当与 水井钻具 ，该领域更麻烦的问题之一是循环损失，即当钻井液（或空气钻井系统中的空气）无法干净地返回地面时，流失到渗透性地层或裂缝中，或者当钻孔塌陷时。在我们钻具系列的设计中，尤其是我们的 扩孔钻头 以及相关的井下配件，我们密切关注有助于减轻循环损失和稳定井眼的策略。

为什么循环损失对于水井钻具很重要

循环对于任何钻井作业都至关重要：

它将岩屑带出钻孔，有助于保持钻孔清洁。

它冷却并润滑钻头面，防止过度磨损。

它施加静水压力来支撑钻孔壁并防止塌陷。

流通损失的常见原因以及运营商担心的问题

在提出解决方案之前，列出用户经常报告的循环损失的典型机制或触发因素会有所帮助：

断裂或高渗透性岩石区域

当钻孔渗透到裂隙岩石或具有裂缝的地层时，钻井液可以渗入这些裂缝中，而不是沿着环空向上流动。

不稳定的钻孔壁/塌陷区

在松软或松散的地层中，孔壁可能会脱落或塌陷，部分阻碍流动或消耗流体。

孔扩大超出公差/冲蚀

如果钻孔变得比预期更宽（冲刷），流体可能无法有效返回，并且岩屑可能会沉积在低点。

工具设计或放置干涉

扩孔钻头、开孔器或辅助稳定器放置不当可能会堵塞流路。

循环系统设置不良（泵速不足、压力低、流体特性不当）

即使工具设计得很好，地面和井下循环系统也必须匹配。

用户经常会问：

“如果我失去血液循环，我需要注射多少液体才能克服这个问题？”

“我可以在闭塞区域扩孔并保持水流返回地面吗？”

“我应该降低钻头速度或改变刀具几何形状来提供帮助吗？”

“铰孔钻头或钻具的哪些设计有助于保持循环？”

如何设计和使用水井钻具来减轻循环损失

1.优化工具几何形状和流道

更大或更有效的流口和喷嘴：确保扩孔钻头和开孔器具有足够尺寸的喷嘴，即使发生部分堵塞也能允许回流。

刀片/臂间隙：设计铰孔臂（或刀片）和刀具放置位置，使其不会过度侵入环形流道。

内部旁路或冲洗通道：采用旁路端口或内部冲洗槽，以便流体可以绕过堵塞物。

坚固的耐磨材料：使用耐用的合金和涂层，这样侵蚀或不均匀磨损就不会随着时间的推移而降低流通能力。

2.提供灵活/可伸缩的功能

一些先进的工具允许伸缩臂或可调节扩孔器尺寸，这样在脆弱或破碎的岩石部分，您可以减少扩孔攻击性，降低过度扩大可能恶化循环的风险。 （这有点类似于石油和天然气井中使用的扩孔器设计）

3. 使用分级/控制扩孔

不要一次性铰孔全规格，而是分阶段铰孔。从较轻的路径（不太积极的切削）开始，以测量地层的反应，保持良好的循环，然后逐渐扩展。这避免了用过大的剪切力冲击地层。

4、匹配循环系统及运行参数

即使是理想的工具设计也无法完全弥补不良的循环设置。主要建议：

保持足够的泵速和压力以克服地层损失。

在允许的情况下使用泥浆添加剂或堵漏材料（LCM）来暂时密封微裂缝。

密切监控回流量、压力和孔状况。

如果循环开始恶化，请降低每钻头的转速/重量，并可能暂时进行回扩或反向循环。