临盘油田PDC钻头防斜打快钻具组合优化及应用_罗恒荣
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按 一 定 的 增 斜 率 增 斜 ; 其 次, P D C 钻头 的保径段较长 , 起到了近钻头稳定器的作用 , 降低了 为了使防斜打直 P D C 钻头的侧向切削能 力 。 因 此 , 需要调整钻具组合中稳定 钻具组合适合 P D C 钻头 , 器的位置 , 并优化钻井参数 。
2 P D C 钻头防斜打快技术方案优化
O t i m i z a t i o n a n d A l i c a t i o n o f A n t i D e f l e c t a n d F a s t D r i l l i n B H A w i t h - p p p g a P D C B i t i n t h e L i n a n O i l f i e l d p
第4 4 卷第 1 期 2 0 1 6年1月
石 油 钻 探 技 术 P E T R O L E UM D R I L L I NG T E CHN I QU E S
V o l . 4 4N o . 1 , J a n . 2 0 1 6
钻井完井
: / d o i 1 0. 1 1 9 1 1 s z t s . 2 0 1 6 0 1 0 0 3 y j
。 胜利临盘油 田 大 部 分 区 块 地 层 倾 角 及 岩 石
层面交角 在 1 以 内, 唐 庄、 商5 商5 临3 临 0 ° 4、 1 1、 7、 以 内, 但层段的层 8 2 等区块的地 层 倾 角 虽 然 在 1 0 ° , 面交角变化范围 1 软硬地层频繁交错 , 直井 0 ° 5 ° ~4 防斜打直问题较为突出 。 该油田应用了牙轮钻头防 斜打快钻具组合 , 取得了较好的防斜打直效果 , 很少 出现井斜 超 标 情 况 。P D C钻头在软到中硬地层中
[ ] 1 7 -
若能在地层倾角或层 钻速和进 尺 方 面 优 势 明 显, 面交角较大的 地 层 中 推 广 应 用 P 可以提 D C 钻 头, 高钻井效 率 和 降 低 钻 井 成 本。 为 此, 临盘油田将 牙轮钻 头 防 斜 打 快 钻 具 组 合 中 的 牙 轮 钻 头 换 为 以期在防斜的同时能进一步提高钻速, P D C钻头,
; 。 收稿日期 : 改回日期 : 2 0 1 5 0 3 2 4 2 0 1 5 1 2 2 7 - - - - —) , 作者简介 : 罗恒荣 ( 男, 云 南 云 县 人, 1 9 7 0 1 9 9 3年毕业于石油 大学 ( 华东 ) 钻井工程专业 , 华东 ) 石油与天然 2 0 0 7 年获中国石油大学 ( 高 级 工 程 师, 主要从事钻井技术方面的管 气工程专业工程硕士学 位 , : 理及研究工作 。E a i l 1 3 9 5 3 4 5 1 8 0 9 3 9 . c o m。 -m @1
L U O H e n r o n g g ( ,S L i n a n D r i l l i n C o m a n o S i n o e c X i n a n O i l i e l d S e r v i c e C o r o r a t i o n,L i n i h a n d o n p g p y f p f p y g, 2 5 1 5 0 0, C h i n a) : , A b s t r a c t D o m i n a t e d b f r e u e n t l a l t e r n a t i n s o f t a n d h a r d f o r m a t i o n s t h e L i n a n O i l f i e l d i s c h a r a c - y q y g p t e r i z e d b r o b l e m s r e l a t e d t o d e f l e c t i o n s i n s t r a i h t v e r t i c a l w e l l s a n d l o w d r i l l i n e f f i c i e n c i e s . I n o r d e r t o y p g g u s e a P D C b i t t o s o l v e t h e o f w e l l d e f l e c t i o n a n d e n h a n c e t h e R O P, t h e r o c k b i t i n t e r a c t i o n m o d e l r o b l e m - p ( ) , h a s b e e n u s e d t o d e s i n a n t i d e f l e c t i o n b o t t o m- h o l e a s s e m b