汪光太 高魁旭 王麗華

中國(guó)石油勘探與生產(chǎn)工程監(jiān)督中心 （北京 100083）

鉆頭泥包是指鉆屑、軟泥、濾餅粘附在鉆頭周圍的部分或全部區(qū)域，使得粘附物塞滿牙輪鉆頭的牙輪間隙或嵌在牙齒間隙，或有的堵塞噴嘴水眼或排屑返流槽，如進(jìn)一步發(fā)展甚至?xí)姘@頭。

在鉆進(jìn)過(guò)程中發(fā)生鉆頭泥包后，會(huì)造成鉆頭工作條件惡化，泥包后易發(fā)生憋跳現(xiàn)象，增加司鉆施壓難度，對(duì)牙輪鉆頭易造成牙齒崩斷或牙輪軸的損壞；對(duì)PDC鉆頭會(huì)打破其抗回旋平衡，容易造成其切削復(fù)合片的先期損壞，甚至可導(dǎo)致PDC鉆頭復(fù)合片的崩、脫性損毀，從而給后續(xù)入井的PDC鉆頭構(gòu)成一定的潛在危害。鉆頭泥包不僅可以發(fā)生在鉆進(jìn)過(guò)程中，起下鉆時(shí)也很常見(jiàn)[1]。

鉆頭發(fā)生泥包會(huì)對(duì)鉆井的經(jīng)濟(jì)性和安全性帶來(lái)明顯的直接或間接的連鎖影響。因泥包而發(fā)生鉆進(jìn)憋跳后，如不能及時(shí)井下消除，要么就降低鉆壓繼續(xù)鉆進(jìn)，要么就要起鉆清理消除泥包，有時(shí)甚至需要更換鉆頭，這樣對(duì)提高機(jī)械鉆速和行程鉆速很不利，會(huì)消耗更多鉆頭和額外增加鉆井成本。鉆頭泥包后鉆進(jìn)接單根或起下鉆作業(yè)，很容易誘發(fā)井下抽吸或壓力激動(dòng)等負(fù)面作用，引發(fā)地層流體侵入或井漏，進(jìn)而造成溢流、井涌等不安全隱患，增加壓井工作量和井噴的風(fēng)險(xiǎn)。更嚴(yán)重的是提下鉆時(shí)易造成遇卡、遇阻或劃眼時(shí)的突然憋停，如預(yù)判不準(zhǔn)，會(huì)導(dǎo)致操作處理不當(dāng)或決策失誤，很快就導(dǎo)致鉆頭泥包卡鉆[2]。

1 卡鉆案例引發(fā)的思考

案例1：某X1井在泥巖中用Φ241.3mmPDC鉆頭鉆至井深4 045m時(shí)，出現(xiàn)鉆時(shí)明顯增加 （由9～20min/m增到35～50min/m）和憋鉆的情況，循環(huán)2h40min后起鉆，起立柱前，開(kāi)泵帶出2個(gè)單根，不開(kāi)泵帶出1個(gè)單根，均無(wú)遇阻，正常起至3 545m時(shí)遇卡，下放至3 553m未放活；再次上提至3 547m遇卡，下放完懸重未解卡，強(qiáng)行卸掉2個(gè)單根，接方鉆桿。方鉆桿接完后再次下壓懸重放完，此時(shí)懸重慢慢上升，至590kN后無(wú)變化，上提至原懸重后單凡爾開(kāi)泵，泵壓憋至5MPa，出口只有少量返出，逐次憋至10MPa、15MPa，出口返出逐漸減小，憋壓至18MPa，井口仍有返出，泵壓回落緩慢，泵壓憋至23MPa過(guò)程中雖有小股鉆井液返出，但泵壓回落十分緩慢，泵壓憋至23MPa經(jīng)過(guò)30min后泵壓基本不回，出口不返鉆井液。

后經(jīng)過(guò)水泥車憋壓、地面震擊均未憋通、解卡，在爆炸松扣后，采取套銑和反扣母錐倒扣交替作業(yè)，直至套銑至鉆頭，最后下Φ178mm超級(jí)震擊器和Φ178mm加速器組合準(zhǔn)備震擊解卡，鉆柱組合下到魚(yú)頭附近循環(huán)后，經(jīng)對(duì)扣和緊扣5圈后，鉆具就轉(zhuǎn)活了，但單凡爾泵壓憋至10MPa，出口不返鉆井液，續(xù)接2個(gè)單根緊扣9圈后鉆柱又轉(zhuǎn)活，此時(shí)單凡爾開(kāi)泵泵壓穩(wěn)定在9MPa，鉆井液開(kāi)始返出，停泵后泵壓逐漸回零，重啟泵循環(huán)后正常泵壓穩(wěn)定在4MPa，經(jīng)循環(huán)后起鉆，落魚(yú)被全部起出，事故得以解除。

