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南襄盆地南陽(yáng)凹陷東莊地區(qū)核桃園組為主要勘探目的層，核二、核三段為主要生、儲(chǔ)油層段。核一段有灰白色泥巖呈不等厚互層， 泥質(zhì)膠結(jié)，較疏松。核二段也有暗色泥巖呈不等厚互層，泥質(zhì)膠結(jié)，較疏松。核三段也有含礫砂巖與泥巖呈不等厚互層。這就存在了泥包鉆頭故障的風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)際鉆探過(guò)程大多也會(huì)發(fā)生泥包鉆頭故障。如何解決好這個(gè)問(wèn)題，是定向鉆進(jìn)的前題，對(duì)減少金剛石鉆頭的損傷，減少螺桿動(dòng)力鉆具的損傷，減少起下鉆時(shí)效， 從而提高經(jīng)濟(jì)效益，有著重要意義。
 
五種因素造成金剛石鉆頭泥包鉆進(jìn)過(guò)程中，金剛石鉆頭使用沒(méi)到期且所鉆地層巖性沒(méi)發(fā)生變化，如果出現(xiàn)以下情況，就說(shuō)明鉆頭被泥包了：鉆進(jìn)中，鉆時(shí)明顯增加，從每米幾分鐘上漲至幾十分鐘；下鉆或短起下后，鉆時(shí)較快，鉆進(jìn)幾米后，鉆時(shí)明顯變慢；鉆進(jìn)中，其它參數(shù)不變的情況下，泵壓上漲，扭矩變?。黄鸪鲢@頭后，切削齒、流道槽、保徑部分有濾餅，說(shuō)明在鉆進(jìn)過(guò)程中發(fā)生了泥包。造成金剛石鉆頭泥包的原因主要有幾個(gè)方面因素。鉆井液性能方面，鉆井液性能差，如失水大、濾餅厚、抑制性差、潤(rùn)滑性能差等。
 
泥漿抑制性差，無(wú)法控制泥頁(yè)巖的水化分散；固相含量和粘切過(guò)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(wú)固相鉆井液，鉆頭是絕對(duì)不會(huì)發(fā)生泥包的；泥漿比重偏高，失水大，易形成過(guò)厚的粗糙泥餅；潤(rùn)滑性能差、鉆頭表面無(wú)法形成有效的保護(hù)膜，鉆井液中的劣質(zhì)固相易吸附在鉆頭上。
 
鉆進(jìn)地層特性方面，軟泥巖地層、易吸水膨脹的地層或軟硬交錯(cuò)的地層，易形成泥包。所鉆地層為上部不成巖的軟泥，極易粘帖于鉆頭表層，壓實(shí)后造成鉆頭 泥 包； 地 層 中 的 泥 頁(yè) 巖 雖 成巖，但易于水化分散，使井眼內(nèi)泥質(zhì)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(jī)率大增；地層滲透率高，在壓差作用下，吸附井筒內(nèi)有害固相及未及時(shí)攜帶出的巖屑，形成厚泥餅，起下鉆時(shí)在金剛石鉆頭下方堆積造成鉆頭泥包。鉆進(jìn)參數(shù)方面，鉆進(jìn)中排量較小， 未能將鉆屑及時(shí)帶離井底，造成重復(fù)切削。鉆進(jìn)中鉆壓不均勻，使切削齒瞬間切人地層的深度不一致，特別是鉆時(shí)變慢后，盲目加大鉆壓，會(huì)迅速包死金剛石 鉆頭。
 
鉆進(jìn)中排量小，不能有效清洗井底及鉆頭，同時(shí)上返速度不足， 巖屑在井內(nèi)滯留時(shí)間長(zhǎng)，粘附于井壁形成厚泥餅，尤其是中上部鉆速高時(shí)更為嚴(yán)重；在軟泥巖地層，鉆壓過(guò)大，地層或鉆屑與鉆頭表面形成直接接觸，造成鉆頭泥包；長(zhǎng)裸眼下鉆未進(jìn)行中途循環(huán)，從井壁上刮下的泥餅或鉆屑則會(huì)泥包鉆頭。金剛石鉆頭選型方面，選用中心在孔流道較小的金剛石鉆頭，容易導(dǎo)致鉆屑堵在底部，造成泥包。
 
近 年 使 用 中 DBS 的 金 剛 石鉆頭泥包很少，而其它金剛石 鉆頭或試驗(yàn)用鉆頭較易泥包。操作水平方面，下鉆速度過(guò)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(shí)遇阻不是接方鉆桿循環(huán)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(huì)泥包鉆頭；下鉆到底時(shí)操作方法有誤，如先啟動(dòng)轉(zhuǎn)盤。如何預(yù)防金剛石鉆頭泥包使用金剛石鉆頭對(duì)鉆井液和工程措施都提出了比牙輪鉆頭更高的要求，不能將適合牙輪鉆頭的參數(shù)用到金剛石鉆頭使用上。根據(jù)對(duì)金剛石 鉆頭泥包原因的分析，除地層原因是無(wú)法進(jìn)行人為調(diào)整控制的外，其它幾方面的因素都是人為可控的，主要采取以下措施來(lái)預(yù)防金剛石鉆頭泥包。鉆井液方面，下入金剛石鉆頭前維護(hù)處理好鉆井液性能鉆井液性能是否良好是防金剛石鉆頭泥包的重要因素。
 
