准噶尔盆地北缘石北凹陷深井钻井提速配套技术研究与应用论文_王春辉

摘 要:本文通过在准噶尔盆地北缘石北凹陷深井2口深井准北101井和准北3井施工对比分析了深井提速配套技术,随着井深增加,地层可钻性变差,期间试验了多重提速工具和钻头,实践证明,深部白碱滩组下部地层使用,阿特拉扭冲配合U513S钻头,提速效果显著,扭冲工具能有效的保护钻头,防止PDC钻头先期损坏,大大增加了钻头的纯钻时间和进尺。

关键词:准噶尔盆地北缘;石北凹陷;深井钻井;提速配套技术;扭冲工具

塔里木分公司70798队承钻的准北101井位于新疆阿勒泰地区福海县中部,准北1井井口方位 108° 距离3487m。构造位置为准噶尔盆地陆梁隆起石北凹陷。设计井深4300.00m,实钻井深4328.00m。

1准北101井施工简介

准北101井是由塔里木分公司70798队承钻的一口预探井,设计井深4300m,完钻井深4382m。钻井周期93.79d,完井作业时间11.54d。

2019年3月20日使用444.5mm钻头一开,4月5日一开完钻,中完井深1001m,339.7mm套管下深1000.13。一开用时12.23d(钻进6.23d,中完6d)。

2019年4月11日使用311.2mm钻头二开开钻,6月2日二开完钻,中完井深3890m,244.5mm套管下深3888.48m。二开用时72.31d(钻进51.56d,中完20.75d)。

2019年6月23日使用215.9mm钻头三开开钻,7月2日完钻。完钻井深4382m,三开用时9.25d。3800-4000m井段打水泥悬空塞。7月13日完井。完井作业时间11.54d。三开钻遇巴山组中基性火山岩,地层较硬可钻性差,使用PDC钻头(M613KS )+螺杆提速效果显著,单只钻头进尺485m,纯钻时间150h,机械钻速3.23m/h。深部白碱滩组下部地层使用,阿特拉扭冲配合U513S钻头,提速效果显著,扭冲工具能有效的保护钻头,防止PDC钻头先期损坏,大大增加了钻头的纯钻时间和进尺。

2准北3井施工

准北3井是由塔里木分公司70123队承钻的一口预探井,设计井深4500m;加深至5320m,目前钻井至至5174m。2019年4月2日使用444.5mm钻头一开,4月9日一开完钻,中完井深1002m,339.7mm套管下深1001.58。一开用时12.59d(钻进6.67d,中完5.92d)。

2019年4月15日使用311.2mm钻头二开开钻,5月17日二开完钻,中完井深3440m,244.5mm套管下深3438.53m。二开用时51.25d(钻进32.42d,中完18.83d)。

2019年6月5日使用215.9mm钻头三开开钻,目前钻至井深5174m。三开用时74d。

准北3井三开3500m以后主要钻遇巴山组凝灰岩,随着井深增加,地层可钻性变差,期间试验了多重提速工具和钻头:1、螺杆+盛辉异形齿钻头入井4次,进尺392m,平均单只进尺98m,平均机械钻速1.75m/h;2、阿特拉扭冲工具入井6次,进尺951m,平均单只进尺158.5m,平均机械钻速1.61m/h;3、大扭矩螺杆+盛辉异形齿钻头2次,进尺281m,平均单只进尺140.5m,平均机械钻速1.63m/h;4、多维冲击器+盛辉异形齿钻头1次,单只进尺24m,平均机械钻速0.59m/h;5、无提速工具入井2次,进尺147m,平均机械钻速0.91m/h。

准北3井5000-5251m,地层压实程度较好,主要为凝灰岩。盛辉MQ616J钻头进尺和机速都高于阿特拉扭冲+U613M钻头。阿特拉扭冲+U516S钻头进尺270m(3521-3791m),纯钻150h,机械钻速1.8m/h。

盛辉MQ616+螺杆进尺234m(3791-4025m),纯钻106h,机械钻速2.21m/h。

3 准北101井和准北1井同地层对比

准北1和准北101井相距3.48km,八道湾组、白碱滩组地层含砾石,准北1井两只PDC钻头因打到砾石而先期损坏,后期使用牙轮钻头钻进;准北101井阿特拉扭冲配合U513S钻头,能有效的保护钻头,进尺和机速都较高。准北101井7月2日钻进至完钻井深4382m,累计进尺485m,纯钻时间150h,平均机械钻速3.23m/h,准北1井石炭系巴山组使用4只牙轮,1只PDC,平均机械钻速1.28m/h(去掉第一趟入井PDC无进尺、第二趟PDC进尺16m、取心)。

从上图中对比分析可以看出,深部白碱滩组下部地层使用,盛辉的异型齿钻头MQ516J ,在本井使用获得较大的成功,单只钻头进尺816m(2535-3351m),机械钻速3.62m/h ,行程速度:2.92m/h 。阿特拉扭冲配合U513S钻头,提速效果显著,扭冲工具能有效的保护钻头,防止PDC钻头先期损坏,大大增加了钻头的纯钻时间和进尺。

论文作者:王春辉

论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年1月第3期

论文发表时间:2020/4/22

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准噶尔盆地北缘石北凹陷深井钻井提速配套技术研究与应用论文_王春辉
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