油田钻井工具的提速方法探析

油田钻井工具的提速方法探析

摘要：塔里木油田存在可钻性差的特点，在钻井施工过程中，通过对提高钻速的问题研究，从钻井工具方面进行创新和改造，保证缩短钻井周期，提高石油钻探效率。

关键词：塔里木油田；钻井工具；提速方法

塔里木油田的作业区遍布于新疆地区，由于地理环境的影响，石油钻井的难度比较大，为了提高石油钻探的速度，需要从钻井工具方面研究，提速的方法，达到高效钻探的需要。塔里木油田以碳酸盐岩油层为主，钻井硬度比较高的岩层，需要更高的钻井技术支持，才能达到最佳的钻探效果。

1塔里木油田的钻井

塔里木油田目前的石油钻探深度已经达到地下八千米，为了缩短钻井周期，提高钻井的效率，采取必要的钻井提速方式，满足塔里木油田石油钻探的需要。由于塔里木油田的个别区块的特点，导致钻探施工难度特别大，地层的井眼段特别长，可钻性能差，地温高，给石油钻探带来了更多的考验。

在塔里木油田钻井施工过程中，由于塔北地区的钻机紧张，钻井的数量巨大的特点，引进小型钻机组织施工，达到预期的石油钻探效果。为了提高塔里木油田的石油钻探速度，采用石油钻井新工艺技术，优选高效钻头，实现快速钻进的效果，达到钻井提速的目标。

2钻井工具提速方法研究

在塔里木油田，利用贝克休斯螺杆与国产PDC钻头进行组合，与扭力冲击器和进口PDC 钻头组合技术措施，在钻井试过过程中，上部采用一种组合钻具，下部采用另一种组合钻具，提高钻井的速度，达到最佳的石油钻探效果。

2.1创新钻井管理

为了提高钻井的速度，创新钻井施工管理，不断更新管理理念。在钻井施工管理方面，将钻井施工设计，地质工程以及试油、试采技术措施结合起来，形成一体化的石油钻探模式，不断提高钻井时效，进而提高钻探的成功率。

2.2钻井质量的保证措施

为了保证石油钻探的质量，建立新型的石油钻探的承包模式，将责任追加给施工单位，有效地保证了施工过程中的安全，为提高钻速打下基础，缩短钻井的完井周期，提高钻井的经济效益。

2.3优化井身结构

为了有效地提高石油钻探效率，优化井身结构，通过对储层地质信息资料的分析，进行井身结构的优化试验，取得良好的效果，有待于进一步推广。可以将四开三层套管的井筒优

化为三开二层的套管，节约了套管和下套管的时间，相应地提高了钻井的速度。

2.4优化钻井工艺技术措施

先进的石油钻探工艺技术，可以达到节能降耗的技术要求，提高石油钻探的效率。为了解决长井眼的防斜快打的问题，利用值螺杆和PDC钻头的组合代替了过去的常规钻头，将过去的钟摆钻具进行优化处理，达到快速钻探长裸眼井段的目的，有效地控制了井底的位移，保证井眼轨迹符合钻井施工设计的要求。

复合钻井工艺技术措施的应用，可以采用高温直螺杆和PDC钻头的组合技术措施，通过延长螺杆的使用时间，提高了PDC钻头的破岩效率，进而提高石油钻探的速度。也可以应用涡轮钻井技术和金刚石钻头的组合技术，提高钻井的速度，钻井施工过程中，通过钻井液驱动涡轮旋转，带动钻头高速旋转，快速地切削岩石，达到最佳的破岩效果，从而提高了钻井的时效。

不同的涡轮钻具配合不同的钻头，提速的效果也不同。如使用高速涡轮钻具和孕镶金刚石的钻头进行钻井施工时，适用于高抗压、高研磨的钻探状态，提高钻速。利用减速涡轮钻具和PDC钻头的组合形式，应对高研磨性的砂岩油层效果最佳。

旋冲工具的复合钻井技术措施的应用，将旋冲工具设计为马达和液力锤组合，将旋转破岩作用和冲击破岩作用结合起来，应用双重作用，不断提高石油钻探的速度。利用扭力冲击器的钻井技术措施，提高钻井速度，扭力冲击发生器与专用的PDC钻头结合起来，达到最佳的组合形式，扭力发生器将液体的能量转变为扭动的、高频的机械冲击能量，达到破碎岩石的效果，同时PDC钻头在钻井施工过程中，也进行破岩作用，这样就可以大大地提高石油钻探的速度，达到最佳的钻井时效。

2.5钻井工具的优化设计和使用

通过优化PDC钻头的选型和设计，优选适应高速钻进进尺的高效PDC钻头，结合优化的钻井施工参数，达到最佳的钻具组合形式，保证提高钻井速度。对减速涡轮和PDC钻头配合进行钻探施工试验，取得了较好的效果。

PDC钻头在钻井提速方面的作用巨大，为了达到最佳的钻井施工效果，快速完成钻井施工任务，优选钻头的型号，并对钻头进行优化设计，能够在低钻压的条件下，快速完成钻井进尺。但是对于高压钻探，螺杆钻具的作用凸显出来。螺杆钻具可以为PDC钻头的高速钻进提供井下动力的保证作用，一般钻具的组合方式均为PDC钻头和螺杆钻具的结合，能够满足复杂地层钻井技术的需求。

将牙轮钻头和PDC钻头进行优化处理，优化设计牙轮钻头的切削齿的形态和排列方式，增加其受力面积，减少钻头牙轮的磨损，提高切削效率，即可提高钻井速度。优化PDC钻头

的耐磨性和抗冲击性能，减少对PDC钻头的磨损，延长其使用寿命，可以节约石油钻探的成本，而且应用复合片抗研磨优化技术措施，提高PDC钻头的抗磨性，大幅度提高石油钻井的速度。

利用水力脉冲短节技术，结合机械能量和水力能量的作用，将钻井形成的钻屑从井底清理上来，辅助破碎岩石，有利于提高石油钻探的速度。对于钻井工具的提速方式的研究，可以通过钻井的提升设备、旋转设备等相关的设备和设施方面入手，采用新的工艺技术，应用高效的钻具，对钻具进行必要的维护保养，保证钻探施工过程中的运行效果，避免发生安全钻探事故，节约钻井时间，即可提高石油钻探的速度。

3结论

通过对塔里木油田钻井工具的提速方法研究，优化钻井工具，不断提高石油钻井的速度，节约石油钻井成本，提高钻井的效率。通过对各种钻井工具的优选，使用PDC钻头与螺杆钻具的合理配合，能够提高石油钻井速度，达到高效钻探的技术要求。优选各种不同的钻具组合，经过现场试验，取得最佳的钻井施工效果，并不断提高钻井速度，满足塔里木油田石油钻探的需求。

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