導(dǎo)航：安全管理網(wǎng)>> 安全論文>> 化工安全論文>>正文

充氣鉆井提高鉆井速度試驗(yàn)研究

文檔作者：施連群趙德云陸鳳德文檔來源：大慶石油管理局鉆探集團(tuán)鉆井工程技術(shù)研究院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2021年10月24日
下載地址：點(diǎn)擊這里	文件大?。?563.38 KB 共3頁	文檔格式： PDF	下載點(diǎn)數(shù)： 1 點(diǎn)（VIP免費(fèi)）

全屏查看

內(nèi)容預(yù)覽 [文件共3頁]

本文件共3頁，如需編輯使用，請下載。

注：預(yù)覽效果可能會出現(xiàn)部分文字亂碼（如口口口）、內(nèi)容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大?。?63.38 KB 共3頁文件格式：PDF 下載點(diǎn)數(shù)：1 點(diǎn)（VIP會員免費(fèi)）

下一篇：鉆井起鉆灌鉆井液技術(shù)研究

上一篇：對鉆井現(xiàn)場硫化氫防護(hù)的探討

文本預(yù)覽

僅提取頁面文字內(nèi)容，供快速閱讀使用。

充氣鉆井提高鉆井速度試驗(yàn)研究
施連群, 趙德云, 陸鳳德
( 大慶石油管理局鉆探集團(tuán)鉆井工程技術(shù)研究院, 黑龍江大慶163413)
摘?? 要: 針對充氣鉆井的特點(diǎn), 研究了充氣鉆井的機(jī)理, 在試驗(yàn)中應(yīng)用不同氣液比鉆井和常規(guī)鉆井交
替進(jìn)行。確定了不同氣液比提高鉆井速度圖; 分析了充氣對井底壓力和當(dāng)量密度的影響規(guī)律。
關(guān)鍵詞: 欠平衡鉆井; 充氣鉆井; 提高鉆井速度
中圖分類號: TE242?? 6 ?? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: B ?? 文章編號: 1004 ?? 5716( 2008) 07 ?? 0077 ?? 03
?? ?? 大慶油田由于深層地層硬, 可鉆性極值高, 鉆井速
度慢。使用常規(guī)優(yōu)選參數(shù)、優(yōu)選鉆頭等方法提高鉆井速
度有限。而巖石硬度高, 井壁穩(wěn)定, 適合氣體充氣鉆井,
因此應(yīng)用氣體、充氣鉆井提高鉆井速度是重要的方式,
純氣體鉆井提高鉆井速度效果最好, 但對地層要求較
高, 工藝復(fù)雜, 設(shè)備龐大, 本文重點(diǎn)考慮應(yīng)用充氣鉆井提
高鉆井速度。
1 ?? 充氣鉆井提高鉆井速度機(jī)理
L. W. 庫珀等人用印第安納石灰?guī)r試驗(yàn)的壓差對
鉆速的影響進(jìn)行研究, 圖1 為壓差與鉆速的關(guān)系曲線。
從曲線可以看出壓差對鉆速的影響極大。充氣鉆井能
夠提高鉆井速度也是因?yàn)槌錃夂缶滓褐鶋毫档? 減
少了壓實(shí)效應(yīng), 從而提高了鉆井速度。
圖1?? 壓差對鉆速影響關(guān)系曲線
2 ?? 充氣鉆井的主要設(shè)備和工藝流程
充氣鉆井是在欠平衡鉆井設(shè)備基礎(chǔ)上( 如旋轉(zhuǎn)防噴
器, 液氣分離器, 節(jié)流管匯等) , 增加氣體設(shè)備。如果在
非產(chǎn)層可用充空氣, 在產(chǎn)層可充氮?dú)饣虿裼蜋C(jī)尾氣。
3 ?? 充氣鉆井提高鉆井速度試驗(yàn)
3. 1 ?? 不同氣體排量提高鉆井速度試驗(yàn)
在升深2- 17 井和徐深21 井開展了充氣鉆井提高
鉆井速度試驗(yàn)。為了對比充氣鉆井和常規(guī)鉆井的鉆速
變化規(guī)律, 采取充氣鉆井和常規(guī)鉆井交替進(jìn)行的方式;
為增加對比的科學(xué)性, 采取同層位對比; 為消除地層巖
性偶然性引起的不正常數(shù)據(jù), 采取分段大平均的方式。
其中層位以地質(zhì)錄井為準(zhǔn)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1、表2。
