劉 明

（大慶鉆探工程公司鉆井公司15157鉆井隊，黑龍江大慶 163000）

P D C鉆頭泥包原因及處理措施分析

劉 明

（大慶鉆探工程公司鉆井公司15157鉆井隊，黑龍江大慶 163000）

目前，我國采礦技術(shù)鉆頭的使用中，PDC鉆頭因為其良好的功能設(shè)計與性能受到企業(yè)的青睞，在實際的采礦工作中的應(yīng)用也是越來越多。但是在PDC鉆頭的使用中，經(jīng)常會出現(xiàn)鉆頭的泥包現(xiàn)象從而影響鉆頭的轉(zhuǎn)速，為此需要花費(fèi)大量的時間精力和人力成本去處理。因此在企業(yè)的鉆井工作基礎(chǔ)之上，對鉆井過程中鉆頭泥包現(xiàn)象的形成原因進(jìn)行了分析，并結(jié)合實際的鉆井工作給出相應(yīng)的處理辦法，以期對PDC鉆頭泥包現(xiàn)象的原因分析和實際處理有所參考。

PDC鉆頭；泥包現(xiàn)象；處理措施

1 鉆井工作中PDC鉆頭泥包常見現(xiàn)象匯總

鉆頭的泥包現(xiàn)象指在實際的鉆井過程中，大量的泥土黏貼包裹在鉆頭之上，從而降低鉆頭的破巖能力，導(dǎo)致鉆頭不能正常發(fā)揮其功用的現(xiàn)象。如果出現(xiàn)鉆頭泥包，鉆頭就會出現(xiàn)轉(zhuǎn)速下降、破巖能力不足、鉆井速度緩慢等現(xiàn)象，甚至有可能會堵塞住鉆頭水眼，繼而引起泵壓偏高，有時甚至?xí)霈F(xiàn)憋泵現(xiàn)象。這些情形出現(xiàn)時，就不得不起鉆進(jìn)行處理。還有一種情形就是在實際的升降鉆時出現(xiàn)泥包現(xiàn)象，可能會因為鉆具剮蹭井壁致使泥土下沉，出現(xiàn)環(huán)空阻塞現(xiàn)象。

1）在實際的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，若出現(xiàn)扭矩減小或扭矩的浮動減小，包括當(dāng)改變鉆頭的鉆壓的情況下，實際的鉆速并沒有有效的提升，一般可判斷為鉆頭被泥土包裹，無法往下鉆進(jìn)；

2）鉆井過程，需要短距離起鉆然后下鉆的過程中，出現(xiàn)阻擋不流暢的情況及實際的鉆速明顯下降情況，更甚者出現(xiàn)鉆頭不再運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，可判斷為鉆頭出現(xiàn)泥包現(xiàn)象；

3）鉆頭水眼堵住、憋泵、泵壓數(shù)值偏高等現(xiàn)象的出現(xiàn)，通常也是由鉆頭泥包導(dǎo)致的；

4）鉆井過程中，當(dāng)鉆頭進(jìn)入到下一層面的地層時，會出現(xiàn)較大程度的鉆速浮動，這也是可以用來判斷鉆頭是否出現(xiàn)泥包的重要方法。比如當(dāng)鉆頭進(jìn)入到下一層面的底層時，但鉆頭的鉆速并未出現(xiàn)明顯的鉆速變化，很可能就是因為出現(xiàn)泥包現(xiàn)象，致使鉆頭出現(xiàn)空轉(zhuǎn)現(xiàn)象。

2 導(dǎo)致鉆頭出現(xiàn)泥包現(xiàn)象的原因分析

在實際的鉆井中，影響導(dǎo)致出現(xiàn)泥包現(xiàn)象的原因可能是多方面的，但是其中最主要的幾個因素分析，對于研究鉆頭泥包現(xiàn)象具有很高的適用價值。

2.1 所在區(qū)域地質(zhì)原因

地質(zhì)原因?qū)е履喟F(xiàn)象出現(xiàn)，主要是因為地質(zhì)構(gòu)造中的某些成分比較容易黏在鉆頭表面，當(dāng)人為不予以及時關(guān)注和處理，長時間的累加，就會有質(zhì)量不高的泥餅出現(xiàn)，而這些泥餅是導(dǎo)致鉆頭泥包的主要原因。一般情況下鉆井地質(zhì)層有出現(xiàn)石膏或者泥頁巖的時候，最容易因為地質(zhì)原因?qū)е鲁霈F(xiàn)泥包現(xiàn)象，影響施工。

