Hur man förhindrar att borrsträngen fastnar (viktförlust på borrkronan) vid borrning?

Termen "förlorad vikt på borrkronan" (LWB) hänvisar till ett scenario under borrning där den designerade vikten på borrkronan (WOB) inte påverkar borrkronan. Istället, på grund av överdriven friktion mellan borrsträngen nere i borrhålet och brunnsväggen, absorberas all applicerad vikt av borrsträngen.

Vid tillämpning av WOB orsakar krympning av borrhålet ofta att vikten utövas fullt ut påborrsträngeller stabilisatorer. Detta kräver kontinuerlig viktpåverkan, men borrsträngens tryckhållfasthet måste beaktas. Varje viktökning kan resultera i en liten nedåtgående rörelse av borrsträngen; upprepad viktpåverkan gör att borrsträngen kan röra sig förbi den krympta borrhålssektionen. I det ögonblick då borrsträngen lämnar denna sektion kommer borrkronan snabbt i kontakt med borrhålsbotten. Eftersom WOB (Working Objective Objective) vid denna punkt är högre än för normal borrning, penetrerar kronan formationen djupare, vilket leder till en plötslig ökning av vridmomentet. Detta kan orsaka att rotationsbordet eller toppdrivningen stannar. Om det stannar, lyft inte borrsträngen abrupt – släpp vridmomentet först. Normal borrning kan återupptas efter upprepade justeringar.

Viktförlust på borrkronan uppstår vanligtvis i följande fall: riktad borrning av vertikala brunnar med bakåtbottring eller riktade brunnar med flera bakåtbottningsoperationer, fönsterfräsning och sidospårsriktad borrning, och horisontell riktad borrning av brunnar. På grund av borrhålets bana och olika motståndsfaktorer är det svårt för trycket som appliceras på borrsträngen att överföras till borrkronan. Från omfattande slamloggningsinstrument och viktindikatorer visas detta som: borrkronans position förblir oförändrad och ingen metod ökas trots kontinuerlig ökning av WOB; pumptrycket stiger inte och ingen pumpblockering sker. Ytterligare ökning av WOB kan dock leda till plötslig pumpblockering. För riktade brunnar stör viktförlust på borrkronan inte bara normal riktad drift utan riskerar också att röret fastnar om driften är felaktig.

1. Stärk kontrollen av borrhålsbanan och optimera borrsträngens konfiguration

För att åtgärda viktförlust på borrkronan orsakad av dålig borrbana är den viktigaste tekniska åtgärden att förbättra bankontrollen. För riktningsbrunnar med hög vinkel och lång räckvidd bör full brunnsstyrd styrning användas för att hålla brunnens avvikelse och azimut i linje med konstruktionen, och undvika bakåtgående borrning på grund av avvikelser från konstruktionen.

För viktförlust på borrkronan till följd av dålig borrhålsbana är den mest effektiva lösningen att förenkla borrsträngens konfiguration: minska antalet borrkragar och öka antalet tunga borrör (HWDP). Detta sänker borrsträngens styvhet, minskar kontaktytan mellan borrsträngen och slamkakan och förhindrar både viktförlust på borrkronan och differentiell fastklibbning.

För viktförlust på borrkronan i horisontella brunnar bör åtgärderna fokusera på rengöring av borrhålet, smörjning och borrarens driftstekniker.

2. Förbättra rengöringen

Förbättrad rengöring inkluderar rengöring av borrhål och rening av ytslam med hjälp av utrustning för kontroll av fasta ytor.

Förbättra lerans bärförmåga vid borrspån

I nya riktningsborrningsprojekt används ofta PDC-borrkronor i kombination med styrbar motorteknik, vilket ger relativt snabb borrning och maler borrkaks till fina partiklar – vilket innebär vissa utmaningar för rengöring av borrhål.

Deplacementkrav för olika borrhålssektioner:För brunnssektionen φ311 mm måste deplacementet vara högre än 3,4 m³/min; för brunnssektionen φ216 mm måste det vara högre än 1,1 m³/min.

Justera slamreologiska parametrar baserat på returflöde från borrkax:För polymerborrvätska med låg torrsubstanshalt bör det dynamiska plastiska förhållandet kontrolleras mellan 0,42 och 0,50 för att säkerställa god borrkaxtransporterande effekt. Beträffande slamviskositet och gelstyrka bör viskositeten hos högvinklade riktningsbrunnar bibehållas över 48 sekunder – hög viskositet och gelstyrka hjälper till att förhindra vertikal sättning av borrkax.

I ett borrprojekt, när brunnens avvikelse var 50–60 grader, minskade tillsatsen av organisk positiv gel slammets viskositet till cirka 42 sekunder, vilket ledde till dålig återgång av borrkax nerihålet och viktförlust på borrkronan under riktad borrning. Normala förhållanden nerihålet återställdes efter att slammets viskositet ökat till 50 sekunder.

För brunnar med ett djup som överstiger 200–300 meter kan horisontella brunnar dras till brunnssektionen med en avvikelse på 20–30 grader. I borrsträngskonfigurationen för riktad borrning ingår vanligtvis flera grupper av borrkragar. I nyborrade brunnshål ökar närvaron av borrkragar den ringformiga slammans återföringshastighet, så borrkaxbäddar lägger sig vanligtvis i det gamla brunnshålet. Därför drar vissa borrteam bara den nyborrade brunnssektionen, vilket har liten effekt på att bryta upp borrkaxbäddar.

3. Förbättra lerans smörjförmåga och lerkakans kvalitet

Förbättra lerans smörjförmåga

Specifika åtgärder för att förbättra lerans smörjförmåga inkluderar, för det första, att öka doseringen av smörjmedel och, för det andra, att använda en kombination av olika smörjmedel.

Vid riktad borrning blandas råolja vanligtvis i slammet under riktade operationer. Även om råolja har god smörjförmåga försämrar dess tillsats slamkakans kvalitet. Därför bör råolja vid riktad borrning användas tillsammans med vattenbaserade smörjmedel. Detta löser inte bara smörjproblemet utan undviker också tjocka slamkakor orsakade av för hög dosering av råolja.

Glidfriktionen ökar med friktionskoefficienten. För att åtgärda detta kan cirka 3–5 ton råolja blandas i slammet, med en råoljehalt som inte överstiger 9–10 %.

Förbättra kvaliteten på lerkakan

För att förbättra kvaliteten på slamkakan kan slammaterial som sulfonerad asfalt och fenolharts tillsättas. Högkvalitativ slamkaka minskar risken för differentiell klibbning orsakad av viktförlust på borrkronan.

Förutom flytande smörjmedel är fasta smörjmedel och extremtryckssmörjmedel även effektiva för att minska viktförlusten på borrkronan. När viktförlust på borrkronan uppstår under riktad borrning i hårda formationer, har tillsats av 200–300 kg expanderad grafit åt gången en god effekt på att lösa upp viktförlusten på borrkronan som orsakas av dålig smörjförmåga.

Kontakt: Maj Ye

Mobil/Whatsapp:+0086-18109206861
E-post:landrill@landrilltools.com
Web: www.landrilltools.com