CN112647849B - 一种海上钻井海水深钻方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及海上钻井领域，公开一种海上钻井海水深钻方法。通过优化钻进期间水力参数、扫浆时机，调整划眼次数及接立柱时间，避免了岩屑下沉产生的沉砂卡钻风险，通过调整不同循环参数，优化钻井液性能提高井眼清洁效果，在不同井段垫入不同流变性质的钻井液，降低了井壁失稳及井眼缩径风险，通过缩短下套管准备时间及在下套管过程中出现阻卡的预防与处理措施，可成功将套管下至设计深度。
Description
技术领域
本发明涉及海上钻井领域，尤其涉及一种海上钻井海水深钻方法。
背景技术
油气是伴随石油从油井中出来的气体，主要成分是甲烷、乙烷等，用作燃料和化工原料。随着海上钻井技术的发展，钻井的深度越来越大。
目前，现有海上钻井平台采用的海上钻井海水深钻方法主要存在以下问题：在钻井过程中，岩屑快速沉降，容易导致沉砂卡钻风险；在循环垫浆时，出现井眼缩径、井壁失稳的问题；在下套管的过程中，套管遇到卡阻时，容易导致套管无法顺利到位。
发明内容
基于以上问题，本发明的目的在于提供一种海上钻井海水深钻方法，规避了岩屑快速沉降带来的沉砂卡钻风险，避免了地层缩颈、井壁失稳，保证了下套管顺利到位。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种海上钻井海水深钻方法，包括以下步骤：
S1、根据井眼尺寸和钻井平台设备条件，优化钻进期间的水力参数，并在预设时间段泵入粘度≥120s的稠浆10方至18方，以使稠浆出钻头时，本柱的钻进结束；
S2、增加划眼时间，将钻屑带离井底并减缓下沉，以使停泵接立柱时，稠浆上返至距井底300m至400m，控制接立柱时间≤3min；
S3、钻进至完钻深度后，采用多种参数、多种性质的钻井液进行交替循环，以清洁井眼；
S4、根据地层特点，在多个井段垫入多种流变性质的钻井液；
S5、缩短下套管准备时间，并将套管下放到位。
作为本发明的海上钻井海水深钻方法的优选方案，在步骤S1中，钻进期间采用4200L/min至4500L/min的水力参数，并根据井眼轨迹控制要求，配合马达，选用50rpm至100rpm转速。
作为本发明的海上钻井海水深钻方法的优选方案，在步骤S1中，钻进1500m之前，每柱扫粘度120s稠浆10方至12方，钻进1500m至2500m时，每柱扫粘度120s稠浆12方至15方，钻进2500m至3000m时，每柱扫粘度120s稠浆15方至18方，根据扫稠浆参数计算相应的泵冲数。
作为本发明的海上钻井海水深钻方法的优选方案，在步骤S2中，钻进期间，对于憋泵、别扭矩的硬质夹层做记录，增加2-3次倒划眼，破坏硬质夹层。
作为本发明的海上钻井海水深钻方法的优选方案，在步骤S2中，钻进期间，对于定向井段的扭方位或降斜井段，增加2-3次划眼，修整井壁，以使井眼规则、平滑。
作为本发明的海上钻井海水深钻方法的优选方案，在步骤S3中，按照海水循环2周、30方稠浆、100方海水、30方稠浆、海水循环2周的方式进行循环携砂清洁井眼，循环参数采用60rpm、70rpm、80rpm、90rpm、100rpm、90rpm、110rpm的变转速错位循环，排量采用正常钻进排量的95％、100％、105％三种参数变化使用。
作为本发明的海上钻井海水深钻方法的优选方案，在步骤S4中，循环结束后垫入稠浆，浆柱结构自下而上依次为1.20SG稠般土浆800m、1.20SG聚合物稠浆800m、1.10SG稠般土浆800m，垫浆期间钻柱转速≤50rpm，垫浆排量与钻进期间排量保持一致。
作为本发明的海上钻井海水深钻方法的优选方案，在步骤S5中，减少井眼浸泡时间，起钻至井口，立井底钻具组合于钻台上，开始下入套管。
作为本发明的海上钻井海水深钻方法的优选方案，在步骤S5中，下套管过程中出现阻卡，尝试反向提活管串。
作为本发明的海上钻井海水深钻方法的优选方案，在步骤S5中，尝试3次反向提活管串无法提活后，接循环头，边冲边下，控制泵压不超过10MPa，排量逐步提高为2500/min至3000L/min，逐步提高下压吨位，采用多种下放速度下放。
本发明的有益效果为：
本发明提供的海上钻井海水深钻方法，首先，根据井眼尺寸和钻井平台设备条件，优化钻进期间的水力参数，并在预设时间段泵入粘度≥120s的稠浆10方至18方，以使稠浆出钻头时，本柱的钻进结束，其次，增加划眼时间，将钻屑带离井底并减缓下沉，以使停泵接立柱时，稠浆上返至距井底300m至400m，控制接立柱时间≤3min，然后，钻进至完钻深度后，采用多种参数、多种性质的钻井液进行交替循环，以清洁井眼，接着，根据地层特点，在多个井段垫入多种流变性质的钻井液，最后，缩短下套管准备时间，并将套管下放到位。本发明提供的海上钻井海水深钻方法，通过优化钻进期间水力参数、扫浆时机，调整划眼次数及接立柱时间，避免了岩屑下沉产生的沉砂卡钻风险，通过调整不同循环参数，优化钻井液性能提高井眼清洁效果，在不同井段垫入不同流变性质的钻井液，降低了井壁失稳及井眼缩径风险，通过缩短下套管准备时间及在下套管过程中出现阻卡的预防与处理措施，可成功将套管下至设计深度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明具体实施方式提供的海上钻井海水深钻方法的流程示意图；
