Причини та способи усунення втрат на навантаженні під час буріння

1. Концепція, явища та небезпеки втрати перенесення навантажень

Концепція:Під час свердління надмірне тертя міжбурильна колонаа стінка стовбура свердловини запобігає передачі ваги на долоті (WOB) на бурове долото — натомість вся сила на долоті поглинається бурильною колоною. Це проявляється у відсутності швидкості проникнення, незважаючи на збільшення сили на долоті, відсутності зворотного тиску та низькому крутному моменті. Рішення полягає у зменшенні швидкості обертання та поступовому збільшенні сили на долоті (забезпечуючи відповідність міцності на стиск бурильної колони), доки крутний момент раптово не зросте і не з'явиться зворотний тиск на долото. Після буріння кожного окремого з'єднання потрібне повторне розсвердлювання та зворотне розсвердлювання перед підключенням наступного з'єднання або клеті.

Явища та небезпеки:Ця проблема виникає переважно під час спрямованого буріння зі зворотною циркуляцією у вертикальних свердловинах, фрезерування вікон та зарізання бокових стволів, а також спрямованого буріння горизонтальних свердловин. Це порушує нормальну спрямовану конструкцію та може призвести до заїдання труб, якщо операції виконуються неправильно.

2.Аналіз причин

Погана траєкторія стовбура свердловини:Відхилення траєкторії стовбура свердловини (викликані умовами пласта або помилками будівництва) часто вимагають коригування зворотної циркуляції. Високі швидкості нарощування (частіше зустрічаються в горизонтальних свердловинах середнього/короткого радіуса, ніж у свердловинах великого радіуса) та нерівномірні траєкторії, у поєднанні з жорсткістю бурильної колони, призводять до того, що бурильна колона впирається в стінку стовбура свердловини під час застосування тиску, що викликає втрати на долото. Додаткова сила тяги під час спуску після застосування тиску подібна до нормального рівня і зазвичай не перевищує тиску вниз.

Забруднений стовбур свердловини (формація шламу):Видалення шламу є складним завданням у спрямованих свердловинах та горизонтальних свердловинах з відхиленням свердловини 45–90 градусів. У твердих формаціях (наприклад, формації Шахецзе та Конгдянь) шлам легко накопичується в пластах. Ці пласти збільшують тертя ковзання між бурильною колоною та стінкою свердловини, що призводить до втрат при передачі навантажувального ходу.

Густий та пухкий бруд, високий коефіцієнт тертя бруду:Високий вміст твердих речовин у буровому розчині призводить до утворення товстих, пухких шламових корків, які розширюють площу контакту з бурильною колоною та підвищують ризик прихоплення. Високий коефіцієнт тертя бурового розчину збільшує опір ковзанню бурильної колони. Такий сценарій може призвести до раптового блокування насоса при збільшенні навантаження на долото (наприклад, до 30 тонн), при цьому додаткова сила тяги перевищує низхідне навантажувальне зусилля.

3. Заходи щодо пом'якшення наслідків

Контроль траєкторії свердловини та оптимізація бурильної колони:Впровадити повномасштабне буріння з наведенням свердловини, щоб уникнути відхилень від траєкторії, що вимагають коригування зворотної циркуляції. Спростити конфігурацію бурильної колони (зменшитибурильні труби, збільшити вагу бурильних труб) для зниження жорсткості та мінімізації контакту з шламовою кіркою, запобігаючи втратам при передачі навантажувального насоса та прихопленню.

Покращено Очищення свердловин та бурового розчину:Використовуйте обладнання для контролю твердих частинок для очищення поверхневого бурового розчину. Забезпечте достатнє витіснення (не менше 3,4 м³/хв для перерізів свердловин φ311, 1,1 м³/хв для перерізів φ216) та відрегулюйте реологічні параметри бурового розчину (співвідношення YP/PV: 0,42–0,50; в'язкість: ≥48 с) для покращення здатності до утримання шламу. Для горизонтальних свердловин розширте бурильну колону до кута відхилення 20–30 градусів, щоб розбити пласти шламу.

Покращення змащувальної здатності бурового розчину та якості шламового осаду:Додайте 3–5 тонн сирої нафти (не більше 10%) у поєднанні з мастильними матеріалами на водній основі, щоб збалансувати мастильну здатність та якість шламової скоринки. Додайте сульфований асфальт або фенольну смолу для оптимізації властивостей шламової скоринки. Для зменшення втрат на навантаженні у твердих пластах додайте 200–300 кг розширеного графіту або мастильних матеріалів для екстремального тиску, щоб зменшити тертя.

Контактна особа: Брі Чжан
Мобільний/Whatsapp:+0086-183 9206 9193
Електронна пошта:landrill@landrilltools.com
Веб:www.landrilltools.com