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略说石油的复合钻井技术

发布时间:2013/11/26 16:29:51   阅读:

一、复合钻井技术应用早期的情况

以前使用钟摆钻具轻压吊打的方式,这种方式的特点是质量好,但钻速慢。经过统计,MB3井牙轮钻头配合螺杆钻具在营城组在应用时,速度增幅范围为为8%—701%。应用复合钻井技术,可以使于PDC钻头的优越性发挥到极致,同时螺杆钻具的使用时间也会持续延长,这些和该地区的地质状况,例如均匀的岩质,有着密不可分的关系。螺杆钻具使用寿命的延长和PDC钻头的优越性的有效发挥的结合,会使得钻速大大增强,从中可以看到这一方式的广泛应用前景和未来。钻头的型号,区域的地质状况,以及螺杆使用时间的延长这些因素共同造成了钻井速度提高。但是,在前期的应用中,复合钻井技术并不能保证速度和质量同时提高,质量方面会有欠缺。

二、复合钻井技术的方案探析

从地质的岩性的出发,考虑可钻性,选取向匹配的钻头。同时,在选取钻井方式上,要具备以下优越特性:能有效增高井底钻头转数,保障钻柱的工作状态,使钻压维持稳定,工作行程增加,以及单位切削刃破岩量,这些都是保证速度和质量的重要参数。从下部沙河子组的材料分析,用PDC钻头配螺杆钻具在提升速度方面具有很大的优越性,以下钻具的结合是实现这一性能的主要原因。:一是PDC钻头直螺杆钻具,PDC钻头螺杆钻具(直)匹配尺寸的无磁钻铤2根相应的满眼扶正器钻铤3根,以及在此基础上配合超重的钻杆和钻杆。二是PDC钻头配小角度螺杆钻具。PDC钻头配合小角度的螺杆钻具,加上相应尺寸无磁钻铤2根(MWD)满眼扶正器钻铤3根加重钻杆钻杆。三是控制钻井参数,比如钻压应在45~102kN这个范围内,转盘转速控制在30~70r/min,以及排量的范围应是23~38L/s。以上这些参数应根据现场的需要。井下的状况,井眼尺寸的大小来选择,因地制宜。螺杆方面要注意选择型号。241.3mm这一型号在松辽盆地南部地区的海相地层中应用广泛。对241.3mm的选型,可以参考其它地区的经验,本人实地考察了螺杆的制造厂家,许多油田和气田在螺杆方面的使用状况。在此提出选择井眼螺杆的有效方案。钻井技术应配合使用PDC钻头。增大单只钻头的尺寸,提升行程钻速。这一方案和构想主要应用于下部海相地层。长井段运用螺杆钻具划眼不宜在下钻过程中使用。在整个钻井过程中,排量的确定要根据井眼尺寸的大小,以及钻具的功率情况。腰平3井复合钻井技术的要求YD9HF井是中石化华北石油工程公司五普钻井分公司承钻的一口评价井,在长春地区得到了有效运用。下面是有关YD9HF和腰平3井技术的综合分析。水泥环与套管壁、井壁胶接紧密,管外无串槽。固井质量检查测井测定的固井质量应至少达到合格以上标准。固井后套管试压应达到以下标准

三、复合钻井技术方案营城组

营城组5井在3143-3368米井段采用HC505ZX钻头,对复合钻井技术进行了探索,机械钻速1.57米/小时,进尺227米,由于钻头在井下的波动比较大,所以扭矩也比较大,出现了个别钻头、掉块以及开泵困难的情况,被迫终止。最终选择复合钻井技术,采用PDC钻头,全井机械钻速提高,钻井周期缩短,说明该处地层砂砾互层及硬质泥岩的情况下,该钻头能够承受高转速的特点,因此,该区域采复合钻井技术值得推广。该组十屋8井为水平井,深度设计4658.55米,实际深度4663米,垂直深度设计3768米,井底位移设计为1100米,实际位移1099.87米,达到设计要求。该井所钻底层为火成岩,具有较强的研磨性,对钻头的磨损非常严重。根据3井的经验,开钻采用江钻MD617NX、MD537HX两种钻头,效果较好,但是这两种钻头在11井使用时,效果不好。在11井最终采用复合钻井技术,采用PDC钻头在深度3774-4251米井段内,使用14只PDC钻头,平均进尺为34米,使用平均时间17.46小时。在十屋8井用型号为MD537HDPX钻头,进尺68米,时间32小时,钻速2.12米/小时,使用效果比较理想。结束语长春地区复合钻井技术的应用,一是大幅度提高了机械钻速,二是能连续控制井眼轨迹,避免了许多不必要的辅助性工作,节约了钻井时间。同时使井下钻具结构得到了有效简化,防卡效果好,井斜被控制在很小的范围内,较好的实现了复合钻井技术防斜和打快的统一,缩短了钻井的周期,提高了速度和钻井质量,进一步挖掘了复合钻井技术在东北地区的潜力。

作者:董强伟韩飞翔仓苏豫单位:中石化华北石油工程有限公司

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