Przyczyny i rozwiązania problemu strat transferu WOB podczas wiercenia

1. Koncepcja, zjawiska i zagrożenia związane z utratą transferu WOB

Pojęcie:Podczas wiercenia występuje nadmierne tarcie pomiędzyprzewód wiertniczya ściana otworu wiertniczego zapobiega przenoszeniu ciężaru na wiertło (WOB) na wiertło – zamiast tego cały WOB jest pochłaniany przez przewód wiertniczy. Objawia się to brakiem prędkości penetracji pomimo zwiększonego WOB, brakiem przeciwciśnienia i niskim momentem obrotowym. Rozwiązanie polega na zmniejszeniu prędkości obrotowej i stopniowym zwiększaniu WOB (przy jednoczesnym zapewnieniu zgodności z wytrzymałością przewodu wiertniczego na ściskanie), aż do nagłego wzrostu momentu obrotowego i pojawienia się przeciwciśnienia na WOB. Po wywierceniu każdego połączenia, przed podłączeniem kolejnego połączenia lub stojaka, wymagane jest wielokrotne rozwiercanie i rozwiercanie wsteczne.

Zjawiska i zagrożenia:Problem ten występuje głównie podczas wierceń kierunkowych z odwrotną cyrkulacją w odwiertach pionowych, podczas operacji frezowania okien i operacji bocznych oraz podczas wierceń kierunkowych w odwiertach poziomych. Zaburza on normalną konstrukcję kierunkową i może prowadzić do zakleszczania się rur, jeśli operacje są prowadzone nieprawidłowo.

2.Analiza przyczyn

Zła trajektoria odwiertu:Odchylenia trajektorii otworu wiertniczego (spowodowane warunkami formacji lub błędami konstrukcyjnymi) często wymagają korekt cyrkulacji wstecznej. Wysokie tempo budowy (częściej spotykane w poziomych odwiertach o średnim/krótkim promieniu niż w odwiertach o dużym promieniu) i nieregularne trajektorie, w połączeniu ze sztywnością przewodu wiertniczego, powodują, że przewód wiertniczy opiera się o ścianę otworu wiertniczego po przyłożeniu ciśnienia, co powoduje utratę transferu WOB. Dodatkowa siła ciągnąca podczas wyzwalania po przyłożeniu ciśnienia jest zbliżona do normalnej i zazwyczaj nie przekracza ciśnienia skierowanego w dół.

Zanieczyszczony otwór wiertniczy (formacja złoża zwiercin):Usuwanie zwiercin jest trudne w odwiertach kierunkowych i poziomych o odchyleniu odwiertu wynoszącym 45–90 stopni. W twardych formacjach (np. formacjach Shahejie i Kongdian) zwierciny łatwo gromadzą się w warstwach. Warstwy te zwiększają tarcie ślizgowe między przewodem wiertniczym a ścianą otworu wiertniczego, co prowadzi do strat w przenoszeniu WOB.

Gęsta i luźna masa błotna, wysoki współczynnik tarcia błotnego:Wysoka zawartość części stałych w płuczce powoduje powstawanie grubych, luźnych brył płuczki, które zwiększają powierzchnię styku z rurą wiertniczą i zwiększają ryzyko przywierania. Wysoki współczynnik tarcia płuczki zwiększa opór ślizgowy rury wiertniczej. Taka sytuacja może spowodować nagłe zablokowanie pompy po zwiększeniu siły ssącej (WOB) (np. do 30 ton), gdy dodatkowa siła ciągnąca przekroczy siłę ssącą skierowaną w dół.

3.Środki łagodzące

Kontrola trajektorii otworu wiertniczego i optymalizacja ciągu wiertniczego:Wdrożyć wiercenie sterowane w pełnym odwiercie, aby uniknąć odchyleń trajektorii wymagających korekt cyrkulacji wstecznej. Uprościć konfigurację przewodu wiertniczego (zmniejszyćkołnierze wiertnicze, zwiększyć ciężar rur wiertniczych) w celu zmniejszenia sztywności i zminimalizowania kontaktu z plackiem płuczkowym, zapobiegając utracie transferu WOB i przywieraniu.

Wzmocniony Oczyszczanie odwiertu i płuczki wiertniczej:Użyj sprzętu do kontroli zawartości ciał stałych do oczyszczenia płuczki powierzchniowej. Zapewnij odpowiednie przemieszczenie (nie mniej niż 3,4 m³/min dla przekrojów φ311, 1,1 m³/min dla przekrojów φ216) i dostosuj parametry reologiczne płuczki (stosunek YP/PV: 0,42–0,50; lepkość: ≥48 s), aby poprawić nośność zwiercin. W przypadku odwiertów poziomych, rozwierć otwór pod kątem 20–30 stopni, aby rozbić złoża zwiercin.

Poprawa smarowności i jakości ciasta błotnego:Dodaj 3–5 ton ropy naftowej (nieprzekraczając 10%) w połączeniu ze środkami smarnymi na bazie wody, aby zrównoważyć smarność i jakość placka błotnego. Dodaj sulfonowany asfalt lub żywicę fenolową, aby zoptymalizować właściwości placka błotnego. W przypadku strat w przenoszeniu WOB w twardych formacjach, dodaj 200–300 kg grafitu ekspandowanego lub środków smarnych o ekstremalnych ciśnieniach, aby zmniejszyć tarcie.

Kontakt: Bree Zhang
Mobilny/WhatsApp:+0086-183 9206 9193
E-mail:landrill@landrilltools.com
Sieć:www.landrilltools.com