案例2：某油田X2井在泥巖中用Φ241.3mm-PDC鉆頭鉆進(jìn)至6 003m時(shí)機(jī)械鉆速變慢 （鉆時(shí)由16～17min/m 增加到 41～45min/m）， 扭矩在 12.7～14.5kN·m小范圍內(nèi)波動(dòng)，泵沖數(shù)和泵壓大小無(wú)明顯變化，上提活動(dòng)過(guò)程中鉆具被卡，經(jīng)多次大范圍上下活動(dòng)（活動(dòng)范圍150～250t）未能通過(guò)，轉(zhuǎn)動(dòng)下壓鉆具無(wú)效，轉(zhuǎn)25圈回25圈，鉆具被卡，卡后循環(huán)正常，只是測(cè)得遲到時(shí)間比正常遲到時(shí)間少27min。

后經(jīng)測(cè)卡點(diǎn)、爆炸松扣，對(duì)起出鉆柱進(jìn)行檢查未發(fā)現(xiàn)刺漏點(diǎn)；下入Φ178mm超級(jí)震擊器和Φ178mm加速器組合成功對(duì)扣，但震擊未能解卡；后又采取泡解卡劑和活動(dòng)鉆具（范圍100～270t）手段未能解卡，在套銑、爆炸松扣打撈出部分落魚(yú)后，決定放棄進(jìn)一步打撈（因?yàn)槁漪~(yú)中接有2只穩(wěn)定器），進(jìn)行打水泥塞側(cè)鉆處理。

案例1表面看起來(lái)像是井壁失穩(wěn)引起的坍塌卡鉆，而案例2有點(diǎn)像粘卡；事實(shí)上上述兩案例最先都屬于泥包卡鉆。鉆頭泥包后，只有起鉆提出鉆頭后才能直接觀察判斷，否則只能依靠綜合分析的手段來(lái)邏輯判斷。這導(dǎo)致泥包卡鉆具有一定的隱蔽性，在鉆井現(xiàn)場(chǎng)，發(fā)生或發(fā)現(xiàn)泥包的情況不少，但卡鉆后被認(rèn)為是泥包卡鉆事故的非常少見(jiàn)。泥包卡鉆容易與其他卡鉆類型相混淆，如果發(fā)生這種情況會(huì)誤導(dǎo)操作，延誤處置時(shí)機(jī)，甚至導(dǎo)致卡鉆并發(fā)癥。

泥包卡鉆不具突然性特征，要經(jīng)歷一段過(guò)程，如何早期識(shí)別鉆頭泥包、采取防泥包的一系列預(yù)防措施和泥包后的解除措施、發(fā)生泥包性遇阻遇卡后如何精細(xì)操作防卡，非常值得深思和探析。

2 鉆頭泥包的判斷識(shí)別

鉆頭要形成泥包有其必要條件，發(fā)生泥包后又會(huì)影響鉆進(jìn)時(shí)鉆頭齒的正常破巖和（或）噴嘴射流的水力輔助破巖、不利起下鉆正常作業(yè)，相應(yīng)產(chǎn)生一些征兆和參數(shù)變化現(xiàn)象。

發(fā)生泥包的先決條件。通常鉆頭泥包發(fā)生在起下鉆時(shí)刮削裸眼段井壁濾餅和粘附于濾餅上的鉆屑，或鉆進(jìn)時(shí)鉆遇大段泥巖地層、砂質(zhì)泥巖地層，此時(shí)可通過(guò)所撈取的巖屑和地層對(duì)比進(jìn)行分析判斷。

鉆時(shí)的變化。鉆頭泥包后，在鉆井參數(shù)不變的情況下，最直接最顯著的特征就是鉆時(shí)明顯升高 （圖1、圖2），即機(jī)械鉆速明顯降低，往往比正常的鉆時(shí)要大1倍以上。即使增大鉆壓對(duì)鉆時(shí)也無(wú)明顯影響。

