CN114753762A - 一种用于中深层地热钻井施工的钻探工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于中深层地热钻井施工的钻探工艺，涉及钻井施工技术领域。该一种用于中深层地热钻井施工的钻探工艺，包括在开孔的位置上搭建转盘直驱钻杆，启动转盘直驱钻杆对开孔处进行钻孔施工，施工深度在360米以内，钻孔施工中添加钻井液。通过采用与钻头直径略小的液动螺杆钻具进行钻探施工，转盘直驱钻杆对钻头外泥浆泵压进行了降压，同时上部钻杆无需高速转动，解决了钻头上部钻杆对孔壁泥皮破坏的问题，不仅有效的提高了钻探效率，且对防止井壁泥皮破坏、孔壁坍塌起到了明显的效果，通过在钻井施工过程中增加钻井液可以有效的清洁井底，携带岩屑，保持井底清洁，避免钻头重复切削，减少磨损，提高施工效率。
Description
技术领域
本发明涉及钻井施工技术领域，具体为一种用于中深层地热钻井施工的钻探工艺。
背景技术
原中深层地热钻井施工采用的是转盘直驱钻杆、牙轮钻头或复合片钻头，泥浆大泵量循环，转盘扭矩通过钻杆传到钻头部位钻进。钻探深度增大后转盘扭矩损失比较大，而且大泵量循环泥浆对井壁的冲刷和井内钻杆高速档钻进对井壁泥皮的磕碰，会使得井壁坍塌风险增大，因此中深层地热钻井施工中遇到大深度裸孔段第三系强风化泥岩地层、三叠系泥岩砂岩互层，预防孔壁坍塌保持井壁稳定极为重要。为此特提出一种用于中深层地热钻井施工的钻探工艺来提高钻井效率，减少和避免井壁的坍塌风险，防止井内事故。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于中深层地热钻井施工的钻探工艺。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于中深层地热钻井施工的钻探工艺，包括以下步骤：
S1、首先充分收集在充分分析研究已有地质、地球物理、地球化学勘查资料的基础上，选择合适位置进行初步开孔；
S2、在S1步骤中开孔的位置上搭建转盘直驱钻杆，启动转盘直驱钻杆对开孔处进行钻孔施工，施工深度在360米以内，所述钻孔施工中添加钻井液；
S3、转盘直驱钻杆施工深度到达360米时，停止施工，然后下入石油套管进行固井；
S4、转盘直驱钻杆停止施工后在其底端安装转盘直驱钻杆，转盘直驱钻杆安装结束后启动转盘直驱钻杆继续运作，直至钻探施工结束。
优选的，所述S2步骤中，所述石油套管的直径为273.05CM。
优选的，所述S2步骤中，所述石油套管的外部填充水泥。
优选的，所述S2步骤中开孔的位置上还可以搭建牙轮钻头或复合片钻头。
优选的，所述S2步骤中钻井液由以下的质量份数的原料组成：钠膨润土备20-30份、无水碳酸钠1-2份、温度稳定剂0.5-2份、降滤失剂2-3份、增粘剂3-5份、变形封堵剂2-4份、加重剂重晶石5-8份、余量为水。
优选的，所述粘土抑制剂为氯化钾，所述温度稳定剂为磺化酚醛树脂及其改性物、铬酸盐类、磺化褐煤改性物中的一种或多种。
优选的，所述钻井液的制备包括以下步骤：首先把配置定量的钠膨润土倒入水中，然后在高速搅拌下加入降滤失剂，接着加入无水碳酸钠进行低速搅拌，搅拌过程中加入温度稳定剂、增粘剂和变形封堵剂，搅拌时间在10-20分钟，搅拌转速为200-300转每分钟，最后加入加重剂重晶石即得钻井液。
(三)有益效果
本发明提供了一种用于中深层地热钻井施工的钻探工艺。具备以下有益效果：
