预防油页岩地层钻进中压差卡钻的措施.pdf

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1、2008年第9期探矿工程(岩土钻掘工程)21预防油页岩地层钻进中压差卡钻的措施赵宪富，台沐礼，孙德学，张元清，吕洪富。(1．吉林省地矿建设集团有限公司，吉林长春130012；2．吉林省地质矿产勘察开发局，吉林长春130061；3．吉林省第五地质调查所，吉林九台130500)摘要：分析了油页岩地层钻进中压差卡钻发生的原因，提出了预防压差卡钻的途径及处理方法，并通过工程实例来强调预防为主的重要性。关键词：油页岩；钻探；压差卡钻；泥浆中图分类号：P634．8文献标识码：B文章编号：1672—7428(2008)09—0021—

2、03MeasuresforPreventingDiferentialPressureStickinginDrillinginOilShaleFormafion／ZHAOXian-fu‘，TA1Mu—li，SUNDe—，ZHANGYuan—qing，三Hong-fu(1．JilinGeology＆MineralResourcesConstructionGroupCo．Ltd，ChangchunJilin130012。China；2．JilinProvincialBureauofGeo．explorationandMiner

3、alDevelopment，ChangchunJilin130061，China；3．TheFifthGeologicSurveyofJilinProvince，JiutaiJilin130500，China)Abstract：Analysiswasmadeonthecausesofdiferentialpressurestickingindrillinginoilshale；andthepreventionandtreatmentmeasureswereproposedwithfieldcases．Keywords：o

4、ilshale；drilling；diferentialpressuresticking；drillingmud近几年来，国内油页岩钻探项目逐渐增多，仅吉生对抗运动的阻力或扭矩。根据摩擦作用的物理意林省近几年就完成油页岩钻探工作量几万米。由于义可知，摩擦阻力F=gAAP，扭矩M=FR(其中：油页岩钻进中所遇地层多为石油钻井中常遇到的泥为钻具与孔壁泥饼间摩擦系数，尺为钻具半径)。如页岩或砂岩地层，因此，在石油钻井中常发生的压差此时驱动钻具运动的外力小于摩擦阻力或扭矩，即卡钻事故在油页岩钻探中也屡有发生，且发生后多发生了压差

5、卡钻。较难处理，有的钻孔被迫提前终孔，有的报废，造成由以上描述可列出钻具运动摩擦阻力示意式：较大的经济损失。鉴于该类事故发生后难以处理的F=gA(pH—Pd)特点，在钻进中如何预防其发生就显得十分重要。式中：，——摩擦阻力或粘附力；——泥饼摩擦系数；P——地层压力；——钻具与孔壁的接触面1压差卡钻发生的原因积；p——泥浆密度；H_卡点垂直深度。压差卡钻一般发生在渗透性地层，假设在某一由上述分析和公式可看出，压差卡钻发生与否，倾斜孔段内，钻具(包括钻杆，以下同)因重力作用决定于钻具与泥饼间粘附力的大小，而影响粘附力贴靠在下

6、孔壁上，这一孔段很长且钻具与孔壁有很大小的因素有以下3个方面：大的接触面积，这时钻具将被孔内泥浆液柱压力与(1)泥浆密度越高，则孔内液柱压力越大，压差地层压力之间产生的压差压靠在下孔壁上。如果泥亦大，导致粘附力越大；浆密度很高，地层压力较低，则这个压差可达到很高(2)钻具与孔内接触面积越大，则粘附力越大；的量值。设钻具与孔壁的接触面积为，压差为(3)泥饼摩擦系数越高则粘附力越大。AP，则作用在钻具上的总挤压力为AAP。如此时地表设备驱动钻具上下运动或回转，而钻具又处于被2防止压差卡钻的有效途径压差作用力压在与孔壁紧密接触

7、状态，则这时会产2．1降低泥浆液柱压力与地层压力之间的压差收稿日期：2008—03—06；改回日期：2008—06—06作者简介：赵宪富(1957一)，男(汉族)，吉林长春人，吉林省地矿建设集团有限公司副总工程师、高级工程师，探矿工程专业，从事岩心钻探工艺技术研究工作，吉林省长春市桦甸街777号；台沐礼(1978一)，男(汉族)，陕西宝鸡人，吉林省地矿建设集团有限公司技术负责、助理工程师，探矿工程专业，从事岩心钻探工艺技术研究工作；孙德学(1960一)，男(汉族)，吉林辽源人，吉林省地质矿产勘察开发局副总工程师、研究员，

8、探矿工程专业，从事工程施工及岩心钻探管理和技术研究工作，吉林省长春市南昌路2号；张远清(1960一)，男(汉族)，吉林舒兰人，吉林省第五地质调查所工程公司经理、高级工程师，地质专业，从事岩心钻探技术管理工作，吉林省九台市师范街51号；吕洪富(1976一)，男(汉族)，吉林九台人，吉林省第五地质调查所施工处处长、助理工