沈311井潜山地层欠平衡钻井技术

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇沈311井潜山地层欠平衡钻井技术范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要:欠平衡钻井具有能提高硬地层的机械钻速,减少循环漏失和压差卡钻、减少和防止钻井中钻井液对地层的损害等诸多优点。近年来,欠平衡钻井技术有了很大发展,各大油田都在实施欠平衡钻井作业,文章对此进行了探讨。

关键词:欠平衡钻井;钻井提速;钻进效果

中图分类号:TE242文献标识码:A

文章编号:1009-2374 (2010)22-0065-02

欠平衡钻井是20世纪90年代在国际上成熟并迅速发展的一项钻井新技术。中国欠平衡钻井技术自进入21世纪以来发展较快。随着我国对欠平衡技术认识的不断加深,该技术开始逐渐被应用于老油田的开发,今后欠平衡技术在国内的应用范围将逐渐扩大,设备配套国产化的进程将逐渐加快,实现全过程欠平衡将成为今后中国各油田发展的目标。ZJ40K型钻机:输入功率2000HP;最大名义钻井深度为:5″钻杆4000m;最大钩载:2250kN。

1该井概况

沈311井,地理上处于辽宁省新民市张家屯南100m处;构造上处于东胜堡西侧低潜山;目的层为太古界;该井设计为三开井;设计井深4000m。各次开钻参数如下:

表1

序号 井眼尺寸(mm) 井段(m) 套管尺寸(mm) 套管下深(m) 水泥返深(m)

1 346.0 0～440 273.05 436.37 地面

2 241.3 440～3626 177.8 3620.79 1687m

3 152.4 3626～3970 127.0 3466.95～3969.26 3467m

2欠平衡钻井施工设备

2.1欠平衡钻井设备配置

该组(套)设备曾多次应用在其他的欠平衡井施工中,设备性能可靠,施工前严格认真的保养、检修、试运转,各项指标均达到要求。

2.2欠平衡钻井井口装置示意图

2.3井口防喷器与工具的试压要求

表3

设备名称 型号 井控车间试压(MPa) 试验压力(MPa) 憋压时间(min) 允许压降(MPa)

旋转控制头 高压 动密封试压12MPa 30 ≤0.7

静密封试压24MPa 10 ≤0.7

环形防喷器 FH28/35 35 24.5 10 ≤0.7

双闸板 2FZ28/35 35 34 10 ≤0.7

单闸板 FZ28/35 35 34 10 ≤0.7

节流管汇 JY-70A 34 10 ≤0.7

压井管汇 34 10 ≤0.7

套管头及四通 34 10 ≤0.7

备注 试压介质为清水,双闸板、套管头、四通等在高压下用堵塞器试压。

2.4欠平衡井控技术要求

(1)欠平衡设备安装完毕后,进行欠平衡流程试运转,试运转时间不少于一个循环周;

(2)检查欠平衡专用节流管汇各个阀门,是否灵活好用,管汇连接处有无渗漏;

(3)严格控制井口套压在3.0MPa之内,钻进过程应密切观察井口套压变化情况,当套压≥3.0MPa时,必须停钻节流排气排液,当井口套压恢复至安全压力值时再继续钻进;

(4)保持井口防喷器组合处于良好的工作状态,每次起下钻检查防喷器,对防喷器进行开关;

(5)开钻前应对井口防喷器组合、节流管汇、压井管汇进行分段试压,达到设计要求方可开钻;

(6)需要中断欠平衡钻井时,应按井控技术规程进行压井,转换常规钻井。

2.5欠平衡钻井地面流程及装置示意图

2.6欠平衡钻具组合

φ152.4mm钻头+φ120.7mm箭形回压凡尔2个+φ120.7mm钻铤18根+φ120.7mm箭形回压凡尔1个+φ120.7mm投入式止回阀1个+φ88.9mm(18°斜坡)钻杆+φ88.9mm钻杆。

3施工效果

通过对同层钻头使用情况和钻时对比,可明显看出,欠平衡井段机械钻速明显提高,在使用螺杆的情况下比未欠平衡井段提高30.49%;在未使用螺杆的情况下比未欠平衡井段提高18.56%,具体数据见表4和表5:

表4各井段与欠平衡井段对比情况

井段m 进尺m 纯钻时间 密度g/cm3 粘度s 机械钻速m/h 备注

3626~3700 74 18 1.01 40 4.11 使用螺杆

-3834 134 26 0.93～0.94 40 5.15 使用螺杆

-3965 131 66 0.93～0.95 40 1.98 未使用螺杆

-3970 5 3 1.01 40 1.67 未使用螺杆

在使用螺杆的情况下比未欠平衡井段提高:30.49%;在未使用螺杆的情况下比未欠平衡井段提高:18.56%。

表5钻进效果分析

钻井液体系 井段m 进尺m 纯钻时间h 平均机械钻速m/h 钻压,转数,排量 钻进过程全烃值 备注

无固相钻井液

3626~3700 74 18 4.11 2.89 60kN,螺,14L/S 0.10%~2.10% 使用螺杆

3965~3970 5 3 1.67 70kN,55r/min,14L/S 0.10%~0.36% 未使用螺杆

水包油钻井液

3700~3834 134 26 5.15 3.57 60kN,螺,14L/S 0.20%~51.44% 使用螺杆

3834~3965 131 66 1.98 70kN,55r/min,14L/S 0.71%~28.47% 未使用螺杆

平均机械@速提高:23.36%

4结语

本井的欠平衡施工取得了成功,机械钻速明显提高,同层对比显示欠平衡井段钻速比非欠平衡井段高平均机械@速提高23.36%。由于水包油钻井液对螺杆使用寿命有所影响,这样给井下安全带来隐患,建议在使用水包油钻井液时尽量不要使用螺杆。