表1?? 升深2- 17 井登婁庫組充氣鉆井速度與常規(guī)鉆井速度對比
方式
開始
井深
( m)
結(jié)束
井深
( m)
進(jìn)
尺
( m)
鉆
時
( min/ m)
時
間
( min)
鉆
速
( m / h)
層位
注氣
量
m 3/ h
平均
氣液
比
常規(guī)2533 2539 6 17. 28 103. 68 3. 4722 登四12 ?? 1
充氣2539 2569 30 12. 82 384. 6 4. 6802 登四1200 12 ?? 1
常規(guī)2569 2592 23 20 460 3 登四12 ?? 1
充氣2592 2621 29 22 638 2. 7273 登四1200 12 ?? 1
常規(guī)2621 2647 26 30. 1 632. 1 1. 9934 登四12 ?? 1
充氣2647 2659 12 29. 1 349. 2 2. 0619 登四800 12 ?? 1
充氣2659 2663 4 30. 8 123. 2 1. 9481 登三800 15 ?? 1
常規(guī)2663 2684 21 39. 6 831. 6 1. 5152 登三15 ?? 1
常規(guī)2684 2720 36 26 936 2. 3077 登三15 ?? 1
充氣2720 2754 34 21. 8 741. 2 2. 7523 登三1600 15 ?? 1
常規(guī)2754 2762 8 33. 1 264. 8 1. 8127 登三15 ?? 1
充氣2762 2771 9 22. 6 203. 4 2. 6549 登三1600 15 ?? 1
充氣2771 2789 18 26. 58 478. 44 2. 2573 登二1600 20 ?? 1
常規(guī)2789 2795 6 53. 2 319. 2 1. 1278 登二20 ?? 1
充氣2795 2820 25 28. 4 710 2. 1127 登二1600 20 ?? 1
常規(guī)2820 2825 5 42. 6 213 1. 4085 登二20 ?? 1
充氣2825 2845 20 31. 8 636 1. 8868 登二1600 20 ?? 1
常規(guī)2845 2853 8 50. 35 402. 8 1. 1917 登二20 ?? 1
充氣2853 2864 11 35. 9 394. 9 1. 6713 登二1600 20 ?? 1
?? ?? 登四段( 2533~ 2659m) 常規(guī)鉆井進(jìn)尺55m, 純鉆進(jìn)
時間1346min, 鉆速2. 45m/ h, 鉆進(jìn)參數(shù)為鉆壓200kN,
轉(zhuǎn)速65r/ min。充氣鉆井進(jìn)尺71m, 純鉆進(jìn)時間
2008 年第7期?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? 西部探礦工程?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? 77??
1371min, 鉆速3. 1m/ h, 鉆進(jìn)參數(shù)為鉆壓180kN, 轉(zhuǎn)速
60r/ min, 充氣量為800~ 1200m3 / h。充氣鉆井比常規(guī)
鉆井鉆速提高26. 6% 。
表2 ?? 徐深21 井充氣鉆速統(tǒng)計(jì)分析
氣液比
鉆進(jìn)井段
( m)
進(jìn)尺總長
( m)
機(jī)械鉆速
( m/ h)
與鄰井鉆速
提高( %)
46 ?? 1 2918~ 2921 3 4. 16 108
56 ?? 1 2921~ 2922 1 5. 55 177. 5
65 ?? 1
2922~ 2958
2981~ 3001
56 5. 02 151
50 ?? 1 2958~ 2981 23 2. 75 37. 5
平均4. 04 102
注: 鄰井相同井段的機(jī)械鉆速為2m/ h。
?? ?? 登三段( 2659~ 2771m) 常規(guī)鉆井進(jìn)尺65m, 純鉆進(jìn)
時間2032min, 鉆速1. 91m/ h, 鉆進(jìn)參數(shù)為鉆壓180kN,
