提高徐家围子深井钻井速度的优化钻井技术

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第28卷第3期天然气工业提高徐家围子深井钻井速度的优化钻井技术*杨明合翟应虎韩福彬。蒋宏伟(1．中国石油大学·北京2．长江大学3．中国石油大庆油fit责任有限公司)杨明合等．提高徐家围子深井钻井速度的优化钻井技术．天然气工业，2008，28(3)：67—69．摘要针对松辽盆地徐家围子深部地层的特征，在分析该地区钻井技术难点的基础上，摸索出了一系列技术对策：对钻头结构进行了改进和优选、强化钻井参数，不断完善和提高钻头和钻井参数优选方案；积极开展该地区钻具失效预防，采取

2、强化钻井参数措施和复合钻井技术，全面推广新型钻井液体系和欠平衡钻井配套技术的应用。为安全高效、快速优质地钻好深井，从优化井身结构、采用低压、负压技术、推广应用复合钻井技术等方面，寻找出了一套经济实用的提高深井机械钻速的措施。主题词深井钻井液机械钻速钻井技术松辽盆地根据有关测井资料分析后可知，松辽盆地徐家／zm，一般地层压力系数为0．9～1．15，井底压差大，围子地区二段及以下地层的抗压强度不均匀l_】]，部由于压差作用使岩石强化，塑性和硬度增加。分地层在(1．5～3．0)×10psi(1psi一6．895kPa)

3、，(4)地层存在多套压力系统，深层地层倾角大。火成岩达到4．5×10psi，地层抗压强度极高、研磨压力层系多而压力系数不一，完井封固井段长，固井性极强。为了安全高效、快速优质地钻好深井，根据难度大。从青山口组的当量密度1．25g／cm。到基该区块的特点，深入分析影响钻井速度的主要因素，底的密度为1．0g／cm。左右，制约井身结构的优化，进而针对不同的影响因素，从优化井身结构、采用低登娄库组以下地层倾角为2O。～6O。，为了控制井身压负压技术、推广应用复合钻井技术等方面，寻找出质量，常需吊打，严重影响深井的机械钻速

4、，增大事了一套经济实用的技术方案和措施。故率。一、难点分析二、技术对策(1)地层层序和地质年代多，深层岩石硬度大，1．钻头结构改进和类型优选[3伽可钻性差、岩性不均质。深部地层岩石可钻性级值针对深层地层特点，与百施特钻头厂共同探讨，最高达1O．38级，硬度高达5000MPa，岩性不均匀在原来的基础上改进了钻头切削齿负前角等结构参并且含有大段砾石层，致使机械钻速很低，钻头磨损数，进行了PDC钻头结构改进及优选钻头试验，同严重]。时引进了休斯公司和瑞德公司的PDC钻头，结合该(2)井底温度高。平均地温梯度3．6～4．

5、0℃／地区泉二段以下地层特点，还与江汉钻头厂共同商100m。高温高压对钻井液性能影响较大，井底高温讨，有针对性地对牙轮钻头结构进行了改进，采用提致使双向减震器密封失效和螺旋稳定器钨钢块脱高钻压和增大排量等措施来提高钻井速度，取得了落，严重地影响了钻井工具的使用，井下复杂和固井良好的效果。表l为改进钻头结构的部分试验数难度增加。据。可见经过钻头结构改进和类型优选后无论是进(3)深层地层孔隙压力、孔隙度和渗透性低，地尺还是机械钻速都有显著提高。层存在多套压力系统。徐家围子断陷带主力气层孔2．钻具失效预防隙度2．0～1

6、0．0，渗透率(0．04～2．574)×10特别是对于泉一段以下地层，钻进时进行强化*本文受到中国石油大庆油田责任有限公司深层重点攻关项目“松辽盆地深层地层特性评价及钻头评价方法和选型研究”(编号：20051100014586)的资助。作者简介：杨明合，1976年生，讲师，博士研究生；从事油气井方向的研究工作。地址：(102249)北京市昌平区府学路18号中国石油大学石油天然气工程学院翟应虎教授转。电话：(010)89733706。E—mail：yymmh@sohu．corn·67·维普资讯http://www.

7、cqvip.com天然气工业2008年3月表1部分钻头结构改进试验情况对比表钻井参数提速，采用常规钻压和转速，钻具失效事故前徐家围子深层转盘转速的多倍，可大幅度提高机频发。为了预防钻具失效，全面推广使用切口修复械钻速；复合钻井的高转速适合于高效钻头剪切地钻铤和塔式钻具组合为主，定期钻铤探伤、使用变径层的切削特点；应用复合钻井技术，钻具结构得到有接头、限定使用时间、措扣起钻检查、控制有害固相效简化，钻井时钻压一般小于100kN，少下或不下为辅的钻具防断配套措施，在使用常规钻井参数的钻铤即可完成钻井要求，井下复杂情况

8、发生的概率情况下可以达到预防钻具失效的目的。同时从强化大大降低；高效钻头配合动力钻具钻井，转盘转速很钻井参数钻具断裂情况来看，泉一段以下地层不适低，最高只有40～60r／rain，对于深井来说，减少了应强化参数钻井，否则需要重新研究强化钻井参数钻具失效发生的概率，减少了井下事故的发生。表条件下的钻具防断配套措施。2、表3给出了部分复合钻井试验效果数据。3．复合钻井技术应用