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PDC鉆頭泥包的現象分析及處理措施(一)

PDC鉆頭泥包的現象分析及處理措施(一)

發布日期:2015-6-18 11:41:01  信息來源:本站原創

    一、造成牙輪鉆頭泥包的原因 

    1、地質因素:所鉆地層為上部不成巖的軟泥,極易粘帖于鉆頭表層,壓實后造成鉆頭泥包;地層中的泥頁巖雖成巖,但易于水化分散,使井眼內泥質或固相含量大增,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清除,使鉆頭被泥包的機率大增;地層滲透率高,在壓差作用下,吸附井筒內有害固相及未及時攜帶出的巖屑,形成厚泥餅,起下鉆時在PDC鉆頭下方堆積造成鉆頭泥包。 

    2、泥漿性能因素:泥漿抑制性差,無法控制泥頁巖的水化分散;固相含量和粘切過高,鉆出的巖屑難于清除,易吸附在鉆頭表面,如果使用的是無固相鉆井液,鉆頭是***不會發生泥包的;泥漿比重偏高,失水大,易形成過厚的粗糙泥餅;潤滑性能差、鉆頭表面無法形成有效的保護膜,鉆井液中的劣質固相易吸附在鉆頭上。 

    3、工程技術因素:鉆進中排量小,不能有效清洗井底及鉆頭,同時上返速度不足,巖屑在井內滯留時間長,粘附于井壁形成厚泥餅,尤其是中上部鉆速高時更為嚴重;在軟泥巖地層,鉆壓過大,地層或鉆屑與鉆頭表面形成直接接觸,造成鉆頭泥包;長裸眼下鉆未進行中途循環,從井壁上刮下的泥餅或鉆屑則會泥包鉆頭。 

    4、鉆頭選型因素:水眼設計無法滿足排屑要求;流道排屑角阻礙了鉆屑順利脫離井底。 

    5、操作水平因素:下鉆速度過快,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;下鉆時遇阻不是接方鉆桿循環劃眼沖洗鉆頭,而是下壓或下沖,從井壁上刮下的泥餅或鉆屑則會泥包鉆頭;下鉆到底時操作方法有誤,如果先啟動轉盤,后啟動泵,同樣也會造成鉆頭泥包;在軟地層中鉆進時,送鉆不均勻。 

    二、PDC鉆頭泥包的常見現象

    1、鉆進時進尺明顯變慢,或者說鉆時明顯升高;

    2、增大鉆壓或減小鉆壓對鉆速無明顯影響;

    3、地層變化時對鉆速影響不大;

    4、一般情況下泵壓略有升高或無明顯變化;但有時也會出現高泵壓,甚至堵死鉆頭水眼,阻塞循環通道;

    5、鉆頭牙齒不能有效吃入地層,表現出扭矩變小或扭矩波動范圍減小;

    6、起下鉆出現“拔活塞”現象;

    7、短起下鉆過后鉆速明顯變慢,繼續鉆進可能會逐漸恢復原鉆速而泥包解除,或者繼續變慢造成嚴重泥包致無法鉆進;

    8、鉆井中發生鉆具刺漏、循環出現短路,處理完后鉆速明顯變慢。

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