摘要：为实现长庆气田水平井钻井提速的目的,在斜井段中试验了PDC钻头,但均不同程度地发生了钻头泥包的问题。经过广泛的调研分析,找到了导致PDC钻头泥包的主要因素——钻井液问题,另外还有地层、钻井参数、PDC钻头流场设计等影响因素。为此,从强化钻井液抑制性出发,研制出了双钾盐聚合物钻井液体系并在现场应用获得成功,较好地解决了PDC钻头泥包问题。其中GP12-6井实现了斜导眼水平井单只PDC钻头穿越5套地层,平均机械钻速达11.25m/h,起下钻、电测和下套管等作业均安全顺利完成。

摘要：为量化研究水力因素对PDC钻头防泥包性能的影响规律,针对现场常用PDC钻头建立了三维流域模型,将岩屑视为从井底面射入流场的球状颗粒,基于CFD离散相模型(DPM)对固相颗粒运动进行追踪,将钻头体DPM边界条件设置为"trap(捕获)",用岩屑颗粒捕获率作为泥包概率的评价参数。数值模拟发现,岩屑颗粒在井底流场中的输运是沿程存在碰撞与反弹的不规则三维运动;当岩屑颗粒粒径小于1.0mm时,其捕获率随粒径增大而减小;当岩屑颗粒粒径大于1.0mm时,其捕获率随粒径增大而增大;喷嘴尺寸从8.0mm增大至16.0mm,岩屑颗粒捕获率逐渐增大;与五喷嘴相比,七喷嘴的岩屑颗粒捕获率更小;相对于不等径喷嘴组合,等径喷嘴组合方式情况下的岩屑颗粒捕获率更小。研究结果表明,岩屑颗粒捕获率随喷嘴尺寸增大呈线性增大,随喷嘴数量增大呈线性减小,随刀翼宽度增大呈线性增大,随刀翼高度增大呈线性减小。基于DPM的钻头井底流场数值模拟为PDC钻头防泥包性能研究提供了新的思路,可以为钻头防泥包设计提供理论指导。

摘要：元坝地区前期实钻表明,上部陆相地层大尺寸（314.1 mm）井眼PDC钻头适应性差。为了加快元坝气田勘探开发、降低钻井成本及钻井提速,攻关团队针对沙溪庙组~自流井组地层开展了大尺寸PDC钻头研制。根据岩性特征和PDC钻头应用中存在的难点,采用PDC钻头防泥包技术、防崩齿技术、水力优化、强攻击性设计等技术,研制出个性化的新型大尺寸314.1 mm KS1362ADGR型PDC钻头。试验结果表明,同元坝先期PDC钻头指标相比,进尺提高64.5%、机械钻速提高37.33%;同比国外的＂PDC钻头＋扭力发生器＂钻井,钻井成本降低2.5倍到4倍,提速提效成果十分显著,适合在元坝地区及类似岩性地层推广应用,推动了国产PDC钻头技术进步。

摘要：PDC钻头在泥页岩地层中钻进时,如果水力参数选择不当,极易形成泥包,严重影响钻井效率。现有水力参数优选标准并不适用于PDC钻头,且对特殊工况(如钻头泥包)没有针对性。为此,在对PDC钻头泥包机理及井底水力性能对其影响规律分析的基础上,推导了井底岩屑输运率公式,建立了基于泥包最小化(井底岩屑输运率最大化)的PDC钻头水力参数优选标准,给出了水力参数优选步骤,并进行了实例应用分析。研究发现:输运岩屑的能量主要来源于井底漫流水功率;无论是原始泥包还是二次泥包,提高井底岩屑输运效率,都能够预防或减少PDC钻头泥包现象。

摘要：通过大量的实验数据论述PDC钻头的水力设计和轮廓造型与钻头产生泥包的关系。提出具有抛物线轮廓和刮刀式水力设计的聚晶金刚石(PDC)钻头在页岩地层中不易产生泥包,而采用脊式布齿或开放式表面水力设计的PDC钻头或平/圆轮廓PDC钻头则相反。同时,指出PDC钻头的水力设计对钻头泥包的产生具有更大的影响。

摘要：随着环保政策的调整,钻井废弃物排放更加严格,山西临兴区块处于大开发阶段,需要进一步降本增效,所以开展了小井眼井钻井试验。在试验过程中多次出现了钻头泥包的现象,影响了作业的正常进行。从地层因素、钻井液、钻头选型、钻进参数等几个方面对钻头泥包现象进行了分析,并对后续小井眼井钻头进行了优化设计。优化调整后,现场作业表明,泥包现象得到了明显控制,钻井时效明显提高,与常规井眼相比,小井眼井钻井工期缩短30%。

摘要：文章针对泥质岩钻进中常见的钻头泥包现象，结合实钻资料，对钻头泥包成因、类型及表现特征作了描述。说明了泥包的“瞬时效应”和“滞后效应”的不同，并从孔底净化角度分析了钻具结构在泥包形成过程中的重要作用，提出了“优化排屑通道设计”

摘要：PDC钻头泥包是一种严重制约钻井时效的井下复杂情况,主要体现在影响钻头对岩石的切削作用和降低钻井液水动力参数;沙隆达盐矿矿区位于江陵凹陷的中东部,上部地层成岩性差,易发生PDC钻头泥包;通过优化钻井设计、合理调控钻井液性能和强化工程措施可以降低直至消除发生PDC钻头泥包的可能性,此类措施已成功应用于沙隆达盐矿沙市矿区的生产实践。

摘要：PDC泥包在钻井施工中比较常见,为了解决这个问题,设计在PDC入井前涂抹一种不沾涂料,以避免粘土的吸附在高温高压作用下形成泥包。该涂料选用聚四氟乙烯为主要原料,通过添加一些填料对其改性,使其具有含氟材料的抗高温、不沾、耐腐蚀等特点,通过物理、化学防粘同时作用有效减少PDC下井期间泥包的可能性。

摘要：PDC钻头齿的清洗能力对PDC钻头破岩和清岩影响很大,定向喷嘴则有利于钻头齿的清岩,研究定向喷嘴的布置具有重要意义。使用数值模拟的方法研究了定向喷嘴数量、孔径、喷速等因素对PDC钻头齿清洗效果的影响。研究结果表明,5喷嘴的PDC钻头齿清洗能力较强;钻头齿清洗能力随喷嘴孔径增大而增强;喷射角小的喷嘴射流流场不利于流体向上举升岩屑。将定向喷嘴优化并配合常规水力结构设计可以在PDC钻头预防和清除泥包方面发挥自身的优势,最终达到提高机械钻速的目的。