立壓的變化。一般情況下立壓略有升高（圖1、圖2）或無(wú)明顯變化；但嚴(yán)重的鉆頭泥包造成水眼堵塞時(shí)，立管壓力會(huì)明顯上升，或者立管壓力曲線出現(xiàn)時(shí)高時(shí)低現(xiàn)象，泥包后起下鉆時(shí)易堵塞環(huán)空而導(dǎo)致憋泵，就像案例1中所述情形。

扭矩的變化。濾餅和鉆屑包裹、粘附在鉆頭本體上，將使鉆頭牙齒不能有效“吃入”地層，甚至切削齒不能接觸到新地層，表現(xiàn)出扭矩變小（圖1、圖2）或扭矩波動(dòng)范圍減小，但因泥餅的粘性作用，可能出現(xiàn)扭矩時(shí)大時(shí)小，而且扭矩曲線較鉆頭沒(méi)有泥包時(shí)平滑（圖2）。鉆頭泥包后還表現(xiàn)為，鉆頭到底與鉆頭離開(kāi)井底扭矩變化較小（圖1）。

圖1 鉆頭泥包后的錄井曲線顯示

圖2 鉆頭泥包后的錄井曲線顯示

同時(shí)用以下方法來(lái)檢測(cè)鉆頭泥包也有參考價(jià)值：設(shè)鉆壓在W1時(shí)相應(yīng)的扭矩為T(mén)1,升高鉆壓至W2（所有其他參數(shù)保持恒量），記錄相應(yīng)的扭矩T2，又將鉆壓下降至W1，記錄扭矩T3，比較T1與T3大小，如果T3＜T1，則鉆頭產(chǎn)生了泥包。

其他征兆和現(xiàn)象。鉆頭泥包后在鉆進(jìn)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)憋跳鉆現(xiàn)象；發(fā)生鉆具刺漏等循環(huán)短路情況后，鉆速會(huì)因泥包傾向而明顯變慢。出現(xiàn)起下鉆中的“拔活塞”現(xiàn)象；短起下鉆過(guò)后鉆速明顯變慢等征兆。鉆頭部分泥包后，在鉆柱靜止時(shí)環(huán)空易形成竄流，如案例2中所示使得遲到時(shí)間比正常遲到時(shí)間減少[3]。

3 鉆頭泥包的影響因素

導(dǎo)致鉆頭泥包的影響因素較多，歸納起來(lái)主要體現(xiàn)在以下幾方面。

3.1 鉆頭選型因素

所選牙輪鉆頭無(wú)自洗功能，PDC鉆頭表面未進(jìn)行涂層處理，PDC鉆頭的排屑槽的容量太大 （深度和寬度尺寸太大），攜屑返流速度偏??；噴嘴的大小、布局和噴射角不適當(dāng)，使井底流體橫向速度和沖擊力不夠，井底流場(chǎng)中的低速區(qū)、回流區(qū)增加。

3.2 地層因素

所鉆地層為軟泥巖地層，軟泥巖屑易粘于鉆頭表層，壓實(shí)后造成鉆頭泥包；易水化膨脹的泥頁(yè)巖地層，其泥頁(yè)巖鉆屑易于水化分散，使鉆井液中泥質(zhì)和固相含量大增，易吸附于鉆頭表面造成鉆頭泥包。

3.3 鉆井液性能因素

如鉆井液抑制性差，泥巖鉆屑高度水化分散，使固相含量和粘切過(guò)高，巖屑不易清除，吸附并積聚在鉆頭表面；鉆井液失水大，易形成過(guò)厚的虛濾餅；鉆井液潤(rùn)滑劑對(duì)鉆頭表面的潤(rùn)濕性差，鉆頭表面無(wú)法形成有效的潤(rùn)滑膜；固控設(shè)備與快速鉆井不配套，特別是除泥器和除砂器的除泥除砂效果差，即使連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)也不能控制鉆井液固相的增加和黏度的上升時(shí)，從而增加了泥包的可能。

