钻井交流材料PPT课件

1 某地区钻井分析及下部提速建议 2 汇报内容一 我公司在该地区钻井施工情况介绍二 托甫台地区钻井重点和难点三 下步钻井技术措施及建议四 总结 3 2008年至今 我公司在该地区承钻了2口井 TP12 2井和TP12 4X井 两口井均为6400m以上超深井 前者为开发直井 后者为开发斜直井 TP12 2井情况TP12 2井是塔河油田布局在托普台地区阿克库勒凸起西南斜坡构造位置上的一口开发井 1 位置 位于TP7 1X井南121 30 方位 平距6560 69m TP12 1X井北西305 19 方位 平距3959 032m 2 目的层 奥陶系 进入奥陶系中统一间房组91米 3 完钻方式 裸眼完井 4 井身结构 四级结构井 5 井深 设计井深6460米 实际井深6474米 4 6 施工单位及钻机型号 70005钻井队 C 2 II电动钻机 7 施工日期 2008年5月21日7 30开钻 9月11日14 30完钻 9月24日17 30完井 8 施工质量 全井最大井斜角2 61 5700米 最大全角变化率1 30 25m 5600米 全井井径扩大率平均为7 井身质量优 固井质量良 5 TP12 4X情况TP12 4X井是塔河油田布局在托普台地阿克库勒凸起西南斜坡构造位置上的一口开发评价井 1 位置 位于TP12 2井北西288 8 34 85 方位 平距623m TP15X井南97 18 34 81 方位 平距2398m 2 目的层 奥陶系 进入奥陶系中统一间房组垂深54 10米 3 完钻方式 先期裸眼完井 4 井身结构 四级结构井 5 井深 设计斜深6454 38m 垂深6450 实际6457 10m 6 施工单位及钻机型号 70512钻井队 ZJ70L机械钻机 7 施工日期 2008年12月23日1 00开钻 2009年6月5日14 00完钻 6月21日19 00完井 8 施工质量 井身质量优 固井质量优 6 1 TP12 2井与TP12 4井井钻井技术综合指标对比 7 2 TP12 2井与TP12 4X井井身结构对 TP12 2井井身结构套管程序 8 2 TP12 2井与TP12 4X井井身结构对比 TP12 4X井井身结构套管程序 9 3 TP12 2井与TP12 4X井各开次时效统计 TP12 2井各开次时效统计 10 3 TP12 2井与TP12 4X井各开次时效统计 TP12 4X井各开次时效统计 11 4 TP12 2井与TP12 4X井事故复杂统计 1 TP12 2井事故统计 事故经过 2008年6月2日16 15钻至井深2982 35m 加压40KN无进尺 泵压由15Mpa下降至13Mpa 上提钻具 悬重由119吨下降至117吨 判断螺杆工作失效 起钻检查 6月3日01 00提钻至螺杆本体时 发现螺杆从旁通阀下连接处母扣本体断 落鱼长度 钻头0 46 螺杆部分长度8 93 9 39m 鱼顶位置 2971 81m 12 1 TP12 2井事故统计 事故处理经过 6月3日02 00下打捞钻具组合 286mm打捞筒 芯子 240mm螺旋卡瓦 19 00下钻至鱼顶位置 冲洗鱼头至19 30开始打捞 悬重从112吨上升至113吨 泵压从3 2Mpa上升至5Mpa 2008年6月4日15 30落鱼打捞出井 事故原因分析 螺杆质量问题 事故损失时间 39 30小时 13 4 TP12 2井与TP12 4X井事故复杂统计 2 TP12 4X井事故统计 事故经过 2009年2月7日11 50下二开原钻水泥塞钻具组合于井深4485米遇阻 前期钻灰塞至4489米 上提2米开泵循环 泵压15Mpa 悬重164T 下放钻具时发现悬重从164T降到148T 泵压从15MPa降到10MPa 判断钻具断裂 分别下放2 4T和4 10T对扣无效起钻检查钻具 2月8日2 00起钻完钻具从4A1 410接头公扣根部断裂 落鱼结构 215 9mmHJ517G牙轮钻头 0 25m 4A1 410接头 0 59m 158 8mm钻铤 21根 190 37m 落鱼长191 21m 鱼顶位置 4297 79m 14 2 TP12 4X井事故统计 事故处理经过 2月8日3 30开始下打捞钻具 200mm打捞筒 配 154mm蓝状卡瓦 11 00下钻至鱼顶位置 冲洗鱼头至11 30开始打捞 悬重由148T 164T 