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解决影响现场PDC钻头使用存在问题的应对措施钻头

1、钻头泥包问题：往往主要是由于泥浆中固相含量过高、钻井液排量小不能有效清洗钻头、地层本身胶质泥岩含量大易粘附钻头所致。一般发生在泥浆刚转换后2-3小时、双石层钻进过程中及更换钻头到底1小时左右，PDC钻头在入井前卸去所有钻头水眼，导致水眼流速过低而堵水眼，造成泥包刀翼。

处理的办法是在转换和处理泥浆时控制分散不好的白土和璜化沥青加量，钻进中及时开动固控设备清除泥浆中微小***固相颗粒含量，更换PDC钻头下钻中途要大排量循环及时清除下钻粘附钻头的泥巴，到底后尽可能先大排量循环几分钟后再钻进，把握好这几个关键环节可有效防止PDC钻头泥包。值得注意的是技术人员要正确认识立管泵压由循环压力和喷嘴压降组成，只要喷嘴压降为零，就是再装多大水眼也不影响立压。因此通过卸去眼，不但改变不了立压，还往往容易造成PDC钻头泥包。?

2、尽快摸索掌握各区块定向井轨迹控制规律，优化钻具结构，尽可能减少中途调整方位和井斜而引起PDC使用不到家，如果需要在可钻性较差的下部井段采用复合钻进，使用耐磨性好的PDC钻头，可以提高PDC钻头的使用效果，提高钻井速度。

PDC钻头泥包的常见现象

一、PDC钻头泥包的常见现象

1、钻进时进尺明显变慢，或者说钻时明显升高；

2、增大钻压或减小钻压对钻速无明显影响；

3、地层变化时对钻速影响不大；

4、一般情况下泵压略有升高或无明显变化；但有时也会出现高泵压，甚至堵死钻头水眼，阻塞循环通道；

5、钻头牙齿不能有效吃入地层，表现出扭矩变小或扭矩波动范围减小；

6、起下钻出现“拔活塞”现象；

7、短起下钻过后钻速明显变慢，继续钻进可能会逐渐***原钻速而泥包解除，或者继续变慢造成严重泥包致无法钻进；

8、钻井中发生钻具刺漏、循环出现短路，处理完后钻速明显变慢。?

二、造成PDC钻头泥包的原因

1、地质因素：所钻地层为上部不成岩的软泥，极易粘帖于钻头表层，压实后造成钻头泥包；地层中的泥页岩虽成岩，但易于水化分散，使井眼内泥质或固相含量大增，吸附于钻头表面造成钻头泥包；或者地层中含有分散状石膏，造成泥浆污染后，泥浆中的***固相难于清除，使钻头被泥包的机率大增；地层渗透率高，在压差作用下，吸附井筒内***固相及未及时携带出的岩屑，形成厚泥饼，起下钻时在PDC钻头下方堆积造成钻头泥包。?

2、泥浆性能因素：泥浆***性差，无法控制泥页岩的水化分散；固相含量和粘切过高，钻出的岩屑难于清除，易吸附在钻头表面，如果使用的是无固相钻井液，钻头是不会发生泥包的；泥浆比重偏高，失水大，易形成过厚的粗糙泥饼；润滑性能差、钻头表面无法形成有效的保护膜，钻井液中的劣质固相易吸附在钻头上。

3、工程技术因素：钻进中排量小，不能有效清洗井底及钻头，同时上返速度不足，岩屑在井内滞留时间长，粘附于井壁形成厚泥饼，尤其是中上部钻速高时更为严重；在软泥岩地层，钻压过大，地层或钻屑与钻头表面形成直接接触，造成钻头泥包；长裸眼下钻未进行中途循环，从井壁上刮下的泥饼或钻屑则会泥包钻头。

4、钻头选型因素：水眼设计无法满足排屑要求；流道排屑角阻碍了钻屑顺利脱离井底。?

5、操作水平因素：下钻速度过快，钻头不是在顺着螺旋型轨道向下滑行，而是在井壁上不断刮削泥饼或钻屑，极易造成钻头泥包；下钻时遇阻不是接方钻杆循环划眼冲洗钻头，而是下压或下冲，从井壁上刮下的泥饼或钻屑则会泥包钻头；下钻到底时操作方法有误，如果先启动转盘，后启动泵，同样也会造成钻头泥包；在软地层中钻进时，钻头，送钻不均匀。?

三、PDC钻头泥包的预防

1、泥浆性能的调整

1）、混油或增加润滑剂投入量，使钻屑不易粘附到钻头上；?

2）、加大钻井液中聚合物含量，控制失水，提高泥饼质量；?

3）、提高钻井液***性，减少泥页岩的水化分散；?

