一、PDC鉆頭泥包的常見(jiàn)現(xiàn)象
1、鉆進(jìn)時(shí)進(jìn)尺顯著變慢,或者說(shuō)鉆時(shí)顯著升高;
2、增大鉆壓或減小鉆壓對(duì)鉆速無(wú)顯著影響;
3、地層變化時(shí)對(duì)鉆速影響不大;
4、一般情況下泵壓略有升高或無(wú)顯著變化;但有時(shí)也會(huì)泛起高泵壓,甚至堵死鉆頭水眼,梗阻輪回通道;
5、鉆頭牙齒不能有效吃入地層,表現(xiàn)出扭矩變小或扭矩波動(dòng)范圍減?。?BR>6、起下鉆泛起“拔活塞”現(xiàn)象;
7、短起下鉆過(guò)后鉆速顯著變慢,繼承鉆進(jìn)可能會(huì)逐漸恢復(fù)原鉆速而泥包解除,或者繼承變慢造成嚴(yán)峻泥包致無(wú)法鉆進(jìn);
8、鉆井中發(fā)生鉆具刺漏、輪回泛起短路,處理完后鉆速顯著變慢。
二、造成PDC鉆頭泥包的原因
1、地質(zhì)因素:所鉆地層為上部不成巖的軟泥,極易粘帖于鉆頭表層,壓實(shí)后造成鉆頭泥包;地層中的泥頁(yè)巖雖成巖,但易于水化分散,使井眼內(nèi)泥質(zhì)或固相含量大增,吸附于鉆頭表面造成鉆頭泥包;或者地層中含有分散狀石膏,造成泥漿污染后,泥漿中的有害固相難于qc,使鉆頭被泥包的機(jī)率大增;地層滲透滲出率高,在壓差作用下,吸附井筒內(nèi)有害固相及未及時(shí)攜帶出的巖屑,形成厚泥餅,起下鉆時(shí)在PDC鉆頭下方堆積造成鉆頭泥包。
2、泥漿機(jī)能因素:泥漿按捺性差,無(wú)法控制泥頁(yè)巖的水化分散;固相含量和粘切過(guò)高,鉆出的巖屑難于qc,易吸附在鉆頭表面,假如使用的是無(wú)固相鉆井液,鉆頭是{jd1}不會(huì)發(fā)生泥包的;泥漿比重偏高,失水大,易形成過(guò)厚的粗拙泥餅;潤(rùn)滑機(jī)能差、鉆頭表面無(wú)法形成有效的保護(hù)膜,鉆井液中的劣質(zhì)固相易吸附在鉆頭上。
3、工程技術(shù)因素:鉆進(jìn)中排量小,不能有效清洗井底及鉆頭,同時(shí)上返速度不足,巖屑在井內(nèi)滯留時(shí)間長(zhǎng),粘附于井壁形成厚泥餅,尤其是中上部鉆速高時(shí)更為嚴(yán)峻;在軟泥巖地層,鉆壓過(guò)大,地層或鉆屑與鉆頭表面形成直接接觸,造成鉆頭泥包;長(zhǎng)裸眼下鉆未進(jìn)行半途輪回,從井壁上刮下的泥餅或鉆屑則會(huì)泥包鉆頭。
4、鉆頭選型因素:水眼設(shè)計(jì)無(wú)法知足排屑要求;流道排屑角阻礙了鉆屑順利脫離井底。
5、操縱水平因素:下鉆速渡過(guò)快,鉆頭不是在順著螺旋型軌道向下滑行,而是在井壁上不斷刮削泥餅或鉆屑,極易造成鉆頭泥包;下鉆時(shí)遇阻不是接方鉆桿輪回劃眼沖刷鉆頭,而是下壓或下沖,從井壁上刮下的泥餅或鉆屑則會(huì)泥包鉆頭;下鉆到底時(shí)操縱方法有誤,假如先啟動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán),后啟動(dòng)泵,同樣也會(huì)造成鉆頭泥包;在軟地層中鉆進(jìn)時(shí),送鉆不平均。
三、PDC鉆頭泥包的預(yù)防
1、泥漿機(jī)能的調(diào)整
1)、混油或增加潤(rùn)滑劑投入量,使鉆屑不易粘附到鉆頭上;
2)、加大鉆井液中聚合物含量,控制失水,進(jìn)步泥餅質(zhì)量;
