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渤海钻井二公司渤海钻井二公司螺杆钻具配合螺杆钻具配合PDC钻头在桩古钻头在桩古10-斜斜29井大井眼中的应用井大井眼中的应用目目 录录桩古桩古10-10-斜斜2929井施工难点井施工难点1234螺杆钻具配合螺杆钻具配合PDCPDC钻头的优点钻头的优点ZG10-X29ZG10-X29井现场应用情况井现场应用情况 应用效果及分析应用效果及分析 5结论与创新结论与创新一、桩古一、桩古10-斜斜29井施工难点井施工难点1、本井是一口开发评价井，位于胜利桩西油田云顶公司古潜山区块。设计井底闭合距716.05米,井底闭合方位152.39度,造斜点井深3200米,最大井斜角28.20度。设计井深4964米，井身结构二开17 1/2”*1488米，三开从1488米到4496米12 1/4”井眼，井眼较大，钻井泵不容易满足排量。2、本井较深，三开4496米且为311.2mm井眼，转盘扭矩太大且难以传递到钻头。一、桩古一、桩古10-斜斜29井施工难点井施工难点 3、机械破岩能量严重不足，大尺寸钻头的破岩体积大,311.2mm 钻头的破岩体积是215.9mm钻头破岩体积的2.08 倍。所加钻压一般均在160280kN,转速一般为6090r/min,钻头在井底的机械破岩能量(单位面积上的钻压转速)严重不足,钻头牙齿很难吃入岩石,破岩方式主要以研磨为主,而不是体积破碎,导致钻头破岩效率低。一、桩古一、桩古10-斜斜29井施工难点井施工难点4、提高机械钻速与井身质量控制的矛盾突出，当钻压增加过大以后,井斜增加非常明显,常规的塔式、钟摆、满眼等传统防斜钻具即使以牺牲钻速为代价也不能满足井身质量要求,进一步制约了机械钻速的提高。5、较大的井眼需要保证排量（Q50L/s）,给现场的钻井设备提出了一定的难度。困难重重困难重重!目目 录录桩古桩古10-10-斜斜2929井施工难点井施工难点1234螺杆钻具配合螺杆钻具配合PDCPDC钻头的优点钻头的优点ZG10-29ZG10-29井现场钻进情况井现场钻进情况 应用效果及分析应用效果及分析 5结论与认识结论与认识 二、螺杆钻具配合二、螺杆钻具配合PDC钻头的优点钻头的优点1、使用螺杆钻具复合钻进模式提高了井底钻头转速，也减轻了转盘负荷；2、使用PDC钻头，因PDC钻头破岩机理与牙轮钻头不同，PDC适合小钻压高转速，解决了机械钻速与井斜的矛盾问题；二、螺杆钻具配合二、螺杆钻具配合PDC钻头的优点钻头的优点3、使用PDC钻头+螺杆钻具+扶正器钻具组合在稳斜段可以稳定井斜，减少定向钻进时间，增加复合钻进时间，提高机械钻速；4、使用PDC钻头可以增加纯钻进时间，减少起下钻次数。目目 录录桩古桩古10-10-斜斜2929井施工难点井施工难点1234螺杆钻具配合螺杆钻具配合PDCPDC钻头的优点钻头的优点ZG10-29ZG10-29井现场应用情况井现场应用情况 应用效果及分析应用效果及分析 5结论与创新结论与创新三、三、ZG10-X29井现场应用情况井现场应用情况ZG10-X29井井身井井身结构情况结构情况该井三开裸眼井段长3008米,占全井的60,地质结构复杂，加上该井垂深4215米前不上地质录井，地层情况难以掌握，井斜难以控制。开钻次序钻头尺寸井深下入套管井深一开660.44550844.1二开444.51490339.71488三开311.24496244.54494四开215.94964裸眼完井表1 各次开钻井身结构及下入套管情况三、三、ZG10-X29井现场应用情况井现场应用情况2、螺杆钻具与、螺杆钻具与PDC钻头选钻头选用情况用情况表2 选用螺杆钻具技术参数型号长度m扶正块mm流量范围L/s输出扭矩N.m 钻头转速 r/min 钻头压降MPa 马达压降 MPa5LZ2037.0 8.0930830-5088009 