大尺寸井眼钻井技术改进与施工对策

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1、大尺寸井眼钻井技术改进与施工对策【摘要】近年油田区块大尺寸井眼日益增多，但大数大尺寸井眼机械钻速较慢，本文针对施工的大尺寸井眼钻井特点、难点进行了分析，找出钻井速度慢的原因，对引起的原因进行了研究，从而改变钻进参数、钻具结构和钻井液体系，来提高机械钻速。通过试验总结完善形成了一套新的施工技术方案。经运用证明，该技术方案使大尺寸井眼钻井速度有了大幅度的提高，施工周期得到了明显的缩短。为油田今后大尺寸井眼施工方案的制定，实现优质快速钻井提供了技术依据。【关键词】油出大尺寸井眼刮壁器水力破岩跳钻油田多数地区上部井段泥岩极易吸水膨胀，造成井眼缩径，一般地层压力系数在1.00左右。下部

2、泥页岩水敏性强，易垮塌及剥蚀掉块，屮间还有断层及不整合面，下部地层压力一般在1.35以上,有的其至超过1.50o山于随着油FT1对深层的开发和地层因素，井身结构越来越复杂，需要下技术套管的井在不断增加。油出在井身结构方面已形成比较成熟的方案，采用最多的是①311.1mm或①444.5mm井眼，下①244.5mm或①339.7mm技术套管。钻井屮大尺寸井眼进尺占的比例也在增加。从近几年大尺寸井眼施工情况可看出进尺比例在犬幅度增加，每年施工大尺寸井眼口数、进尺和平均井深均有大幅度增加，大尺寸井眼总进尺比例山18.61%提高22.36%。以往井深2000米左右的大尺寸井眼平均机械钻

3、速一般在10m/h左右，大尺寸井眼平均施工周期较长，这些问题不但影响钻井效益，制约钻井的发展，同时也影响勘探开发和综合效益的提高。为此，油田提高人尺寸井眼钻井速度，缩短施工周期是亟待解决的问题。一、大尺寸井眼施工技术现状木文对近年大尺寸井眼钻井情况从钻进速度、钻头使用情况、测井成功率、施工周期等方面进行统计分析。可以看岀，施工大尺寸井眼平均井深1692米，平均机械钻速9.98m/h,比同期同井段的普通井眼（0215.9mm）平均机械钻速25.75m/h低15.77m/h,大尺寸井眼口井平均钻头用量2.20只，平均单只钻头进尺766m,电测成功率82.2%,平均施工周期为17d

4、3h0各项技术指标都较低。较深大尺寸井眼施工速度更慢。可以看出，大尺寸井眼深度超过2000m的井各项技术指标更低,平均机械钻速只有&75m/h,平均口井用钻头为6只，施工周期25dl2h，其中埋岛油出某井用31d8ho较慢的机械钻速延长了裸眼段的浸泡时间，给井壁稳定带来了许多难题。总之，通过对大尺寸井眼技术现状分析，得出油田大尺寸井眼钻井施工技术落后，速度慢，井下复杂多，钻井成木高。必须研究新的人尺寸井眼施工技术方案，提高大尺寸井眼钻井速度，缩短施工周期，降低钻井成本。二、提高大尺寸井眼钻井速度技术方案（1）研制新型钻头，解决钻头型号单一问题。钻井院开发的胎体大尺寸PDC钻头

5、（P273MF.P273MJ等9种产品）。目前最常用的为P273MF、P273MJ两种。P273MF的主切削齿是复合片，辅助切削齿是硕质合金柱。硬质合金柱布置在复合片后面，且出露适当低于复合片。这种钻头在软地层钻速不慢，而在硬或夹层中也不会太慢。提高了钻头的稳定性，从而提高了钻头的工作性能。P273町采用两种尺寸的复合片，一级切削为较大尺寸复合片，二级切削为小尺寸复合片。二级布置在一级后面，且出露高度低于一级。在使用初期，主要靠大尺寸复合片切削，可获得较高的机械钻速，主要适应2200ni左右的深度。（2）多功能钻具结构。通过多口井对不同钻具结构试验，总结出了比较适合大尺寸井眼

6、的塔式钟摆钻具（6311.1mm井眼钻具结构为：①228.6mmDC*30ni左右+①203.2mmDC*40m+①308mm（刮壁器）+①203.2mmDC^2Om+0177.8mmDC^3Om+0127DP；0444.5mm大尺寸井眼常采用的钻具结构为：0279.4mmDC*30m左右+0228.6mmDC*30m左右+0440mm（刮壁器）+①22&6mniDC*30ni左右+①203・2mmDC*40ni+①440mm（刮壁器）+0203.2mmDC*2Om+0177.8mmDC*30m+①127DP（对于大尺寸井眼较深的井,刮壁器可加2~3只，第一只距钻头60m左右

7、，最上一只距钻头300m左右）。改变后的钻具结构不同井眼由于增加了①228.6nimDC或①279.4mmDC,增大了钻具的强度与吊钻时钟摆效果，不但有利于钻头的防斜，而且由于使用大直径钻铤，增加了下部钻具的刚性与惯性，解决了蹩钻和钻头的早期破坏问题。这种钻具结构即适合PDC钻头的小钻压又适合牙轮钻头大钻压钻进。下刮壁器即起钟摆的支点又対钻出的井眼起到再次修复与清砂作用，能使井眼更加规则，上刮壁器能减少短起下钻的次数，并冇利于起下钻等作业。（3）提高水力破岩能力。日前水力破岩能量低的主要原因是：一、受钻