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弯或单弯单扶螺杆钻具。
4.中原油田使用较多的是1°、1.25°、1.5°三种单弯螺杆。1.25°单弯使用最合适。
5.φ95mm螺杆压降较大,正常压降在5-6Mpa,在深井和高密度钻井液中使用时,由于环空间隙小,流动阻力大,泵压很高,因此应提高地面管汇、水龙带和泵的耐压级别,对文东或文南进行小井眼开窗侧钻时,耐压应在50MPa以上。
四.钻具结构及钻井参数
增斜钻具结构:Ф118mm钻头+F115+φ73mm 无磁承压钻杆(或Ф105mm NDC)×1根+φ89mm×6根+Ф73mm钻杆,钻压20-40KN,转速50-60转/分,排量6-10升/秒。
Ф118mmPDC+ Ф95mm螺杆1-1.5°单弯+Ф105mm NDC×1根+φ89mm加重钻杆×6根+Ф73mm钻杆,钻压20-40KN,转速50-60转/分,排量6-10升/秒。
稳斜钻具结构:Ф118mmPDC+ Ф95mm螺杆0.75-1°单弯+Ф105mm NDC×1根+φ89mm加重钻杆×6根+Ф73mm钻杆,钻压20-40KN,转速50-60转/分,排量6-10升/秒。
Ф118mm钻头+Ф105mm 1-3米短钻铤+F115+Ф73mm 无磁承压钻杆(或Ф105mm NDC)×1根+φ89mm加重钻杆×6根+Ф73mm钻杆,钻压20-40KN,转速50-60转/分,排量6-10升/秒。
降斜钻具结构: Ф118mm钻头+Ф95mm螺杆+Ф105mm NDC×1根+Ф89mm加重钻杆×6根+Ф73mm钻杆,钻压20-40KN,转速50-60转/分,排量6-10升/秒。
φ118mm钻头+φ73mm无磁承压钻杆1根+φ89mm加重钻杆×1根+ F115+
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φ89mm加重钻杆×6根+φ73mm钻杆。
无论何种钻具结构,均应加强测斜工作,一般30-50米测斜一次,及时调整钻井参数和钻具结构,在满足井眼轨迹控制的前提下,尽量简化钻具结构,少下钻铤,尽量用加重钻杆代替,防止井下复杂情况的发生。 五.井眼轨迹控制技术
开窗后,用刚性强的钻具结构,先钻进15-30米离开老井眼。一般钻具结构:Ф118mm单牙轮+Ф105mm DC×2-3根+Ф73mm钻杆。
根据井眼剖面,下入定向钻具结构: Ф118mmPDC+ Ф95mm螺杆1°-1.25°单弯+ Ф105mm NDC×1根+Ф89mm加重钻杆×6根+Ф73mm钻杆,钻压20-40KN,转速50-60转/分,排量6-10升/秒。
定向时,若方位与设计相差过大,应先将方位摆正,再增斜,不要边扭方位边增斜,若井斜超过10°,使用1.5°的单弯螺杆扭方位较好。应控制钻时,搞好泥浆润滑,每钻进30-50米测斜一次,特殊情况加密测量,用随钻定向时,中途用单点校核一次井斜数据。做好井眼轨迹预测,避免大的狗腿度,保证井眼平滑,实践证明,Ф118mm井眼的造斜率一般采用6-7°/30m较好,钻进时可采取滑移钻进和复合钻进交替进行,滑移钻进过的井段应用旋转钻井的方式进行井眼修整。
以下是各种螺杆在不同情况下的使用效果:
φ95mm直螺杆复合钻进,可用于大井斜时的降斜或直井眼的防斜中。 φ95mm0.75°单弯螺杆在小井眼中复合钻进,降斜率一般4°~6°/100m;由于0.75°单弯螺杆定向扭方位效果差,所以一般不用来定向和扭方位。
Ф95mm 1°单弯螺杆常用在小井眼中复合钻进,井斜角在15°左右时,稳斜效果比较好;井斜角大于15°时,一般降斜,降斜率10°~15°/100m。增斜和扭方位效果较差,增斜率在3-10°/100m。
