关键词:螺杆 PDC钻头 复合钻井 吉林大安
一、复合钻井技术
复合钻井技术是指在井下钻具组合中,加一动力驱动装置螺杆,螺杆利用钻井液循环时的动能来驱动钻头高速运转,其转速可以通过钻井液排量的变化在一定范围内进行调整。在复合钻井工艺中,钻头的驱动由地面驱动和地下驱动两部分组成,而且由地下驱动作为钻头的主要动力。目前该项技术广泛应用于各个油田,其原因包括:一是在转盘及钻具转速较低的情况下为钻头提供较高的机械转速,动力损耗很小,改善了钻具在井下的工况,从而提高了钻井的安全性,同时减少钻机及转盘负荷,减少设备磨损及柴油消耗;二是近年来螺杆钻具的质量不断提高,寿命大大加长,所以和PDC钻头匹配,可充分发挥PDC钻头的效能;三是利用弯螺杆,复合钻井技术可用于定向井中造完斜后,用原钻具直接稳斜钻井,减少起下钻次数,提高机械钻速,从而大大地缩短定向井的建井周期。为此,进一步分析该项技术在吉林大安区块的应用效果,对提高机械钻速,节约成本,保证井下安全具有重要指导作用。
二、应用于吉林省大安区块的钻具组合及钻井参数
复合钻井技术中的钻具组合要比常规钻井简单得多,使用的钻铤较少,因此在井下工作时比常规钻井安全。应用于吉林大安区块定向钻井及后续稳斜段钻井的钻具组合:φ215.9mmBIT×0.45m+φ165mmLG×6.80m+φ159mm
MDC×9.35m+φ165mmDC×55m+φ127mmDP。
钻井时的钻压既要考虑到地层需要,又要考虑到螺杆的要求,使钻头达到最佳工作状态,即机械钻速最快。转盘转速控制在30-70r/min,原则上井越深,井斜越大,井眼越小,转盘转速应越低。排量的选择在满足钻井要求的同时,不要超过螺杆钻具允许的最大排量。
三、应用效果
在吉林大安DK10-4井的施工中应用了复合钻井技术。该井吉林省大安市西大洼乡老车山屯东北约6.6千米,设计井深2020米,2007年12月25 日22时一开,井深547.52m开始定向。钻具组合为:φ215.9mmBIT×0.45+φ165mmLG×6.94m+φ165mmMDC×9.38m+φ165
mmDC×68.05m+φ127mmDP。定向至650m,利用原钻具组合继续复合钻井至1200m起钻下入降斜钻具,期间每100米井斜增1.3°,期间由于测斜发现方位比预计小2°,停转盘定向钻井9.6m。该井建井周期为183小时,比常规以倒换钻具形式控制井眼轨迹的定向井平均建井周期提前20小时。F43-斜1井井底位移较大、井斜角超过28°。施工过程中,由于井壁的摩阻的作用导致转盘负荷过大,出现转盘转动吃力现象。采用直螺杆复合钻井,在转盘转速较低的情况下钻头能够达到要求的转数。
四、注意事项
螺杆钻具的性能和寿命是影响复合钻井技术经济效益的重要因素。因此在使用中要严格执行螺杆钻具操作规程,保护和使用好螺杆钻具,因其损坏而频繁起钻井行更换,将使复合钻井技术失去意义。
井眼保持畅通,井底保持干净,钻井液保持清洁,严防井底落物而损坏钻头和异物入井而损坏螺杆。
钻井液要具有良好的性能,携砂能力强,润滑性好,含砂量少。
d)井下有井涌!井漏!盐层等复杂情况时,不能使用复合钻井技术。
坚持短程起下钻,一般控制在200-300m短起一次,以修整井壁,保证后续施工。
因为复合钻井时的钻具组合刚性较小,且钻井过程中往往复合钻井技术与定向钻井交替使用,所以井眼不太规则,有些井段的井眼曲率可能偏大,所以完钻后通井时,必须用带扶正器的常规钻具组合通井,以利于下步的电测和下套管工作。
冬季使用旧螺杆时要注意预热。
螺杆下井前要在井口试用,避免下到井底后由于螺杆的质量原因导致无进尺而起钻,浪费人力物力。
五、结论
采用单弯螺杆后,复合钻井技术可用于定向井中造完斜后,用原钻具直接稳斜钻井,减少起下钻次数,提高机械钻速,从而大大地缩短定向井的建井周期。
螺杆加PDC钻头复合钻井技术的基础是与地层相适应的PDC钻头和质量合格的螺杆钻具,保持井底干净,钻井液清洁润滑。按操作规程使用好螺杆和PDC钻头是复合钻井技术的关键。◆
参考文献:
万仁溥.水平井开采技术.北京:石油工业出版社,1995.
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