鄂尔多斯大牛地气田钻具失效原因及预防

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1、鄂尔多斯大牛地气田钻具失效原因及预防摘要：对鄂尔多斯盆地大牛地气田地质概况进行了介绍，分析了影响机械钻速和钻具失效的因素，通过优化钻具组合设计、优化钻井参数、完善施工作业方法等措施，总结了一套成熟的快速钻井配套方案和防钻具失效办法，取得了良好的效果，钻井周期和机械钻速得到了极大的提高，对提高该气田钻井效率有着一定的参考作用。关键词：大牛地气田钻具失效粘扣钻具疲劳作者：张永涛，中原油田钻井二公司鄂北项目32593钻井队平台经理一、概况2002年中石化华北油气分公司在鄂尔多斯塔巴庙区块大牛地气田D15、D16井取得天然气产量重大突破

2、，彻底改变了华北石油局在鄂尔多斯盆地油气勘探开发的被动局面，掀起了新一轮油气勘探开发高潮。到2005年，已经有30余支来自不同油田的钻井队参加到大牛地气田的10亿方产能建设的行列中。在中石化华北分公司鄂尔多斯前线指挥部的正确领导和广大参战队伍的积极努力下，工区的钻井技术水平有了很大提高，钻井周期逐年大幅度缩短。但自2002年以来一直困扰钻井施工的大量钻具刺、断、粘扣窜浆、钻杆接头偏磨、耐磨带寿命短等钻具失效问题，没有得到根本性的解决，继续影响着钻井施工进度，拖延钻井施工周期，增加了钻井和勘探开发的成本。我队是从2004年十一月份

3、加入大牛地气田建设的，在最初的D1-1-27井D1-1-29井施工过程中也曾经发生多次钻具失效问题，对我们的施工带来了很大的不利影响。二、大牛地气田钻具失效基本情况祥见下表：井号地层井深(m)钻具失效情况钻铤断裂位置钻头以上第根说明DK4T3Y延长组1189.38钻铤母扣断20钻铤外径152mmT3Y延长组1487.97钻铤公扣断21钻铤外径152mmT1Y和尚沟组1656.21钻铤公扣断9钻铤外径157mmT1L刘家沟组2054.19钻铤公扣断8T1Y和尚沟组1962.34钻铤公扣裂纹11钻铤外径158mmT1Y和尚沟组196

4、6.90钻铤公扣裂纹27钻铤外径152mmD18T1L刘家沟组2081。68钻铤公扣断13T1L刘家沟组2124。01钻铤母扣断10P2S石千峰组2452。45钻铤母扣断16钻铤外径158mmT1Y和尚沟组1962。29钻铤母扣裂纹11钻铤外径158mmT1L刘家沟组2220。36钻铤母扣裂纹14钻铤外径158mmP2S石千峰组2363。42钻铤台肩刺9钻铤外径158mmD16P2S石千峰组2260。44变径接头公扣断22P2S石千峰组2337。00变径接头公扣断21资料来源：第九普查勘探大队2002钻井技术总结1．钻具主要的失

5、效形式：1．1钻铤失效的主要形式：钻铤失效的主要形式为：钻铤的内、外螺纹根部折断；螺纹窜浆和粘扣；螺纹台阶面刺坏。下表为2002年九普钻铤失效情况：此外，在2002年DK4井换用日本钻铤后，发生了大规模的钻铤粘扣情况。1．2钻杆失效的主要形式：钻杆失效的主要形式为：本体刺穿特别是在钻杆加厚位置终了处刺穿；接头和本体偏磨导致钻具报废。下表为2003年钻杆刺穿情况：井号事故编号事故钻杆编号钻井井深(米)井深位置(米)井号事故编号事故钻杆编号钻井井深(米)井深位置(米)DK3111646.91035DK98102384.72112.8

6、21646.91479112758.41308.5231646.9147D3310122067.4427.5341820.55186.2D3611131485.35451962.724512141542.445562222.5852.613151767336.1672430.5186.214162395.41836.4DK9782119.926615172623.21147.892119.9133合计151730521HB钻井队钻井7口进尺19969.06米后，使用的宝钢G-105钻杆本体的壁厚随机抽样超声波测厚仪测量，同宝钢新

7、钻杆平均壁厚对比，该批钻杆平均壁厚9.04mm,最小8.04mm,为新钻杆9.54mm的95%。个别钻杆磨损更严重，如钻杆本体刺漏失效部位采样酸洗后实测壁厚仅为7.4mm，且内壁腐蚀麻坑深度一般0.45-0.65mm。该钻杆耐磨环和接头偏磨现象也非常明显，现已经全部被更换。2．大牛地气田的主要地层特性：大牛地气田钻井井深一般在2950米左右，自上而下钻遇的地层为第四系，白垩系，侏罗系，三叠系，二叠系，石炭系，奥陶系。钻具失效多发生在三叠系下统和二叠系上统的和尚沟、刘家沟、石千峰地层。钻具失效事故井段地层岩性以砂、泥岩为主普遍含砾

8、，岩石呈粗碎屑沉积，沉积物的分选差，多含砂质或铁质结核；砾石主要由石英、石英状砂岩及少量的燧石、变质岩组成。砾径2-5mm，最大3-5cm，砾间填充以中-粗砂岩为主，钙质胶结。地层可钻性差（可钻性级5-7），属中—中硬地层，地层不均质性强，在钻进过程中易发生蹩、