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摘要:分析影响钻井速度的因素,采取最佳的钻井工艺技术措施,优化钻井施工的参数组合形式,并优选最佳的钻具组合形式,才能提高机械钻速。优化钻井液体系,保证钻井液的正常循环,避免发生钻井事故,达到高效钻探施工管理的目标。
关键词:钻探速度;工艺技术;措施
1钻井工艺技术措施概述
钻井施工过程中,应用最佳的钻井工艺技术措施,如平衡钻井技术措施的应用,结合钻井液的循环,促使钻井液在井筒中产生的液柱压力,与储层中的流体的压力相平衡,实施钻探施工,避免发生井喷或者井漏的事故,保证安全钻探。欠平衡钻井技术是利用井筒内液柱的压力略低于储层压力的条件,进行钻井施工。有利于降低储层的污染,实现绿色钻探施工的需要。应与井控技术结合,才能保证安全钻探施工,否则极易引发井喷事故,给钻井施工带来安全危害。充气钻井技术措施的应用,即充气后降低井底的压力,提高钻井施工的速度。选择最佳的充气气体,如氮气钻井技术措施,基于氮气的惰性特点,防止气体注入到井筒中,避免存在安全隐患,而引发安全事故,影响到钻井施工的顺利进行。充气钻井技术提高钻井速度的效果明显,气液比越大,井底压力降低的越多,提速效果越好。岩石越坚硬,使用充气钻井施工的效果越理想。
2影响石油钻井速度的因素分析
影响石油钻井速度的因素是多方面的,人为的因素、设备的因素以及环境因素等。由于石油钻井是钻穿地层的施工作业。因此,从地质因素和工程因素两个方面研究影响石油钻探速度的因素,采取必要的技术措施,能够解决不利的影响因素,达到钻井提速的目标。
2.1钻井液对钻井速度的影响
钻井液是钻井施工过程中的工作介质,钻井液的密度、钻井液的黏度及固相含量对钻井速度都会产生一定的影响。钻井液的密度过高,会使钻井液的重度过大起到压井的作用,降低钻井的速度。
如果钻井液的黏度过大,会导致井底压差过大,对机械钻速起到阻碍作用,使钻井速度下降。而钻井液的粘度过小,钻井液循环效果不好,也会影响到钻井速度,因此,石油钻探施工过程中,合理控制钻井液的黏度,才能提高钻井速度,
过高或者过低的黏度都对钻井提速不利。
钻井液中的固相含量的多少,对钻井速度的影响也比较大。固相含量过高,会加剧钻头的磨损,降低钻头的使用寿命,影响到钻头的正常钻进,导致钻井速度的下降。
2.2钻具组合对钻井速度的影响
常规的旋转转盘钻井工艺技术的钻井速度比较低,优化钻具组合,保证达到预期的钻探速度,是有效提高石油钻井速度的最佳选择。如将钻具的组合为PDC钻头+井下动力钻具+旋转转盘,能够改变石油钻井的钻探速度。
复合钻具组合方式,大大提高机械钻速,使井眼轨迹平滑,保证井眼轨迹的正常,避免出现井斜的情况。导向钻具组合形式,合理控制井眼轨迹,缩短石油钻探的时间,相应地提高了石油钻探的速度。
2.3钻井参数对钻井速度的影响
石油钻井施工过程中,优化设计钻井施工参数,如钻压、泥浆密度、黏度、固相颗粒含量等的优化,能够提高石油钻探的速度。优选钻头的直径、泵压、排量、转速等参数,合理进行钻井的进尺,保证钻探施工质量的同时,可以提高石油钻探速度。
2.4钻井设备对石油钻探速度的影响
如果钻井设备的动力不足,会严重影响到石油钻探的速度。钻井设备的维护保养不到位,会引起设备故障频发,制约钻井速度的提高。钻井设备老化,不能适应新工艺技术的要求,导致钻井速度变慢,严重的情况导致钻井施工无法正常进行。钻井井场设备不全,无法应对特殊状况,会影响到钻井进尺。如钻头损坏严重,无法使用时,如果没有备用钻头,会导致钻井施工被迫停工,会延长石油钻探的时间,导致石油钻井成本增加,给石油钻井带来不利的影响。
