普通鉆井通常采用的是常規(guī)轉(zhuǎn)盤(pán)鉆井,然而這種傳統(tǒng)的鉆井方式的鉆井速度很低,已不能適應(yīng)如今飛速發(fā)展的油氣行業(yè)。為了提高鉆井速度,現(xiàn)有一種“PDC鉆頭+井下動(dòng)力鉆具+轉(zhuǎn)盤(pán)鉆”的復(fù)合鉆井方式。
其具有如下優(yōu)點(diǎn):
1)由于復(fù)合鉆進(jìn)的鉆頭轉(zhuǎn)速是鉆機(jī)Ⅱ檔速的2倍,接近Ⅰ檔速的4倍,大幅度提高機(jī)械鉆速很容易實(shí)現(xiàn)。
2)復(fù)合鉆進(jìn)的高轉(zhuǎn)速適合于PDC鉆頭剪切地層的切削特點(diǎn)。
3)井眼軌跡平滑。導(dǎo)向鉆進(jìn)和滑動(dòng)鉆進(jìn)相結(jié)合的間隔變換,易于控制狗腿度,保證井下安全。
4)鉆具結(jié)構(gòu)得到有效簡(jiǎn)化。復(fù)合鉆進(jìn)時(shí)鉆壓一般<100~120kN ,少下或不下鉆鋌即可完成鉆進(jìn)要求,粘卡機(jī)率大大降低。
5)高效PDC 鉆頭配合動(dòng)力鉆具鉆井,避免了高轉(zhuǎn)速下牙輪軸承的先期失效,不會(huì)發(fā)生掉牙輪事故。
6)導(dǎo)向鉆具結(jié)構(gòu)若采用MWD監(jiān)測(cè)井眼軌跡,更能發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。在深部及中深部地層利用井下動(dòng)力鉆具復(fù)合鉆進(jìn)技術(shù)提高鉆井速度,將會(huì)有較為明顯的效果。
在鉆井過(guò)程中,可控因素中的鉆進(jìn)參數(shù)對(duì)鉆井速度的影響不容忽視,如:鉆頭類(lèi)型、鉆頭噴嘴直徑、鉆頭水功率、鉆壓、轉(zhuǎn)速、泵壓、排量等。在客觀條件一定的情況下,通常通過(guò)控制鉆壓、轉(zhuǎn)速、泵壓及排量來(lái)提高機(jī)械鉆速。一般情況下鉆壓越大,轉(zhuǎn)速越高,機(jī)械鉆速就越高。
而且一般遵從的規(guī)律是上部地層對(duì)轉(zhuǎn)速比較敏感,下部地層對(duì)鉆壓比較敏感。因此,鉆遇上部松軟地層時(shí),采用低鉆壓,高轉(zhuǎn)速;鉆遇下部堅(jiān)硬地層時(shí),采用高鉆壓,低轉(zhuǎn)速。
如果鉆壓或轉(zhuǎn)速控制不當(dāng),一方面會(huì)影響機(jī)械鉆速,另一方面會(huì)加劇鉆頭的磨損,進(jìn)而影響鉆頭的使用壽命。在考慮鉆壓和轉(zhuǎn)速的同時(shí),還應(yīng)調(diào)節(jié)好泵壓,泵壓不能太大,也不能太小,泵壓適當(dāng)最好。若泵壓太小,則井底破碎的巖屑不能及時(shí)返出,造成巖屑的二次破碎;
若泵壓太大,則產(chǎn)生井底壓差,井底壓差對(duì)剛破碎的巖屑有壓持效應(yīng),阻礙井底巖屑的及時(shí)清除,影響鉆頭的破巖效率??傊阢@井過(guò)程中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況適時(shí)的調(diào)節(jié)鉆進(jìn)參數(shù),只有這樣才能高速有效的鉆進(jìn)。
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