l i e s BHA s s u i t a b l e f o r P D C b i t s . I n a d d i t i o n g - o s i t i o n t h e i n f l u e n c e r u l e s o f d r i l l i n t e n d e n c r e l a t i v e t o t h e o f t h e s t a b i l i z e r a n d t h e w e i h t o n b i t - - p g y g ( WO B) h a v e b e e n a n a l z e d a n d i n t o u s e a t d r i l l i n s i t e s . A n t i d e f l e c t i o n BHA s a n d d r i l l i n u t a r a m e t e r s - y g g p p f o r P D C b i t s i n t h e L i n a n O i l f i e l d h a v e b e e n d e s i n e d a n d o t i m i z e d w i t h WO B o f 5 0 7 0k N a n d s u i t a b l e - p g p / b i t r o t a t i o n s e e d o f n o l e s s t h a n 1 0 0r m i n. F i e l d a l i c a t i o n s s u e s t e d t h a t n e w l d e s i n e d a n t i d e f l e c - - p p p g g y g , ,m t i o n BHA s a r e s u i t a b l e f o r P D C b i t s a n d c a n c o n t r o l w e l l d e f l e c t i o n b e t t e r d r i l l f a s t e r i n i m i z e t r i i n p p g o e r a t i o n s a n d r e d u c e d r i l l i n c o s t s .A l l r e s e a r c h c o n c l u s i o n s h a v e s h o w n t h a t t h e n e w l d e s i n e d BHA s p g y g f o r P D C b i t s c a n s a t i s f t h e a n t i d e f l e c t i o n r e u i r e m e n t s w i t h h i h e r R O P s i n t h e L i n a n O i l f i e l d . s u i t a b l e - y q g p : ; ; ; ; K e w o r d s P D C b i t a n t i d e f l e c t i o n a n d f a s t d r i l l i n b o t t o m h o l e a s s e m b l d r i l l i n t e n d e n c d r i l l - - g y g y y ; a r a m e t e r i n L i n a n O i l f i e l d p g p 直井防斜打快技术是钻井工程长期研究的热点 问题之一 , 其中最常 用 的 防 斜 打 直 方 法 是 优 化 下 部 钻具组合 并 优 选 钻 井 参 数 来 改 变 钻 具 组 合 力 学 特 性
临盘油田 P D C 钻头防斜打快钻具组合优化及应用
罗恒荣
( ) 中石化西南石油工程有限公司临盘钻井分公司 , 山东临邑 2 5 1 5 0 0
摘 要: 临盘油田地层软硬交错频繁 , 直井井斜问题突出 、 钻井效率低 。 为 了 充 分 发 挥 P D C钻头在软到中硬地 层中钻速和进尺方面的优势 , 在提高钻速的同时确保直井防斜打直 , 应用钻头与地层相互作用模型 , 以钻进方向角作 为钻进趋势判别指标 , 模拟分析了稳定器位置和钻 压 对 钻 进 趋 势 的 影 响 规 律 , 优化设计出了适用于临盘油田直井的 / 并对钻压及钻头转速进行了优选 , 钻压优选为5 钻头转速优选为1 P D C 钻头防斜打快钻具组合 , 0 0k N, 0 0r m i n以 ~7 上 。P 结果表明 , 该钻具组合防斜 打 直 效 果 好 、 钻进 D C 钻头防斜打快钻具组合在临盘油田 7 口井进行了现场应用 , 速度快 、 起下钻次数少 、 钻井成本低 , 能够满足临盘油田直井或定向井直井段防斜打快的要求 。 关键词 : 防斜打快 ; 钻具组合 ; 钻进趋势 ; 钻井参数 ; 临盘油田 P D C 钻头 ; ( ) 中图分类号 : T E 2 4 2 文献标志码 : A 文章编号 : 1 0 0 1 0 8 9 0 2 0 1 6 0 1 0 0 1 2 0 6 - - -
