水力脉冲空化射流欠平衡钻井提高钻速技术

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1、石油勘探与开发2O1O年2月PETRoLEUMEXPL0RAT10NANDDEVEL0PMENTVo1．37No．1111文章编号：1000—0747(2010)010111一O5水力脉冲空化射流欠平衡钻井提高钻速技术史怀忠，李根生，王学杰，沈忠厚，牛继磊。，黄中伟，廖华林(1．中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室；2．中国石油大学(华东)石油工程学院)基金项目：国家重点基础研究发展计划项目(973计划)(2010CB226700)摘要：研究了水力脉冲空化射流欠平衡钻井破岩、清岩、提

2、高机械钻速机理，并在准噶尔盆地金龙3井进行了水力脉冲空化射流欠平衡钻井现场试验。研究结果表明，井底欠平衡状态下产生水力脉冲、空化冲蚀和局部负压效应，可改善井底流场，降低岩石的破碎强度，促进井底已破碎岩石及时脱离井底，减少反复切削及压持效应，从而达到提高机械钻速的目的。金龙3井相邻井段机械钻速对比表明，在钻井参数基本不变的情况下，采用牙轮钻头+水力脉冲空化射流发生器欠平衡钻井方式钻2590~2655m井段和采用牙轮钻头+水力脉冲空化射流发生器+螺杆钻具欠平衡钻井方式钻2655～2759m井段的机械

3、钻速分别比采用欠平衡钻井方式钻2485～2590m井段的平均机械钻速提高19．8和87．1。图5表2参14关键词：水力脉冲；空化射流；欠平衡钻井；机械钻速中图分类号：TE248；TE249文献标识码：AImprovingtherateofpenetrationbyhydraulicpulsating‘cavitatingwaterjetunder-balancepressuredrillingShiHuaizhong，LiGensheng，WangXuejie，ShenZhonghou，NiuJ

4、ilei，HuangZhongwei，LiaoHualin(1．StateKeyLaboratoryofPetroleumResourceandProspecting，ChinaUniversityofPetroleum，Beijing102249，China；2．CollegeofPetroleumEngineering，ChinaUniversityofPetroleum，Dongying257061，China)Abstract：Thispaperstudiesthemechanismof

5、rockbreakingandclearingandimprovingtherateofpenetration(ROP)inhydraulicpulsating—cavitatingwaterjetunderbalancepressuredrilling．FieldexperimentinWellJinlong3，JunggarBasindemonstratesthatthehydraulicpulsating—cavitatingwaterjetunderbalancepressuredril

6、lingcangeneratehydraulicpulse，cavitatingerosionandlocalnegativepressureeffect．Itcanmoreeffectivelychangebottomflowfield，decreaserockbreakingstrength，promotebottomholerocktOlcaveontime，reducebottomholerockhold—downeffect，andimprovetherateofpenetration

7、．Comparedwithdrillingtheintervalof2485—2590mbytheunderbalanceddrilling，underthesamedrillingparameters，drillingtheintervalof2590—2655mbytheunderbalanceddrillingofconebitwithhydraulicpulsating—。cavitatinggeneratoranddrillingtheintervalof2655—2759mbythe

8、underbalanceddrillingofconebitwithhydraulicpulsating—cavitatingwaterjetwithhydraulicmotorimproveROP，Onaverage，19．8and87．1，respectively．Keywords：hydraulicpulse；cavitatingwaterjet；underbalanceddrilling；penetrationrate井速度是一种行之有效的方法[sqo]。0引言欠平衡压力钻井比超平衡压力