X10-1H水平井井眼净化技术及应用.pdf

石 油 地 质 与 工 程 2011年 7月 PETR0U UMGEOLOGYANDENGINEERING 第 25卷 第 4期 文章编号：1673—8217(2011)04—0121—04 X10—1H水平井井眼净化技术及应用 肖国益，刘 伟 ，李 丽，李 辉 ，房 舟，吕 健 (中国石化西南油气分公司工程技术研究院，四川德阳618000) 摘要 ：井眼净化 问题是深层水平井钻井的难点和关键 。结合 X10—1H 井实际情况，分析 了钻井液性能、井径扩大 率、机械钻速、钻具转速 、钻井液排量等对井眼净化 的影响。提 出优化钻具结构、合理调整钻井液性能、加强短程起 下钻、选择合理的钻进方式和钻井速度 以及研制破坏岩屑床新工具等井眼净化技术，这些技术在 Xi0一IH深井钻 井过程 中应用后 ，取得 了良好效果。 关键词：水平井；井眼净化；钻井技术；岩屑床 中图分类号 ：TE243．2 文献标识码 ：A 在水平井钻井施工过程中，随着井斜角的增大 ， kg／m。；d——平均颗粒直径 ，m； 井斜角 ，。。 在重力的作用下，钻具靠 向井眼低边，钻具与下井壁 从 (1)(2)(3)式可 以看出，井眼净化影响因素主 之间的钻井液流速大大降低 ，当钻具不旋转时，流速 要有钻井液性能、井径扩大率 、机械钻速 、钻具转速 、 几近为 0，失去了悬浮、携带能力的岩屑沉积于井眼 钻井液排量等。本文以川I西深层水平井常用井身结 低边形成岩屑床是不可避免的_1]。研究表 明：井斜 构 (244．5mm套 管下深 0～46001TI，夺215．9mm 角 30。～6O。的井段是最易形成岩屑床 的井段，而且 钻头施工 4600~5800m)为例 ，分析上述因素对大 随着井斜角的增大，岩屑床越厚。岩屑床的存在，增 斜度井段和水平段井眼净化 的影响。 大了钻具上下活动 的摩擦 阻力和钻进时的扭矩 ，易 1．1 钻井液动切力对井眼净化影响 产生卡钻 、断钻具等井下事故 。现场常采用增大排 在其它条件不变的情况下，调整钻井液动切力 量、加强短程起下钻等措施提高井眼净化程度 ，但对 值 ，分别对钻井液排：量 1．60m。／min、1．65m。／min 于深层水平井 ，受井深、水平段长 、井 眼不规则以及 和 1．70m。／min时井眼净化情况进行分析。从图 1 地面机泵条件限制等诸多因素的影响，其效果并不 可以看出：随着动切力值 的增大，岩屑床高度减小， 理想 。 动切力值为 15Pa左右时出现一 明显 “拐点”，当动 切力值小于 15Pa时，不利于携眼；大于 15Pa时， 1 井眼净化影响因素分析 岩屑床高度变化不明显 ，基本趋于平稳 。排量越大， 根据文献调研L2]可知 ，大斜度井段和水平段 岩屑床高度越小 。因此，在现场施工过程中，需要提 岩屑床高度计算公式为 ： 高钻井液动切力到某一值才能在现有排量下有效携 T 0．015Dh( + 6．15 ’)(1+ o．5872)(VL— 岩。 v ) (1) 1．2 钻井液塑性粘度对井眼净化影响 。 一 k[(2n+ 1)／3n](Dh—d。)卜(12 ) (2) 在其它条件不变的情况下 ，塑性粘度对岩屑床 的影响较弱 (图2)，从中可以看 出，塑性粘度在 10～ -o．ssL[一pfrJL[ Dlfe… ]70mPa·S之间变化 ，岩屑