新疆西北區(qū)塊深井鉆井提速技術(shù)淺談

王治國(guó)(中石化中原石油工程有限公司塔里木分公司，河南 濮陽 457001)

新疆西北區(qū)塊深井鉆井提速技術(shù)淺談

王治國(guó)(中石化中原石油工程有限公司塔里木分公司，河南 濮陽 457001)

結(jié)合新疆西北區(qū)塊的實(shí)際情況，進(jìn)行深井鉆井施工過程中，優(yōu)化石油鉆探工藝技術(shù)措施，不斷提高機(jī)械鉆速，實(shí)現(xiàn)高效的石油鉆探施工，滿足油田開發(fā)的需要。解決深井鉆井提速的難點(diǎn)問題，應(yīng)用高溫直螺桿、渦輪鉆具等鉆井工具的優(yōu)化設(shè)計(jì)，達(dá)到深井鉆探提速的效果。

新疆；西北區(qū)塊；深井；鉆井提速技術(shù)

新疆西北區(qū)塊應(yīng)用深井的優(yōu)快鉆井技術(shù)措施，達(dá)到鉆井提速的技術(shù)要求，獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。因此，有必要研究西北區(qū)塊深井鉆井提速的技術(shù)措施，適應(yīng)深井石油鉆探的需要，最大限度地提高鉆井的效率，降低油氣田生產(chǎn)的成本，提高油氣田生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。

1 新疆西北區(qū)塊石油鉆探概述

新疆西北區(qū)塊屬于塔里木盆地的開發(fā)區(qū)塊，在該區(qū)域布置了大量的深井鉆探施工任務(wù)，為了防止鉆井施工過程中，遇到更大的難題，對(duì)鉆井施工過程中可能遇到的復(fù)雜情況進(jìn)行分析和研究，解決地質(zhì)瓶頸問題，一個(gè)是古近系膏巖蠕變縮頸的問題，另一個(gè)是火山巖在鉆探施工過程中的垮塌問題。不斷提高機(jī)械鉆速，總結(jié)出鉆探深井的工藝技術(shù)措施，優(yōu)化設(shè)計(jì)鉆井施工程序。采取地質(zhì)分析策略，優(yōu)化各種鉆井施工參數(shù)的設(shè)計(jì)，優(yōu)選合適的石油鉆探工具和鉆具的組合，不斷提高機(jī)械鉆速，達(dá)到深井鉆井提速的目標(biāo)，更好地完成深井鉆探任務(wù)。

2 新疆西北區(qū)塊深井鉆井提速技術(shù)措施

為了提高新疆西北區(qū)塊深井的鉆探速度，采取必要的技術(shù)措施，解決深井鉆探的難點(diǎn)問題，合理設(shè)計(jì)石油鉆井工藝技術(shù)，優(yōu)化鉆具組合，并結(jié)合油田深井的特點(diǎn)，采取相應(yīng)的處理處理，解決鉆井提速問題。

2.1 優(yōu)化隨鉆防漏技術(shù)措施的應(yīng)用

在深井鉆井過程中，優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)，減少開鉆頻次，降低石油鉆井成本，提高了機(jī)械鉆速。分析新疆西北區(qū)塊地層的特點(diǎn)，由于地層中泥頁巖的發(fā)育比較突出，易漏、易塌，為了保證安全鉆探，優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將四開四完的井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化為三開三完的設(shè)計(jì)，將三級(jí)的簡(jiǎn)化井身結(jié)構(gòu)應(yīng)用于深井鉆井施工中，通過表層套管、技術(shù)套管和油層套管的作用，完成深井鉆探施工作業(yè)任務(wù)。

為了保證火成巖裂縫地層不漏失，完成長(zhǎng)漏眼井的安全快速鉆探任務(wù)。應(yīng)用裂縫的封堵技術(shù)措施，防止發(fā)生井漏的情況。優(yōu)化設(shè)計(jì)鉆井液體系，強(qiáng)化鉆井液的封堵作用，形成穩(wěn)定的防漏技術(shù)，保證二開鉆井作業(yè)過程中，不發(fā)生漏失的問題。實(shí)現(xiàn)了裸眼井筒的安全鉆進(jìn)，實(shí)施隨鉆的防漏技術(shù)措施，節(jié)約石油鉆探的時(shí)間，提高深井鉆井的效率。