轉(zhuǎn)速65r/ min。充氣鉆井進(jìn)尺47m, 純鉆進(jìn)時間
1067min, 鉆速2. 64m/ h, 鉆進(jìn)參數(shù)為鉆壓180kN, 轉(zhuǎn)速
65r/ min, 充氣量為1600m3 / h。充氣鉆井比常規(guī)鉆井提
高鉆速37% 。
?? ?? 登二段( 2771~ 2864m) 常規(guī)鉆井進(jìn)尺19m, 純鉆進(jìn)
時間935min, 鉆速1. 22m/ h, 鉆進(jìn)參數(shù)為鉆壓180kN,
轉(zhuǎn)速65r/ min。充氣鉆井進(jìn)尺74m, 純鉆進(jìn)時間
2219min, 鉆速2m/ h, 鉆進(jìn)參數(shù)為鉆壓180kN, 轉(zhuǎn)速
65r/ min, 充氣量為1600m3 / h~ 1800 m3 / h。充氣鉆井
比常規(guī)鉆井提高鉆速64% 。
3. 2 ?? 不同氣液比提高鉆井統(tǒng)計(jì)分析
統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果見圖2。
圖2?? 不同氣液比提高鉆速圖
3. 3 ?? 不同充氣量對井地壓力和當(dāng)量密度的影響
圖3 是升深2- 17 井充氣鉆井和常規(guī)鉆井交替進(jìn)
行時, 井底壓力溫度測試接頭所記錄的溫度壓力值, 可
以很清楚看到, 充氣后井底壓力有明顯的降低。
圖3 ?? 不同工況井底壓力溫度變化圖
?? ?? 根據(jù)充氣量的記錄和井底壓力的記錄, 統(tǒng)計(jì)分析不
同井深的井底壓力和當(dāng)量密度變化, 結(jié)果見表3。
4 ?? 充氣鉆井提高鉆井速度結(jié)論
( 1) 充氣提高鉆速明顯, 氣液比越大井底壓力
降低越多, 提高鉆速越明顯, 最多可提高鉆速1 倍
以上。
( 2) 由于大慶油田深層比較堅(jiān)硬, 適合用充氣鉆井
提高鉆井速度。具有廣闊的前景。
表3 不同充氣量對井地壓力和當(dāng)量密度的影響
充氣量
( m3 / h)
井底壓力降低
值( MPa)
當(dāng)量密度降低值( g/ cm3 )
井深2000m 井深2500m 井深3000m
500 2 0. 1 0. 08 0. 067
850 3 0. 15 0. 12 0. 1
1250 5 0. 25 0. 2 0. 167
1600 6 0. 3 0. 24 0. 2
1800 7 0. 35 0. 28 0. 23
??78?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? 西部探礦工程?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? 2008 年第7 期
馬尼圖勘探區(qū)鉆探效率分析
王衛(wèi)民
( 河北省煤田物測地質(zhì)隊(duì), 河北邢臺054000)
摘?? 要: 通過對瑪尼圖勘探區(qū)已施工鉆孔的施工工藝和鉆進(jìn)效率的分析, 找出造成鉆機(jī)施工成本過
高、經(jīng)濟(jì)效益低下的因素, 從技術(shù)管理角度提出相應(yīng)的解決辦法, 對后續(xù)的鉆探施工、改進(jìn)施工工藝、
提高鉆進(jìn)效率、增加經(jīng)濟(jì)效益有一定的現(xiàn)實(shí)意義.
關(guān)鍵詞: 煤田勘探; 鉆探效率; 鉆探工藝; 瑪尼圖勘探區(qū)
中圖分類號: P634?? 5 ?? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: B ?? 文章編號: 1004 ?? 5716( 2008) 07 ?? 0079 ?? 02
?? ?? 內(nèi)蒙古瑪尼圖勘探區(qū)施工鉆孔31 個, 累計(jì)完成鉆探
工程量9927. 63m, 最深的鉆孔深度為551. 3m。首次在
該區(qū)施工地層情況不是很清楚, 在鉆進(jìn)工藝措施選擇不
是很恰當(dāng), 開始鉆進(jìn)效率明顯偏低, 事故發(fā)生率增大, 使
得鉆探成本過高, 工期延長。針對施工中的這種情況, 從