3提高石油钻探速度的工艺技术措施
依据不同地层的结构,选择最佳的钻头材质规格型号,复合钻井技术,通过充气的欠平衡钻井技术措施的应用,提高钻井施工的速度。强化钻井施工人员的管理,通过提高人员的专业素质,保证各种钻井设备安全运行,合理控制钻井施工的参数,才能避免发生事故,保证钻井施工的正常进行,达到钻井提速的技术要求。
3.1优选钻具组合形式
对钻头和钻具进行选择,从适应预钻探地层的需要,提高钻头的切削能力,为提高机械钻速奠定基础。选择最佳的钻井方式,结合岩石的物性参数,选择PDC钻头或者牙轮钻头,并优化钻具的组合形式,保证顺利钻穿岩石,避免钻头的磨损加剧,而增加更换钻头的时间,延长钻井施工的周期,影响到钻井施工的效率。
结合钻井井下岩石的特性,选择最适宜的钻头和钻具组合形式。不断研制新型的钻头,解决钻头的选型单一的技术难点问题。将钻井参数和水力参数结合起来,提高钻头的使用效率,降低钻头的磨损程度,进而延长钻头的使用寿命而提
高机械钻速。对钻头的选型和钻井参数的组合方式进行研究,选择最佳的钻具组合形式,满足不同岩石的钻探施工的需要。
3.2优化钻井施工的技术措施
对欠平衡钻井技术进行优化,利用充气钻井技术措施,解决储层的污染问题。选择适应充气钻井的钻井液体系,确定合理的钻井参数和钻具的组合形式。确定适合充气钻井工艺技术措施的岩石结构类型,为提高机械钻速提供依据。
如采用欠平衡钻井的工艺技术措施,利用水包油型的钻井液体系,优化钻井工艺技术的应用,达到更好的钻井施工的效果。优化设计井身结构,保证各层套管达到技术标准,并提高固井施工的质量,延长井筒的服役年限,降低油田生产的成本,才能发挥井筒的优越性,获得最佳的产能指标。尤其表层套管和技术套管的设计,必须适应井筒的实际需要,避免发生安全事故,才能最大限度地提高钻井施工的速度。优化钻井施工的参数,合理控制钻压和钻井进尺,预防卡钻事故的发生。当钻遇复杂地层的时候,如遇到高压的油气水层,为避免发生井喷事故,应采取必要的钻井液的性能参数的改变,如提高钻井液的密度等方式,保证正常的钻探施工,达到设计的钻井进尺。
3.3提高石油钻探速度的工艺技术措施优化
为了进一步提高钻井的机械钻速,采取最佳的钻井施工的技术措施,不断研究钻井新工艺、新技术,结合新设备的应用,达到预期的钻探施工的效率。
通过对牙轮钻头结构的改造,提高钻头的应用效果,个性化设计钻头,延长钻头的使用寿命。制造适合地层特点的引进钻头,针对不同的井筒钻探施工设计的要求,可以更换不同直径的钻头,延长钻头的使用时间。
对钻井施工参数进行进一步的优化,保证钻井进尺达到设计的目标。通过高压喷射钻井技术的应用,提高机械钻速。螺杆钻具与牙轮钻具的组合形式,达到提高钻速的作用效果。预防钻井施工过程中,发生卡钻等事故,应用新的螺杆钻铤,达到预期的钻井施工的速度。对钻井液加注添加剂,防止储层井壁坍塌的情况。提高钻井施工中的井眼的净化程度,避免岩屑携带的不及时,而导致井眼的污染,给后续的油井生产带来安全隐患问题。
4结束语
对提高石油钻探速度的工艺技术措施进行探讨,采取先进的钻井工艺技术措施,加快钻井施工的进度,缩短钻井施工的周期,最大限度地降低钻井施工的成本。优化随钻测井技术措施,对钻井施工的程序进行优化,经过充分的钻前准备,为后续的钻井施工提供最佳的技术支持。加强对钻井施工技术的研究,不断应用新技术措施,解决钻井效率低下的问题。
参考文献:
[1]马海军.提高石油钻探速度的措施[J].化工设计通讯,2017(8).
[2]王沛.浅谈提高钻井速度的关键技术[J].化工设计通讯,2017(10):