小井眼钻井的施工难点分析.论文doc.docVIP

小井眼钻井的施工难点分析 钻四32558 见习技术员 谢立志 摘要：2009年32558队完成了几口小井眼井，其中比较有代表性的就是我们完成的梁46-侧11（套管开窗），以及纯67区块的几口小井眼直井。在梁46-侧11的施工中遇到仪器外筒脱扣和断钻具等事故，在纯67-10和纯67-11施工过程中同时出现了在井深1400左右沉沙卡钻。随着生产需求小井眼钻井越来越多，要求越来越高。因此，为了提高打井效率，节约钻井成本，完善小井眼钻井技术很有必要。本文就针对小井眼钻井中的难点谈几点基本认识。 关键词：小井眼 环空压耗 钻井 降低钻井工程成本，已成为油气田勘探开发的重要课题。小井眼是继水平井之后，在80年代后期兴起的又一热点技术。小井眼钻井可以减少消耗，降低成本，已得到公认，其发展潜力得到了充分肯定。 胜利油田经过40多年的开发，因套管损坏、井底落物无法达到地质目的等，造成几千口井无法用常规修并技术恢复生产。为了最大限度地利用现有地面设施，完善注采井网，更好地发掘地下产能，实现二，三次采油以提高原油采收率，胜利油田试验应用了小井眼定向套管开窗侧钻技术，收到了良好的增产效果。目前，小井眼定向开窗侧钻技术已成为胜利油田各采油厂提高采收率，实现稳产增产的重要手段。 小井眼钻头选型 关于小井眼的定义，不同国家，不同油公司有不同的理解，有的根据环空尺寸，有的是依据井径。比较普遍认可的定义是：90 %或更多的井段用小于177.8mm钻头钻进的井眼来定义。本文中的梁46-侧11开窗后所用钻头外径为118mm，小井眼直井在二开所用钻头也仅为165mm，符合小井眼定义。 小井眼钻头选型受到限制，小井眼钻井需要使用小尺寸的钻头，但是，钻头尺寸越小，钻头轴承就越小，因此许用钻压也就越小，结果机械钻速偏低。对于常规PDC或金刚石钻头，由于钻头类型与所钻地层岩性不匹配，使钻速降低。而常规小尺寸牙轮钻头由于轴承弱牙掌单薄，钻头寿命短，并极易发生钻头事故不能适应小井眼高转数，因为转速高，轴承磨损快，钻头进尺小，效率非常低。国外在70 年代已研制开发了抗偏转的PDC 钻头，热稳定聚晶金刚石钻头(即TSP 钻头) 和天然金刚石钻头，这几种钻头都能适应高转速、全面钻进、连续取芯和与泥浆马达配合使用，且寿命都比常规牙轮钻头高4 倍以上。新型的PDC 聚晶金刚石钻头和TSD 金钢石钻头，外形为穹形刀头，对深层中硬地层二叠纪的钻井及扩眼效果非常好，在降低扭矩、钻头冷却方面都比普通的PDC 和TSD 钻头效果好。 在梁46-侧11所用的是YC-517单牙轮钻头（5只）和P183MD-118pdc钻头（4只），单是换钻头就至少要起下钻九次。在纯67-11中HAT127小井眼三牙轮钻头（1只）和4Fpdc钻头（3只）。因此，将来小井眼钻井时应该对钻头进行优选。 小井眼钻井的钻具要求 小井眼钻柱由于其直径小重量轻，不仅施加钻压的范围受到限制，而且由于钻柱本身刚度小强度低，不能强化钻井技术参数，从而导致小井眼钻井效率降低。对于较小尺寸的钻杆，由于其抗拉、抗扭强度的限制，使得小井眼钻进过程中钻头加压和抗扭矩能力降低。小井眼钻井时转速很高，钻具在井底承受的反扭矩也更大，在加压过大时极易导致扭断钻具的事故发生。 在纯46-侧11接单跟钻水泥（钻压4-6T）至2574m时，突然无进尺，然后加重起钻发现定向仪器外筒从丝扣连接处掉落井内。此时使用的井下钻具结构为： 钻头YC517-118mm*0.2m+接头(230*230*0.4m)+转换接头(231*双梯口*0.37m)+仪器筒11.25m+转换接头(双梯口*2A10*0.33m)+接头(2A10*210*0.41m)+钻铤104mm5根*45.52m+加重钻杆89mm5柱*136.8mm钻杆73mm*2373.1m+方保(211*210*0.31m)+(211*210*0.36m)+方入 落鱼为：钻头YC517-118mm*0.2m+接头(30*230*0.4m)+转换接头(231*双梯口*0.37m)+仪器筒8.55m。 针对小井眼钻井时钻速高使得小尺寸的钻杆抗扭矩能力降低，在加压过大时极易导致扭断钻具的事故发生。因此在钻具入井之前一定要检查好钻杆台阶是否平整，有刺漏，公母扣是否磨损，各种不常用的钻具下井前做好探伤，操作人员在上扣时一定要上紧，优化钻井参数，尤其是选择合理的钻进参数。 小井眼钻井的施工特点及难点 3.1井控问题 通过与常规井眼间隙对比，小井眼的环空体积更小。在小井眼钻井时，钻具转速很快，使环空中高速上返的泥浆也高速旋转产生很大的离心力撞击井壁，进而破坏井壁，影响泥浆的携岩效果；同时与泥浆的上返运动合并产生旋流，大大的增加其环空压耗；加之钻杆接头处的凸起也进一步消耗了钻井液能量，降低其携岩能力。