塔里木油田庫車山前致密砂巖油氣藏地質(zhì)構(gòu)造復雜、儲層埋藏深,上部發(fā)育巨厚礫石層,其抗壓強度高、非均質(zhì)性強、可鉆性差,常規(guī)鉆頭極易因礫石正向沖擊而造成切削齒先期損傷,進而導致機械鉆速低、鉆頭進尺少、鉆頭消耗多,嚴重制約了該區(qū)勘探開發(fā)效益。根據(jù)礫石層沉積序列特點和巖性分析,通過對博孜礫石層精細分層描述和可鉆性分析,明確了未成巖段、準成巖段和成巖段不同的巖性特征和提速瓶頸。個性化PDC鉆頭設計采用創(chuàng)新研發(fā)的多棱齒顯著提高抗沖擊性能,優(yōu)選的雙擺提速工具在抗渦動和鉆頭穩(wěn)定性方面優(yōu)勢顯著,結(jié)合鉆井參數(shù)優(yōu)化,最終形成了適用于礫石層精細分層鉆井提速技術方案,并在博孜地區(qū)某預探井成功現(xiàn)場試驗。與同井段同巖性鄰井相比,單只鉆頭進尺提高150%,平均機械鉆速提高一倍,達到了良好的提速效果,為山前致密砂巖油氣藏高效勘探開發(fā)提供了技術參考和支持。 

【文章來源】：鉆采工藝. 2020,43(02)北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

新型多棱齒破巖示意圖

針對礫石層精細分層巖性特點和可鉆性分析，未成巖段地層膠結(jié)程度極差，鉆頭處于失穩(wěn)狀態(tài)，因此優(yōu)選ST716X多棱齒鉆頭(圖2)。其采用多棱齒與錐型齒混裝布齒[12-13],7刀翼，雙排齒，16 mm復合片，多棱齒用以提高鉆頭抗沖擊性能，刀翼肩部外側(cè)布置錐形齒，保護肩部免受渦動損傷，提高鉆頭的抗渦動能力和穩(wěn)定性;準成巖段和成巖段地層壓實程度增加，鉆頭切削深度降低而導致鉆速降低，因此優(yōu)選MT616X多棱齒鉆頭(圖2)。其采用6刀翼，雙排齒，16 mm復合片，確保鉆頭抗沖擊性能的同時，通過提高鉆頭布齒密度并優(yōu)化鉆頭輪廓，從而增加有效切深，提高鉆頭攻擊性從而加速破巖。2．配套提速工具優(yōu)選

基于礫石層精細分層可鉆性分析，通過個性化新型PDC鉆頭設計、配套提速工具優(yōu)選和鉆井參數(shù)優(yōu)化，形成大段礫石層鉆井提速技術方案。詳細鉆頭、鉆具組合和作業(yè)參數(shù)推薦方案如表2所示。某試驗井是塔里木油田庫車山前的一口預探井，設計井深8 090 m，上部大段礫石層預測厚度約6 100 m，常規(guī)鉆頭鉆進時由于切削齒沖擊損傷嚴重而導致鉆速低、進尺少，通過鉆頭個性化設計，配套雙擺提速工具，并優(yōu)化鉆井作業(yè)參數(shù)，達到了良好的提速效果。通過實鉆參數(shù)分析，整只鉆頭在鉆進過程中的扭矩波動均控制較好，從機械比能值波動來看，幾乎未發(fā)生井下無效的能量耗散，從而使得機械鉆速一直保持較高水平，直至出井。起鉆后鉆頭肩部少量切削齒呈現(xiàn)沖擊破損(見圖3)，磨損定級為1-3-BT-S-X-X-X-CT-TD，充分驗證了該鉆頭良好的抗沖擊性能以及技術方案的可行性。

【參考文獻】：
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