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pdc钻头使用技术分析 -全讯官网

发表时间:2019-03-18 12:35

背景介绍
  (1)地质特征:莱1区块是一个由北、东、南三面被三条三级断层切割遮挡,构造形态南低北高,地层走向近似东西向,该油藏为半开启层状整装构造低饱和稀油砂岩油藏,地层薄而无缺失,馆陶组及以上地层成岩性差,泥岩性较软且易水化膨胀,导致坍塌剥落,下部有大段的泥岩段,本断块主要目的层为莱1断块沙四11层-沙四23层。
  (2)施工情况:在广利油田莱1区块共施工三口井,2口为注水井,1口为生产井。概况是:莱1-斜110井, 斜深2892m, 垂深2733m, 最大井斜24.96°, 造斜点2339m, 水平位移131.76m, 完钻层位:沙四上。 莱1-斜更12 井, 斜深2945m, 垂深2850m, 最大井斜28.3°, 造斜点1004m, 水平位移481.48m, 完钻层位:沙四上。莱1-斜183井, 斜深3055m, 垂深2927m, 最大井斜29.22°, 造斜点1582m, 水平位移597.02m, 完钻层位:沙四上。
  2 施工钻头选型主要内容
  对比莱1区块邻井井史及钻头使用经验,结合三口井井位实际情况确定钻头选型,以莱1斜110井为例:
  (1)该井直井段长329-2339m,根据本区块地层特点,二开施工中直接采用pdc钻头配合18m扶正器及双偏接头,钻压控制在20-80kn范围内,出表层用一档车吊打40-50m,之后转至三档车,适当加压,大钻压钻五根小钻压吊一根,防斜打直;钻井液采用kcl-粘弹性聚合物钻井液体系;适当调节钻井液的粘度和失水;同时早开泵晚停泵,充分清洗钻头,防止钻头泥包;进入东营组改小循环,调节钻井液性能,低固相不分散保证机械钻速,控制排量在30l/s。
  (2)斜井段仍使用pdc钻头,钻具结构:¢215.9mmpdc钻头 ¢172mm1.50°单弯螺杆 mwd ¢159mm无磁1根 ¢127mm无磁承压钻杆1根 ¢127mm加重钻杆钻杆14根 ¢127mm钻杆15根 ¢214mm修壁器 ¢127mm钻杆,定向同时向泥浆中混入7t原油。在操作上做到勤送少送,切菜式加压,避免在单弯螺杆 pdc钻头定向造斜时的随钻仪器工具面控制困难问题;pdc钻头反扭角根据地层软硬程度、钻时及泵压变化情况而定;使用单弯螺杆 pdc钻头定向造斜时, 反扭角在80-180°范围内, 每钻进200米搞短起下钻一次,保证井眼畅通,防止粘卡;钻进后期调整好钻井液性能,适当提高粘度,悬浮较大岩屑,降低失水,保证泥饼厚度,下套管前及时封井,防止井壁不稳定产生掉块。
  综上所述:莱1-斜110井、莱1-斜更12井及莱1-斜183井同在一个断块,采取同样技术措施及钻头选型,三口井施工共使用pdc钻头、hat127三牙轮钻头各2只(绕障使用)。
  3 钻头选型施工分析
  在莱1区块施工的三口井使用的钻头结果:莱1-斜110井,型号pdc,外径215.9 mm,钻进井段329-2982m,纯钻进时间156:05(h:min),机械钻速16.42 m/h。莱1-斜更12井,型号pdc,外径215.9 mm,钻进井段1421-2945m,纯钻进时间112:15(h:min),机械钻速13.6m/h。莱1-斜183井,型号pdc,外径215.9mm,钻进井段1508-2637m,纯钻进时间48:45(h:min),机械钻速22.92m/h。莱1-斜183井,型号pdc,外径215.9mm,钻进井段2637-3055m,纯钻进时间52:25(h:min),机械钻速7.93m/h。其中莱1-斜110、莱1-斜更12及莱1-斜183井的第一个pdc钻头为同一只钻头,莱1-斜183使用第二个pdc钻头磨损较轻,仍能继续使用。
  与本区块其他井使用pdc钻头相比:莱17-斜2井,钻头类型pdc,井段2248-2858m,钻压20-40 kn,泵压15 mpa,纯钻时间57.42h,平均机械钻速10.6m/h。莱1-斜更195井,钻头类型pdc,井段2202-3020m,钻压20-50kn,泵压15mpa,纯钻时间70.15h,平均机械钻速11.6m/h。莱113-斜6井,钻头类型pdc,井段2153-2962m,钻压20-40kn,泵压14mpa,纯钻时间60.83h,平均机械钻速13.3m/h。莱1-斜110井,钻头类型pdc,井段329-2982m,钻压20-80kn,泵压15mpa,纯钻时间156:05h,平均机械钻速16.42m/h。莱1-斜更12井,钻头类型pdc,井段1421-2945m,钻压20-80 kn,泵压16mpa,纯钻时间112:15h,平均机械钻速13.6m/h。莱1-斜183井,钻头类型pdc,井段1508-2637m,钻压20-80kn,泵压15mpa,纯钻时间48:45h,平均机械钻速22.92m/h。由此可见,在此区块所打井机械钻速高,钻时快,使用钻头少,节约成本,莱1区块钻井施工使用pdc钻头效果好。
    结论与认识
  (1)结合莱1区块地层特点,pdc钻头使用效果佳,低钻压高,钻时快,节省起下钻时间,缩短建井周期,钻头磨损小,节省成本。
  (2)莱1区块上部地层,井壁不稳定,易坍塌,对于pdc钻头容易造成泥包,因此要严格控制钻压在20-80kn之间,而且要调整好钻井液性能,充分清洗钻头,防止pdc钻头泥包。
  (3)定向时泥浆中及时混入原油或聚合物润滑剂,操作上送钻勤送少送,切菜式加压,避免pdc钻头定向造斜时工具面控制困难问题,防止粘卡。
  (4)pdc钻头反扭角根据地层软硬程度、钻时及泵压变化情况而定, 地层软、钻时快反扭角小,加压钻进后泵压升高1.5mpa合适,使用pdc钻头定向时, 反扭角在80-180°范围内。
  (5)莱1区块井壁不稳定的地层特点,要求钻井后期调整好钻井液性能,适当提高粘度,降低失水,下套管前及时封井,防止井壁不稳定产生掉块等。
  (6)莱1区块钻头选型要根据井眼尺寸、井型或井斜角大小、邻井防碰、地质特性等而定。钻头选型事先要充分了解所钻井的概况,制定合适的技术措施。

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