导向涡轮钻具在元坝陆相定向井钻井中的应用.pdf

一 1 0 一 石 油机械 C H I N A P E T R 0 I J E U M M A C H I N E R Y 2 0 1 3年第4 l卷第 1 2期 ●钻井技术与装备 导向涡轮钻具在元坝陆相定 向井钻井中的应用 彭敬 国 胡大梁 罗 飞 1 ．中石化胜利石油工程有限公司西南分公司 2 ．中石化西南油 气分公司工程技术研究院3 ．深圳市百勤石油技术有限公司 术 摘要 元坝气田须家河组气藏埋藏深，研磨性强，地层硬度高，软硬交错变化大，采用常规 钻井机械钻速低。为此，优选 了元坝陆相直井段提速工具和技术方案，采用导向涡轮钻具配合孕 镶金刚石钻头在定 向井中钻进 ，针对斜井段机械钻速低的问题 ，优选合适井段开展 了导向涡轮定 向钻井试验。实钻效果表明，应用导向涡轮配合孕镶金刚石钻头能够克服地层硬度高、机械钻速 低等问题。建议优选井位继续开展导向涡轮定 向钻井试验，形成斜井段提速配套技术体系。 关键词 元坝气田；导向涡轮钻具；孕镶金刚石钻头；机械钻速；定向井； 自流井组 中图分类号 T E 9 2 1 文献标识码 A d o i 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 1 4 5 7 8 ． 2 0 1 3 ． 1 2 ． 0 0 3 App l i c a t i o n o f S t e e r a bl e Tur b o dr i l l i n Co n t i n e nt a l Di r e c t i o n a l Dr i l l i ng i n Yua n ba Ga s fie l d P e n g J i n g g u o Hu Da l i a n g L u o F e i 1 ． S o u t h w e s t B r a n c h ， S I N O P E C S h e n g l i P e t r o l e u m E n g i n e e r i n g C o ． ， L t d ． 2 ． R e s e a r c h I n s t i t u t e o fE n g i n e e r i n g T e c h n o l o g y ， S I N - O P E C S o u t h w e s t P e t r o l e u m B r a n c h 3 ． P e t r o k i n g O i e l d T e c h n o l o g y L t d ． ， S h e n z h e n Ab s t r a c t Due t o t h e c o ns i d e r a b l e b urie d d e p t h，s t r o n g a b r a s i v e n e s s ，h i g h f o r ma t i o n h a r d n e s s a n d r e ma r k a b l e v a r i a t i o n o f c r o s s b e d d e d s o ft a n d h a r d f o r m a t i o n s w i t h r e s p e c t t o g a s r e s e r v o i r s i n t h e X u j i a h e f o rm a t i o n i n Y u a n b a G a s fi e l d ， c o n v e n t i o n al d r i l l i n g w i l l l e a d t o s l o w r a t e o f p e n e t r a t i o n R O P ． T h e r e f o r e ， a n o p t i mu m c o m b i n a t i o n o f R OP r a i s i n g t e c h n o l o g i c al s c h e me f o r c o n t i n e n t a l s t r a i g h t w e l l s e c t i o n s i n Yu a n b a wa s c a r r i e d o u t ． T h e s t e e r a b l e t u r b o d r i l l s u p p o r t e d b y t h e d i a mo n d i mp r e g n a t e d b i t wa s a d o p t e d t o c o n d u c t d r i l l i n g i n d i r e c t i o n a l w e l 1 ． I n l i g h t o f l o w ROP i n d e v i a t e d i n t e rva l ，t h e s u i t a b l e we l l s e c t i o n wa s o p t i mi z e d t o c a r r y o ut t h e s t e e r a b l e t ur b i n e d i r e c t i o n a l d ril l i ng e x p e r i me n t ． Th e r e a l d r i l l i n g e f f e c t s h o ws t ha t a p p l i c a t i o n o f s t e e r a b l e t u r b i n e s u p p o r t e d b y i mp r e g n a t e d b i t c a n d e s i r a b l y d e a l wi t h t h e p r o b l e ms ，i n c l u d i n g h i g h f o r ma t i o n h a r d n e s s a n d l o w ROP i n w h i p s t o c k i n g ． I t i s s u g g e s t e d t h a t o p t i mi z a t i o n o f we l l p o s i t i o n i s c o n du c t e d t o ma k e a c o n t i n u o u s e x pe r i me n t o f s t e e r a b l e t u r b i n e d i r e c t i o n a l d ril l i n g i n o r d e r t o f o rm a c o mp l e t e s e t o f d e v i a t e d s e c t i o n ROP r a i s i n g t e c hn o l o g i e s ． Ke y wo r ds Yu a n ba Ga s fie l d； s t e e r a b l e t u r bo d r i l l ； d i a mo n d i mp r e g n a t e d bi t ； ROP； d i r e c t i o na l we l l ； a r t e s j a n f o r ma t o n 0 引 言 元坝气 田自流井和须家河组地层含砂砾岩成分 以石英为主 ，研磨性强 ，地层硬度高 ，软硬交错变 化大 ，憋、跳钻严重。根据岩石力学试验结果 ，岩 石抗压强度平均 1 5 8 M P a ，可钻性 7级 以上 ，内摩 擦角平均 4 0 。 ，研磨性 5～ 6级，属极硬、高研磨 性地层 。由于地层不稳定 ，井 壁易发生掉块 、 垮塌现象，且局部存在高压气层，导致气体钻井无 法实施 ，采用常规钻井机械钻速低。据统计，自流 井和须家河组地层厚度约 9 9 0 m，仅占总井深的 基金项 目国家科技重大专项 “ 低渗气藏复杂地层高效钻井关键技术” 2 0 1 1 Z X 0 5 0 2 2 0 0 5 的部分研究成果 。