2. 1 钻进趋势判别指标
] 8 1 0 - 采用钻进 趋 势 分 析 方 法 [ 评价 P D C 钻头防
1 临盘油田防斜打快技术现状
临盘油田最常用的牙轮钻头防斜打直钻具组合 及钻井参数为 : )原 钻 具 组 合 1 为 1 2 1 5. 9 mm 牙 轮 钻 头 + 1 7 7. 8 mm 钻 铤 ×1 8 m+ 1 9 7. 0 mm 接 头 + 1 7 7. 8 mm 钻 铤 ×9 m + 2 1 4. 0 mm 稳 定 器 + ) 1 7 7. 8mm 钻挺 × ( 7 5~8 0 m + 1 2 7. 0mm 钻杆 ; / 。 钻压 1 转速 6 2 0~1 4 0k N, 5~1 2 0r m i n )原 钻 具 组 合 2 为 2 2 1 5. 9 mm 牙 轮 钻 头 + 1 7 7. 8 mm 钻 铤 ×1 8 m+ 2 1 4. 0 mm 稳 定 器 + ) 1 7 7. 8mm 钻铤 × ( 7 5~8 0 m + 1 2 7. 0mm 钻杆 ; / 。 钻压 3 转速 6 0~6 0k N, 5~1 2 0r m i n 上述 2 种 钻 具 组 合 防 斜 打 直 的 效 果 较 好 , 已完 , 钻井最大井斜角均 小 于 2. 能 够 满 足 设 计 要 求。 5 0 ° 近年来 , 随着 P 尝试将 P D C 钻头的广泛使用 , D C钻 头应用于直井防斜 打 快 , 于是将上述2种钻具组合 中的牙轮钻头更换为 P 分别形成原钻具组 D C 钻头 , 并在3口直井或定向井的直 合 3 和 原 钻 具 组 合 4, 井段 钻 进 过 程 中 进 行 了 试 验 , 3口试验井的地层倾 , 但均出现了井斜 角和岩石的层面交 角 都 小 于 4. 0 ° ) 。 角增大和超标情况 ( 见表 1
第4 4 卷第 1 期
罗恒荣 . 临盘油田 P D C 钻头防斜打快钻具组合优化及应用
·1 3·
但3口井 的 试 验 结 果 显 示, 该钻具组合的防斜效 果不好, 有 时 候 不 但 未 起 到 降 斜 作 用, 反而增斜 了。因此, 笔者结合地层可钻性的各向异性及钻 优化 P 头的切削性能 来 全 面 分 析 钻 进 趋 势, D C钻 头防斜打 快 钻 具 组 合 并 优 选 钻 井 参 数, 以充分发 挥P 寿命长的优势, 达到防斜打 D C钻头快速高效、 直的目的。
2 P D C 钻头防斜打快技术方案优化
O t i m i z a t i o n a n d A l i c a t i o n o f A n t i D e f l e c t a n d F a s t D r i l l i n B H A w i t h - p p p g a P D C B i t i n t h e L i n a n O i l f i e l d p
第4 4 卷第 1 期 2 0 1 6年1月
石 油 钻 探 技 术 P E T R O L E UM D R I L L I NG T E CHN I QU E S
V o l . 4 4N o . 1 , J a n . 2 0 1 6
钻井完井
: / d o i 1 0. 1 1 9 1 1 s z t s . 2 0 1 6 0 1 0 0 3 y j
。 胜利临盘油 田 大 部 分 区 块 地 层 倾 角 及 岩 石
层面交角 在 1 以 内, 唐 庄、 商5 商5 临3 临 0 ° 4、 1 1、 7、 以 内, 但层段的层 8 2 等区块的地 层 倾 角 虽 然 在 1 0 ° , 面交角变化范围 1 软硬地层频繁交错 , 直井 0 ° 5 ° ~4 防斜打直问题较为突出 。 该油田应用了牙轮钻头防 斜打快钻具组合 , 取得了较好的防斜打直效果 , 很少 出现井斜 超 标 情 况 。P D C钻头在软到中硬地层中
[ ] 1 7 -
若能在地层倾角或层 钻速和进 尺 方 面 优 势 明 显, 面交角较大的 地 层 中 推 广 应 用 P 可以提 D C 钻 头, 高钻井效 率 和 降 低 钻 井 成 本。 为 此, 临盘油田将 牙轮钻 头 防 斜 打 快 钻 具 组 合 中 的 牙 轮 钻 头 换 为 以期在防斜的同时能进一步提高钻速, P D C钻头,
; 。 收稿日期 : 改回日期 : 2 0 1 5 0 3 2 4 2 0 1 5 1 2 2 7 - - - - —) , 作者简介 : 罗恒荣 ( 男, 云 南 云 县 人, 1 9 7 0 1 9 9 3年毕业于石油 大学 ( 华东 ) 钻井工程专业 , 华东 ) 石油与天然 2 0 0 7 年获中国石油大学 ( 高 级 工 程 师, 主要从事钻井技术方面的管 气工程专业工程硕士学 位 , : 理及研究工作 。E a i l 1 3 9 5 3 4 5 1 8 0 9 3 9 . c o m。 -m @1
