CN112182799A - 一种双鱼石构造高研磨性地层钻头选型方法 - Google Patents

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朱红钧
高磊
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Abstract

本发明公开了一种双鱼石构造高研磨性地层钻头选型方法，包括以下步骤：分析目标地层的地质特点；选取不同类型的钻头，在不同模拟围压情况下，对目标地层进行可钻性实验，得到各类钻头的可钻性级值；选取可钻性极值更低的类型的钻头，选择该类型的各型号钻头对目标地层的进行现场试验，获得各型号钻头的效果参数；根据所述效果参数选择效果更优的钻头型号。本发明能够根据目标地层的地质特点选择适合的钻头，提高机械钻速，从而提高油气开采效率。

Description

一种双鱼石构造高研磨性地层钻头选型方法
技术领域
本发明涉及油气藏开采技术领域，特别涉及一种双鱼石构造高研磨性地层钻头选型方法。
背景技术
双鱼石构造是川西北部地区龙门山前推覆带的重要勘探开发区域，埋深深，潜力大。据报道，双鱼石区块目前累计生产天然气1.72亿立方米，外输净化气1.3亿立方米，规模效益开发效果良好。但是，在新钻井时，超深井钻井工程面临多压力系统、多套地层可钻性差、安全密度窗口窄等难点，其中纵向上自流井组、须家河组、吴家坪组等多套复杂难钻地层，机械钻速低，钻头寿命短，导致全井钻井周期长，因此突破机械钻速低的瓶颈便成为了该区块提速的关键。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种双鱼石构造高研磨性地层钻头选型方法，能够选取合适的钻头，使得在钻取高研磨性地层时能够提高机械钻速。
本发明的技术方案如下：
一种双鱼石构造高研磨性地层钻头选型方法，包括以下步骤：
分析目标地层的地质特点；选取不同类型的钻头，在不同模拟围压情况下，对目标地层进行可钻性实验，得到各类钻头的可钻性级值；
选取可钻性极值更低的类型的钻头，选择该类型的各型号钻头对目标地层的进行现场试验，获得各型号钻头的效果参数；
根据所述效果参数选择效果更优的钻头型号。
作为优选，所述钻头的类型包括牙轮钻头、PDC钻头。
作为优选，所述可钻性级值根据岩石可钻性测定及分级方法进行确定。
作为优选，进行现场试验时，试验条件包括钻压、转速、排量、泵压。
作为优选，所述效果参数包括对钻头优选影响程度从大到小的平均机械钻速、进尺、钻头磨损情况。
本发明的有益效果是：
本发明根据目标地层的地质特点选择适合的钻头，能够提高机械钻速，从而提高油气开采效率；其中通过分析目标地层的地质特点，能够获得所述目标地层的钻取难点，针对所述钻取难点再进一步分析选择合适的钻头，能够提高优选效率；通过对钻头进行可钻性分析，可初步判断目标地层适用的钻头类型；通过进行现场试验，能够获得不同型号的钻头使用效果参数，根据所述效果参数即可优选出最适合目标地层的钻头。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例须家河组333.4mm井段钻头选取结果示意图；
图2为本发明实施例须家河组241.3mm井段钻头选取结果示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互结合。
需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不是用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语；使用的术语中“上”、“下”、“左”、“右”等通常是针对附图所示的方向而言，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言；同样地，为便于理解和描述，“内”、“外”等是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。但上述方位词并不用于限制本发明。
一种双鱼石构造高研磨性地层钻头选型方法，包括以下步骤：
分析目标地层的地质特点；选取不同类型的钻头，所述钻头的类型包括牙轮钻头、PDC钻头，在不同模拟围压情况下，对目标地层进行可钻性实验，得到各类钻头的可钻性级值，所述可钻性级值根据SY-T5426-2000《岩石可钻性测定及分级方法》进行确定；