2.2 優(yōu)化鉆井工藝，提高機(jī)械鉆速

對(duì)于深井鉆探的要求比較高，因此，優(yōu)化設(shè)計(jì)鉆井工藝技術(shù)措施，一開井段設(shè)計(jì)塔式鉆具，優(yōu)選大尺寸的高效PDC鉆頭，大排量進(jìn)行鉆井液的循環(huán)，快速完成鉆井進(jìn)尺，達(dá)到開鉆的高效率。二開井段優(yōu)化設(shè)計(jì)鉆井提速工具，應(yīng)用高效的鉆頭，實(shí)施鉆井優(yōu)化的工藝技術(shù)措施，解決深井鉆探的難度問題。改進(jìn)PDC鉆探的參數(shù)，試驗(yàn)并應(yīng)用多維沖擊器和PDC鉆探的組合形式，提高機(jī)械鉆速。

2.3 深井鉆井提速技術(shù)措施的優(yōu)化

對(duì)于深井鉆井存在的問題進(jìn)行分析，采取必要的應(yīng)對(duì)措施，解決這些難點(diǎn)問題，最大限度地提高機(jī)械鉆速。

在新疆西北區(qū)塊的深井鉆探過程中，由于深層的可鉆性能比較差，引起巖石的致密性，對(duì)鉆頭的磨損特別嚴(yán)重，深層的細(xì)砂巖的密度強(qiáng)度更高，使巖石的凝結(jié)密度更大，鉆探施工的阻力也隨著鉆井深度的增加而增大。對(duì)于深層井內(nèi)的恒定溫度過高，因此，優(yōu)選鉆頭材質(zhì)時(shí)，需要考慮強(qiáng)度及對(duì)溫度的敏感性。如果鉆頭在高溫下易發(fā)生變形，很難適應(yīng)深井鉆探施工的要求。優(yōu)選高強(qiáng)度的PDC鉆頭，對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)研究，并經(jīng)過不斷改進(jìn)，使其使用新疆西北區(qū)塊深井鉆探的需要。

給鉆頭加壓的難度也比較大，深井的鉆井液循環(huán)，需要泥漿泵產(chǎn)生更高的壓力，連續(xù)的高壓運(yùn)行，會(huì)加劇泵的磨損，降低泵的運(yùn)行效率。可以優(yōu)選節(jié)能型的泥漿泵，并將幾臺(tái)泵并聯(lián)運(yùn)行，滿足泥漿循環(huán)大功率的要求。

對(duì)深井鉆探的復(fù)雜地質(zhì)情況進(jìn)行分析和研究，通過各種隨鉆測(cè)井技術(shù)及錄井技術(shù)措施，掌握井筒的地質(zhì)資料。及時(shí)對(duì)石油鉆探施工方案進(jìn)行調(diào)整，才能達(dá)到提速的效果。優(yōu)選強(qiáng)化鉆井技術(shù)措施，應(yīng)用高溫直螺桿的高效PDC鉆頭復(fù)合鉆井技術(shù)，由于高溫直螺桿承受井筒的高溫環(huán)境，適用于深井的鉆探。比常規(guī)的螺桿使用壽命長(zhǎng)，達(dá)到鉆井提速的技術(shù)要求。

應(yīng)用渦輪鉆具和金剛石鉆頭的組合形式，提高深井鉆井的機(jī)械鉆速。應(yīng)用鉆井液推動(dòng)渦輪的葉片旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)破碎巖石，并結(jié)合金剛石鉆頭，達(dá)到高強(qiáng)度的鉆井施工效果。還可以利用旋沖工具的高效鉆井技術(shù)措施，旋沖工具主要是由電動(dòng)機(jī)和液壓錘組合而成的，通過旋轉(zhuǎn)巖石和擊碎巖石的共同作用，而快速破碎巖石，提高石油鉆探的速度。

優(yōu)化鉆頭的提速鉆井技術(shù)，將牙輪鉆頭進(jìn)行改進(jìn)處理，使其滿足深井鉆探的需要。改變切削齒形態(tài)，增加切削力，更好地破碎巖石。提高PDC鉆頭的耐磨性，對(duì)PDC鉆頭進(jìn)行改良設(shè)計(jì)，提高鉆速的切割技術(shù)的應(yīng)用，增加鉆頭的抵御磨削阻力的能力，將復(fù)合片和基體進(jìn)行貼合，提高鉆頭的抗磨特性，對(duì)PDC鉆頭的表面進(jìn)行硬化處理，使其適應(yīng)深井致密性巖石的鉆探需要，不斷提高機(jī)械鉆速。

3 結(jié)語

通過對(duì)新疆西北區(qū)塊深井鉆井提速技術(shù)的研究，針對(duì)新疆油田的特點(diǎn)，優(yōu)化石油鉆井工藝技術(shù)措施，不斷提高石油鉆探的機(jī)械鉆速，縮短石油鉆井周期，提高深井鉆井的效率。

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