开泵12Mpa不通 2月9日0 30起出钻具 打捞出全部落鱼 事故原因分析 接头质量问题 事故损失时间 22 30小时 15 4 TP12 2井与TP12 4X井事故复杂统计 3 TP12 2井复杂统计 16 4 TP12 2井与TP12 4X井事故复杂统计 4 TP12 4X井复杂统计 17 5 钻头使用情况统计 TP12 2井钻头统计 18 TP12 2井钻头统计 19 TP12 2井钻头小结 TP12 2井共使用钻头20只 PDC钻头8只 牙轮钻头12只 444 5mm牙轮1只 311 2mm牙轮2只 311 2mmPDC2只 215 9mm牙轮7只 215 9mmPDC6只 149 2mm牙轮3只 上部地层疏松 可钻性强 井眼尺寸大 大排量钻进收到良好效果 同时钻进中使用大尺寸钻具充分发挥了钻头的水功率 在中部地层主要以PDC钻头为主 地层分布不均匀 地层跨度大 钻时变化幅度大 根据钻时和返出岩屑情况 需要及时调整工程参数和规范操作方式 下部地层坚硬 质脆 研磨性强 除了在钻头的选型上优选具备优良研磨性能的型号外 还需根据实钻情况调整合理的工程参数 判断钻头在井下的工作情况 使其延长钻头的使用寿命 20 TP12 4X井钻头统计 21 TP12 4X井钻头统计 22 TP12 4X井钻头小结 TP12 4X共使用钻头28只 444 5mm牙轮1只 311 2mm牙轮3只 311 2mmPDC2只 215 9mm牙轮11只 215 9mmPDC7只 149 2mm牙轮钻3只 149 2mmPDC钻头1只 从机械钻速看 本井使用较好的钻头为二开311 2mm井眼钻头 上部地层疏松 欠压实 利用高泵压可以发挥最大水利喷射钻井作用 在215 9mm井眼 由于受到定向影响 钻头机械钻速普遍较低 很大程度上制约了该井的施工周期 23 汇报内容一 我公司在该地区钻井施工情况介绍二 托甫台地区钻井重点和难点三 下步钻井技术措施及建议四 总结 24 通过我公司在托甫台地区施工的2口井情况分析得出 在该地区施工重点和难点主要体现在以下几方面 一 一开井段 表层比较疏松 钻进中维持井壁稳定是关键 一开钻井周期短 井壁不稳定易垮塌 钻井中必须带扶正器 通井用满眼钻具组合结构 以便套管的顺利下入 泥浆必须充分水化 粘度必须达到60秒以上 同时具有较强的携砂能力 一开使用444 5mm钻头 井眼容积较大 机械钻速高 钻进中必须大排量钻进 25 二 二开井段 二开井段地层疏松 欠压实 可钻性较好 施工中必须大排量钻进 同时提高泥浆对井壁抑制性 重点防卡 防塌 该井段主要使用PDC钻头钻进 钻进中扭矩较大 转速较高 要加强钻具检查与管理 防止断钻具和其他事故 复杂发生 该井段机械钻速高 做好防斜打直是重点 坚持短程起下钻 保证井壁稳定 二开井段裸眼长 卡钻卡套管风险较大 大钻具 大套管 钻机负荷加大 保证设备正常运转是重点 26 三 三开井段 重点井段 地层变化大 下部石英砂岩发育 研磨性强 钻头选型难度大 单只钻头进尺低 提速难度大 存在至少200m以上二叠系 主要为灰绿色 灰黑色英安岩 裂缝发育较强 可能会发生井漏 井壁垮塌等复杂情况 该段要处理好泥浆 确保比重维持在高限 同时确保防塌性能 力争一次性压稳该段岩层 进入二叠系及其下部施工 做好防漏工作 每次开泵要小排量开通 然后逐渐提高排量 防止蹩漏地层 每次下钻中途应该顶通 同时要保持泥浆的流变性 27 三 三开井段 重点井段 下部地层易剥落垮塌 造成井眼扩大 应提高泥浆的携岩能力 防止沉砂卡钻 三开井段将揭开奥陶系风化壳 注意防喷 防漏 防硫化氢工作 三开定向周期长 重点做好钻具 螺杆及井下工作的科学使用 防止事故发生 起下钻次数频繁 注意岗位员工的操作能力和操作技能 防治人为失误造成事故 28 四 四开井段 地层存在裂缝和溶洞发育 做好井漏和井涌工作 进入油气层 做好井控工作和油层保护工作 做好小钻具的使用 管理工作 做好防硫化氢工作 29 汇报内容一 我公司在该地区钻井施工情况介绍二 托甫台地区钻井重点和难点三 下步钻井技术措施及建议四 总结 30 一 二开井段使用脉冲喷嘴和脉冲接头 最大限度发挥钻头利用率 上部地层钻进过程中 要求开大排量 钻头水眼较大 破碎地层能力弱 使用脉冲喷嘴可以加大水眼处的喷射速度 强化水力参数 加强射流破碎岩石能力 利于快速钻进 减少钻头磨损 