图2是本发明具体实施方式提供的钻进期间扫浆示意图；
图3是本发明具体实施方式提供的井筒垫浆示意图。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-图3所示，本实施例提供一种海上钻井海水深钻方法，该海上钻井海水深钻方法包括以下步骤：
S1、根据井眼尺寸和钻井平台设备条件，优化钻进期间的水力参数，并在预设时间段泵入粘度≥120s的稠浆10方至18方，以使稠浆出钻头时，本柱的钻进结束；
S2、增加划眼时间，将钻屑带离井底并减缓下沉，以使停泵接立柱时，稠浆上返至距井底300m至400m，控制接立柱时间≤3min；
S3、钻进至完钻深度后，采用多种参数、多种性质的钻井液进行交替循环，以清洁井眼；
S4、根据地层特点，在多个井段垫入多种流变性质的钻井液；
S5、缩短下套管准备时间，并将套管下放到位。
需要说明的是，钻进期间的水力参数是指钻进过程中可控制的参数，主要包括钻压、转速、钻井液性能、泵量、泵压、泵率及其他水力参数。划眼是指在钻井时为了保证井眼的圆整，需要采用与原来井径相同的钻头，在井内进行上下及旋转运动，以修整井眼。钻井液是钻井过程中以其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体总称。钻井液按组成成分可分为清水、泥浆、无粘土相冲洗液、乳状液、泡沫和压缩空气等。清水是使用最早的钻井液，无需处理，使用方便，适用于完整岩层和水源充足的地区。泥浆是广泛使用的钻井液，主要适用于松散、裂隙发育、易坍塌掉块、遇水膨胀剥落等孔壁不稳定岩层。下套管是指当井钻至预定深度后需要固井时，把套管逐一连接下入井内的作业。而对所钻的油气井通过下套管注水泥以封隔油气水层加固井壁成为固井。
通过优化钻进期间水力参数、扫浆时机，调整划眼次数及接立柱时间，避免了岩屑下沉产生的沉砂卡钻风险，通过调整不同循环参数，优化钻井液性能提高井眼清洁效果，在不同井段垫入不同流变性质的钻井液，降低了井壁失稳及井眼缩径风险，通过缩短下套管准备时间及在下套管过程中出现阻卡的预防与处理措施，可成功将套管下至设计深度。
可选地，在步骤S1中，钻进期间采用4200L/min至4500L/min的水力参数，并根据井眼轨迹控制要求，配合马达，选用50rpm至100rpm转速。尺寸为17-1/2的井眼对应排量4400L/min至4600L/min，尺寸为16″的井眼对应排量4200/min至-4400L/min。
可选地，在步骤S1中，钻进1500m之前，每柱扫粘度120s稠浆10方至12方，钻进1500m至2500m时，每柱扫粘度120s稠浆12方至15方，钻进2500m至3000m时，每柱扫粘度120s稠浆15方至18方，根据扫稠浆参数计算相应的泵冲数。利用合理的水力参数，配合稠般土浆清扫及时将高浓度钻屑带离井底，规避了岩屑快速沉降带来的沉砂卡钻风险，确保顺利钻进至设计层位
可选地，在步骤S2中，钻进期间，对于憋泵、别扭矩的硬质夹层做记录，增加2-3次倒划眼，破坏硬质夹层。需要说明的是，在已钻成的井眼内，一面旋转钻具，一面下放钻具，同时开泵循环钻井液，称为划眼。如果将钻具一面旋转一面上提，并开泵循环钻井液，则称为倒划眼。倒划眼多用于提钻遇卡的井段，特别是井眼有键槽卡钻现象时，用倒划眼可以逐渐破坏键槽，保持井眼畅通。
可选地，在步骤S2中，钻进期间，对于定向井段的扭方位或降斜井段，增加2-3次划眼，修整井壁，以使井眼规则、平滑。划眼的作用在于修整井壁，清除附在井壁上的杂物，使井眼规则，畅通无阻。一般来说，在下钻遇阻的井段都要进行划眼，以利于下钻、下套管、测井、井壁取心等工作的进行。
可选地，在步骤S3中，按照海水循环2周、30方稠浆、100方海水、30方稠浆、海水循环2周的方式进行循环携砂清洁井眼，循环参数采用60rpm、70rpm、80rpm、90rpm、100rpm、90rpm、110rpm的变转速错位循环，排量采用正常钻进排量的95％、100％、105％三种参数变化使用。通过调整不同循环参数，优化钻井液性能提高井眼清洁效果。
可选地，在步骤S4中，循环结束后垫入稠浆，浆柱结构自下而上依次为1.20SG稠般土浆800m、1.20SG聚合物稠浆800m、1.10SG稠般土浆800m，垫浆期间钻柱转速≤50rpm，垫浆排量与钻进期间排量保持一致。在不同井段垫入不同流变性质的钻井液，降低了井壁失稳及井眼缩径风险。
