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中古151 井二开PDC 钻头泥包原因和对策分析

2015-01-03明瑞卿张时中王越之

天然气与石油 2015年3期

明瑞卿 张时中 王越之

1.长江大学石油工程学院, 湖北 武汉 430100

2.中国石化河南石油工程有限公司, 河南 南阳 473132

0 前言

钻头泥包是指在钻井作业中,钻屑和无用固相吸附聚集在钻头表面,包裹住钻头切削刃,或堵塞钻头水眼或流道,使钻头无法正常工作的现象。在PDC 钻头未严重磨损或所钻地层岩性未发生明显变化时,出现钻时明显增加,钻井泵泵压上涨,扭矩变小而其他钻进参数未发生变化的情况,则可能是井下钻头出现泥包[1-4]。

塔中西部近年来修改井深结构设计为三开以来,二开地层跨度大,钻井技术难度高,复杂情况频发。其中三叠系地层含有大段紫红色和褐色泥岩,水化严重,频繁造成PDC 钻头泥包,导致钻头无法正常工作,甚至被迫起钻清洗钻头,严重制约了钻井的经济效益。

1 中古151 井基本情况

中古151 井是位于塔中西部的一口预探井。井型为直井,其丼身结构为三开设计。一开采用Ф 311.2 mm 钻头钻至井深1 503.6 m 下入Ф 244.5 mm 表层套管,二开采用Ф 215.9 mm 钻头钻至井深6 087.0 m 下入Ф 177.8 mm技术套管,三开使用Ф 152.4 mm 钻头钻至井深6 223.81 m裸眼完钻。钻井周期为109 d,平均机械钻速4.8 m/h。二开井段共穿越第三系、白垩系、三叠系、二叠系、石炭系、泥盆系、志留系和奥陶系共8 个层位,其中三叠系、二叠系、石炭系和志留系4 个地层均有大段泥岩存在。

该井在钻进过程中,二开井段发生了4 次钻头泥包,分别发生在三叠系井深2 858 m 处2 个水眼被堵死,三叠系和二叠系交界处井深3 480 m 和井深3 655 m,钻头多个刀翼被泥包,在奥陶系井深5 464 m 处由于三叠系泥岩水化造浆导致PDC 钻头起钻后发现四刀翼泥包。……

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