使用脉冲接头的原理与使用脉冲喷嘴的原理相同 同样是增大喷射速度 加强射流破碎岩石能力 使用脉冲接头时 要注意脉冲接头的连接位置 理论上脉冲接头可以接到井下钻具的任何位置 而且越接近钻头 其使用效果越好 但实际使用时要考虑脉冲接头的外径与使用钻具的外径 31 脉冲接头外径略小于钻头尺寸时 建议将脉冲接头连接在第一只扶正器下面 或是双母上端 脉冲接头与钻铤尺寸接近时 可将其连接在钻铤上部至双母上部的任何位置 脉冲接头的外径大于钻头尺寸 并小于套管内径时 可将其连接在方钻杆下端 也可以不使用 因脉冲接头内部特殊的结构形状 其本体壁厚较薄 所以其连接位置需考虑钻压 保证脉冲接头不在中和点处 一 二开井段使用脉冲喷嘴和脉冲接头 最大限度发挥钻头利用率 脉冲接头安放位置 32 二 三开井段使用螺杆 钻头 转盘复合钻进技术 1 二叠系井段使用螺杆 牙轮钻头 转盘复合钻进技术 托甫台地区二叠系厚约200m 岩性主要为火成岩 英安岩 凝灰岩 地应力极易周期性释放 井壁易垮 常规钻井钻速慢 为安全穿越该井段 减少钻具旋转敲击井壁造成跨塌 提高二叠系钻速 使用215 9HJ517G牙轮钻头带 172mm0 5度单弯螺杆可以很好解决以上问题 使用参数 转盘转速50转 分 钻压120 180KN 排量28L S 立管压力20MPa 钻速可以达到3 15m h左右 较转盘钻进提高20 以上 且钻进作业非常安全 33 二 三开井段使用螺杆 钻头 转盘复合钻进技术 2 二叠系下部井段使用中孔螺杆 PDC钻头 转盘复合钻进技术 4700m以下井段可采用PDC 井下动力钻具 螺杆 转盘复合钻井技术 提高钻井速度的同时也可达到防斜打直的目的 但三开井段尺寸为8 1 2 使用 172mm螺杆 普通的螺杆在深井钻进中存在如下弊端 螺杆的性能不稳定 使用时间短 远小于一只PDC钻头的正常使用时间 所以 在使用螺杆的过程中 会出现钻头还能继续使用 但因螺杆使用时限的原因而起钻换螺杆 由于井深 满足螺杆工作排量条件下 泵压往往很高 螺杆在使用过程中容易发生 制动 而影响钻进工作 使用中孔螺杆可以很好解决以上问题 有利于下部深井钻进 34 三 加强PDC钻头选型 我公司在该地区施工的TP12 2井和TP12 4X井 在311 2mm井眼段使用了4只PDC钻头 215 9mm井眼段共使用了13只PDC钻头 这大大超过了设计钻头的使用数量 PDC钻头的不成功使用 是上述2口井施工不理想的直接原因 分析两口井的钻头使用情况 我们可以参考以下钻头选用方案 35 三 加强PDC钻头选型 1 上部为软 中硬地层 二开用牙轮钻头钻完水泥塞 把扶正器位置钻够后就可使用PDC钻头钻进至中完4500m 该段钻头选型采用钢体式大螺旋刀翼大排屑流道设计 以提高机械钻速 且具有防泥包技术设计的PDC钻头 2 三开4500以下至二叠系井段 为大段泥岩夹细砂岩 地层可钻性稍差 井底温度高 应选用耐高温 抗研磨性好 具有防泥包技术设计的胎体PDC钻头 3 二叠系岩性主要为火成岩 英安岩 凝灰岩 应使用牙轮钻头 4 二叠系以下井段地层变化大 地层研磨性强 可钻性比较差 可选用19mm切屑齿 带保径齿5刀翼钻头 5 三开定向段选用稳定性好 带有保径齿6刀翼钻头 36 三 加强PDC钻头选型 在实践钻井过程中总结经验 综合考虑 托甫台地区钻头的使用组合推荐系列见下表 托甫台地区推荐钻头系列 37 12 1 4 MS1952SS钻头 12 1 4 FS2563BG钻头 38 8 1 2 MS1665SS钻头 39 四 加强钻具 工具使用与管理 TP12 2井和TP12 4X井 均发生了钻井工具事故 损失时间分别为39 30小时和22 30小时 分析事故原因均为钻井工具质量问题 但是我们工作还有所欠缺 加强现场钻具 工具使用与管理 是预防事故 复杂的有效途径 使用PDC钻头井段由于扭矩大 转速高对井下钻具和工具要经常检查检测 做好探伤和入井工具质量把关工作 定向井段由于钻具紧贴井壁 注意探伤时间不能超过给定探伤时间 每次起钻要错扣起钻 倒换好狗腿度较大井段的钻具 同时注意钻具的偏磨程度不能超过给定的偏磨程度 定向工具的入井质量也是重点关注的项目 40 汇报内容一 我公司在该地区钻井施工情况介绍二 托甫台地区钻井重点和难点三 下步钻井技术措施及建议四 总结 41 施工中强化HSE监督检查 努力