新型钻头组合解决钻井卡-滑老问题

[加入收藏][字号: ] [时间:2012-12-14  来源:石油与装备杂志  关注度:0]
摘要:   Ulterra钻井公司和联合金刚石公司成立联合公司U-技术公司,研发出新型钻井工具。 U-技术公司正向行业市场推出其变革性的技术,理念以及新型的作业流程,旨在降低钻井成本。   卡-滑现象   ...

  Ulterra钻井公司和联合金刚石公司成立联合公司——U-技术公司,研发出新型钻井工具。 U-技术公司正向行业市场推出其变革性的技术,理念以及新型的作业流程,旨在降低钻井成本。

 

  卡-滑现象

 

  在正常钻井条件下,多晶金刚石复合片(PDC)钻头能以极高的速度和效率钻穿地层。 但是,PDC钻头在坚硬、固结岩层中会降低切削深度。这也意味着PDC切刀必须依靠研磨地层钻进,而不是剪切地层,这就会降低钻速(ROP),大大增加刀片磨损度。

 

  随着地层张力的增加,需要加大钻压(WOB),维持有效切削深度。 钻压(WOB)增加常会引起“卡-滑”现象。

 

  在用锋利PDC钻头钻这些难度大的地层时候,钻头会随时停转,直至有足够的扭矩来剪切开岩层。由于扭矩能量寄存其中,钻具会打卷扭曲。 一旦所需扭矩产生足够多,钻头将会以高于普通钻头的转速轻松破岩。这种猛烈变化动作就称之为“卡-滑”,这种现象最终会破坏钻头嵌入金刚石的完整性,导致切刀受损,钻头失效,从而井下工具组合(BHA)组件失效,消耗时间。

 

  现场应用

 

  TORKBUSTER在全球各样岩层中已经得到检验。 作为一项相对较新型的技术,自2000年提出构想至今已经经历了超过2,100次运行,表现良好。从破岩机理设计,内部流体流向,组合方法,到外壳的整体几何形态,整个工具都经过了仔细调整设计,保证满足井下的各样钻进需求。 紧凑的长度和设计,保证对钻具组合特性影响甚微,在转动、定向、钻进以及转向控制应用方面性能卓越。

 

  阿尔伯达钻井

 

  Bonavista石油公司采用联合金刚石公司的UD513钢体PDC钻头和Torkbuster工具,在阿尔伯达的卡罗林油田钻了一口定向井。 200毫米的井径接连钻开Viking, Mannville, Glauconitic, Ostracod, Ellerslie, Basal Quartz, 和Fernie地层。 此前的现场钻井需要5个钻头才能钻完一个区段,而联合金刚石钻头和Torkbuster钻具组合,可以一次钻进10,007英尺(3,050米),节省作业成本185,000美金。

 

  怀俄明州钻井

 

  一钻井作业队在怀俄明州弗莱梦顿县开展钻井作业,由于7,500英尺(2,286米)以下存在卡-滑现象,所以钻速(ROP)很低。 作业人员在以往使用的同类钻头(16毫米,6个刀片)上加装了一个6.5英寸TorkBuster长锤柄工具,则大多数作业中瞬时钻速立即提高 50~100%。 与不加该工具的团头相比,作业方能节省2天时间来钻达井底。

 

  德克萨斯州钻井

 

  在德克萨斯州罗伯斯特县,作业方使用相同的钻机,在同一区块上钻出两口竖直井。一个对比井是采用两个PDC钻头,在13,300到14,300英尺(1,055到4,360米)的区段间钻出一个6.5英寸的井眼,平均钻速为8~10英尺/小时(2.4~3.0米/小时)。而采用联合金刚石公司的 UD513钻头和TorkBuster工具组合,钻出同样的井眼。作业方一次下钻,以17.1英尺/小时(5.4 米/小时)的钻速钻进931英尺(284米)完成作业。



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