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Ф95mm1.25°单弯螺杆定向,一般全力扭方位时,扭方位率50°~110°/100m;全力增斜时增斜率16°~25°/100m;复合钻进一般降斜,降斜率3°~5°/100m。
φ95mm1.5°单弯螺杆全力扭方位时,扭方位率25°~30°/10m;全力增斜时增斜率2.8°~3°/10m;φ95mm1.5°单弯螺杆由于弯度大,钻头偏移量大,复合钻进时螺杆芯子受交变应力大,易断芯子,所以尽量少用1.5°以上的单弯螺杆进行复合钻进。
Ф95mm螺杆1.75°单弯螺杆增斜率:40-50°/100m。
六.钻头的优选
从小井眼钻井的特点及地层的岩性,我们对钻头进行了如下的选择。在Ф139.7mm套管内通井用Ф118mm刮刀钻头或单牙轮钻头。开窗后下第一只钻头时,考虑井底不一定干净,选用Ф118mm单牙轮钻头。正常钻进或定向时,选用短保径的PDC钻头或单牙轮钻头+螺杆钻具进行复合钻进,可以使井径有一定的扩大率,又能定向。稳斜钻进或在硬地层钻进时,选用长保径的PDC钻头或单牙轮钻头。钻井参数一般是钻压20-40KN,转速50-65转/分,排量6-10升/秒。目前,中原油田常用的钻头有Ф118mmYA437、YC517、YA517单牙轮钻头, Ф118mm6R、 1345SS、GP426L、 GP443L、SY0303等PDC钻头。我公司选用的是胜利Ф118mm6RPDC钻头,在明1-侧29井沙一至沙三段,平均机械钻钻速为3.5m/h,平均井径Ф132mm,基本满足了固井要求。
七.小井眼的泥浆技术
一.钻井液体系的选择
小井眼钻井钻井液性能的好坏,直接关系到井下安全,必须引起高度重视。钻井液体系应根据不同区块和地层而定。若有盐层,可根据盐性,采用欠饱和盐水泥浆或饱和盐水泥浆体系;对于易掉块和坍塌地层,采用KCL泥
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浆体系;一般地层可用正电胶泥浆体系或聚合物泥浆体系。要求对泥浆勤维护,使泥浆具有良好的携砂性、润滑性,保持较低的固相含量,使泥浆有较好的流变性和低失水等。 二.开窗前的泥浆准备
配6%坂土浆50m3,加入钠坂土3 t,纯碱200Kg,水化24小时后加入HV-CMC或聚合物提粘至60-80秒,或转老浆50m3,提粘至60-80秒,加重至要求密度,即可进行下步施工。 三.开窗井段的泥浆要求
在开窗期间,泥浆性能以满足带出铁屑为原则,粘度保持在60~80秒,屈服值大于10Pa,动塑比提高到0.4Pa/mPa.s,提高钻井液的悬浮和携砂能力。注意观察井内铁屑以及开窗口外水泥块的返出情况,防止铁屑缠绕磨铣工具或水泥块不能及时带出地面而发生井下复杂。如不能带出铁屑,则进一步提高泥浆粘度,以满足井下需要。开窗进地层后,起钻前,打入稠泥浆封井底,便于下螺杆钻具一次到底。在施工过程中,使用好震动筛,振动筛筛布目数大于100目,在钻井液架空槽放置强磁打捞器,防止铁屑或岩屑重复进入井内,引起井下复杂。 四.裸眼井段的泥浆技术
1.调整泥浆性能,保持适当的坂土含量,一般控制在30-40g/L,加入LV-CMC、MAN-101等降低泥浆失水量,使泥饼薄而韧。保持适宜的钻井液动塑比值,使钻井液携砂性能要良好,防止形成岩屑床,保证起下钻顺利。
2.混入原油10-15%或多元聚合醇防卡剂,使钻井液泥饼粘滞系数不大于0.10,保证泥浆具有良好的润滑性,确保定向随钻安全顺利。
3.使用好固控设备,最大限度的清除有害固相,控制低密度固相含量小于7%,要求震动筛使用率100%,除砂器使用率100%,离心机可间断使用。
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