1、本发明提供一种用于中深层地热钻井施工的钻探工艺，在钻探过程中为防止大泵量高泵压及钻杆高速旋转破坏孔壁泥皮，采用与钻头直径略小的液动螺杆钻具进行钻探施工，转盘直驱钻杆对钻头外泥浆泵压进行了降压，同时上部钻杆无需高速转动，解决了钻头上部钻杆对孔壁泥皮破坏的问题，不仅有效的提高了钻探效率，且对防止井壁泥皮破坏、孔壁坍塌起到了明显的效果。
2、本发明一种用于中深层地热钻井施工的钻探工艺，该工艺通过在钻井施工过程中增加钻井液可以有效的清洁井底，携带岩屑，保持井底清洁，避免钻头重复切削，减少磨损，提高施工效率，同时可以降低钻头的温度，减少钻具磨损，提高钻头的使用寿命，同时在钻井液中增加加重剂重晶石可以降低岩屑的沉降速率，避免沉沙卡钻，该钻井液的制备简单，制备效率高，大大降低了钻井液的使用成本，提高了中深层地热钻井施工的钻探效率。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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，本领域普通技术人员在没有做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。
实施例一：
本发明实施例提供一种用于中深层地热钻井施工的钻探工艺，包括以下步骤：
S1、首先充分收集在充分分析研究已有地质、地球物理、地球化学勘查资料的基础上，选择合适位置进行初步开孔；
S2、在S1步骤中开孔的位置上搭建转盘直驱钻杆，启动转盘直驱钻杆对开孔处进行钻孔施工，施工深度在360米以内，钻孔施工中添加钻井液；
S3、转盘直驱钻杆施工深度到达360米时，停止施工，然后下入石油套管进行固井；
S4、转盘直驱钻杆停止施工后在其底端安装转盘直驱钻杆，转盘直驱钻杆安装结束后启动转盘直驱钻杆继续运作，直至钻探施工结束。
为防止大泵量高泵压及钻杆高速旋转破坏孔壁泥皮，采用与钻头直径略小的液动螺杆钻具进行钻探施工，转盘直驱钻杆对钻头外泥浆泵压进行了降压，同时上部钻杆无需高速转动，解决了钻头上部钻杆对孔壁泥皮破坏的问题，不仅有效的提高了钻探效率，且对防止井壁泥皮破坏、孔壁坍塌起到了明显的效果
S2步骤中，石油套管的直径为273.05CM。
S2步骤中，石油套管的外部填充水泥，通过填充水泥可以对石油套管的外部进行加固，达到固井的效果。
S2步骤中开孔的位置上还可以搭建牙轮钻头或复合片钻头。
S2步骤中钻井液由以下的质量份数的原料组成：钠膨润土备20-30份、无水碳酸钠1-2份、温度稳定剂0.5-2份、降滤失剂2-3份、增粘剂3-5份、变形封堵剂2-4份、加重剂重晶石5-8份、余量为水。
粘土抑制剂为氯化钾，温度稳定剂为磺化酚醛树脂及其改性物、铬酸盐类、磺化褐煤改性物中的一种或多种。
钻井液的制备包括以下步骤：首先把配置定量的钠膨润土倒入水中，然后在高速搅拌下加入降滤失剂，接着加入无水碳酸钠进行低速搅拌，搅拌过程中加入温度稳定剂、增粘剂和变形封堵剂，搅拌时间在10-20分钟，搅拌转速为200-300转每分钟，最后加入加重剂重晶石即得钻井液。
通过在钻井施工过程中增加钻井液可以有效的清洁井底，携带岩屑，保持井底清洁，避免钻头重复切削，减少磨损，提高施工效率，同时可以降低钻头的温度，减少钻具磨损，提高钻头的使用寿命，同时在钻井液中增加加重剂重晶石可以降低岩屑的沉降速率，避免沉沙卡钻，该钻井液的制备简单，制备效率高，大大降低了钻井液的使用成本，提高了中深层地热钻井施工的钻探效率。
实施例二：
本发明实施例提供一种用于中深层地热钻井施工的钻探工艺，包括以下步骤：
S1、首先充分收集在充分分析研究已有地质、地球物理、地球化学勘查资料的基础上，选择合适位置进行初步开孔；
