Orsaker och lösningar på WOB-överföringsförlust vid borrning

1. Koncept, fenomen och faror med WOB-överföringsförlust

Begrepp:Under borrning, överdriven friktion mellanborrsträngoch borrhålsväggen förhindrar att vikten på borrkronan (WOB) överförs till borrkronan – istället förbrukas hela WOB av borrsträngen. Detta manifesteras som ingen penetrationshastighet trots ökad WOB, inget mottryck och lågt vridmoment. Lösningen innebär att minska rotationshastigheten och gradvis öka WOB (samtidigt som borrsträngens tryckhållfasthet säkerställs) tills vridmomentet plötsligt ökar och mottrycket på WOB uppstår. Efter borrning av varje enskild skarv krävs upprepad brotschning och bakåtbrotschning innan nästa skarv eller stativ ansluts.

Fenomen och faror:Detta problem uppstår främst vid riktad borrning med omvänd cirkulation i vertikala brunnar, fönsterfräsning och sidospårsborrning samt horisontell riktad borrning. Det stör normal riktad konstruktion och kan leda till att rören fastnar om arbetet utförs felaktigt.

2.Analys av orsaker

Dålig borrhålsbana:Avvikelser i borrhålets bana (orsakade av formationsförhållanden eller konstruktionsfel) kräver ofta justeringar av omvänd cirkulation. Höga bygghastigheter (vanligare i horisontella brunnar med medel/kort radie än i brunnar med lång radie) och oregelbundna banor, i kombination med borrsträngens styvhet, gör att borrsträngen vilar mot borrhålets vägg när tryck appliceras – vilket utlöser förlust av överföring av WOB. Den extra dragkraften under utlösning efter tryckapplicering liknar normala nivåer och överstiger vanligtvis inte det nedåtgående trycket.

Förorenat brunnshål (bildning av borrkaksbädd):Borrborttagning är utmanande i riktningsbrunnar och horisontella brunnar med en brunnsavvikelse på 45–90 grader. I hårda formationer (t.ex. Shahejie- och Kongdian-formationerna) ansamlas borrbor ...

Tjock och lös lerkaka, hög lerfriktionskoefficient:Högt innehåll av fast material i slam resulterar i tjocka, lösa slamkakor, vilket utvidgar kontaktytan med borrsträngen och ökar risken för fastklämning. En hög slamfriktionskoefficient ökar borrsträngens glidmotstånd. Detta scenario kan orsaka plötslig pumpblockering när längden på borrsträngen ökas (t.ex. till 30 ton), där den extra dragkraften överstiger den nedåtgående längden på borrsträngen.

3. Mildrande åtgärder

Kontroll av borrhålsbana och optimering av borrsträngar:Implementera fullbrunnsstyrd borrning för att undvika avvikelser i borrbanan som kräver justeringar av omvänd cirkulation. Förenkla borrsträngens konfiguration (minskaborrkragar, öka tunga borrör) för att minska styvheten och minimera kontakten med slamkakan, vilket förhindrar förlust av WOB-överföring och fastklibbning.

Förbättrad Brunnsborrning och slamrening:Använd utrustning för kontroll av fasta ämnen för att rena ytslam. Säkerställ tillräcklig förträngning (minst 3,4 m³/min för φ311-brunnssektioner, 1,1 m³/min för φ216-sektioner) och justera slammets reologiska parametrar (YP/PV-förhållande: 0,42–0,50; viskositet: ≥48 s) för att förbättra borrkaxets bärförmåga. För horisontella brunnar, upprym till 20–30 graders avvikelse för att bryta upp borrkaxbäddarna.

Förbättra lerans smörjförmåga och lerkakans kvalitet:Tillsätt 3–5 ton råolja (högst 10 %) i kombination med vattenbaserade smörjmedel för att balansera smörjförmågan och slamkakans kvalitet. Inkorporera sulfonerad asfalt eller fenolharts för att optimera slamkakans egenskaper. För WOB-överföringsförlust i hårda formationer, tillsätt 200–300 kg expanderad grafit eller extremtryckssmörjmedel för att minska friktionen.

Kontakt: Bree Zhang
Mobil/Whatsapp:+0086-183 9206 9193
E-post:landrill@landrilltools.com
Web:www.landrilltools.com