P D C钻头泥包原因及处理措施分析

刘 明

（大庆钻探工程公司钻井公司15157钻井队，黑龙江大庆 163000）

P D C钻头泥包原因及处理措施分析

刘 明

（大庆钻探工程公司钻井公司15157钻井队，黑龙江大庆 163000）

目前，我国采矿技术钻头的使用中，PDC钻头因为其良好的功能设计与性能受到企业的青睐，在实际的采矿工作中的应用也是越来越多。但是在PDC钻头的使用中，经常会出现钻头的泥包现象从而影响钻头的转速，为此需要花费大量的时间精力和人力成本去处理。因此在企业的钻井工作基础之上，对钻井过程中钻头泥包现象的形成原因进行了分析，并结合实际的钻井工作给出相应的处理办法，以期对PDC钻头泥包现象的原因分析和实际处理有所参考。

PDC钻头；泥包现象；处理措施

1 钻井工作中PDC钻头泥包常见现象汇总

钻头的泥包现象指在实际的钻井过程中，大量的泥土黏贴包裹在钻头之上，从而降低钻头的破岩能力，导致钻头不能正常发挥其功用的现象。如果出现钻头泥包，钻头就会出现转速下降、破岩能力不足、钻井速度缓慢等现象，甚至有可能会堵塞住钻头水眼，继而引起泵压偏高，有时甚至会出现憋泵现象。这些情形出现时，就不得不起钻进行处理。还有一种情形就是在实际的升降钻时出现泥包现象，可能会因为钻具剐蹭井壁致使泥土下沉，出现环空阻塞现象。

1）在实际的运转过程中，若出现扭矩减小或扭矩的浮动减小，包括当改变钻头的钻压的情况下，实际的钻速并没有有效的提升，一般可判断为钻头被泥土包裹，无法往下钻进；

2）钻井过程，需要短距离起钻然后下钻的过程中，出现阻挡不流畅的情况及实际的钻速明显下降情况，更甚者出现钻头不再运转的情况下，可判断为钻头出现泥包现象；

3）钻头水眼堵住、憋泵、泵压数值偏高等现象的出现，通常也是由钻头泥包导致的；

4）钻井过程中，当钻头进入到下一层面的地层时，会出现较大程度的钻速浮动，这也是可以用来判断钻头是否出现泥包的重要方法。比如当钻头进入到下一层面的底层时，但钻头的钻速并未出现明显的钻速变化，很可能就是因为出现泥包现象，致使钻头出现空转现象。

2 导致钻头出现泥包现象的原因分析

在实际的钻井中，影响导致出现泥包现象的原因可能是多方面的，但是其中最主要的几个因素分析，对于研究钻头泥包现象具有很高的适用价值。

2.1 所在区域地质原因

地质原因导致泥包现象出现，主要是因为地质构造中的某些成分比较容易黏在钻头表面，当人为不予以及时关注和处理，长时间的累加，就会有质量不高的泥饼出现，而这些泥饼是导致钻头泥包的主要原因。一般情况下钻井地质层有出现石膏或者泥页岩的时候，最容易因为地质原因导致出现泥包现象，影响施工。

2.2 泥浆性能原因

泥浆性能对于泥包现象的影响主要是因为泥浆本身的黏合度、剪切力等属性因素不能满足实际要求，本来需要伴随泥浆一起被清理排出的土石，不能得到及时有效的清理，而担负着钻头表面润滑作用的泥浆因为本身性能问题很难形成良好的润滑保护，伴随着时间的积累，就有可能导致钻头出现泥包现象。

2.3 工程设备选择原因

钻井企业在钻头以及相关设备的选取中，没有很好地考虑到造型、水眼等诸多细节的技术因素，在实际的钻井工作中就有可能因为土块、石屑等黏附在设备上面，继而引起钻头泥包现象。

2.4 施工操作原因

钻井过程中对于专业施工人员的要求较高，并且需要较为丰富的实际经验。如果不能结合实际情况发布出有效合理的指令，就有可能导致泥包更甚者导致设备损坏。比如在短距离起钻下钻过程中，如果指令不合适，容易蹭刮井壁导致出现大量泥饼，这些泥饼就有可能会导致钻头泥包现象。

3 预防措施

钻头出现泥包现象，因为其设计因素较多也比较复杂，因此在确保施工质量和工期的前提下，需要提出预防为主，防治结合的策略。

3.1 调整改善泥浆性能

首先着重调控泥浆比重和失水，尽量减少井外液体流入，包括因此而导致的对泥浆含水比重的影响和构成成分的污染，着重提高和保持泥浆的性能；其次，对于施工过程中容易出现泥包现象的地层，应该科学的采取对应技术和措施，比如针对石膏层，为了防止对泥浆成分的污染，施工单位可以采取提前应对的办法，加入适量的碱，以保证泥浆的性能；最后，就是需要加强钻头的润滑处理，对于泥浆中润滑剂的占比需要严格把控，从最大程度上降低土石黏在钻头之上的几率。

3.2 技术方面预防

在PDC钻头的选择上，需要针对钻头造型、水眼等关键因素做出分析，一切都以减少泥包现象，提高工作效率为前提条件；对于钻井过程中指令和技术方面做出优化，减少因为错误指令造成的泥包现象或者其他影响施工的现象。

4 泥包现象处理办法

1）泥包现象一旦出现，就有可能导致设备的损坏，影响施工效率。因此，一定要及时监控，一旦发现，首先要做到的就是停止钻头继续工作；

2）时时监控，找经验丰富的工作人员多去监控钻井情况，若发现有泥包现象的前兆或者出现泥包现象前期的状况，就应该停止钻头工作，并加入钻井液清理钻头；

3）在停止钻头工作的同时，用水冲洗钻头，并将钻头向上提升，利用离心力将泥块甩出，进行几次大幅上下起降活动，再将钻头下压到井底不开转盘10min。值得注意的是，如果上述过程执行2次之后仍然没有改善，就需要考虑起钻处理了。

[1] 陈红玲.浅析PDC钻头及泥包原因分析和对策[J].新疆有色金属，2016，39（2）：36-37.

Analysis of Causes and Treatment Measures of Balling up for PDC Bit

Liu Ming

At present，the use of mining technology bits in China，PDC bit because of its good functional design and performance by the enterprise’s favor，in the actual mining work is more and more.However，in the use of PDC bit，often drill bit mud phenomenon and thus affect the speed of the drill bit，for which need to spend a lot of time and labor costs to deal with.Based on the drilling work of the enterprise，this paper analyzes the causes of the phenomenon of bit mud in the drilling process，and gives the corresponding treatment method according to the actual drilling work，with a view to the analysis of the causes of the phenomenon of PDC bit mud Practical processing has a reference significance.

PDC bit；mud bag phenomenon；treatment measure

TE921.1

B

1003–6490（2017）10–0230–02

2017–07–10

杨龙（1959—），男，新疆泽普人，技师，主要从事分析检测工作。

收稿日期 ：2017–07–25

作者简介：贺春明（1982—），男，甘肃庆阳人，工程师，主要从事多区块、水平井、超深井钻井液技术研究与现场指导工作。

收稿日期 ：2017–07–27

作者简介：刘明（1986—），男，湖北钟祥人，助理工程师，主要研究方向为钻井施工。