2.2 泥漿性能原因

泥漿性能對于泥包現(xiàn)象的影響主要是因為泥漿本身的黏合度、剪切力等屬性因素不能滿足實際要求，本來需要伴隨泥漿一起被清理排出的土石，不能得到及時有效的清理，而擔(dān)負(fù)著鉆頭表面潤滑作用的泥漿因為本身性能問題很難形成良好的潤滑保護(hù)，伴隨著時間的積累，就有可能導(dǎo)致鉆頭出現(xiàn)泥包現(xiàn)象。

2.3 工程設(shè)備選擇原因

鉆井企業(yè)在鉆頭以及相關(guān)設(shè)備的選取中，沒有很好地考慮到造型、水眼等諸多細(xì)節(jié)的技術(shù)因素，在實際的鉆井工作中就有可能因為土塊、石屑等黏附在設(shè)備上面，繼而引起鉆頭泥包現(xiàn)象。

2.4 施工操作原因

鉆井過程中對于專業(yè)施工人員的要求較高，并且需要較為豐富的實際經(jīng)驗。如果不能結(jié)合實際情況發(fā)布出有效合理的指令，就有可能導(dǎo)致泥包更甚者導(dǎo)致設(shè)備損壞。比如在短距離起鉆下鉆過程中，如果指令不合適，容易蹭刮井壁導(dǎo)致出現(xiàn)大量泥餅，這些泥餅就有可能會導(dǎo)致鉆頭泥包現(xiàn)象。

3 預(yù)防措施

鉆頭出現(xiàn)泥包現(xiàn)象，因為其設(shè)計因素較多也比較復(fù)雜，因此在確保施工質(zhì)量和工期的前提下，需要提出預(yù)防為主，防治結(jié)合的策略。

3.1 調(diào)整改善泥漿性能

首先著重調(diào)控泥漿比重和失水，盡量減少井外液體流入，包括因此而導(dǎo)致的對泥漿含水比重的影響和構(gòu)成成分的污染，著重提高和保持泥漿的性能；其次，對于施工過程中容易出現(xiàn)泥包現(xiàn)象的地層，應(yīng)該科學(xué)的采取對應(yīng)技術(shù)和措施，比如針對石膏層，為了防止對泥漿成分的污染，施工單位可以采取提前應(yīng)對的辦法，加入適量的堿，以保證泥漿的性能；最后，就是需要加強(qiáng)鉆頭的潤滑處理，對于泥漿中潤滑劑的占比需要嚴(yán)格把控，從最大程度上降低土石黏在鉆頭之上的幾率。

3.2 技術(shù)方面預(yù)防

在PDC鉆頭的選擇上，需要針對鉆頭造型、水眼等關(guān)鍵因素做出分析，一切都以減少泥包現(xiàn)象，提高工作效率為前提條件；對于鉆井過程中指令和技術(shù)方面做出優(yōu)化，減少因為錯誤指令造成的泥包現(xiàn)象或者其他影響施工的現(xiàn)象。

4 泥包現(xiàn)象處理辦法

1）泥包現(xiàn)象一旦出現(xiàn)，就有可能導(dǎo)致設(shè)備的損壞，影響施工效率。因此，一定要及時監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)，首先要做到的就是停止鉆頭繼續(xù)工作；

2）時時監(jiān)控，找經(jīng)驗豐富的工作人員多去監(jiān)控鉆井情況，若發(fā)現(xiàn)有泥包現(xiàn)象的前兆或者出現(xiàn)泥包現(xiàn)象前期的狀況，就應(yīng)該停止鉆頭工作，并加入鉆井液清理鉆頭；

3）在停止鉆頭工作的同時，用水沖洗鉆頭，并將鉆頭向上提升，利用離心力將泥塊甩出，進(jìn)行幾次大幅上下起降活動，再將鉆頭下壓到井底不開轉(zhuǎn)盤10min。值得注意的是，如果上述過程執(zhí)行2次之后仍然沒有改善，就需要考慮起鉆處理了。

[1] 陳紅玲.淺析PDC鉆頭及泥包原因分析和對策[J].新疆有色金屬，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

楊龍（1959—），男，新疆澤普人，技師，主要從事分析檢測工作。

收稿日期 ：2017–07–25

作者簡介：賀春明（1982—），男，甘肅慶陽人，工程師，主要從事多區(qū)塊、水平井、超深井鉆井液技術(shù)研究與現(xiàn)場指導(dǎo)工作。

收稿日期 ：2017–07–27

作者簡介：劉明（1986—），男，湖北鐘祥人，助理工程師，主要研究方向為鉆井施工。