PDC钻头泥包的解决方法.doc

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1、钻进时进尺明显变慢,或者说钻时明显升高;
2、增大钻压或减小钻压对钻速无明显影响;
3、地层变化时对钻速影响不大;
4、一般情况下泵压略有升高或无明显变化;但有时也会出现高泵压,甚至堵死钻头水眼,阻塞循环通道;
5、钻头牙齿不能有效吃入地层,表现出扭矩变小或扭矩波动范围减小;
6、起下钻出现“拔活塞”现象;
7、短起下钻过后钻速明显变慢,继续钻进可能会逐渐恢复原钻速而泥包解除,或者继续变慢造成严重泥包致无法钻进;
8、钻井中发生钻具刺漏、循环出现短路,处理完后钻速明显变慢。
二、造成PDC钻头泥包的原因
1、地质因素:所钻地层为上部不成岩的软泥,极易粘帖于钻头表层,压实后造成钻头泥包;地层中的泥页岩虽成岩,但易于水化分散,使井眼内泥质或固相含量大增,吸附于钻头表面造成钻头泥包;或者地层中含有分散状石膏,造成泥浆污染后,泥浆中的有害固相难于清除,使钻头被泥包的机率大增;地层渗透率高,在压差作用下,吸附井筒内有害固相及未及时携带出的岩屑,形成厚泥饼,起下钻时在PDC钻头下方堆积造成钻头泥包。
2、泥浆性能因素:泥浆抑制性差,无法控制泥页岩的水化分散;固相含量和粘切过高,钻出的岩屑难于清除,易吸附在钻头表面,如果使用的是无固相钻井液,钻头是绝对不会发生泥包的;泥浆比重偏高,失水大,易形成过厚的粗糙泥饼;润滑性能差、钻头表面无法形成有效的保护膜,钻井液中的劣质固相易吸附在钻头上。
3、工程技术因素:钻进中排量小,不能有效清洗井底及钻头,同时上返速度不足,岩屑在井内滞留时间长,粘附于井壁形成厚泥饼,尤其是中上部钻速高时更为严重;在软泥岩地层,钻压过大,地层或钻屑与钻头表面形成直接接触,造成钻头泥包;长裸眼下钻未进行中途循环,从井壁上刮下的泥饼或钻屑则会泥包钻头。
4、钻头选型因素:水眼设计无法满足排屑要求;流道排屑角阻碍了钻屑顺利脱离井底。
5、操作水平因素:下钻速度过快,钻头不是在顺着螺旋型轨道向下滑行,而是在井壁上不断刮削泥饼或钻屑,极易造成钻头泥包;下钻时遇阻不是接方钻杆循环划眼冲洗钻头,而是下压或下冲,从井壁上刮下的泥饼或钻屑则会泥包钻头;下钻到底时操作方法有误,如果先启动转盘,后启动泵,同样也会造成钻头泥包;在软地层中钻进时,送钻不均匀。
三、PDC钻头泥包的预防
1、泥浆性能的调整
1)、混油或增加润滑剂投入量,使钻屑不易粘附到钻头上;
2)、加大钻井液中聚合物含量,控制失水,提高泥饼质量;
3)、提高钻井液抑制性,减少泥页岩的水化分散;
4)、降低钻井液粘度、切力,及时清除劣质固相;
5)、对高渗砂层,可使用屏蔽暂堵技术,减少渗透性漏失;
6)、对含膏岩层,应提前加碱,防止其污染泥浆。
7)、维护处理好泥浆性能,在PDC钻头入井前后对预防钻头泥包都是有效的;PDC入井后,开泵前,配置一定量的清洁剂(表面活性剂)对钻头加以清洗也有一定效果。
2、工程技术措施石油钻井装备
1)、首先做好PDC钻头的选型工作,钻头水眼、流道设计应利于排屑;
2)、下入PDC钻头之前,应充分循环泥浆,清洗井眼,防止起钻后滞留在井眼内的钻屑继续水化分散;
3)、下入PDC前先短起下钻,对井壁泥饼进行刮削、挤压,将厚泥饼拉薄、压实,尽量保证井眼畅通、消除阻卡;