钻具振荡解水平井段托压之困

近日,由胜利黄河钻井管具公司自主研发的钻具振荡技术,不仅彻底解决了水平井段的托压之困,而且将机械钻速提高30%至50%。

所谓的钻具振荡技术,就是结合井眼轨迹得到的托压点,给每一个托压点位置的钻具加接一个钻具振荡器。振荡器通过自身产生的轴向窜动和横向抖动来提高钻进过程中钻压传递的有效性,同时,还使泥浆产生了高频脉冲,有利于钻头破岩,从而提高钻进过程中的机械钻速。

据了解,近年来,油田水平井、大位移井比例日渐增多,避免水平井段钻井托压现象,减少水平井段中钻柱前行的摩擦阻力,是确保水平井或大位移井延伸钻进长水平段的关键。实践表明,水平位移超过800米以后,钻具前行愈发困难,很容易引起托压和压差卡钻,而采用国外先进的旋转导向技术投资太高,经济效益低。

为解决这一矛盾,提高水平井水平段的延伸钻进能力和易托压段的机械钻速,黄河管具公司自主研发了水平井段钻具振荡器。

管具公司副经理郝荣明介绍,钻具振荡器工作的原理是通过自身马达作用产生横向抖动,将钻进时钻具的静摩阻转变为动摩阻,使得钻进中钻具与井壁间摩阻降低,以此来提高钻进过程中钻压传递的有效性。且其产生的抖动是“温和”的,不会对钻头和其他钻具产生破坏,压力脉冲也不会干扰到正常的钻井参数录取。

钻具振荡器具有改善钻压传递效果、提高机械钻速等特点。其优势在在于降低钻进时的摩阻和扭矩,使得钻压更容易传递,从而提高钻进时的机械效率。

现场试验显示,在同等条件下,使用振荡器的井段,工具面稳定,钻具在大斜度井段的摩阻减小,井眼轨迹也更好控制,同时,机械钻速也得到释放,能提升30%至50%。