3)、進(jìn)步鉆井液按捺性,減少泥頁(yè)巖的水化分散;
4)、降低鉆井液粘度、切力,及時(shí)qc劣質(zhì)固相;
5)、對(duì)高滲砂層,可使用屏蔽暫堵技術(shù),減少滲透滲出性漏失;
6)、對(duì)含膏巖層,應(yīng)提前加堿,防止其污染泥漿。
7)、維護(hù)處理好泥漿機(jī)能,在PDC鉆頭入井前后對(duì)預(yù)防鉆頭泥包都是有效的;PDC入井后,開(kāi)泵前,配置一定量的清潔劑(表面活性劑)對(duì)鉆頭加以清洗也有一定效果。
2、工程技術(shù)措施石油鉆井裝備
1)、首先做好PDC鉆頭的選型工作,鉆頭水眼、流道設(shè)計(jì)應(yīng)利于排屑;
2)、下入PDC鉆頭之前,應(yīng)充分輪回泥漿,清洗井眼,防止起鉆后滯留在井眼內(nèi)的鉆屑繼承水化分散;
3)、下入PDC前先短起下鉆,對(duì)井壁泥餅進(jìn)行刮削、擠壓,將厚泥餅拉薄、壓實(shí),盡量保證井眼暢通、xc阻卡;在鉆頭泥包高發(fā)區(qū),假如采用了所有方法也無(wú)法避免PDC鉆頭泥包,那么先使用牙輪通一趟井就成了必要手段
4)、下鉆時(shí)在鉆頭流道表面涂滿黃油,形成一層保護(hù)膜,減少鉆頭與泥漿中的劣質(zhì)固相直接接觸的時(shí)間,或者把鉆頭包起來(lái),這樣做既便在深井中也是有一定作用的;
5)、下鉆時(shí)鉆頭不斷刮削井壁,井壁上的泥餅或滯留于井內(nèi)的鉆屑會(huì)在鉆頭下堆積,到一定程度便會(huì)壓其實(shí)鉆頭上,那么下鉆半途進(jìn)行輪回,將鉆頭沖刷干凈也是有其必要的;
6)、下鉆過(guò)程中還應(yīng)適當(dāng)控制速度,防止鉆頭溘然沖入砂橋,鉆進(jìn)一堆爛泥中;另外假如速度恰當(dāng),PDC鉆頭會(huì)順著上一只鉆頭所鉆的螺旋形井眼軌道行進(jìn),而不是在井壁上劃拉下大量泥餅。
6)、每次下鉆到底時(shí)必需先開(kāi)泵,盡量進(jìn)步排量充分沖刷井底和鉆頭,等排量知足要求后再輕壓旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)0.5-1m,這也是PDC鉆頭造型的要求。
7)、盡量采用大排量鉆進(jìn),保證PDC鉆頭的充分清洗與冷卻;
8)、在軟泥巖中鉆進(jìn),應(yīng)盡量采用低鉆壓、高轉(zhuǎn)速、大排量,沒(méi)有必要盲目使用高鉆壓去追求那僅高一小點(diǎn)的鉆速,那只是牙輪鉆頭的使用方式;
9)、操縱要精細(xì),送鉆加壓一定要平均,不能忽大忽小。
四、PDC鉆頭泥包的處理
1、處理鉆頭泥包的{dy}條原則就是:不要急于打鉆,由于越打包的越厲害;
2、不管預(yù)防或處理鉆頭泥包,調(diào)整泥漿機(jī)能都是必定的,發(fā)現(xiàn)鉆頭有泥包跡象,應(yīng)立刻停鉆并配置清潔劑在{dy}時(shí)間打入井內(nèi)對(duì)鉆頭進(jìn)行清洗;
3、休止鉆進(jìn),進(jìn)步排量加強(qiáng)水力沖刷效果,上提鉆頭脫離井底,進(jìn)步轉(zhuǎn)速增大離心力使泥塊易于甩出,并上下大幅度流動(dòng)幾回,然后下壓至井底不開(kāi)轉(zhuǎn)盤(pán)輪回5-10分鐘,將上述過(guò)程反復(fù)操縱;假如在2個(gè)輪回周內(nèi)無(wú)效,就應(yīng)當(dāng)考慮起鉆了。