Причины и решения проблем, связанных с потерями на осевой нагрузке при бурении.

1. Концепция, явления и опасности потерь при переносе рабочей жидкости

Концепция:В процессе бурения возникает чрезмерное трение междубуровая веревкаСтенка скважины препятствует передаче нагрузки на долото (WOB) на буровое долото — вместо этого вся нагрузка расходуется на бурильную колонну. Это проявляется в отсутствии скорости проходки, несмотря на увеличение нагрузки, отсутствии противодавления и низком крутящем моменте. Решение заключается в снижении скорости вращения и постепенном увеличении нагрузки (при обеспечении соответствия прочности бурильной колонны на сжатие) до тех пор, пока крутящий момент резко не возрастет и не появится противодавление на нагрузку. После бурения каждого отдельного участка требуется многократное расширение и обратное расширение перед соединением следующего участка или секции.

Явления и опасности:Эта проблема возникает преимущественно при направленном бурении с обратной циркуляцией в вертикальных скважинах, при направленном бурении с фрезерованием отверстий и боковым проходом, а также при направленном бурении горизонтальных скважин. Она нарушает нормальный процесс направленного бурения и может привести к застреванию труб при неправильном проведении работ.

2.Анализ причин

Неудачная траектория скважины:Отклонения траектории ствола скважины (вызванные условиями пласта или ошибками при строительстве) часто требуют корректировки обратной циркуляции. Высокие скорости нагнетания (чаще встречающиеся в горизонтальных скважинах среднего/малого радиуса, чем большого) и нерегулярные траектории в сочетании с жесткостью бурильной колонны приводят к тому, что при приложении давления бурильная колонна упирается в стенку ствола скважины, вызывая потери осевой нагрузки. Дополнительное усилие натяжения при спуске скважины после приложения давления аналогично нормальному уровню и обычно не превышает давление, направленное вниз.

Загрязнённый ствол скважины (шламовый пласт):Удаление бурового шлама представляет собой сложную задачу в наклонных и горизонтальных скважинах с отклонением скважины на 45–90 градусов. В твердых пластах (например, в формациях Шахецзе и Конгдиан) буровой шлам легко накапливается в пластах. Эти пласты увеличивают трение скольжения между бурильной колонной и стенкой скважины, что приводит к потерям на осевой нагрузке.

Густая и рыхлая глиняная корка, высокий коэффициент трения глины:Высокое содержание твердых частиц в буровом растворе приводит к образованию толстых, рыхлых корок, которые увеличивают площадь контакта с бурильной колонной и повышают риск застревания. Высокий коэффициент трения бурового раствора увеличивает сопротивление скольжению бурильной колонны. Такой сценарий может привести к внезапной блокировке насоса при увеличении осевой нагрузки (например, до 30 тонн), когда дополнительная сила натяжения превышает осевую нагрузку.

3. Меры по смягчению последствий

Контроль траектории скважины и оптимизация бурильной колонны:Внедрить бурение с полным контролем всей скважины, чтобы избежать отклонений траектории, требующих корректировки обратной циркуляции. Упростить конфигурацию бурильной колонны (уменьшить).бурильные колонны(например, увеличение веса бурильных труб) для снижения жесткости и минимизации контакта с глинистой коркой, что предотвращает потери при передаче энергии и залипание.

Улучшенный Очистка скважин и бурового раствора:Для очистки поверхностного бурового раствора используйте оборудование для контроля твердых частиц. Обеспечьте достаточный объем вытеснения (не менее 3,4 м³/мин для участков скважины φ311, 1,1 м³/мин для участков φ216) и отрегулируйте реологические параметры бурового раствора (соотношение YP/PV: 0,42–0,50; вязкость: ≥48 с) для повышения несущей способности бурового шлама. Для горизонтальных скважин расширьте скважину на 20–30 градусов для разрушения шламовых отложений.

Улучшение смазывающих свойств бурового раствора и качества глиняной корки:Добавьте 3–5 тонн сырой нефти (не более 10%) в сочетании с водорастворимыми смазочными материалами для балансировки смазывающих свойств и качества глинистой корки. Для оптимизации свойств глинистой корки используйте сульфированный асфальт или фенольную смолу. Для компенсации потерь на всасывании в твердых пластах добавьте 200–300 кг вспученного графита или противозадирных смазочных материалов для снижения трения.

Контактное лицо: Бри Чжан
Мобильный телефон/WhatsApp:+0086-183 9206 9193
Электронная почта:landrill@landrilltools.com
Веб:www.landrilltools.com