3.4 司鉆操作因素

裸眼段起下鉆時(shí)速度過(guò)快且不進(jìn)行中途循環(huán)，會(huì)不斷刮削井壁濾餅及附于其上的鉆屑，積聚于鉆頭上的濾餅和鉆屑越積越厚、越壓越實(shí)而造成泥包；起下鉆遇卡、遇阻時(shí)強(qiáng)行上提或下壓，會(huì)使鉆頭泥包更加厲害；下鉆到位后先動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)再開(kāi)泵，也會(huì)形成鉆頭泥包趨向；在軟地層中鉆進(jìn)時(shí)，送鉆不均勻，泥巖地層鉆進(jìn)盲目加大鉆壓，高鉆速井段不及時(shí)劃眼等同樣會(huì)給鉆頭泥包創(chuàng)造條件。

3.5 工程技術(shù)因素

鉆進(jìn)時(shí)排量太小，不能有效清洗井底巖屑及鉆頭，上返速度太低，不能有效沖刷粘附于井壁濾餅上的巖屑；未及時(shí)進(jìn)行短起下鉆通井或高鉆速井段未調(diào)整短起下鉆間距；長(zhǎng)裸眼井段起下鉆時(shí)未進(jìn)行中途循環(huán)等給鉆頭泥包以趨勢(shì)性影響；此外，鉆進(jìn)過(guò)程中不進(jìn)行錄井工程監(jiān)測(cè)，如鉆柱中存在刺漏點(diǎn)，發(fā)生短路循環(huán)后未監(jiān)測(cè)到，很快就會(huì)形成鉆頭泥包。

4 預(yù)防鉆頭泥包的技術(shù)方案與措施

通過(guò)以上影響泥包的因素分析，結(jié)合易泥包區(qū)塊的防泥包鉆井的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，預(yù)防鉆頭泥包的思路要采取從設(shè)計(jì)選型、優(yōu)化鉆井液性能、改善操作、調(diào)整鉆井參數(shù)和完善技術(shù)措施配套等一體化解決方案著手[4]。

4.1 鉆頭設(shè)計(jì)選型

牙輪鉆頭可以通過(guò)復(fù)錐、超頂?shù)燃夹g(shù)手段實(shí)現(xiàn)自洗功能，在易泥包地層鉆進(jìn)時(shí)，如選牙輪鉆頭應(yīng)選帶自洗功能的牙輪鉆頭。

隨著技術(shù)的進(jìn)步，特別是PDC鉆頭切削齒的改進(jìn)，使得PDC鉆頭對(duì)地層的適用范圍更寬廣，加上在定向鉆井、復(fù)合鉆井、垂直鉆井等方面PDC鉆頭更具寬域適用性和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、鉆速快、單只鉆頭進(jìn)尺長(zhǎng)、可減少起下鉆等特點(diǎn)，PDC鉆頭對(duì)牙輪鉆頭的替代性逐年增加，PDC鉆頭具全程化作業(yè)趨勢(shì)。但PDC鉆頭在使用過(guò)程中相比牙輪鉆頭而言，唯一不足就是無(wú)機(jī)械自洗能力、易泥包。

PDC鉆頭的水力設(shè)計(jì)比牙輪鉆頭更具優(yōu)勢(shì)，可彌補(bǔ)機(jī)械自洗能力的不足。通過(guò)調(diào)整噴嘴的大小、布局和增大噴嘴與鉆頭軸線之間的噴射角，可使流體增加橫向速度和沖擊力，減少井底流場(chǎng)中的低速區(qū)和回流區(qū)，可使巖屑盡快離開(kāi)井底。PDC鉆頭的排屑槽容量（取決于深度和寬度尺寸）并非越大越好，排屑槽容量太大，反而使攜屑返流速度偏小，排屑槽初始泥包形成后不容易被低速的返流沖洗掉，周邊的直槽比螺旋槽更有利于防泥包。

通過(guò)選用對(duì)表面進(jìn)行過(guò)滲氮等涂層處理的PDC鉆頭，可改變PDC鉆頭表面電性，使其表面形成負(fù)電勢(shì)層，從而與帶負(fù)電荷的泥巖鉆屑產(chǎn)生相斥作用來(lái)達(dá)到防泥包的目的。

4.2 優(yōu)化鉆井液性能

（1）強(qiáng)化鉆井液的抑制性。充分發(fā)揮鉆井液中KPAM等聚合物包被劑作用，通過(guò)泥頁(yè)巖抑制劑復(fù)配，確保抑制劑總量達(dá)到0.6%以上，來(lái)抑制泥頁(yè)巖水化分散，以減少鉆頭泥包的可能性。