L U O H e n r o n g g ( ,S L i n a n D r i l l i n C o m a n o S i n o e c X i n a n O i l i e l d S e r v i c e C o r o r a t i o n,L i n i h a n d o n p g p y f p f p y g, 2 5 1 5 0 0, C h i n a) : , A b s t r a c t D o m i n a t e d b f r e u e n t l a l t e r n a t i n s o f t a n d h a r d f o r m a t i o n s t h e L i n a n O i l f i e l d i s c h a r a c - y q y g p t e r i z e d b r o b l e m s r e l a t e d t o d e f l e c t i o n s i n s t r a i h t v e r t i c a l w e l l s a n d l o w d r i l l i n e f f i c i e n c i e s . I n o r d e r t o y p g g u s e a P D C b i t t o s o l v e t h e o f w e l l d e f l e c t i o n a n d e n h a n c e t h e R O P, t h e r o c k b i t i n t e r a c t i o n m o d e l r o b l e m - p ( ) , h a s b e e n u s e d t o d e s i n a n t i d e f l e c t i o n b o t t o m- h o l e a s s e m b l i e s BHA s s u i t a b l e f o r P D C b i t s . I n a d d i t i o n g - o s i t i o n t h e i n f l u e n c e r u l e s o f d r i l l i n t e n d e n c r e l a t i v e t o t h e o f t h e s t a b i l i z e r a n d t h e w e i h t o n b i t - - p g y g ( WO B) h a v e b e e n a n a l z e d a n d i n t o u s e a t d r i l l i n s i t e s . A n t i d e f l e c t i o n BHA s a n d d r i l l i n u t a r a m e t e r s - y g g p p f o r P D C b i t s i n t h e L i n a n O i l f i e l d h a v e b e e n d e s i n e d a n d o t i m i z e d w i t h WO B o f 5 0 7 0k N a n d s u i t a b l e - p g p / b i t r o t a t i o n s e e d o f n o l e s s t h a n 1 0 0r m i n. F i e l d a l i c a t i o n s s u e s t e d t h a t n e w l d e s i n e d a n t i d e f l e c - - p p p g g y g , ,m t i o n BHA s a r e s u i t a b l e f o r P D C b i t s a n d c a n c o n t r o l w e l l d e f l e c t i o n b e t t e r d r i l l f a s t e r i n i m i z e t r i i n p p g o e r a t i o n s a n d r e d u c e d r i l l i n c o s t s .A l l r e s e a r c h c o n c l u s i o n s h a v e s h o w n t h a t t h e n e w l d e s i n e d BHA s p g y g f o r P D C b i t s c a n s a t i s f t h e a n t i d e f l e