摘要：为满足快速钻进的需要，钻井工程现场越来越多地使用PDC钻头，提高钻井速度，减少起下钻次数，避免掉牙轮等复杂事故，但在应用中经常有PDC钻头泥包的现象。在分析泥包原因的基础上，从改善钻井液性能、改变钻井参数、精心操作等方面，提出了预防PDC钻头泥包的技术措施，有助于解决PDC钻头泥包的问题。
1PDC钻头泥包的现象
钻进过程中，PDC钻头使用没到期且所钻地层岩性没发生变化，如果出现以下情况，就说明钻头被泥包了。
(1)钻进中，钻时明显增加，从每米几分钟上涨至几十分钟。
(2)下钻或短起下后，钻时较快，钻进几米后，钻时明显变慢。
(3)钻进中，其它参数不变的情况下，泵压上涨，扭矩变小；起出钻头后，切削齿、流道槽、保径部分有滤饼，说明在钻进过程中发生了泥包。
2造成PDC钻头泥包的原因
造成PDC钻头泥包的原因主要有以下几个方面因素。
(1)钻井液性能方面：钻井液性能差，如失水大、滤饼厚、抑制性差、润滑性能差等。
(2)钻进地层特性方面：软泥岩地层、易吸水膨胀的地层或软硬交错的地层，易形成泥包。
(3)钻进参数方面：钻进中排量较小，未能将钻屑及时带离井底，造成重复切削。钻进中钻压不均匀，使切削齿瞬间切入地层的深度不一致，特别是钻时变慢后，盲目加大钻压，会迅速包死PDC钻头。
(4)PDC钻头选型方面：选用中心孔流道较小的PDC钻头，容易导致钻屑堵在底部，造成泥包。
3预防PDC钻头泥包的技术对策
使用PDC钻头对钻井液和工程措施都提出了比牙轮钻头更高的要求，不能将适合牙轮钻头的参数用到PDC钻头使用上。根据对PDC钻头泥包原因的分析，除地层原因是无法进行人为调整控制的外，其它几方面的因素都是人为可控的，主要采取以下措施来预防PDC钻头泥包。
3.1下入PDC钻头前维护处理好钻井液性能
钻井液性能是否良好是防PDC钻头泥包的重要因素。可以想象两种极端情况，一是PDC钻头放入泥浆罐中，一是PDC钻头放入淤泥罐中，前者肯定不会泥包，而后者肯定会泥包。要达到不泥包的状态，应调整好钻井液性能。调整钻井液性能又主要是控制钻井液的失水，提高钻井液的抑制性、润滑性。
(1)钻进中，应降低钻井液失水，避免地层吸水后形成厚滤饼阻卡等。
(2)抑制性：加入大分子包被剂、聚合醇等，抑制泥岩地层造浆、分散。
(3)润滑性：做到粘性泥岩的钻屑在PDC钻头上粘不起，必须加足润滑剂、清洁剂，加量与当时钻井液密度等有关系。清洁剂加足是以钻井液不起泡为准，润滑剂加量一般为1%～3%。
(4)钻进中，应加强固相控制，只有尽量清除劣质固相，才能实现优良的钻井液性能。
3.2工程措施
工程措施也是防PDC钻头泥包的重要因素。PDC钻头钻速快、钻屑多，必须要有足够的排量，迅速带出钻屑；否则重复切削会形成淤泥而泥包钻头。同时，对其它措施也有较高要求。
(1)排量：Φ216井眼中应尽量提高排量，应保持在30～35L/s之间，而现场实际排量一般在25～28L/s之间，低排量只适于牙轮钻头，而不适应钻井速度较快的PDC钻头。
(2)钻压：在不井斜的情况下，加大钻压有利于提高钻速，但在软泥岩地层加大钻压易形成泥包，送钻均匀，避免送不均匀造成PDC钻头泥包。
(3)下PDC前进行短起下，消除厚滤饼、阻卡，有利于防泥包。
(4)适当地层下PDC，防止因地层原因造成的泥包。加强PDC钻头选型，以适应新钻地层。
(5)钻进中，钻时变慢，怀疑PDC钻头泥包，应将PDC钻头上提，离井底1m～2m，增大排量，提高转速，争取将部分泥包的钻屑甩掉，便于继续钻进。
(6)下PDC钻头前应测量起出的牙轮钻头外径，防止PDC钻头下入小井眼遇卡，同时预防PDC钻头下入井径变小的井眼段，减少钻头泥包。
(7)下入PDC钻头，由于有保径部位接触井周，相当于一个小扶正器，改变了钻具的结构，导致刚性增强。因此，在厚滤饼段、井斜率变化大的井段要用牙轮钻头通井，应有耐心坚持划眼，待井眼畅通后再下PDC钻头。
(8)优选PDC钻头，在易泥包地层选用排水槽大的PDC，使钻屑能容易及时地排出，减少发生泥包。
3.3现场实例
(1)某井Φ216井眼因溢流导致井下垮塌，埋钻具，被迫侧钻。井深2635.00m～5050.34m为侧钻段，其中2660m为井斜最大点，5.54，后逐步降斜。井深4631.08m下入PDC钻头，钻时慢，9h钻进3.37m至4634.45m。起钻发现钻头底部形成垫层状泥包，水眼堵3个。分析原因为PDC钻头在下钻中刮划造斜段井壁，在未下到井底前已形成泥包，即先期泥包。后通过遇阻划眼，分段循环，下入PDC钻头正常钻进，日进尺40m～60m。
(2)某井Φ311.15井眼，钻井液密度1.82g/cm。井深4164.55m下入PDC钻头，钻时慢，1∶30钻进0.7m，钻头发生泥包现象。多次采用钻头提离井底0.2m～0.4m循环，钻井液冲洗PDC钻头后逐渐恢复正常，平均钻速1.5m/h。该井由于使用Φ127钻杆，排量受机泵条件限制，只有30～32L/s；后在同构造上使用Φ127钻杆，排量达40～42L/s，同井段使用同型号钻头，无泥包现象，并且机械钻速高，可见排量小也是造成PDC钻头泥包主要因素。
4结语
(1)维护处理好钻井液性能是预防PDC钻头泥包的主要技术措施之一。
(2)优化钻井参数，特别是采用大排量及时清除钻屑和下入PDC钻头前使井眼畅通，也是有效预防PDC钻头泥包的主要措施。
(3)使用PDC钻头有利于快速钻进，但是必须考虑到使用PDC钻头特殊性，克服按使用牙轮钻头操作PDC钻头的惯性思维，认真解决各种不利的影响因素，才能真正将这一先进工具转化为生产力。
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