（2）控制失水，提高濾餅質(zhì)量。通過(guò)加大鉆井液中降濾失劑含量，控制中壓失水4mL左右，HTHP失水控制在11mL以下，避免失水過(guò)大使泥巖地層吸水后發(fā)生過(guò)度的水化膨脹而造成地層吸水縮徑和形成虛厚濾餅。對(duì)于高滲透的地層，為避免形成虛厚泥餅，降低鉆頭發(fā)生泥包機(jī)率，可采用屏蔽暫堵技術(shù)加入超細(xì)碳酸鈣、單向壓力暫堵劑等隨鉆堵漏材料，減少濾餅滲透性，從而提高濾餅質(zhì)量。

（3）提高鉆井液潤(rùn)滑性。實(shí)鉆經(jīng)驗(yàn)表明，采用油基鉆井液很少發(fā)生鉆頭泥包現(xiàn)象，但由于環(huán)保和成本的原因使其應(yīng)用受到限制。通過(guò)混油、增加清潔劑和液體潤(rùn)滑劑的用量，可使鉆屑不易粘附到鉆頭上；特別是采用快鉆劑可使巖屑表面潤(rùn)濕性實(shí)現(xiàn)由親水向親油方向轉(zhuǎn)化，能有效預(yù)防鉆頭泥包。

4.3 改善操作

改進(jìn)司鉆的操作習(xí)慣和程序，實(shí)行精細(xì)化操作管理，也有助于預(yù)防鉆頭泥包，這主要體現(xiàn)在：

（1）控制起下鉆速度，及時(shí)中途循環(huán)。在裸眼段起下鉆時(shí)速度不能過(guò)快，以防鉆頭不斷刮削井壁濾餅及附于其上的鉆屑而積聚于鉆頭上。速度越快，壓實(shí)作用越強(qiáng)，通過(guò)控制起下鉆速度和及時(shí)中途循環(huán)，有利于消除積聚于鉆頭上的濾餅。

（2）遇阻遇卡，及時(shí)循環(huán)是關(guān)鍵。起下鉆遇卡、遇阻時(shí)，應(yīng)及時(shí)接方鉆桿循環(huán)，最忌強(qiáng)行上提和下壓，應(yīng)采取“一沖、二通、三劃眼”的方法通過(guò)。

（3）啟停泵和轉(zhuǎn)盤(pán)，先后次序要精心。下鉆到位后應(yīng)先開(kāi)泵，待循環(huán)正常、高排量充分沖洗井底和鉆頭后再啟動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)；接單根時(shí)要先停轉(zhuǎn)盤(pán)，晚停泵。這都有助于降低鉆頭泥包幾率。

（4）施壓操作要精細(xì)，確保送鉆均勻，鉆壓不能忽大忽小。

4.4 調(diào)整鉆井參數(shù)和完善技術(shù)措施

（1）下鉆時(shí)在PDC鉆頭流道表面涂滿黃油，形成一層保護(hù)膜，有助于減少濾餅和鉆井液中的劣質(zhì)固相在鉆頭流道表面的粘附。

（2）下鉆到底后，先高排量充分沖洗井底和鉆頭，對(duì)于PDC鉆頭在20～30kN的低鉆壓造型鉆進(jìn)0.5m后，再逐漸加至正常鉆壓鉆進(jìn)。

（3）鉆頭接觸井底要慢，盡量用推薦的上限排量鉆進(jìn)，確保鉆頭的充分清洗與冷卻，返速最好在0.9m/s以上；PDC鉆頭在泥巖中鉆進(jìn)，應(yīng)盡量采用低鉆壓、高轉(zhuǎn)速、大排量。

（4）鉆進(jìn)過(guò)程中要每鉆進(jìn)48h或150～200m就及時(shí)進(jìn)行短起下鉆通井，對(duì)高鉆速井段還要縮短短起下鉆間距。

（5）起鉆前要調(diào)整好鉆井液性能，加入液體潤(rùn)滑劑，先進(jìn)行短起下鉆，對(duì)井壁濾餅進(jìn)行刮削、擠壓，將虛厚濾餅拉薄、壓實(shí)，盡量保證井眼暢通、消除阻卡；在充分循環(huán)鉆井液和清洗井眼后方可起鉆。

