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摘 要：经过多年的发展，PDC钻头钻井工艺技术日趋完善，但在施工过程中，我们仍然面临着许多问题未被很好的解决，如岩屑的清除、泥包的控制。这些往往导致转动钻具时扭矩增加，钻具上提遇卡下放遇阻，机械钻速降低，甚至造成卡钻钻具刺漏等复杂情况，避免和及时清除泥包就显得尤为重要。本文首先介绍了泥包的形成原因以及对钻井施工的危害，再分别从改善泥浆性能、提高工程技术措施两方面，提出了几种比较有效的避免泥包形成的方法；结合工程实例，总结泥包的清除技术。
关键词：PDC钻头；岩屑；泥包；泥浆；工程措施
一、泥包的现象及危害
在钻进过程中，如果PDC钻头复合片未损坏且所钻地层岩性没发生变化，如果发生以下情况就说明钻头泥包了：
（一）钻进中，其它参数不变的情况下，钻时明显增加，扭矩变小，有时泵压上升；
（二）下钻或短起下后，钻时较快，钻进几分米到几米后，钻时明显变慢；
（三）起出钻头后，部分水眼被堵，钻头冠部刀翼之间部分或全部被地层岩饼覆盖。
泥包会给钻井生产带来严重的损失。其严重束缚机械钻速，大大增加钻井成本，钻压不能全部传递至钻头，现场普遍存在欠压钻进的现象。影响工期，如果泥包钻头起钻，还可能诱发井涌甚至井喷。
二、泥包的形成原因
PDC钻头在泥页岩钻进时，产生泥包的一般原因是岩屑的粘附和机械镶嵌作用，PDC泥包的形成是多重因素相互作用的复杂现象，影响泥包钻头的因素主要包括地质、泥浆性能、工程技术、钻头选型等。
（一）地质因素
所钻地层为不成岩的软泥，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。
（二）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鉆头上。
（三）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。
三、泥包的预防和清除技术
（一）泥包的预防
1.泥浆性能的调整
优良的钻井液性能可以抑制泥岩膨胀，控制地层缩径，清洁钻头，及时清除岩屑，从而降低泥包钻头的概率，一般地，钻井液应注意以下几方面：
（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，应提前加适量纯碱，防止或减轻其污染泥浆。
（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.工程技术措施调整
预防PDC钻头泥包不仅是钻井液的技术范畴，工程措施也同样重要，而且必须配合好。
（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；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；
（二）泥包的清除技术
有泥包钻头的情况应及时发现并解决：
1.处理钻头泥包的第一条原则就是：不要急于打钻，因为越打包的越厉害；
2.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，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；
3.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第一时间打入井内对钻头进行清洗。
4.形成泥包钻头时，其固相含量和切力也会升高，调整好流变参数，加聚合物，降低失水，循环，观察。其中最有效的的是FLC2000，它是由一系列可溶于油和水的改性聚合物混合而成，常规使用给泥浆里加入1%的FLC2000，或者用原油、石蜡等其它润滑剂替代。
四、结论
（一）维护好钻井液性能是预防泥浆的主要技术措施；
（二）优化钻井参数，特别是采用大排量及时清除岩屑和下入钻头前确保井眼畅通也是预防泥包的主要措施；
（三）钻进易泥包地层必须控制好钻压；
（四）使用PDC钻头有利于快速钻进，但必须考虑到其特殊性；
（五）对所钻探地区的地层情况必须有透彻的了解；
（六）使用合适地层PDC钻头，选用合适的工具；
（七）井深时，泥浆钻台加强坐岗，观察记录好各个参数，出现问题，及时发现，做到早发现，早处理。
参考文献：
[1]王德国，马培宁.PDC钻头防泥包技术国内外研究现状[C].第二届全国工业摩擦学学术会议论文集，2004.
[2]张金波.国外特殊工艺钻井液技术新进展[J].油田化学，2003（3）：285-290.
关键词：PDC钻头；岩屑；泥包；泥浆；工程措施
一、泥包的现象及危害
在钻进过程中，如果PDC钻头复合片未损坏且所钻地层岩性没发生变化，如果发生以下情况就说明钻头泥包了：
（一）钻进中，其它参数不变的情况下，钻时明显增加，扭矩变小，有时泵压上升；
（二）下钻或短起下后，钻时较快，钻进几分米到几米后，钻时明显变慢；
（三）起出钻头后，部分水眼被堵，钻头冠部刀翼之间部分或全部被地层岩饼覆盖。
泥包会给钻井生产带来严重的损失。其严重束缚机械钻速，大大增加钻井成本，钻压不能全部传递至钻头，现场普遍存在欠压钻进的现象。影响工期，如果泥包钻头起钻，还可能诱发井涌甚至井喷。
二、泥包的形成原因
PDC钻头在泥页岩钻进时，产生泥包的一般原因是岩屑的粘附和机械镶嵌作用，PDC泥包的形成是多重因素相互作用的复杂现象，影响泥包钻头的因素主要包括地质、泥浆性能、工程技术、钻头选型等。
（一）地质因素
所钻地层为不成岩的软泥，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。
（二）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鉆头上。
（三）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。
三、泥包的预防和清除技术
（一）泥包的预防
1.泥浆性能的调整
优良的钻井液性能可以抑制泥岩膨胀，控制地层缩径，清洁钻头，及时清除岩屑，从而降低泥包钻头的概率，一般地，钻井液应注意以下几方面：
（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，应提前加适量纯碱，防止或减轻其污染泥浆。
（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.工程技术措施调整
预防PDC钻头泥包不仅是钻井液的技术范畴，工程措施也同样重要，而且必须配合好。
（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；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；
（二）泥包的清除技术
有泥包钻头的情况应及时发现并解决：
1.处理钻头泥包的第一条原则就是：不要急于打钻，因为越打包的越厉害；
2.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，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；
3.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第一时间打入井内对钻头进行清洗。
4.形成泥包钻头时，其固相含量和切力也会升高，调整好流变参数，加聚合物，降低失水，循环，观察。其中最有效的的是FLC2000，它是由一系列可溶于油和水的改性聚合物混合而成，常规使用给泥浆里加入1%的FLC2000，或者用原油、石蜡等其它润滑剂替代。
四、结论
（一）维护好钻井液性能是预防泥浆的主要技术措施；
（二）优化钻井参数，特别是采用大排量及时清除岩屑和下入钻头前确保井眼畅通也是预防泥包的主要措施；
（三）钻进易泥包地层必须控制好钻压；
（四）使用PDC钻头有利于快速钻进，但必须考虑到其特殊性；
（五）对所钻探地区的地层情况必须有透彻的了解；
（六）使用合适地层PDC钻头，选用合适的工具；
（七）井深时，泥浆钻台加强坐岗，观察记录好各个参数，出现问题，及时发现，做到早发现，早处理。
参考文献：
[1]王德国，马培宁.PDC钻头防泥包技术国内外研究现状[C].第二届全国工业摩擦学学术会议论文集，2004.
[2]张金波.国外特殊工艺钻井液技术新进展[J].油田化学，2003（3）：285-290.