文档介绍：深井钻井技术工艺探讨
深井钻井技术工艺探讨
摘要:钻井过程中,常会受地层的影响遇到一些深井。此类井由于深度特别深,井下地质状况不甚明晰,往往由于相关预告不准确导致钻井出现许多情况,从而影响钻井的速度和效率。而探讨这些因素,进行深入分析,并提出相关解决策略是摆在相关工作者面前的一项重大课题。本文结合笔者经验就深井钻井来讲,如何提升钻井技术工艺谈几点看法。
关键词:深井钻井技术工艺策略
在钻井过程中,常常会受地层的影响遇到一些深井。此类井由于深度特别深,井下地质状况不甚明晰,往往由于相关预告不准确导致钻井出现许多情况,从而影响钻井的速度和效率。而探讨这些因素,进行深入分析,并提出相关解决策略是摆在相关工作者面前的一项重大课题。本文结合笔者经验就深井钻井来讲,如何提升钻井技术工艺谈几点看法。
一、深井钻井所存在的问题分析
深井钻井要穿过多套地层,这些地层跨越的地质时代较多、变化较大,相应的地质条件错综复杂,同一井段可能包括压力梯度相差较大的地层压力体系和复杂地层等,施工时一口井中需要预防和处理几种不同性质的井下复杂情况。再加上深部地层高温、高压、高地层应力等,会使井下复杂的严重程度和处理复杂的难度大大加剧。就目前我来说,钻深井存在的技术问题主要以下几个方面:
钻井的主要装备性能差、比较陈旧,和国外的先进装备相比落后的太远了。上部大尺寸井眼和深部井段提高钻井速度是一大难题。多层套管时,深部井段小井眼的钻井速度问题。减小技术套管磨损和破裂后处理问题。防斜打直技术。深井固井质量问题。井漏、井涌、井塌、缩径等复杂情况的预防和处理。深井定向井、水平井钻井技术。深井钻井液现有体系中的包被剂抗温问题、高温稳定剂的复配问题、深井高密度钻井液流变性能稳定问题、深井钻井液的环境保护问题、深井钻井液检测系统陈旧、不配套问题。
二、提升深井钻井技术工艺的几点措施
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提高钻井装备的装机功率,解决大尺寸井眼所需的能量和排量问题。采用大尺寸钻杆和钻铤,解决水力能量和破岩能量问题。完善大尺寸钻头的结构和系列,特别强调的是要增加大尺寸钻头的移轴距和适应高转的性能。采用井下动力钻具和复合钻进技术,提高机械钻速。
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深部井段的泥页岩和泥质砂岩等在上覆盖地层压力下变得非常致密,不仅密度和硬度增加,而且从常压下脆性岩石向塑脆性岩石或硬塑性致密岩石转化,牙轮钻头的牙齿在这种岩石中破碎起来非常困难。另外,随着钻井液密度和井深的增加,液柱压力对井底破碎出来的岩屑产生压持作用,牙轮钻头破碎出来的岩屑在压差作用下不易离开井底,结果是在井底形成垫层,降低了破碎效率等。多种原因都影响着深井深部井段的机械钻速,使得机械钻速极低。提高深井在高抗压强度和高研磨性地层的机械钻速,缩短钻井周期,一直是困扰钻井工作者的技术难点。随着钻头和井下工具技术的发展和实践,针对高抗压强度和高研磨性的地层,国外目前逐步推出了一套提高机械钻速的技术途径,即采用特殊设计的人造金刚石孕镶钻头与高速涡轮动力钻具组合,依靠强化钻井参数的办法提高钻速。与牙轮钻头相比,该项技术可提高机械钻速三至十倍以上,大幅度提高了深井在高抗压强度和高研磨性地层的机械钻速。
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在二百一十五点九毫米井