可以想象兩種極端情況，一是金剛石鉆頭放人泥漿罐中，一是金剛石鉆頭放人淤泥罐中，前者肯定不會(huì)泥包，而后者肯定會(huì)泥包。要達(dá)到不泥包的狀態(tài)， 應(yīng)調(diào)整好鉆井液性能。調(diào)整鉆井液性能又主要是控制鉆井液的失水，提高鉆井液的抑制性、潤(rùn)滑性。鉆進(jìn)中，應(yīng)降低鉆井液失水，避免地層吸水后形成厚濾餅阻卡等。抑制性，加人大分子包被劑、聚合醇等，抑制泥巖地層造漿、分散。潤(rùn)滑性，做到粘性泥巖的鉆屑在金剛石鉆頭上粘不起，必須加足潤(rùn)滑劑、清潔劑，加量與當(dāng)時(shí)鉆井液密度等有關(guān)系。
 
清潔劑加足是以鉆井液不起泡為準(zhǔn)，潤(rùn)滑劑加量一般為1~3％。 鉆進(jìn)中， 應(yīng)加強(qiáng)固相控制，只有盡量清除劣質(zhì)固相，才能實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的鉆井液性能。工程措施也是防金剛石 鉆頭泥包的重要因素。金剛石鉆頭鉆速快、鉆屑多，必須要有足夠的排量，迅速帶出鉆屑；否則重復(fù)切削會(huì)形成淤泥而泥包鉆頭。同時(shí)，對(duì)其它措施也有較高要求。南 156 井眼中應(yīng)盡量提高了排量，應(yīng)保持在 30~32L/s 之間，而現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際排量一般在 25~28L/s 之間，低排量只適于牙輪鉆頭，而不適應(yīng)鉆井速度較快的金剛石鉆頭。客觀上，現(xiàn)在好多鉆井隊(duì)因?yàn)樵O(shè)備老化，保守使用泥漿泵，使用較小缸套，造成鉆井液排量偏小，泵壓偏小。在不井斜的情況下， 加大鉆壓有利于提高鉆速，但在軟泥巖地層加大鉆壓易形成泥包，送鉆均勻，避免送鉆不均勻造成金剛石鉆頭泥包。
 
下金剛石前進(jìn)行短起下，消除厚濾餅、阻卡，有利于防泥包。適 當(dāng) 地 層 下 金 剛 石， 防 止 因 地層原因造成的泥包。加強(qiáng)金剛石鉆頭選型，以適應(yīng)新鉆地層。鉆進(jìn)中，鉆時(shí)變慢，懷疑金剛石鉆頭泥包，應(yīng)將金剛石鉆頭上提，離 井 底 1~2m ， 增 大 排 量， 提高轉(zhuǎn)速，爭(zhēng)取將部分泥包的鉆屑甩掉，便于繼續(xù)鉆進(jìn)。下金剛石鉆頭前應(yīng)測(cè)量起出的牙輪鉆頭外徑，防止金剛石鉆頭下人小井眼遇卡，同時(shí)預(yù)防金剛石鉆頭下人井徑變小的井眼段，減少鉆頭泥包。下入金剛石鉆頭，由于有保徑部位接觸井周，相當(dāng)于一個(gè)小扶正器，改變了鉆具的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致剛性增強(qiáng)。
 
因此，在厚濾餅段、井斜率變化大的井段要用牙輪鉆頭通井，應(yīng)有耐心堅(jiān)持劃眼，待井眼暢通后再下金剛石鉆頭。優(yōu)選金剛石鉆頭，在易泥包地層選用排水槽大的金剛石鉆頭，使鉆屑能容易及時(shí)地排出，減少發(fā)生泥包?？焖偾逑礈p少停鉆時(shí)間處理鉆頭泥包的第一條原則就是不要急于打鉆，因?yàn)樵酱虬脑絽柡?；停止鉆進(jìn)，提高排量加強(qiáng)水力沖洗效果，上提鉆頭脫離井底，提高轉(zhuǎn)速增大離心力使泥塊易于甩出，并上下大幅度活動(dòng)幾次，然后下壓至井底不開(kāi)轉(zhuǎn)盤循環(huán) 5~10 分鐘，將上述過(guò)程反復(fù)操作；如果在 2 個(gè)循環(huán)周內(nèi)無(wú)效，就應(yīng)當(dāng)考慮起鉆了。
 
無(wú)論預(yù)防或處理鉆頭泥包，調(diào)整泥漿性能都是必然的，發(fā)現(xiàn)鉆頭有泥包跡象，應(yīng)立即停鉆并配置清潔劑在第一時(shí)間打入井內(nèi)對(duì)鉆頭進(jìn)行清洗。維護(hù)處理好鉆井液性能是預(yù)防金剛石 鉆頭泥包的主要技術(shù)措施之一。優(yōu)化鉆井參數(shù)，特別是采用大排量及時(shí)清除鉆屑和下人金剛石 鉆頭前使井眼暢通，也是有效預(yù)防金剛石 鉆頭泥包的主要措施。使用金剛石 鉆頭有利于快速鉆進(jìn)，但是必須考慮到使用金剛石 鉆頭特殊性，克服按使用牙輪鉆頭操作金剛石 鉆頭的慣性思維，認(rèn)真解決各種不利的影響因素，才能真正將這一先進(jìn)工具轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。