（6）如果采用了所有方法和措施，仍然無(wú)法避免PDC鉆頭下鉆時(shí)泥包，那么可采用牙輪鉆頭先行通井。

（7）強(qiáng)化錄井時(shí)的工程監(jiān)測(cè)，特別是立壓、扭矩和鉆時(shí)的相應(yīng)變化與地層的對(duì)應(yīng)關(guān)系。一旦有泥包趨向，應(yīng)立即采取處置措施。

5 發(fā)生泥包后的處置措施

鉆頭泥包并非是不可逆轉(zhuǎn)，通過(guò)及時(shí)決策、正確處置完全可以減輕或消除泥包情況。通過(guò)綜合分析起下鉆、鉆進(jìn)作業(yè)過(guò)程中相關(guān)征兆和參數(shù)變化現(xiàn)象，判斷為發(fā)生泥包后，應(yīng)立即停止相應(yīng)作業(yè)，根據(jù)工況選用以下一些相應(yīng)的處置措施。

5.1 激動(dòng)沖洗法

在鉆頭離井底有一定距離，且鉆頭位置附近井段井眼順暢、無(wú)阻卡點(diǎn)情況下，先用正常大排量循環(huán)進(jìn)行水力沖洗，再在5～6m的范圍內(nèi)快速活動(dòng)鉆柱幾次（即采用快速下放鉆柱并突然猛剎車辦法，要確信激動(dòng)壓力不會(huì)壓漏下部地層方可實(shí)施），然后啟動(dòng)高轉(zhuǎn)速增大離心力使泥塊易于甩出，再提起鉆柱重復(fù)上述操作過(guò)程。

5.2 牙輪鉆頭通井法

若下PDC鉆頭時(shí)，容易泥包且較嚴(yán)重，遇阻頻繁，需要長(zhǎng)段劃眼，采用激動(dòng)沖洗法后，效果不明顯，可暫起鉆，先用牙輪鉆頭通井，再下PDC鉆頭。

5.3 壓洗法

在鉆柱未接井下動(dòng)力時(shí)，可將鉆頭提離井底，開(kāi)啟大排量進(jìn)行循環(huán)，不要開(kāi)轉(zhuǎn)盤(pán)，將鉆頭慢慢放入井底，施加150kN的鉆壓，使用大排量循環(huán)3min，然后將鉆頭提離井底，高速轉(zhuǎn)動(dòng)鉆具3min，接著停轉(zhuǎn)盤(pán)，再重復(fù)上述過(guò)程幾次，可將壓洗法與激動(dòng)沖洗法交替結(jié)合使用。

5.4 浸泡法

若泥包較為嚴(yán)重，激動(dòng)沖洗法、壓洗法沒(méi)取得效果，或鉆頭位置不合適不能采用壓洗法，則可考慮采用浸泡法，在鉆桿內(nèi)注入一定量的高效清潔劑和柴油的混合液，確定好流量，卡準(zhǔn)時(shí)間，將混合液泵到鉆頭附近，浸泡30min后，再采用激動(dòng)沖洗法、壓洗法處置。

6 鉆頭泥包致卡原因分析

鉆頭泥包是一個(gè)漸進(jìn)過(guò)程，泥包到一定程度而未進(jìn)行相應(yīng)的處理，會(huì)給鉆井作業(yè)帶來(lái)潛在風(fēng)險(xiǎn)，起下鉆和鉆進(jìn)過(guò)程中處置不當(dāng)非常容易引起卡鉆。

在起鉆過(guò)程中，一種情形是泥包的鉆頭有造成抽吸性縮徑的可能，遇卡后如過(guò)度下壓，可使泥包的鉆頭造成“縮徑卡鉆”。另一種情形是上提時(shí)如果附加拉力大或遇卡，會(huì)進(jìn)行倒劃眼作業(yè)，因井眼中存在比泥包的鉆頭尺寸還大的擴(kuò)徑井段，倒劃眼過(guò)程中泥包的鉆頭突然由擴(kuò)徑段閃進(jìn)縮徑段，在附加上提力作用下會(huì)造成鉆頭憋停，從而引起憋停轉(zhuǎn)盤(pán)或頂驅(qū)，同時(shí)鉆頭以下井段突然抽吸而縮徑。若司鉆操作反應(yīng)太慢，容易引發(fā)鉆具倒扣和落魚(yú)粘卡等卡鉆并發(fā)癥。在順利釋放完反扭矩后，通常使鉆柱反向運(yùn)動(dòng)，往下又會(huì)遇阻，如果此時(shí)全力下壓，可使泥包的鉆頭造成“縮徑卡鉆”。

