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）

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

PDC鉆頭；泥包現象；處理措施

1 鉆井工作中PDC鉆頭泥包常見現象匯總

鉆頭的泥包現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，導致鉆頭不能正常發揮其功用的現象。如果出現鉆頭泥包，鉆頭就會出現轉速下降、破巖能力不足、鉆井速度緩慢等現象，甚至有可能會堵塞住鉆頭水眼，繼而引起泵壓偏高，有時甚至會出現憋泵現象。這些情形出現時，就不得不起鉆進行處理。還有一種情形就是在實際的升降鉆時出現泥包現象，可能會因為鉆具剮蹭井壁致使泥土下沉，出現環空阻塞現象。

1）在實際的運轉過程中，若出現扭矩減小或扭矩的浮動減小，包括當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；

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

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

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

2 導致鉆頭出現泥包現象的原因分析

在實際的鉆井中，影響導致出現泥包現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象具有很高的適用價值。

2.1 所在區域地質原因

地質原因導致泥包現象出現，主要是因為地質構造中的某些成分比較容易黏在鉆頭表面，當人為不予以及時關注和處理，長時間的累加，就會有質量不高的泥餅出現，而這些泥餅是導致鉆頭泥包的主要原因。一般情況下鉆井地質層有出現石膏或者泥頁巖的時候，最容易因為地質原因導致出現泥包現象，影響施工。

2.2 泥漿性能原因

泥漿性能對于泥包現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，而擔負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，伴隨著時間的積累，就有可能導致鉆頭出現泥包現象。

2.3 工程設備選擇原因

鉆井企業在鉆頭以及相關設備的選取中，沒有很好地考慮到造型、水眼等諸多細節的技術因素，在實際的鉆井工作中就有可能因為土塊、石屑等黏附在設備上面，繼而引起鉆頭泥包現象。

2.4 施工操作原因

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

3 預防措施

鉆頭出現泥包現象，因為其設計因素較多也比較復雜，因此在確保施工質量和工期的前提下，需要提出預防為主，防治結合的策略。

3.1 調整改善泥漿性能

首先著重調控泥漿比重和失水，盡量減少井外液體流入，包括因此而導致的對泥漿含水比重的影響和構成成分的污染，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泥包現象的地層，應該科學的采取對應技術和措施，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，就是需要加強鉆頭的潤滑處理，對于泥漿中潤滑劑的占比需要嚴格把控，從最大程度上降低土石黏在鉆頭之上的幾率。

3.2 技術方面預防

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

4 泥包現象處理辦法

1）泥包現象一旦出現，就有可能導致設備的損壞，影響施工效率。因此，一定要及時監控，一旦發現，首先要做到的就是停止鉆頭繼續工作；

2）時時監控，找經驗豐富的工作人員多去監控鉆井情況，若發現有泥包現象的前兆或者出現泥包現象前期的狀況，就應該停止鉆頭工作，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，進行幾次大幅上下起降活動，再將鉆頭下壓到井底不開轉盤10min。值得注意的是，如果上述過程執行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，主要從事多區塊、水平井、超深井鉆井液技術研究與現場指導工作。

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。