2019年2月19日星期二

鑽頭鑽速的影響因素



  1) 地層沉積年代遠,地層硬度高、不均模具工具質,部分層段研磨性高。

  厚度在500m以上的自流井組,泥頁岩,砂岩互層,砂泥岩致密,硬度高,須家河段為泥岩夾石英砂岩,硅質膠結,岩石硬度達7級;二疊系陽新統地層岩石可鑽性級值為4。7~7。5,岩石軟硬變化大,因高圍壓作用,二疊系灰岩硬度高出三疊系3倍以上,且央帶燧石結核,煤及黃鐵礦。

  2) 井眼不穩定。

  川東高陡構造井的上部沙溪廟組刻磨機一珍珠衝組地層(井深0~2500m),岩性主要是砂,泥、頁岩互層。由於岩石水敏性強以及高陡構造的地應力聯合作用,使井眼很容易失穩,井壁嚴重坍塌。為了平衡垮塌而提高鑽井液密度。導致機械鑽速大幅降低,如天東26井在沙溪廟組、自流井組地層鑽井中鑽井液密度提至1。35~1。63g/cm3,由高液柱壓力產生的“壓持效應”使機械鑽速降至鑽頭0。96m/h;二疊系的龍潭組、梁山組也極易垮塌。

  3)地層傾角大,地層傾角8~55。,最高達85。,容易發生地層自然造斜。

  為了控制井斜往往采取輕壓吊打的措施,從而大大降低了鑽井速度。

  4)地層壓力系統復雜,從負壓到異常高壓相互交錯,具有縱向上壓力系統的多樣性和橫向上壓力系統相對獨立性。

  碳酸鹽岩氣藏有裂縫性、孔隙性和裂縫一孔隙性3類產層。孔隙性氣藏壓力規律性較清楚,基本表現為常壓,能實現平衡鑽井,如川東石炭系、長興生物礁等。而裂縫性氣層壓力依賴於地質運動的強弱及岩石本身的強度•規律性差,很難預測。鑽井時按有裂縫存在而采用高磁盤密度鑽井液鑽進。導致過平衡影響機械鑽速,但采用低密度鑽井液快速強鑽,突遇裂縫井噴的風險很大。陽新組、長興組兩個高壓產層,由於壓力梯度高,岩石硬度大,並且地層深度深,鑽井液密度通常為1。50g/cm3;(雲安6井最高壓力梯度達2。45MPa/hm,鑽井液密度2。41g/cm3),致使鑽速長期徘徊在1。00m/h左右。

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