长深D平12井优快钻井技术

摘　要：长深D平12井是位于吉林长深气田的一口小井眼长水平段水平井，设计井深5322m，水平段长1500m。针对二开井段青山口—泉头组和三开水平段 无法使用PDC钻头难题，开展二开部分层位PDC钻头先期损坏和三开PDC钻头卡钻现象的关键细节进行研究；通过降低二开的钻井液失水增强了井壁的稳定，为PDC钻头的使用提供了条件；分析得出了三开PDC钻头卡钻的原因并采取有效措施，使得PDC钻头在三开井段顺利使用；大幅度提高了钻井速度。

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关键词：长水平段； PDC钻头； 井壁稳定； 钻头卡钻 1.概述 　　长深D平12井位于松辽盆地南部长岭断陷中部凸起带哈尔金构造上，是一口小井眼长水平段水平井，井设计井深：5322m，目的层位为水平段横穿对应长深1—1井登娄库组Ⅲ砂组气层，完钻层位为登娄库组。造斜点井深3200m，A点井深3821.82m，垂深3590.02m，B点井深5321.84m，垂深3597.02m，水平段在登娄库组，水平段长1500.02m。 　　2.钻井难点分析 　　长岭气田小井眼长水平段水平井钻井主要难点如下： 　　(1)摩阻扭矩大，影响水平段的延伸。由于地层硬、研磨性强，且三开裸眼段长，水平段钻具扭矩增长快，一方面转盘扭矩接近或达到钻杆额定承载能力，造成水平段进一步延伸钻进困难，并导致钻井安全问题，另一方面，摩阻扭矩高造成钻具托压，导致机械钻速低、钻井周期长。 　　(2)井眼充分净化难度大。由于水平段长，钻柱紧贴下井壁，环空条件差，影响了钻井液流态，更易形成岩屑床：同时井底循环温度高，增加了水平井钻井液抗温净化难度，从而导致摩阻扭矩进一步增大，限制了水平段的进一步延伸。 　　(3)井眼轨迹控制难度大。使用常规倒装钻具组合进行水平段钻进，复合钻进时自然增斜快，需要频繁定向，导致施工效率低。 毕业论文 　　(4)地层复杂，地层变化大，井壁稳定问题比较突出，井壁掉块现象严重，邻井出现过由于地层掉块导致PDC钻头断刀翼的情况。 　　(5)钻头选型困难。进入登娄库地层后，邻井多次出现卡PDC钻头的孕镶金刚石钻头的现象，导致在水平井段PDC钻头不敢使用，只能选用牙轮钻头，牙轮钻头使用寿命短，易掉牙轮，且机械钻速低。 　　3.技术对策 　　长深D平8井和长深D平12井井身结构和施工过程相类似。 　　长深D平8井中完使用了14只钻头，其中8只PDC钻头，6只牙轮钻头。长深D平12井使用8只钻头，其中PDC钻头7只，牙轮钻头1只。长深D平12井比长深D平8井少使用5只钻头，在降低钻头使用成本的同时也有效的缩短了钻井周期。 　　长深D平8井在2340~3200m井段，牙轮钻头使用的数量较多；在该井段总体来说，牙轮钻头的使用效果也好于PDC钻头，PDC钻头在该层位没有发挥出应有的优势。主要原因为PDC钻头崩齿、掉齿现象严重，导致了PDC钻头的先期损坏，严重影响了PDC钻头在二开井段的使用寿命和钻井速度；同时也增加了牙轮钻头的使用数量和起下钻次数。 　　在长深D平12井的施工过程中，通过分析PDC钻头在D平8井使用不成功的原因，结合地层岩性描述和现场捞砂的情况，认为导致PDC钻头先期损坏的一个主要原因为井壁掉块。较大的掉块撞击PDC复合片是导致PDC钻头先期损坏的主要原因。通过控制钻井液的失水量，将钻井液的失水量由长深D平8井的3.8ml降低到长深D平12井3.0ml，有效地抑制了地层的掉块现象，为同井段PDC钻头的使用提供了条件。 论文网 　　分析长深D平12井在2340~3200m井段钻头的使用情况可以发现，在该井段PDC钻头的使用效果远远好于牙轮钻头。由于增强了钻井液的抑制性，为PDC钻头提供一个良好的使用环境，D平12井在2340~3200m井段PDC钻头的使用效果远好于D平8井在该井段PDC钻头的使用效果，大幅度缩短了二开的钻井周期。二开钻头使用钻头数量由D平8井的13只钻头降低到D平12井的8只钻头，减少起下钻次数。 　　长深D平8井一开和二开的总进尺为3572米，总纯钻时间1215小时，平均机械钻速2.94米/小时；同期长深D平12井总进尺3500米，总纯钻时间574.37小时，平均机械钻速6.09米/小时。 　　相对来说，长深D平12井机械钻速比较理想，PDC钻头使用选型正确，钻头基本都用到家了，基本上能保证用8只钻头打完二开。 　　长深D平8井造斜点在3140米，受以前观念的影响在造斜点之前一直使用常规钻具组合，而长深D平12井造斜点在3185米，在进入二开井段一直使用螺杆复合钻进。可见，复合钻进有助于提高机械钻速，缩短钻井周期。可以复合钻进技术在长岭地区可有效提高机械钻速。 　　二开钻进，长深D平12井采用了高转速大排量钻进，充分利用水力破岩原理，在易斜井段和软硬地层交接面都采用了小钻压吊打，在其他井段相应的加大钻压，同时PDC钻头配螺杆钻具，大大的提高了钻进速度，同时保证了井身质量。 代写论文 　　长深D平8井在三开井段钻至井深4116m时出现了一次孕镶金刚石钻头卡钻现象，在同一时期邻井也出现了多起PDC钻头的卡钻现象；因此得出一个结论：在该地区登娄库组地层不适合使用PDC钻头和孕镶金刚石钻头。 　　在长深D平12井的施工中，由于提速增效的需要，没有采用“该地区登娄库地层无法使用PDC钻进的经验”，对该地区PDC钻头和孕镶金刚石钻头卡钻现象进行了一次深入分析，分析的重点为PDC钻头卡钻的一些关键性的细节。从地层岩性描述和现场捞砂情况发现，该地区地层极为稳定，导致井径几乎没有扩大率。钻头卡钻的原因应为地层收到外部地应力的作用变形从而卡住钻头。分析该处几起钻头卡钻现象发现，卡钻前后该地区附近有大型的压裂作业。远处的地应力作用导致井眼附近岩石变形，由于变形量较小，所以只能卡住钻头。通过分析认为，随着压裂数量的增加，地应力存在较大的释放，再出现卡钻头的概率将会大幅度降低；同时通过加强临井的调研，在进行大型压裂时可提前将钻具提至安全井段内。得出结论，D平12井三开井段可以采用PDC钻头钻进，3987~4600m只使用了3只PDC钻头，纯钻时间342.6小时，平均机械钻速1.78m/h。可见钻头选型的重要性。 　　4.结论 　　(1)长岭地区钻头选型的首要任务是PDC钻头和牙轮钻头的选择，只有确定了使用哪种类型钻头，才谈得上进一步的钻头参数优选。通过优化钻井液性能，降低失水，长深D平12井PDC钻头在青山口—泉头组地层取得了较好的使用效果，大幅度降低了二开钻头使用数量，缩短了钻井周期。 毕业论文 　　三开水平井段通过使用PDC钻头代替牙轮钻头，消除了掉牙轮的风险，

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