为缩短下套管准备时间，可选地，在步骤S5中，减少井眼浸泡时间，起钻至井口，立井底钻具组合于钻台上，开始下入套管。为避免下套管卡阻，可选地，在步骤S5中，下套管过程中出现阻卡，尝试反向提活管串。为成功将套管下至设计深度，可选地，在步骤S5中，尝试3次反向提活管串无法提活后，接循环头，边冲边下，控制泵压不超过10MPa，排量逐步提高为2500/min至3000L/min，逐步提高下压吨位，采用多种下放速度下放。通过缩短下套管准备时间及在下套管过程中出现阻卡的预防与处理措施，可成功将套管下至设计深度。
本实施例提供的海上钻井海水深钻方法，通过优化钻进期间水力参数、扫浆时机，调整划眼次数及接立柱时间，避免了岩屑下沉产生的沉砂卡钻风险，通过调整不同循环参数，优化钻井液性能提高井眼清洁效果，在不同井段垫入不同流变性质的钻井液，降低了井壁失稳及井眼缩径风险，通过缩短下套管准备时间及在下套管过程中出现阻卡的预防与处理措施，可成功将套管下至设计深度。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (9)
1.一种海上钻井海水深钻方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、根据井眼尺寸和钻井平台设备条件，优化钻进期间的水力参数，并在预设时间段泵入粘度≥120s的稠浆10方至18方，以使稠浆出钻头时，本柱的钻进结束；
S2、增加划眼时间，将钻屑带离井底并减缓下沉，以使停泵接立柱时，稠浆上返至距井底300m至400m，控制接立柱时间≤3min；
S3、钻进至完钻深度后，采用多种参数、多种性质的钻井液进行交替循环，以清洁井眼；
S4、根据地层特点，在多个井段垫入多种流变性质的钻井液，循环结束后垫入稠浆，浆柱结构自下而上依次为1.20SG稠般土浆800m、1.20SG聚合物稠浆800m、1.10SG稠般土浆800m，垫浆期间钻柱转速≤50rpm，垫浆排量与钻进期间排量保持一致；
S5、缩短下套管准备时间，并将套管下放到位。
2.根据权利要求1所述的海上钻井海水深钻方法，其特征在于，在步骤S1中，钻进期间采用4200L/min至4500L/min的水力参数，并根据井眼轨迹控制要求，配合马达，选用50rpm至100rpm转速。
3.根据权利要求1所述的海上钻井海水深钻方法，其特征在于，在步骤S1中，钻进1500m之前，每柱扫粘度120s稠浆10方至12方，钻进1500m至2500m时，每柱扫粘度120s稠浆12方至15方，钻进2500m至3000m时，每柱扫粘度120s稠浆15方至18方，根据扫稠浆参数计算相应的泵冲数。
4.根据权利要求1所述的海上钻井海水深钻方法，其特征在于，在步骤S2中，钻进期间，对于憋泵、别扭矩的硬质夹层做记录，增加2-3次倒划眼，破坏硬质夹层。
5.根据权利要求1所述的海上钻井海水深钻方法，其特征在于，在步骤S2中，钻进期间，对于定向井段的扭方位或降斜井段，增加2-3次划眼，修整井壁，以使井眼规则、平滑。
6.根据权利要求1所述的海上钻井海水深钻方法，其特征在于，在步骤S3中，按照海水循环2周、30方稠浆、100方海水、30方稠浆、海水循环2周的方式进行循环携砂清洁井眼，循环参数采用60rpm、70rpm、80rpm、90rpm、100rpm、90rpm、110rpm的变转速错位循环，排量采用正常钻进排量的95％、100％、105％三种参数变化使用。
7.根据权利要求1所述的海上钻井海水深钻方法，其特征在于，在步骤S5中，减少井眼浸泡时间，起钻至井口，立井底钻具组合于钻台上，开始下入套管。
8.根据权利要求1所述的海上钻井海水深钻方法，其特征在于，在步骤S5中，下套管过程中出现阻卡，尝试反向提活管串。
9.根据权利要求8所述的海上钻井海水深钻方法，其特征在于，在步骤S5中，尝试3次反向提活管串无法提活后，接循环头，边冲边下，控制泵压不超过10MPa，排量逐步提高为2500/min至3000L/min，逐步提高下压吨位，采用多种下放速度下放。
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| CN109488212A (zh) * | 2018-10-23 | 2019-03-19 | 成都科盛石油科技有限公司 | 钻井工程中在页岩储层内的钻进与完钻方法 |
-
2020
- 2020-12-24 CN CN202011550262.7A patent/CN112647849B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112647849A (zh) | 2021-04-13 |
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