c t i o n r e u i r e m e n t s w i t h h i h e r R O P s i n t h e L i n a n O i l f i e l d . s u i t a b l e - y q g p : ; ; ; ; K e w o r d s P D C b i t a n t i d e f l e c t i o n a n d f a s t d r i l l i n b o t t o m h o l e a s s e m b l d r i l l i n t e n d e n c d r i l l - - g y g y y ; a r a m e t e r i n L i n a n O i l f i e l d p g p 直井防斜打快技术是钻井工程长期研究的热点 问题之一 , 其中最常 用 的 防 斜 打 直 方 法 是 优 化 下 部 钻具组合 并 优 选 钻 井 参 数 来 改 变 钻 具 组 合 力 学 特 性
临盘油田 P D C 钻头防斜打快钻具组合优化及应用
罗恒荣
( ) 中石化西南石油工程有限公司临盘钻井分公司 , 山东临邑 2 5 1 5 0 0
摘 要: 临盘油田地层软硬交错频繁 , 直井井斜问题突出 、 钻井效率低 。 为 了 充 分 发 挥 P D C钻头在软到中硬地 层中钻速和进尺方面的优势 , 在提高钻速的同时确保直井防斜打直 , 应用钻头与地层相互作用模型 , 以钻进方向角作 为钻进趋势判别指标 , 模拟分析了稳定器位置和钻 压 对 钻 进 趋 势 的 影 响 规 律 , 优化设计出了适用于临盘油田直井的 / 并对钻压及钻头转速进行了优选 , 钻压优选为5 钻头转速优选为1 P D C 钻头防斜打快钻具组合 , 0 0k N, 0 0r m i n以 ~7 上 。P 结果表明 , 该钻具组合防斜 打 直 效 果 好 、 钻进 D C 钻头防斜打快钻具组合在临盘油田 7 口井进行了现场应用 , 速度快 、 起下钻次数少 、 钻井成本低 , 能够满足临盘油田直井或定向井直井段防斜打快的要求 。 关键词 : 防斜打快 ; 钻具组合 ; 钻进趋势 ; 钻井参数 ; 临盘油田 P D C 钻头 ; ( ) 中图分类号 : T E 2 4 2 文献标志码 : A 文章编号 : 1 0 0 1 0 8 9 0 2 0 1 6 0 1 0 0 1 2 0 6 - - -
2. 1 钻进趋势判别指标
] 8 1 0 - 采用钻进 趋 势 分 析 方 法 [ 评价 P D C 钻头防
1 临盘油田防斜打快技术现状
临盘油田最常用的牙轮钻头防斜打直钻具组合 及钻井参数为 : )原 钻 具 组 合 1 为 1 2 1 5. 9 mm 牙 轮 钻 头 + 1 7 7. 8 mm 钻 铤 ×1 8 m+ 1 9 7. 0 mm 接 头 + 1 7 7. 8 mm 钻 铤 ×9 m + 2 1 4. 0 mm 稳 定 器 + ) 1 7 7. 8mm 钻挺 × ( 7 5~8 0 m + 1 2 7. 0mm 钻杆 ; / 。 钻压 1 转速 6 2 0~1 4 0k N, 5~1 2 0r m i n )原 钻 具 组 合 2 为 2 2 1 5. 9 mm 牙 轮 钻 头 + 1 7 7. 8 mm 钻 铤 ×1 8 m+ 2 1 4. 0 mm 稳 定 器 + ) 1 7 7. 8mm 钻铤 × ( 7 5~8 0 m + 1 2 7. 0mm 钻杆 ; / 。 钻压 3 转速 6 0~6 0k N, 5~1 2 0r m i n 上述 2 种 钻 具 组 合 防 斜 打 直 的 效 果 较 好 , 已完 , 钻井最大井斜角均 小 于 2. 能 够 满 足 设 计 要 求。 5 0 ° 近年来 , 随着 P 尝试将 P D C 钻头的广泛使用 , D C钻 头应用于直井防斜 打 快 , 于是将上述2种钻具组合 中的牙轮钻头更换为 P 分别形成原钻具组 D C 钻头 , 并在3口直井或定向井的直 合 3 和 原 钻 具 组 合 4, 井段 钻 进 过 程 中 进 行 了 试 验 , 3口试验井的地层倾 , 但均出现了井斜 角和岩石的层面交 角 都 小 于 4. 0 ° ) 。 角增大和超标情况 ( 见表 1
第4 4 卷第 1 期
罗恒荣 . 临盘油田 P D C 钻头防斜打快钻具组合优化及应用
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但3口井 的 试 验 结 果 显 示, 该钻具组合的防斜效 果不好, 有 时 候 不 但 未 起 到 降 斜 作 用, 反而增斜 了。因此, 笔者结合地层可钻性的各向异性及钻 优化 P 头的切削性能 来 全 面 分 析 钻 进 趋 势, D C钻 头防斜打 快 钻 具 组 合 并 优 选 钻 井 参 数, 以充分发 挥P 寿命长的优势, 达到防斜打 D C钻头快速高效、 直的目的。