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博孜区块新型表孕镶金刚石全面钻头的研究与应用

2021-03-25吴海霞沈立娜刘海龙

钻探工程 2021年3期

吴海霞,沈立娜,李 春,刘海龙

(北京探矿工程研究所,北京100083)

塔里木油田博孜区块是钻井提速的“硬骨头”,其位于库车坳陷克拉苏构造带西部,是塔里木油田“十四五”3500×104t 建设增储上产工作的重点区块[1]。该区块的第四系、库车组、康村组及吉迪克组顶部存在巨厚砾岩层,且不同井的砾石层岩性差异大,可钻性差[2-3],钻头的机械钻速低且消耗多,钻井周期长,大幅增加了钻井成本,严重制约了勘探开发进度[4]。

1 博孜区块巨厚砾岩层主要钻进难点

根据博孜区块已钻探的深井超深井情况分析研究,巨厚砾岩层钻进中主要存在以下技术难题:

(1)博孜区块的巨厚砾石层厚度约2000~6000 m(埋深超过3000 m,平均厚度2900 m,最长达5830 m),可钻性差,且同一区块不同井砾石层之间的岩性差异大,钻头选型及提速技术优选难度大[5-8]。

(2)常规牙轮钻头钻进巨厚砾石层井段时,钻头机械钻速低,寿命短,即使狮虎兽复合钻头等新型钻头也磨损严重。例如,博孜区块某探井采用牙轮钻头钻进砾石层时,机械钻速<0.90 m/h,共用时397 d 才钻穿厚度5359 m 的砾石层,牙轮钻头的平均使用寿命<72 h[9-10]。

(3)常规PDC 钻头钻进巨厚砾石层井段时,经常出现复合片崩齿、钻头掏心和钻头磨损严重等问题,导致钻头寿命低,严重影响钻进效率。

针对博孜区块巨厚砾岩层的主要钻进难点,结合我国目前井底动力工具的发展现状,研制了配套高速涡轮钻具的全面孕镶金刚石钻头。通过对孕镶金刚石钻头的结构、金刚石参数、制造工艺等方面开……

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