选取可钻性极值更低的类型的钻头，选择该类型的各型号钻头对目标地层的进行现场试验，试验条件包括钻压、转速、排量、泵压，获得各型号钻头的效果参数，所述效果参数包括对钻头优选影响程度从大到小的平均机械钻速、进尺、钻头磨损情况；
根据所述效果参数选择效果更优的钻头型号。
在一个具体的实施例中，将双鱼石构造中的须家河组作为目标地层，进行钻头优选，具体方法如下：
首先，分析须家河的地质特点，其地质特点如下：地层含砂砾岩互层和砂泥岩互层，憋跳钻现象时有发生，钻头进尺短；地层岩性致密、抗压强度较高、研磨性强、软硬交错频繁，牙轮钻头磨损快，常规PDC钻头崩齿现象也较为严重。
然后，选择牙轮钻头和PDC钻头，在不同模拟围压情况下，对须家河组进行可钻性实验，实验结果如表1所示：
表1可钻性实验结果
Figure BDA0002685825620000031
根据表1，选择可钻性级值更低的PDC钻头进行进一步分析，为了验证可钻性级值更高的牙轮钻头并不适用，下面也对牙轮钻头进行进一步分析。选择KM633复合式钻头、GSI1606T混镶钻头、SJT617GG牙轮钻头、HJT637GL牙轮钻头对须家河组333.4mm井段进行现场试验，试验结果如表2、表3和图1所示：
表2须家河组333.4mm井段现场试验结果
Figure BDA0002685825620000032
表3须家河组333.4mm井段现场试验钻头分类统计
Figure BDA0002685825620000033
Figure BDA0002685825620000041
根据表2、表3和图1可知，PDC钻头配合优质高效螺杆在须家河333.4mm井段机械钻速可取得较高的机械钻速和单只钻头进尺。混镶PDC钻头因试验井段有限，单只钻头进尺偏低，但机械钻速仍较高。综合来看，推荐在该段使用6刀翼胎体PDC钻头。
选择4只混镶钻头对须家河组241.3mm井段7井进行现场试验，平均机械钻速为3.18m/h，起出钻头有不同程度磨损，磨损严重的外径最多磨小达到4cm。须家河组241.3mm井段的现场试验结果如表4、表5和图2所示：
表4须家河组241.3mm井段现场试验结果
Figure BDA0002685825620000042
Figure BDA0002685825620000051
表5须家河组241.3mm井段现场试验钻头分类统计
钻头只数(只) 平均进尺(m) 平均纯钻(h) 平均机械钻速(m/h)
牙轮钻头 1 11.09 27 0.41
混镶PDC 15 200.2 84.8 2.36
非平面齿PDC 3 221.58 84.25 2.63
孕镶钻头 4 54.54 72.02 0.76
根据表4、表5和图2可知，混镶PDC钻头和非平面齿PDC钻头配合优质高效螺杆在须家河241.3mm井段机械钻速和单只钻头进尺均较孕镶金刚石钻头和牙轮钻头大幅提高。总体来说，混镶PDC钻头磨损较非平面齿PDC钻头更严重。综合来看，推荐在该段使用5刀非平面齿PDC钻头，使用过程中钻时升高应立即停止钻进，钻遇硅质石英砂岩地层，研磨性过强时，建议下入孕镶金刚石钻头。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种双鱼石构造高研磨性地层钻头选型方法，其特征在于，包括以下步骤：
分析目标地层的地质特点；选取不同类型的钻头，在不同模拟围压情况下，对目标地层进行可钻性实验，得到各类钻头的可钻性级值；
选取可钻性极值更低的类型的钻头，选择该类型的各型号钻头对目标地层的进行现场试验，获得各型号钻头的效果参数；
根据所述效果参数选择效果更优的钻头型号。
2.根据权利要求1所述的双鱼石构造高研磨性地层钻头选型方法，其特征在于，所述钻头的类型包括牙轮钻头、PDC钻头。
3.根据权利要求1所述的双鱼石构造高研磨性地层钻头选型方法，其特征在于，所述可钻性级值根据岩石可钻性测定及分级方法进行确定。
4.根据权利要求1所述的双鱼石构造高研磨性地层钻头选型方法，其特征在于，进行现场试验时，试验条件包括钻压、转速、排量、泵压。
5.根据权利要求4所述的双鱼石构造高研磨性地层钻头选型方法，其特征在于，所述效果参数包括对钻头优选影响程度从大到小的平均机械钻速、进尺、钻头磨损情况。
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