在下鉆過(guò)程中情形與起鉆類似，因井眼中存在比鉆頭尺寸大的擴(kuò)徑井段，劃眼過(guò)程中泥包的鉆頭有可能突然由擴(kuò)徑段放空閃進(jìn)縮徑段，而造成鉆頭憋停，從而引起憋停轉(zhuǎn)盤(pán)或頂驅(qū)。在順利釋放完反扭矩后，通常使鉆柱反向運(yùn)動(dòng)，上提鉆柱時(shí)易使泥包的鉆頭嵌入擴(kuò)徑段臺(tái)階處而遇卡，上提不成又會(huì)下壓，而給泥包的鉆頭創(chuàng)造“縮徑卡鉆”的機(jī)會(huì)。

在鉆進(jìn)過(guò)程中，部分泥包的PDC鉆頭會(huì)打破原始抗回旋設(shè)計(jì)，改變井底造型中心點(diǎn)位置，而發(fā)生偏軸性側(cè)鉆，造成井眼臺(tái)階，發(fā)現(xiàn)泥包而上提鉆具后易在臺(tái)階處遇卡，上提不成又會(huì)變向下壓，導(dǎo)致在抽吸性縮徑段遇阻或“縮徑卡鉆”。

7 鉆頭泥包防卡策略和解卡建議

防止鉆頭泥包卡鉆首先需從預(yù)防鉆頭泥包著手，要樹(shù)立從預(yù)防鉆頭泥包、鉆頭泥包識(shí)別和監(jiān)測(cè)到鉆頭泥包及時(shí)處置、鉆頭泥包復(fù)雜排除的整體解決策略。

預(yù)防鉆頭泥包是基礎(chǔ)，識(shí)別和監(jiān)測(cè)是前提，及時(shí)處置是手段，復(fù)雜排除是關(guān)鍵。預(yù)防鉆頭泥包要發(fā)揮從鉆頭選型、優(yōu)化鉆井液性能、改善操作、調(diào)整鉆井參數(shù)和完善技術(shù)措施配套等一體化解決方案的優(yōu)勢(shì)。

在起下鉆和鉆進(jìn)過(guò)程中的鉆頭泥包會(huì)引起抽吸性縮徑，當(dāng)下放鉆具遇阻、上提鉆具遇卡時(shí)造成泥包卡鉆的風(fēng)險(xiǎn)非常高，立即接方鉆桿循環(huán)是首要策略，鉆柱反向運(yùn)動(dòng)時(shí)必須嚴(yán)格控制附加拉力和釋放懸重的范圍。只有確保循環(huán)通暢、不憋泵，才能采取鉆頭泥包后的處置措施。

發(fā)生鉆頭泥包卡鉆后，建議采用憋壓浸泡法解卡。即在確定為鉆頭泥包卡鉆后，立即在鉆頭附近泵入高效清潔劑、鉆頭上部泵入解卡劑，以防泥包卡鉆后易引發(fā)新的粘卡并發(fā)癥，然后通過(guò)關(guān)井在井口施加一定的憋壓值來(lái)加速浸泡效果，縮短解卡時(shí)間。通過(guò)井口憋壓可提高清潔劑和解卡劑的滲透能力，抑制縮徑趨勢(shì)，減小甚至消除縮徑量，提高解卡效率。在裸眼井段無(wú)異常低壓井段、不致引起井漏情況下，采用憋壓浸泡法時(shí)還需注意一些其他問(wèn)題，首先應(yīng)按照井控操作規(guī)程關(guān)井、開(kāi)井，盡量使用水泥車進(jìn)行憋壓，關(guān)井憋壓壓力值一般應(yīng)控制在3～5MPa，且不得超過(guò)允許套壓值。

憋壓浸泡4～8h后，然后可開(kāi)井在規(guī)定負(fù)荷范圍內(nèi)活動(dòng)鉆柱，如一次不能解卡成功，可繼續(xù)關(guān)井憋壓浸泡。對(duì)于鉆頭泥包卡鉆，在關(guān)井憋壓浸泡前，不要采用震擊器震擊，要震擊也應(yīng)等到關(guān)井憋壓浸泡一段時(shí)間再開(kāi)井之后。

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