[科普中国]-泥包卡钻

产生泥包的原因

1.钻遇松软而粘结性很强的泥岩时,岩层的水化力极强,切削物不成碎屑,而成泥团,并牢牢地粘附在钻头或扶正器周围。

2.钻井液循环排量太小,不足以把岩屑携离井底。如果这些钻屑是水化力较强的泥岩,在重复破碎的过程中,颗粒越变越细,吸水面积越变越大,最后水化而成泥团,粘附在钻头表面或锒嵌在牙齿间隙中。

3.钻井液性能不好,粘度太大,滤失量太高,固相含量过大,在井壁上结成了松软的厚滤饼,在起钻过程中被扶正器或钻头刮削,越集越多,最后把扶正器或钻头周围之间隙堵塞。

4.钻具有剌漏现象,部分钻井液短路循环,到达钻头的液量越来越少,钻屑带不上来,只好粘附在钻头上。

5.钻头泥包主要是泥页岩遇水发生塑性变形，使钻头面与钻屑间的粘附力变得比举升岩屑的携浮力大得多，因而发生泥包。1

产生泥包的象征1.钻进时,机械钻速逐渐降低,转盘扭矩逐渐增大,如因泥包而卡死牙轮,则有别钻现象发生。如钻头或扶正器周围泥包严重,减少了循环通道,泵压还会有所上升。

2.上提钻头有阻力,阻力的大小随泥包的程度而定。

3.起钻时,随着井径的不同,阻力有所变化,一般都是软遇阻,即在一定的阻力下一定的井段内,钻具可以上下运行,但阻力随着钻具的上起而增大,只有到小井径处才会遇卡。

4.起钻时,井口环形空间的液面不降,或下降很慢,或随钻具的上起而外溢。钻杆内看不到液面。1

泥包卡钻的预防1.要有足够的钻井液排量:一般泥包都发生在松软地层,因机械钻速快,钻屑浓度大,必须有足够的排量才能把钻屑及时带走。

2.在软地层中钻进,一定要维持低粘度、低切力的钻井液性能,一般要求粘度不超过20s,初切为零,十分钟切在3mg/cm以下。甚至用清水钻进,效果更好。

3.在软地层中钻进,最好使用刮刀钻头,而不要用牙轮或其它型式的钻头,因为刮刀钻头不容易泥包,而且泥包后也容易消除。

4.在松软地层中钻进,要有意的控制机械钻速,或增加循环钻井液的时间,其目的都是为了降低钻井液中的岩屑浓度。

5.在钻进时,要经常观察泵压和钻井液出口流量有无变化。如钻井泵上水不好,则泵压与流量都要相应地降低。如泵压下降而流量不变。则可能是钻具剌漏。如泵压升高而流量不变,则可能是钻头泥包、或钻头水眼堵塞、或井下出现其它问题,需要结合其它现象仔细分析,不可盲目钻进。

6.如发现有泥包现象,应停止钻进,提起钻头,高速旋转,快速下放,利用钻头的离心力和液流的高速冲刷力将泥包物清除。如有条件,可增大排量,降低钻井液粘度,并添加清洗剂,再配合上述动作,效果更好。

7.如已经发现有泥包现象,而又不能有效地清除,起钻时就要特别注意,不能在连续遇阻或有抽吸作用的情况下起钻。因为在这种情况下起钻,容易引起井喷,容易抽垮地层,更容易造成卡钻。最好的办法是边循环钻井液边起钻,直至正常井段,再按正常的办法上起。这样做,工序上比较麻烦,但比造成事故要好得多。

8.钻头泥包的主要原因是泥页岩岩屑的塑性变形和钻头面间的粘附力，可以使用能防止粘附的钻井液，如石膏、石灰、PHPA\R PHPA/KCl水基钻井液，乳化聚乙二醇水基钻井液，聚丙烯乙二醇钻井液等。1

泥包卡钻的处理1.如果在井底发生泥包卡钻,应尽可能开大泵量,降低钻井液的粘度和切力,并添加清洗剂,以便增大钻井液的冲洗力。同时在钻井设备和钻具的安全负荷以内用最大的能力上提,或用上击器上击。

2.如果在起钻中途遇卡,应用钻具的重量尽全力下压。或用井下震击器或地面震击器以较大力量下击。在条件许可时,应大排量循环钻井液,大幅度降低粘度和切力并加入清洗剂,争取把泥包物冲洗掉。

3.如果震击无效,并考虑有粘吸卡钻的并发症,可以注入解卡剂,一方面消除钻具与滤饼的吸附,另一方面也可以减少泥包物与钻头或扶正器的吸附力。或者注入土酸浸泡,使泥包物发泡疏松,破坏其结构力,这样,以后在恢复循环时,容易清洗泥包物,为解卡创造了条件。

4.泥包后的钻头或扶正器像活塞一样,如果在较大拉力下把钻具提死,很可能堵塞环空,失去了循环钻井液的条件,更没有注入解卡剂的可能。在活动无力震击无效的情况下,只有用原钻具倒扣或爆松倒扣,然后套铣解卡了。请注意:倒扣的时机越早越好,搞得好,井下只留一个钻头,以后就好处理了。

5.如果泥包卡钻,循环无路,因时间较长,又有粘吸卡钻的并发症,则不可轻易倒扣。因泥包卡钻的井段不会长,如果不带扶正器,卡钻井段就是钻头,可在钻头以上爆破,以便恢复循环,消除粘吸卡钻后再倒扣。如果带有扶正器,则堵塞环空的可能有两个点,一个是钻头,一个是最上面的扶正器,但以钻头堵塞的可能性最大。因此首先还是从钻头以上爆破,恢复循环。若这一着不成功,再从最上面扶正器以上爆破,恢复循环,当不成问题。

泥包卡钻处理程序如图所示。1