防斜打快技术在准噶尔盆地石炭系地层的试验应用.pdfVIP

中国西部科技 2012年06月第 11卷第06期总第275期 防斜打快技术在准噶尔盆地石炭系地层的试验应用 王义雄 罗 增 王 艳 刘刚军 罗翠丰 (1．渤海钻探第一钻井公司，天津 300000；2．新疆油田公司勘探开发研究院，新疆 克拉玛依 834000；3．西部钻探克拉玛 依钻井公司，新疆 克拉玛依 834000) 摘 要：准噶尔盆地石炭系地层倾角大，岩石可钻性差，不易控制井斜。在优选多种防斜打快技术的情况下提出了螺杆加 PDC钻头复合钻井技术控制井斜和提高石炭系机械钻速。结果表明，复合钻井技术在石炭系-oq-hi于纠斜后采用原钻具直接 稳斜钻井，能够达到稳定井身结构，提高机械钻速的 目的。 关键词：石炭系；防斜打快；PDC钻头；复合钻井 DOI：10．3969／j．iSSn．1671—6396．2012．06．015 1 引言 防斜打快技术的研究已有 80余年历史，对直井的防斜 乌夏断裂 带位于准 噶尔盆地 西北缘 ，勘探面积约 和提速起到重要作用，相关学者对直井的防斜打快从理论上 2100km2，经过5O年的勘探，先后发现了乌尔禾、夏子街、 进行了相关的研究，取得了一定的成果。如苏义脑从基础理 风城等三个油田，累计探明石油地质储量 1．34x10t。其中石 论与工具方面对防斜打快进行了研究l【】。狄勤丰提出了新型 炭系地层倾角大，易发生井斜。采用常规牙轮钻头和轻压吊 防斜打快理论——预弯 曲动力学I2】。目前用于现场防斜的技 打方式钻进，机械钻速较低。因此防斜打快成为乌夏断裂带 术有 自动垂直钻井系统 (VDS)3【】、井底水力加压器6【J、涡 勘探开发面临的主要技术难题。 轮钻具[7】，螺杆钻具加 PDC钻头复合钻井技术8【_9】，以上 4 2 防斜打快技术概述与优选 项技术的特点对 比如表 1所示。 表1 不同防斜打快技术特点对比 防斜技术 优点 缺点 适用范围 涡轮技术 高转速，耐高温200。C 无法主动纠斜 深井、超深井稳斜钻进 垂直钻井技术 完全解放钻压 费用昂贵 浅层、中深 可主动纠斜 超深井纠斜稳斜 螺杆钻具+PDC钻头 主动纠斜、稳斜 部件不能耐高温150。C 浅层、中深纠斜、稳斜 水力加压器 降低钻杆弯曲度和井斜平稳送钻 无法主动纠斜 深井、超深井稳斜钻进 乌夏断裂 l121A井是一口预探井，该井至上而下钻遇 白 恒，在单位时间内钻头输出的机械能 (Mr·rOT)应等于单 垩系、石炭系 (C)、克上 (T3k2)、克下 (T3k】)、至百口泉 螺杆马达输入的水力能 (AP·Q)。则有： · =AP·Q。 组 (Tlb)完钻。其中石炭系 (C)地层厚度大、倾角大，岩 根据容积式机械的转速关系，有 71：60Q／q。 石可钻性差，在采用三牙轮钻头钻进过程中机械钻速偏低、 1 由以上两式及rOT= ．r／30，可得：MT=÷2△P．q和 不易控制井斜。结合邻井钻井情况提出了螺杆钻具加PDC 钻头复合钻井技术，以达到地层防斜和提高机械钻速的目的。 NT=AP．Q，式中：MT为马达理论扭矩，Nm； 7为钻头 3 螺杆钻具加PDC钻头复合钻进机理 理论角速度，rad／s； 7’为钻头理论转速，rm／ira AP为马达 复合钻井技术 (螺杆钻具加 PDC钻头，如图 1所示) 进出口的压力降，MPa；q