鉆探設(shè)備、鉆頭鉆具、鉆井液應(yīng)用及鉆探技術(shù)參數(shù)等方面
分析, 綜合考慮地層情況, 改進(jìn)施工工藝, 提高鉆進(jìn)效率。
1 ?? 瑪尼圖勘探區(qū)的地層特征
第四系( Q) : 中細(xì)砂, 中粗砂, 少量含礫粗砂。上第
三系( N) : 砂礫巖, 礫巖, 含礫中粗砂巖。白堊系下統(tǒng)巴彥
花組( K1b) : 礫巖, 砂礫巖, 砂巖夾泥巖; 礫巖分選性差, 粒
徑大小不一, 成分以石英斑巖, 流紋斑巖及花崗巖為主。
上侏羅統(tǒng)( J3 ) : 砂巖, 砂礫巖為主夾粉砂巖, 巖石破
碎且堅(jiān)硬砂巖中節(jié)理發(fā)育, 地層傾角30??左右。侏羅系
中下統(tǒng)阿來坦合力群: 為本區(qū)的含煤地層, 主要是抗風(fēng)
化的礫巖及砂礫巖地層傾角30 多度。
2 ?? 主要設(shè)備情況和鉆具組合
瑪尼圖勘探區(qū)投入施工的鉆機(jī)共14 臺, 2 種型號,
各型號鉆機(jī)的使用效果有明顯的不同。
( 1) SY- 4 鉆機(jī)是液壓鉆機(jī), 開孔可以加上鉆壓,
轉(zhuǎn)速也較高, 較適合使用復(fù)合片( PDC) 鉆頭和金剛石鉆
頭, 針對瑪尼圖的地層情況, 開孔鉆進(jìn)效率較高。
( 2) TXB- 1000 型鉆機(jī)是較陳舊的設(shè)備, 維修保
養(yǎng)的時間較多, 開孔加不上鉆壓, 影響鉆進(jìn)效率。
( 3) 瑪尼圖勘探區(qū)使用的鉆頭類型主要有筒狀、肋
骨合金鉆頭, 聚晶金剛石復(fù)合片和孕鑲金剛石鉆頭, 各
鉆機(jī)根據(jù)地層變化以肋骨合金鉆頭和PDC 鉆頭為主,
礫巖、砂礫巖研磨性強(qiáng)的地層使用PDC 或金剛石鉆頭,
合金鉆頭現(xiàn)場焊制, 多采用T 108、T 110 四方柱硬質(zhì)合
金, 但合金的鉆進(jìn)效率較低。
( 4) 鉆具組合: ?? 114 取芯鉆頭+ ?? 89 巖芯管+
??63. 5鉆鋌+ ??50 鉆桿+ 主動鉆桿。巖層取芯用筒狀
鉆頭和肋骨鉆頭, 采取巖石力學(xué)等試樣的層段, 采用筒
狀鉆頭, 煤層取芯使用單動雙管取煤器。
2 ?? 影響鉆進(jìn)效率的因素分析
2. 1 ?? 地層因素
以砂礫巖為主夾泥巖, 軟硬互層雜亂且地層較破
碎, 砂巖硬度6~ 7 級, 使用硬質(zhì)合金鉆頭鉆進(jìn), 一只鉆
頭下井, 進(jìn)尺不到1m, 鉆頭的合金就被磨得平了, 不完
整的地層在鉆進(jìn)過程中使鉆具跳動嚴(yán)重, 疲勞受損加
劇, 鉆桿斷裂事故經(jīng)常發(fā)生。
2. 2 ?? 鉆具組合和鉆頭因素
本區(qū)施工的鉆機(jī)在鉆具組合上明顯的不足是使
用的鉆鋌數(shù)量較少, 鉆具重量較輕, 鉆鋌的重量達(dá)不
到鉆壓的要求, 增加鉆壓就把鉆桿的重量加上, 鉆具
在孔內(nèi)彎曲嚴(yán)重, 易造成孔斜。鉆具重量輕, 不能壓
住鉆具, 不能克服地層傳給鉆頭的上反力, 鉆頭不能
在孔內(nèi)較平穩(wěn)的工作, 鉆具振動嚴(yán)重, 使鉆頭的使用
壽命減少, 鉆桿和巖芯管的絲扣時常發(fā)生斷裂, 造成
孔內(nèi)事故。
?? ?? ( 3) 充氣鉆井和氣體鉆井配合是大慶油田提高鉆井
速度重要途徑。
參考文獻(xiàn):
[ 1] ?? SPE 18215, Zavar eh, F. Hill, A. D and Podio , A: ?? Flow Re??
g imes in ver tical and Inclined Oil/ w ater Flow in Pipes?? .
[ 2] ?? 陳家瑯. 石油氣液兩相流[ M] . 石油工業(yè)出版社, 1989.
2008 年第7期?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? 西部探礦工程?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? 79??

網(wǎng)友評論 more

化工安全論文最新內(nèi)容

03-11