PDC钻头泥包的形成.预防及处理方法
PDC钻头泥包的形成主要有以下几个方面因素:
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**,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。中国钻井网-论坛8 X6 S& @ n/ v) N7 W4 T
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**,易吸附在钻头表面,如果使用的是无固相钻井液,钻头是**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。
PDC钻头泥包的预防% I, O8 |$ |2 j% ]( w) N: e, y+ }
在实际工作中,造成钻头泥包的地质因素无法改变,大量钻井实践表明,影响钻头泥包的*主要因素为泥浆性能,因此预防钻头泥包的**项就是维护处理好泥浆性能。但仅从泥浆上下功夫是不够的,还要有工程辅助措施,现归纳如下:中国钻井网-论坛2 h; {/ l8 m* } y. x1 u
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;中国钻井网-论坛$ Q+ N$ } B8 D1 U! I: @0 ^/ T3 y( \
3)、提高钻井液抑制性,减少泥页岩的水化分散;www.china-drilling.net6 o3 B; v6 Z' t5 v! k8 ~
4)、降低钻井液粘度、切力,及时**劣质固相;中国石油钻井行业**门户! t. M9 x% t/ a8 {9 `: i0 Z
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、工程技术措施钻井,石油,装备,机械,设备,钻井机,海洋钻井,钻井液,完井,固井3 k7 B4 X8 w! t) K
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;www.china-drilling.net' ~- R& {! t( @
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;在钻头泥包高发区,如果采用了所有方法也无法避免PDC钻头泥包,那么先使用牙轮通一趟井就成了必要手段;
4)、下钻时在钻头流道表面涂满黄油,形成一层保护膜,减少钻头与泥浆中的劣质固相直接接触的时间,或者把钻头包起来,这样做既便在深井中也是有一定作用的;
5)、下钻时钻头不断刮削井壁,井壁上的泥饼或滞留于井内的钻屑会在钻头下堆积,到一定程度便会压实在钻头上,那么下钻中途进行循环,将钻头冲洗干净也是有其必要的;
6)、下钻过程中还应适当控制速度,防止钻头突然冲入砂桥,钻进一堆烂泥中;另外如果速度恰当,PDC钻头会顺着上一只钻头所钻的螺旋形井眼轨道行进,而不是在井壁上划拉下大量泥饼。
6)、每次下钻到底时必须先开泵,尽量提高排量充分冲洗井底和钻头,等排量满足要求后再轻压旋转钻进0.5-1m,这也是PDC钻头造型的要求。中国钻井网-论坛, W( g9 V1 q1 T3 ^; Q
7)、尽量采用大排量钻进,保证PDC钻头的充分清洗与冷却;中国钻井网-论坛) j& m4 c. u6 z& ~! ~/ W$ C3 K1 s' q
8)、在软泥岩中钻进,应尽量采用低钻压、高转速、大排量,没有必要盲目使用高钻压去追求那仅高一小点的钻速,那只是牙轮钻头的使用方式;: 石油钻井人技术与情感交流6 i" [* e5 s7 h
9)操作要精细,送钻加压一定要均匀,不能忽大忽小。
PDC钻头泥包的处理
钻头发生泥包后,各油田现场采用的处理手段基本相同,在此仅作简单归纳:
1、处理钻头泥包的**条原则就是:不要急于打钻,因为越打包的越厉害;
2、无论预防或处理钻头泥包,调整泥浆性能都是必然的,发现钻头有泥包迹象,应立即停钻并配置清洁剂在**时间打入井内对钻头进行清洗;
3、停止钻进,提高排量加强水力冲洗效果,上提钻头脱离井底,提高转速增大离心力使泥块易于甩出,并上下大幅度活动几次(快速下放并猛刹车,慎用!),然后下压至井底不开转盘循环5-10分钟,将上述过程反复操作;如果在2个循环周内无效,就应当考虑起钻了。