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浅谈提高钻井速度的关键技术

2017-03-02

化工设计通讯 2017年10期
关键词:井眼钻井液钻头

王 沛

(中石化华北石油工程有限公司西部分公司,河南郑州 450006)

浅谈提高钻井速度的关键技术

王 沛

(中石化华北石油工程有限公司西部分公司,河南郑州 450006)

为了提高钻井效率,降低石油钻探的成本,优化石油钻井工艺技术措施,有效地提高机械钻速,缩短石油钻探的周期,通过对新疆油田顺托果勒低隆北缘的一口探井的钻探施工的实践研究,分析提高钻井速度的关键技术措施,达到预期的石油钻探效果。

钻井速度;关键技术;钻探效果

1 石油钻井现场的钻探情况分析

新疆油田探井的钻探,为了完成以下的地质任务,以奥陶系中下统一间房组和鹰山组为目的层,探索顺北地区奥陶系中下统储层发育情况及含油气性;取全、取准钻井、录井、测井、测试等各项基础资料,为深化该区油气成藏研究和下步勘探部署提供依据;验证本区地震波组的地质属性与“串珠状”反射异常体储层特征,为该区地震资料的精细解释和储层预测技术的提高提供资料。通过先期漏眼完井的方法,完成探井的钻探施工任务。

为保证一开井身质量,同时保证井内安全及下套管固井作业顺利,在一开施工过程,采取的技术措施:开钻前认真校正井口,使三点一线符合规范要求,为保证井眼开直打好基础。扫完水泥塞进入一开井段,先吊打了30m领眼,保证井眼开直,然后随钻铤重量的增加逐渐加压至正常参数。为防止导管鞋处地层垮塌,在满足携岩要求的前提下,尽量降低排量,防止刺坏井壁,影响表套下入及固井质量。钻头过导管鞋35m以后,保证排量不低于50L/s,保证清、携岩效果及井内清洁,提高钻井效率。严格按设计要求处理钻井液,钻进中连续开动固控设备,控制钻井液密度、固相含量在设计范围内,防止粘吸卡钻,杜绝井内事故发生。一开钻达设计井深后,起钻拉井壁至导管内,然后下钻通井至井底,充分循环清洁井眼。起钻前替入稠浆塞以防止沉砂,保证井壁稳定,起钻至导管鞋处反复提拉划眼,保证表层套管顺利通过导管鞋一次性下至设计深度。

在钻井施工过程中,通过BHA中加入扶正器来修整井眼;利用顶驱优势,加立柱前正倒划眼,修整井壁。强化钻进参数的控制,通过每米钻时、排量、起钻阻卡情况,确认大排量对井壁冲刷作用较大,借助小接头大水眼钻具,保证钻进排量不低于45L/s,有效克服阻卡。优化泥浆性能,强调强抑制性能,防止泥岩水化膨胀,有效控制泥饼厚度;全井段实现屏蔽暂堵,降低砂岩渗透率;加足阳离子沥青。

全井钻探施工共用钻头48只:其中牙轮钻头31只,PDC钻头16只,取芯钻头1只。依据钻探井深的实际情况,更换钻头,使其满足钻井施工的技术要求。本次钻探的井为预探井,该区块无参考资料,火成岩侵入体认识程度较低。根据收集几次漏失数据,判断漏失位置在火成岩侵入体井段可能性较大,且地层交接面漏失几率最大,并估算地层开裂压力当量密度约1.46g/cm3;通过承压堵漏,地层原始的承压能力难以大幅提高,无法满足提高密度钻穿火成岩的要求。辉绿岩非常坚硬,具有高研磨性,钻进速度慢,划眼困难,施工难度大;本开次前期施工多次发生漏失,钻井液可选择密度窗口小,密度过大造成井漏,上提密度窗口小,难以平衡地层坍塌压力和有效保持井壁稳定。

由于处理周期长,地层长时间浸泡,伴随周期性的应力释放,井壁剥落、坍塌,导致卡钻。通过提高钻井液的封堵防塌性,保证了上部井眼的稳定,处理卡钻复杂长达的8d,上部未出现黏卡,保证了顺利处理复杂事故。并且钻井液流变性良好,能及时携带火成岩掉块返出地面。从侧钻前后井径曲线可以看出,侧钻后井径规则,原上部井眼由于处理复杂时间长,钻井液滤液浸泡5个月,造成了井壁掉块,井径不规则。

2 提高钻井速度的关键技术

对于复杂井筒的钻探施工,为了提高钻井的速度,采取的关键技术措施。为充分合理的钻井施工设计,优化井控技术措施,控制钻井施工参数,达到提高钻速的目的,有效地防止钻井事故的发生,相应地提高了钻井速度。依据该井钻井施工的问题,实施了六开钻井施工的模式,每次开钻期间,优化井眼轨迹控制技术措施,优选合适的钻头,对严重磨损的钻头进行更换。

优化钻井施工过程的运行参数尤为重要,防止火山岩的侵入,合理控制机械钻速,防止井漏事故的发生,达到设计的石油钻井效率。优化钻井液的体系,遇到复杂地层时,对钻井液进行改良处理,满足不同钻井时期的循环的技术要求。

保证钻头的顺利钻进,完成钻井进尺,按照钻井施工设计的要求,有计划地完成各个井段的钻探施工任务。及时对钻井施工过程进行监测和管理,避免出现质量问题,遇到特殊的情况,及时处理,防止不必要的事故而影响到石油钻探的速度,尽可能地缩短石油钻井的周期,提高石油钻探施工的质量,避免发生安全事故,保证安全钻进。钻井施工技术人员及时解决技术问题,防止各级各类事故的发生,一旦发生卡钻事故,采取最佳的处理方式,尽快解除卡钻的情况,恢复正常钻探施工。

3 结论

通过对提高钻井速度的关键技术的研究,达到提高石油钻井速度的目的,通过对新疆油田实际钻探施工过程的分析,解决石油钻井的技术问题,优化钻井施工设计和钻井设备,达到预期的石油钻探效果,满足石油钻井的经济效益指标。

[1] 李益平.塔河油田托普台区块超深井快速钻井技术[J].化工管理,2014,(23):128-130.

Talking about the key Kechnology of Improving Drilling Speed

Wang Pei

In order to improve the drilling efficiency,reduce the cost of oil drilling,optimize the oil drilling technology,effectively improve the drilling speed and shorten the cycle of oil drilling.Based on the practical research on the drilling construction of an exploratory well in the northern margin of Xinjiang,the key technical measures to improve the drilling speed are analyzed,and the expected oil drilling effect is achieved.

drilling speed;key technology;drilling effect

TE24

A

1003–6490(2017)10–0236–01

2017–07–10

王沛(1973—),男,河南郑州人,工程师,主要从事石油钻探工作。

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