4）、降低钻井液粘度、切力，及时清除劣质固相；

5）、对高渗砂层，可使用屏蔽暂堵技术，减少渗透性漏失；

6）、对含膏岩层，应提前加碱，防止其污染泥浆。?

7）、维护处理好泥浆性能，在PDC钻头入井前后对预防钻头泥包都是有效的；PDC入井后，钻头厂，开泵前，配置一定量的清洁剂（表面活性剂）对钻头加以清洗也有一定效果。

2、工程技术措施石油钻井装备?

1）、首先做好PDC钻头的选型工作，钻头水眼、流道设计应利于排屑；?

2）、下入钻头之前，应充分循环泥浆，清洗井眼，防止起钻后滞留在井眼内的钻屑继续水化分散；

金刚石刀具按结构分为哪些刀具？

按刀具结构来分：主要用于车刀、铣刀、铰刀、钻头、涂层刀具及其他非标成型刀等。

　　1、金刚石标准刀片

　　单晶金刚石刀片主要用于单点金刚石车床或其他精密车床。加工有色金属时表面粗糙度可达Rz0.1-0.05μm。

　　PCD刀片一般用于车床，加工中心等，主要以车，镗为主。相对于的传统的合金刀片，可以采用更高的进给，线速度。刀具寿命相比硬质合金刀片也有非常大的提升；同时，PCD加工的工件表面，光洁度可达Ra0.2。

　　2、金刚石非标刀片

　　主要用于一些结构比较复杂，公差要求严格，加工工序复杂的工况。采用机夹式PCD非标刀片，可极大程度提升加工效率，同时，采用机夹式结构，可降低生产成本。

　　3、PCD铣刀片

　　PCD铣刀片，搭配铣刀盘或铣刀杆，一般用来铣削平面和台阶。使用线速度可以高达2500-3000m/min，相比硬质合金刀片，刀具寿命提高5-10倍，是汽车铝合金缸盖、摩托车箱体、模具平面等有色金属面铣加工的选择！性价比很合适。

　　4、金刚石杆状铣刀

　　金刚石杆状铣刀分为单晶金刚石铣刀和PCD铣刀。

　　PCD杆状铣刀分两种，一种是过中心的铣刀，使用时可沿轴线垂直扎入工件工件表面，对于铣削凹坑类的工件，效率会提升很多。另一种是不过中心的铣刀，此种铣刀一般都是沿径向切入工件，通过CNC编程走轨迹，铣削凸台，台阶，面等部位。

　　5、金刚石（PCD）铰刀

　　金刚石（PCD）铰刀，一般根据直径大小，采用合金基体或者钢制基体。刃数为2刃或2刃以上。

　　此类刀具主要用于加工公差要求比较严格，光洁度要求比较高的孔，通孔盲孔均可加工。此类刀具加工的孔，光洁度高可达Ra0.1以内。

　　6、金刚石（PCD）钻头

　　金刚石（PCD）钻头，一般根据直径大小，采用合金基体或者钢制基体。金刚石（PCD）钻头是直接在工件上钻孔，本身工件上面是没有孔的，对精度要求不高。 PCD钻头必须适用于加工中心。

　　金刚石（PCD）钻头主要包括：PCD扩孔钻头、PCD阶梯钻头、PCD麻花钻头、PCD平底钻等。

　　7、金刚石涂层刀具

　　金刚石涂层刀具是采用CVD方法直接在硬质合金或陶瓷等基体上沉积一层1-25μm金刚石薄膜，可应用于各种几何形状复杂的刀具，是加工难加工材料的理想刀具。

　　适合涂层的刀具类型：刀片、铣刀、钻头、铰刀、成型刀等。

　　8、PCD成型刀

　　PCD成型刀属于旋转类刀具，优点是加工效率高，可同时铣削多个台阶孔，能保证比较准确的形位公差。和铣刀一样，同样分两种，一种是沿轴向加工，一次成型的。另一种是经cnc编程，走轨迹加工。刀柄有BT柄，HSK柄，直柄等等。

根据地层可钻性级值并参考邻井地层，选择进尺多、速度快、磨损正常的钻头。在上部松软地层（可钻性级值小于5级），可选用机械钻速高的铣齿钻头，在深井段地层（可钻性级值大于5），可选用进尺多的镶齿钻头。2 在易井斜地层，钻头哪家便宜，多选用牙轮偏移量小、无保径及齿多而短的牙轮钻头。3 井底应清洁，无落物。4 下钻速度要慢，防止顿钻。在钻头距井底1单根时，要开泵和旋转钻头，充分洗井，清除井底岩屑，避免下入过快岩屑堵塞喷嘴或开泵过猛憋漏地层。

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