破岩提高速度技术.ppt

在选择钻头方面，目前根据地层特点，按照地层岩石力学特性和地层岩性的纵向分布规律，优选全井钻头序列方面已积累了丰富的经验。近年来，随着PDC钻头的技术进步，PDC钻头的用量在不断增加，呈现出许多选好钻头、用好钻头提速的典型，为集团公司的提速起到显著的促进作用。 中国石油在适合气体钻井的地区和井段，不失时机地运用该项技术，使一些地区的钻井速度得到明显提高，目前已具备气体钻井全套技术服务能力。 在用好钻头方面，主要在设计，需要重点考虑的问题有： 如何能给钻头加上足够的钻压？ 如何能够提供钻头足够的水力能量？ 如何保证钻头在整个寿命阶段，不会先期磨损？ 如何保证钻头在从新到旧的不断磨损过程中，调整钻头使用参数？ 如何保证钻头在从新到旧的不断磨损过程中，钻具始终处于可接受的振动水平，避免钻具失效，影响钻头正常工作和连续使用？ 如何满足定向钻井过程或其它特殊工艺对钻头和钻具正常使用的特殊要求？ 目前，钻头使用设计方面存在3个方面的问题： 钻头与钻具组合没有整体系统考虑；表现在钻头用不好是钻头本身的问题，与钻具无关。钻具损坏失效是钻具本身的事，与所用的钻头好坏无关。 钻头设计没有或没有完全按照上述提到的问题去搞好设计，在钻头使用时，更没有人去关心它的使用过程，更谈不上去合理调整参数。 缺乏用好钻头的技术保障手段，包括软件与硬件。尽管目前钻机、泥浆泵、顶驱等装备条件改善，但对于含砾地层，深层非渗透性地层等的提速，还缺乏成熟的配套提速手段。 在国内，易先中1998-99年在原江汉石油学院科研发展基金的支持下开展了“激光破岩机理与射孔技术的研究”工作（项目编号：1999H0074）。2002-04年易先中在集团公司石油科技中青年创新基金资助下，开展了“激光射孔破岩的储层物性研究”（合同编号：2002Z0601）。2005-07年，易先中在湖北省自然科学基金资助下开展了“激光破岩的排屑机理与温度场特性研究”（项目编号: 2005ABA310）。现正在国家自然科学基金项目资助下，开展“激光破岩热影响区岩石物性的变化规律”（项目批准号的研究，取得了激光破岩方面一批的重要基础数据。 现状： 激光既然起破岩的作用，相应就有清岩的问题，故要发展水下激光钻井技术（downwater Laser Drilling），用钻井液把岩屑带到地面。在上述认识的基础上，激光钻井的探索正向水下多头的方向发展。 （八）激光钻井 一、生产需求 二、世界钻井破岩提速的几个主要技术 三、提速技术的适应性与筛选 四、下步ROP强化技术研发设想 汇报提纲 好 观察 好 好 好 观察 观察 好 前景 研发 中 高 划眼时对井壁稳定有影响 硬地层适应性好 液动冲击器 跟踪 高 低 处于探索阶段 共振破岩技术 研发 中 高 整体适应性好，对砾石层、小井眼有特定优势 液力推进器 合作 高 高 处于探索阶段 提速明显 激光钻井 合作 高 高 对钻头有专门要求 提速效果明显 超高压水射流喷射 跟踪 低 中 对设备要求高，仍处于探索阶段 提速效果好 颗粒冲击钻井 跟踪 中 中 效果不稳定，技术有待观察 适应所有渗透性地层；地面设备无专门要求。 水力脉冲空化射流 研发推广 低 高 功率利用率低，对地面设备要求高 适应所有渗透性地层；便于推广 高泵压喷射 获取方式 技术研发难度 重要性 劣势 优势 技术 三、提速技术的适应性与筛选 三、提速技术的适应性与筛选 高泵压喷射具有基础条件好，适应性广，便于大面积推广等特点，是提速的首选技术 液力推进器对于砾石层和提高深井钻头的破岩效果、延长钻头寿命有较好的适应性，对于深井定向井、长水平段水平井具有很好的使用效果，未来可与连续管钻井结合，提供加压装置，具有良好的应用前景。工具没有活动部件，安全可靠性好，易于研发制造。 液力冲击器，对于高密度钻井液条件下的非渗透性地层的提速具有明显的效果，如果采用射流式双作用方案，活动件只有一个，比较易于研发成功。 三种需要研发的配套技术 三、提速技术的适应性与筛选 超高压射流破岩技术具有破岩效果好，但井下增压泵部件多、制造难度大、可靠性不好把握，加上需要特殊的钻头结构，需要采用国外的产品部件，研发周期长、费用高，不便于大面积推广，需要寻求与国外合作研发的机会。 激光钻井是个前沿性储备技术，从目前的研究状况看，虽然还替代不了旋转钻井方式，但其破岩技术有望在旋转钻井方式不变的基础上，用来提速。需要密切关注，适当介入。 一、生产需求 二、世界钻井破岩提速的几个主要技术 三、提速技术的适应性与筛选 四、下步ROP强化技术研发设想 汇报提纲 四、下步ROP强化技术研发设想 （1）理论基础研究 超高压射流破岩机理研究。利用和改造现有试验室条件，开展超高压喷射钻井破岩机理研究，确定不同钻井