0-1501.5-7.03.2三、三、ZG10-X29井现场应用情况井现场应用情况表3 选用PDC钻头技术参数型号直径mm扣型齿数喷嘴组合 钻压tPK5352m-3113116 5/8REG19*34+13*1115*4+16*2+18*11.5-7.0三、三、ZG10-X29井现场应用情况井现场应用情况3、钻具结构、钻具结构311.2mm PK5352M PDC钻头+5LZ203 螺杆钻具+304mmLF+631630回压阀+631630定向接头+203.2mmNMDc1 根+127mm加重Dp30根+127mmDp另外，本钻具结构下入了扶正器保证井身轨迹变化不大，使用无线随钻测斜仪器随时测量井斜和方位，便于及时掌握井身轨迹情况。三、三、ZG10-X29井现场应用情况井现场应用情况4 4、钻进参数、钻进参数钻压20-40KN，转盘转速30-40r/min，柴油机转速1000 r/min，泵压20MPa，循环压耗11.4MPa,螺杆压耗3.2 MPa,钻井液为聚磺体系，主要性能为：密度1.48,漏斗粘度120s，失水2ml,泥饼0.5mm,含沙0.3%,PH值9。目目 录录桩古桩古10-10-斜斜2929井施工难点井施工难点1234螺杆钻具配合螺杆钻具配合PDCPDC钻头的优点钻头的优点ZG10-29ZG10-29井现场应用情况井现场应用情况 应用效果及分析应用效果及分析 5结论与创新结论与创新四、应用效果及分析四、应用效果及分析钻进井段钻进方式钻头类型钻进地层进尺,m平均机械钻速,m/h33283404复合钻进牙轮沙河街761.3534044005复合钻进PDC沙河街6013.0440054080常规钻进牙轮沙河街751.3040804450复合钻进PDC沙河街3303.10表4 不同井段钻进情况表1、与同井使用常规钻具钻进效果的比较、与同井使用常规钻具钻进效果的比较可以看出，复合钻进比常规钻进机械钻速高同样是复合钻的情况下，螺杆钻具配合PDC钻头的结构和螺杆钻具配合牙轮钻头相比，平均机械钻速提高了2.3倍四、应用效果及分析四、应用效果及分析另外从上表可以看出，螺杆钻具配合PDC钻头的钻具结构单趟钻进尺较多，可以大大减少起下钻的时间，按照常规钻具每趟钻钻进80米计算，可以节省10-14趟起下钻的时间至少500个小时，将大大节约钻井成本。四、应用效果及分析四、应用效果及分析2、与邻井钻井效果的比较、与邻井钻井效果的比较通过邻井的钻进情况我们会更进一步的发现螺杆钻具配合PDC钻头的优越性，见表5。井号井段地层钻井方式钻头类型进尺,m机械钻速，m/hZG10-583400-3208沙河街常规牙轮208125ZG18-336763798沙河街常规牙轮1221.08ZG10-2934044005沙河街复合PDC6013.04表5 邻井钻进情况表相同地层，使用螺杆钻具配合PDC钻头机械钻速提高了1.081.25倍，且减少了起下钻的时间，大大缩减了建井周期。目目 录录桩古桩古10-10-斜斜2929井施工难点井施工难点1234螺杆钻具配合螺杆钻具配合PDCPDC钻头的优点钻头的优点ZG10-29ZG10-29井现场应用情况井现场应用情况 应用效果及分析应用效果及分析 5结论与创新结论与创新五、结论与创新五、结论与创新1、ZG10-x29 井311.2mm 大井眼采用动力螺杆钻具配合PDC钻头的复合钻井技术与常规钻井相比,机械钻速得到了大幅度提高,节省了起下钻的时间，钻井周期大为缩短,经济效益显著。可见螺杆钻具配合PDC钻头的复合钻井技术在该井具有一定的优越性。五、结论与创新五、结论与创新2、本井大井眼采用动力螺杆钻具配合PDC钻头的复合钻井技术能有效控制井斜和方位，保证了井身质量。3、本井采用复合钻井技术,可以改善钻柱的受力情况,减少了钻柱的弯曲程度,从而避免或减少了钻柱的疲劳损坏,降低了钻具事故的发生,以及保护上层套管不被磨损的优点。
