崔光

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钻井过程中虚泥饼的形成与对策

作者：崔光罗军尹贝李文勇

来源：《中国化工贸易上旬刊》2018年第11期

摘要：钻井时钻井液会在井壁上形成泥饼，井眼处理不好会造成钻井液有害固相增高，

导致机械钻速下降，扭矩增大，钻屑粘附在井壁上，形成虚泥饼。从钻井开始就要优选钻井液

体系，优化怎样删除空白页 钻井液性能，合理选择48式太极拳背向演练带口令 钻井参数，保证良好的井身质量；合理的井径变化率，避免

井径扩大率超标，避免出现“大肚子”、“糖葫芦”井眼，避免出现较大的“狗腿”，具有平滑的井

眼轨迹。从钻井技术工艺的源头抓起，不断改进钻井技术和钻井工艺方法，能有效抑制虚泥饼

的产生。

关键词：钻井；虚泥饼；成因；泥浆；抑制

钻井时钻井液会在井壁上形成泥饼，井眼处理不好会造成钻井液有害固相增高，导致机械

钻速下降，扭矩增大，钻屑粘附在井壁上，形成虚泥饼。虚泥饼就是虚的泥饼，拿水一冲就可

以冲掉的部分，主要是稠泥浆吸附在泥饼上形成的，没什么好作用，大部分时间会起坏作用，

虚泥饼很厚的话，易造成磨阻增大，起下钻不顺利，电测、下套管作业困难，甚至会导致沉

砂、压差卡钻等井下事故，直接威胁到油田钻井施工井下安全。

1虚泥饼形成原因

根据泥饼厚度理论模型，可以把泥饼分成性能异相的四层，即虚泥饼层、可压缩层、密实

层和致密层。后三层又统称为泥饼层。虚泥饼形成的主要因素：

1.1地质因素

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或者地层中含有

分散状石膏，造成泥浆污染后，泥浆中的有害固相难于清除，地层渗透率高，在压差作用下，

吸附井筒内有害固相及未及时携带出的岩屑，形成厚泥饼。

1.2钻井因素

钻芒果卡通图片 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。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；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；下钻到

底时操作方法有误，应该先启动转盘，后启动泵；在软地层中钻进时，送钻不均匀。

1.3泥浆性能因素

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泥浆抑制性差，无法控制泥页岩的水化分散；固相含量和粘切过高；泥浆比重偏高，失水

大，易形成过厚的粗糙泥饼。影响泥饼实厚的最主要因素是钻五子棋梅花阵 井液的固相含量，泥浆性能如果

处理不好，极易造成井壁坍塌严重，井径扩大率超标，形成糖葫芦井眼、较厚的虚泥饼。

2钻井液体系和流变参数对于井身质量非常重要

从钻井开始就要优选钻井液体系，优化钻井液性能，合理选择钻井参数，保证良好的井身

质量，合理的井径变化率，避免井径扩大率超标，避免出现“大肚子”、“糖葫芦”井眼；避免出

现较大的“狗腿”，具有平滑的井眼轨迹。优化钻井液性能主要有以下方法：①泥浆性能的调

整：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提高钻井液抑制性，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。

3抓钻井技术工艺源头，有效抑制虚泥饼

从钻井技术工艺的源头抓起，不断改进钻井技术和钻井工艺方法，能有效抑制虚泥饼的产

生。①做好PDC钻头的选型设计，钻头水眼、流道设计应利于排屑；②下入PDC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很重要；③下入

PDC前先短起下钻，对井壁泥饼进行刮削、挤压，将厚泥饼拉薄、压实，尽量保证井眼畅

通、消除阻卡；④下钻时在钻头流道表面涂满黄油，形成一层保护膜，减少钻头与泥浆中的劣

质固相直接接触的时间或者把钻头包起来，这样做既便在深井中也是有一定作用的；⑤下钻时

钻头不断刮削井壁，井壁上的泥饼或滞留于井内的钻屑会在钻头下堆积，到一定程度便会压实

在钻篮筐简笔画 头上，那么下钻中途进行循环，将钻头冲洗干净也是有其必要的；⑥下钻过程中还应适当

控制速度，防止钻头突然冲入砂桥，钻进一堆烂泥中；⑦另外如果速度恰当，PDC钻头会顺

着上一只钻头所钻的螺旋形井眼轨道行进，而不是在井壁上划拉下大量泥饼；⑧每次下钻到底

时必须先开泵，尽量提高排量充分冲洗井底和钻头，等排量满足要求后再轻压旋转钻进0.5-

1m；⑨尽量采用大排雷希颖 量钻进，保证PDC钻头的充分清洗与冷却；⑩在软泥岩中钻进，应尽量

采用低钻压、高转速、大排量，没有必要盲目使用高钻压去追求那仅高一小点的钻速，那只是

牙轮钻头的使用方式；⑪操作要精细，送钻加压一定要均匀，不能忽大忽小。

4结论

①扭动钻具形成的振动波对泥饼的剪切力比环空流动产生的剪切力大，可以直接剪切除去

部分泥饼；振动波的频率比较低时，振动波可以剪除虚泥饼层与部分可压缩层；振动波的频率

比较高时可以剪除泥饼可压缩层与部分密实层，泥饼致密层一般不会被破坏；②影响泥饼实厚

的最主要因素是钻井液的固相含量。但只有加入惰性粒子才能在不太增加泥饼厚度的情况下切

实提高泥饼的综合质量。对以水基钻井液体系而言，较为合适的泥饼实厚一般应该是0.5-

1.5mm。

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参考文献：

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