钻井提速技术探讨论文_张明

钻井提速技术探讨论文_张明

华北油田公司第一采油厂地质研究所 河北任丘 062550

摘要:钻井速度是影响成本的主要因素之一。实践表明:如果钻井效率提高一倍,总的钻井费用可以降低约25%。因此,钻井提速,是降低钻井成本、实现效益最大化并实现科学生产的首要追求。

关键词:钻井;提速

1 优化剖面设计

剖面采用直-增-稳-微降剖面,提高造斜点,降低全井最大井斜,减少施工难度,减少了下部调整风险,提高钻井速度,在满足螺杆钻具和PDC钻头的前提下,实现一钻。

适当提高造斜点,增大了中靶范围,早期在上部地层形成的位移由于趋于靶点,使下部井斜方位变化范围增大,降低了施工难度。

提高施工的准确性和轨迹预测能力,多复合少滑动,提高施工效率。

2 优选钻具组合

根据设计位移选择短钻铤长度,调整螺杆扶正器与上扶之间的距离。

选择合理的上扶正器尺寸调整钻具增斜律。

3 优选钻头及参数

PDC定向钻头优选钻头冠部抛物线较短、保径短,内锥浅的PDC钻头,内锥深冠部抛物线长、保径长的钻头稳方位井斜能力较强,不易定向。

钻头主要选择有力于提高机械钻速速度和轨迹控制,PDC钻头可优选成熟钻头T5445H或 TDM1925SEU。

试验5刀翼和6刀翼钻头,同时推广修复PDC钻头使用,提高钻头使用的效益。

加大排量,使用180缸套,尽可能提高排量,最大限度发挥单泵的使用效率。

下部调整钻压,常规复合钻压为9~10吨,可调整钻压到10~12吨,泵压升高2MPa左右,增加滑动钻压到6~8吨,泵压升高1.5MPa左右。

转盘转速,复合钻进转盘为二档,50~70r/min。

4 螺杆选用与应用

现场使用的流量应该控制在推荐的范围内,马达的输出扭矩与马达的压降成正比,输出转速与流入泥浆量成正比,随着负荷的增加,钻具转速有所降低,排量过大可导致转速过高,加快低年资橡胶磨损,提前造成螺杆损坏。

单弯螺杆应严格按照钻具的使用期限进行回收维修,避免造成井下事故,新螺杆使用期限为120小时,维修螺杆使用时间为80小时。

螺杆钻具操作时要送钻平稳,瞬时动载过大,易造成螺杆丝扣部分出现裂纹,发现不及时会造成井下事故。

下钻速度过快,使得螺杆钻具外腔压力大于内腔压力,岩屑倒灌,憋断螺杆钻具。

防止堵漏剂等杂物造成螺杆憋断。

5 井眼轨迹控制

第二扶正器的外径选择要兼顾有合适的稳方位能力和确保深井滑动不阻卡,“四合一”钻具组合复合钻进,井斜大时方位较稳,井斜小时方位滑动调整很快,也可定向时取适当超前或滞后角抵消方位自然漂移,因此牺牲一定的稳方位能力换取更好的可调性是明智的选择,但是第二扶正器也不可过小。

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深井滑动调整时送钻必须缓慢,平稳,前后一致。合理送钻是提高调整效率的最关键因素,它可以保证反扭角稳定在一个较小的范围内。

下部地层要进行滑动施工,必须调整好钻井液性能,(要求有较高φ的粘度和良好的润滑性)充分循环,保证井底无沉沙,滑动无阻卡。

加强全井轨迹控制,卡好地层。

在测斜前重分活动钻具,滑动前摆好工具面,锁转盘充分活动,保证工具面到位,尤其是反扭角大时。

根据地层特点选择合适的调整时机,以提高调整效率。

6 钻井提速工作

6.1一开井段提速:使用直马达+PDC钻头二开直井段提速:马达+MWD+PDC钻头

①使用马达,钻头转速增加,机械钻速会有大幅度提高;

②使用MWD能及时监测和调整井眼轨迹;

③井眼比较规则,形成较高的井眼扩大率,起下钻不容易发生阻卡;

④直井段能一趟钻完成,可以减少测单点时间,可以及时调整钻压,保持较高的机械钻速;

6.2提高定向井段机械钻速:

①提高泥浆的润滑性能,控制摩阻系数低于0.06。

②设计新型定向PDC钻头,定向进尺多在550m,力争一趟钻完钻。

③提高泥浆的防塌性能,加大抑制剂和防塌剂含量,防止煤层段的垮塌。

④充分发挥地质专家的作用,提前选派经验丰富的 地质专家进驻水平井现场,与钻井队、定向队、录井队工程师合署办公,结合现场录取资料和实钻井眼轨迹,卡准入窗位置,确保准确着陆。

6.3提高水平段钻井速度:

①优选钻头,1000m水平段实现1只钻头打完进尺,力争一趟钻完成。

②提高泥浆的润滑性能和携砂性能,防止水平段岩屑堆积造成卡钻。

③入井的钻具和接头一律严格探伤检测,防止断钻具事故。

7 结束语

钻井提速是一项系统工程,多部门协作完成的工作。主要取决于生产组织、装备应用、井下工具、钻井技术(包括定向井,泥浆技术)、测井作业和固井施工等因素。每个环节出现问题都会影响整口井施工进度。所以在钻井施工过程中要强化生产组织,挖掘设备性能,优化技术方案达到安全,快速,优质,高效的完成钻井工程中的各个项目,从而达到提速目的。

参考文献:

[1]魏俊.控压钻井技术分析及发展[J].中国石油和化工标准与质量,2012.

[2]姜智博.精细控压钻井井底压力自动控制技术初探[J].天然气工业,2013.

作者简介:

张明;出生年月日:1975.11.14;性别:男;学历:长江大学石油工程专业大专;研究方向:油气田开发、钻井试油工程;单位:华北油田公司第一采油厂地质研究所。

论文作者:张明

论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期

论文发表时间:2018/5/28

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