定向鉆復合片鉆頭在鹽井對接中的應用

　　由于復合片鉆頭能夠在高轉速下長時間工作,能夠提高鉆速,保證井身質量和較長的工作壽命,因而被廣泛應用于定向井的施工作業(yè)中。本公司首先在陜西省米脂縣的米探103井定向對接井的施工中應用,對復合片鉆頭,結合螺桿鉆具的復合鉆井進行了現(xiàn)場試驗。結合現(xiàn)場試用情況,對復合片鉆頭的應用效果做以下總結。

　　1 地層情況

　　本鉆井穿越地層自上而下為:第四系粘土層;三疊系上統(tǒng)延長組,中統(tǒng)銅川和二馬營組,下統(tǒng)和尚溝組、劉家溝組;二疊系上統(tǒng)上石盒子組,下統(tǒng)下石盒子組、山西組;石炭系上統(tǒng)太原組,本溪組;奧陶系下統(tǒng)馬家溝組六段、五段。

　　2 現(xiàn)場試驗及結果分析

　　2.1 現(xiàn)場試驗

　　復合片鉆頭在陜西省米脂縣的米探103# 井進行試驗應用,試驗層位主要有三疊系、二疊系地層,地層穩(wěn)定,可鉆性好。所用的鉆井液密度一般在1.05～1.15之間,粘度在50～70s'之間。

　　復合片鉆頭試驗段應用的鉆具組合為:φ215.9mm復合片鉆頭+鉆頭帽+5L-G165-7Y螺桿+回壓閥+1.50彎接頭+φ159mm無磁鉆鋌+φ159mm鉆鋌+φ121mm鉆鋌+ φ89mm鉆桿串。鉆具入井到孔底后,先把泥漿排量控制在28L/s左右,再逐漸加大鉆壓,獲得所需壓緊螺桿的壓力及機械鉆速最快的合理的鉆壓值40KN～60KN。通過實鉆表明,在使用復合片鉆頭和螺桿的復合鉆進中,一旦確定了初始鉆壓值,每次接單根后不用校, 鉆進4～5小時后使螺桿鉆具充分磨合后,再提高排量2～3ml/s,以最大限度發(fā)揮螺桿的輸入扭矩,降低因摩阻造成的儲藏在鉆具中的鉆壓突然釋放給鉆頭,避免螺桿制動的風險,在51m～2415m井段的施工中,有十幾次的試驗數(shù)據(jù)表明,對各鉆井參數(shù)進行合理的選擇,精心制定施工方案,在對接井的施工過程中都很順利,機械鉆速得到提高,出井鉆頭無明顯損傷,有關試驗數(shù)據(jù)如表1。

　　2.2 試驗數(shù)據(jù)分析

　　復合片鉆頭在米探103井中的試驗數(shù)據(jù)表明:

　　2.2.1 鉆井地層必須與選取的復合片鉆頭相適應。在此情況下,時效均在4～8m/h。比普通的三牙輪鉆頭提高鉆效2倍以上,在施工中未發(fā)現(xiàn)螺桿制動現(xiàn)象,足已證明PDC鉆頭具有扭矩小的特點。

　　2.2.2 在復合片鉆頭所鉆井段,鉆孔的孔斜在0.10～0.50之間,測點之間的變化幅度較小,無較大波動。

　　2.2.3 鉆孔井徑規(guī)則,井身質量好,擴徑系數(shù)小,且在加單節(jié)時,無需劃眼作業(yè),節(jié)省了大量的輔助時間。

　　2.2.4 復合片鉆頭使用壽命較長,能始終保持較高的機械鉆速。

　　3 結論與建議

　　3.1 復合片鉆頭鉆進比一般三牙輪鉆頭鉆效高2倍以上,并能有效地防止孔斜,減少輔助時間,提高了鉆頭的使用壽命。

　　3.2 復合片鉆頭具有扭矩小、穩(wěn)定性好等特點,能使用較高鉆壓。

　　3.3 礫巖和軟硬互層的地層不宜使用復合片鉆頭,在鉆探施工中,為防止泥包鉆頭,可選用帶螺旋水槽的復合片鉆頭。

　　3.4 由于施工現(xiàn)場條件有限,所選取的轉速只是推薦轉速的60～280r/min的最低轉速。鉆壓的選取也只能滿足中等鉆壓。建議在今后的推廣使用中進一步進行各種規(guī)格鉆頭的應用,不斷提高鉆探效率