您好, 访客   登录/注册

东坪地区钻井难点分析及提速技术探讨

来源:用户上传      作者:

  [摘 要]东坪地区地质条件复杂化,可钻性低、大倾角等,钻井过程中极易引发安全事故,必须综合把握东坪地区钻井难点,优化钻井路径的同时巧用提速技术,有效控制井身质量,快速而安全钻井,提高东坪地区钻井质量。
  [关键词]东坪地区 ;钻井难点; 提速技术; 分析
  中图分类号:Y631 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)06-0268-01
  东坪地区位于青海省柴达木盆地西部的阿尔金山前,属于三级构造,地层软硬交错。在多方面主客观因素影响下,东坪地区钻进难度系数明显提升,施工企业需要全方位深入了解东坪地区钻井现场各方面情况,精准定位影响钻井速度的具体因素,在优化井身结构、钻井参数、钻具组合等过程中巧用可行的现代化技术手段,在保证钻井质量的同时最大化加快钻井速度,实现东坪地区钻井综合效益。
  一、东坪地区钻井难点
  东坪地区中下部井段受到多方面因素影响,比如,具体埋深、地层年代。岩石不具有较高的可钻进性,单只钻头进尺比较少,需要多次更换钻头,会大幅度减慢机械钻井速度,延长钻井时间。东坪地区地层的倾角比较大,尤其是东坪1井区。东坪地区井身质量控制难度比较大,钻井中需要反复纠斜,东坪103井钻井中反扣次数超过40次,加上井眼轨迹不畅,卡钻现象频繁出现,需要对改设井类型,延长钻井时间的同时钻井成本增加。同时,东坪地区含有高压水层,卡
  钻事故发生率较高,东坪1井区的高压水层大约出现在1850米,井下情况复杂化,极易引发事故。东坪地区基岩风化壳微裂隙发育,钻井液密度不大,钻井过程中极易出现泄漏情况。在此基础上,东坪地区井壁不具有较高的稳定性,钻井过程中“井壁失稳、掉块”等现象不断出现,比如,东坪H101井,在钻井作业中,由于井壁失去稳定性出现垮塌现象,大约200米水平段报废。
  二、东坪地区钻井提速技术
  1、优化三压力预测与井身结构
  在东坪地区钻井作业中,施工企业必须多层面客观分析钻井难点,巧用技术手段提高钻井速度。施工企业要落实东坪地区钻井现场勘测工作,综合分析、整理勘测数据资料,全方位准确把握地区已钻井各方面情况,优化对钻井现场的三压力预测。同时,施工企业要在三压力预测基础上综合把握东坪地区地层压力动态变化,根据已钻井实钻中遇到的地层问题,对东坪地区井身结构体系进行规范化优化,提高地区直井、水平井等结构安全性,为提升钻井速度埋下伏笔。
  2、分析岩石可钻性,优选与设计砖头
  在东坪地区钻井中,施工企业要以钻井难点、钻井提速为基点,围绕我国在这方面制定的具体标准,全面、客观分析岩石力学参数,精准定位岩石钻性,包括地层硬度分级情况。在此过程中,施工企業要合理分析并整合基于东坪地区岩石可钻性的信息数据,包括地区实钻资料,优选适宜的砖头,坚持具体化设计原则,优化设计砖头,开展针对性的现场试验工作,明确东坪不同井区砖头进尺以及机械提速具体情况,进一步优化应用其中的砖头。相应地,下面便是东坪地区岩石层位的可钻井性与硬度分析结果。
  3、深化钻具组合设计应用,优化钻井参数
  3.1 深化钻具组合设计应用
  在提升东坪地区钻井速度过程中,钻具组合设计以及钻井参数深化是不可轻视的重要环节。施工企业要从不同角度入手准确把握东坪各井区具有的地质特点,根据区块前期应用到各井型的钻具具体情况以及实际应用中各方面影响因素,优化钻具组合设计,可以将常规塔式的钻具组合应用到井区上部尺寸比较大的井眼中,也可以设计成钟摆类型的钻具组合。就井区中下部来说,要设计成角度比较下的螺杆钻具组合,倒装钻具组合要应用到东坪地区水平井造斜段。同时,在钻井过程中,施工企业要安排专业人员动态监测井身质量,包括钻具组合使用情况,促使钻具组合得到规范化应用,从根本上保证钻井各环节井身质量。在此过程中,施工企业要注重复合钻井组合的优化应用,在加快机械钻井速度的同时有效纠斜,确保钻井安全的同时提升井身整体质量。以“东坪2井”为例,在复合钻具组合作用下,1235—2224米井段的井斜得到合理化控制,机械钻井速度明显提高,平均钻速达到7.94m/h,和前一井段相比,钻速提高了60%。
  3.2 深化钻井参数
  东坪地区上部地层有着较高的可钻性、机械钻速等,但携岩效率有待提高。施工企业要从实际出发科学优化具体的钻井参数,比如,含砂率、携砂动塑比。施工企业要持续使用离心机、除砂器等固定控设备,对钻井液性能进行合理化调整,确保含砂率、摩阻率等顺利降低,合理控制粘切,优化携砂动塑比,满足水平井携砂具体要求,确保钻井中强化水力参数等符合现场实际情况,提高“钻进、起下钻”等安全系数,最大化降低钻井中卡钻发生率。
  4、优化钻井液体系和配方,试验新型提速工具
  在提速过程中,施工企业要结合钻具组合、钻井参数等,巧用处理剂,比如,聚合物钻井液、MEG钻井液,合理优化钻井液体体系和配方。同时,施工企业要注重新型提速工具在东坪地区钻井作业的应用,在发挥现代化机械设备多方面作用中从源头上提升钻井速度,比如,水力振荡器。在使用之前,施工企业要做好试验工作,确保各方面质量指标达标,在规范化应用中,借助其纵向产生的振动,实现有效钻压传递,将产生的摩阻力控制在规定范围内,降低钻井中对砖头的破坏度,加快钻度的同时最大化缩短钻井时间,有效控制钻压叠加现象的出现,实时延长东坪地区水平井的钻深,合理化控制东坪地区钻井安全风险,全方位提升钻井经济效益。以“东坪H102井”为例,在水力振荡器作用下,和东坪H101井相比,钻井速度明显提高了45.5%。
  三、结语
  总而言之,施工企业要坚持具体问题具体分析的原则,综合把握东坪地区钻井难点问题以及影响因素,提出行之有效的应对方案以及措施,巧用钻井机械设备、提速技术,有效防控钻井安全风险,提高钻井安全性与速度,高效控制东坪地区钻井各环节质量。以此,以最小化钻井成本促使钻井“经济、社会、生态”效益最大化,实现东坪地区钻井目标。
  参考文献:
  [1]袁立明,宗利利,张丽丽等.控制压力钻井技术与微流量控制钻井技术的对比探讨[J].中国化工贸易,2015,7(32):242-242.
  [2]魏凯,管志川,马金山等.钻井地质参数的不确定性表征及分析方法[J].中国石油大学学报(自然科学版),2015,(5):89-93.
  [3]李鑫淼,张永勤,尹浩等.水平对接井钻井技术在天然气水合物试采中的应用[J].探矿工程-岩土钻掘工程,2017,44(8):13-17.
  [4]闫铁,屈俊波,孙晓峰等.控压钻井回压压力波在井筒中传播的速度和时间规律[J].天然气工业,2017,37(11):77-84.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-15332007.htm