S2、在S1步骤中开孔的位置上搭建转盘直驱钻杆，启动转盘直驱钻杆对开孔处进行钻孔施工，施工深度在360米以内，钻孔施工中添加钻井液；
S3、转盘直驱钻杆施工深度到达360米时，停止施工，然后下入石油套管进行固井；
S4、转盘直驱钻杆停止施工后在其底端安装转盘直驱钻杆，转盘直驱钻杆安装结束后启动转盘直驱钻杆继续运作，直至钻探施工结束。
为防止大泵量高泵压及钻杆高速旋转破坏孔壁泥皮，采用与钻头直径略小的液动螺杆钻具进行钻探施工，转盘直驱钻杆对钻头外泥浆泵压进行了降压，同时上部钻杆无需高速转动，解决了钻头上部钻杆对孔壁泥皮破坏的问题，不仅有效的提高了钻探效率，且对防止井壁泥皮破坏、孔壁坍塌起到了明显的效果。
S2步骤中，石油套管的直径为273.05CM。
S2步骤中，石油套管的外部填充水泥，通过填充水泥可以对石油套管的外部进行加固，达到固井的效果。
S2步骤中开孔的位置上还可以搭建牙轮钻头或复合片钻头。
S2步骤中钻井液由以下最佳质量份数的原料组成：钠膨润土备20份、无水碳酸钠2份、温度稳定剂2份、降滤失剂3份、增粘剂3份、变形封堵剂2份、加重剂重晶石5份、余量为水。
粘土抑制剂为氯化钾，温度稳定剂为磺化酚醛树脂及其改性物、铬酸盐类、磺化褐煤改性物中的一种或多种。
钻井液的制备包括以下步骤：首先把配置定量的钠膨润土倒入水中，然后在高速搅拌下加入降滤失剂，接着加入无水碳酸钠进行低速搅拌，搅拌过程中加入温度稳定剂、增粘剂和变形封堵剂，搅拌时间在10-20分钟，搅拌转速为200-300转每分钟，最后加入加重剂重晶石即得钻井液，钻井液中添加变形封堵剂可以有效的防止井壁坍塌，防止井内事故发生，钻井液中添加降滤失剂可以有效的降低钻井液的损耗，降低钻井液的使用成本。
通过在钻井施工过程中增加钻井液可以有效的清洁井底，携带岩屑，保持井底清洁，避免钻头重复切削，减少磨损，提高施工效率，同时可以降低钻头的温度，减少钻具磨损，提高钻头的使用寿命，同时在钻井液中增加加重剂重晶石可以降低岩屑的沉降速率，避免沉沙卡钻，该钻井液的制备简单，制备效率高，大大降低了钻井液的使用成本，提高了中深层地热钻井施工的钻探效率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种用于中深层地热钻井施工的钻探工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1、首先充分收集在充分分析研究已有地质、地球物理、地球化学勘查资料的基础上，选择合适位置进行初步开孔；
S2、在S1步骤中开孔的位置上搭建转盘直驱钻杆，启动转盘直驱钻杆对开孔处进行钻孔施工，施工深度在360米以内，所述钻孔施工中添加钻井液；
S3、转盘直驱钻杆施工深度到达360米时，停止施工，然后下入石油套管进行固井；
S4、转盘直驱钻杆停止施工后在其底端安装转盘直驱钻杆，转盘直驱钻杆安装结束后启动转盘直驱钻杆继续运作，直至钻探施工结束。
2.根据权利要求1所述的一种用于中深层地热钻井施工的钻探工艺，其特征在于：所述S2步骤中，所述石油套管的直径为273.05CM。
3.根据权利要求1所述的一种用于中深层地热钻井施工的钻探工艺，其特征在于：所述S2步骤中，所述石油套管的外部填充水泥。
4.根据权利要求1所述的一种用于中深层地热钻井施工的钻探工艺，其特征在于：所述S2步骤中开孔的位置上还可以搭建牙轮钻头或复合片钻头。
5.根据权利要求1所述的一种用于中深层地热钻井施工的钻探工艺，其特征在于：所述S2步骤中钻井液由以下的质量份数的原料组成：钠膨润土备20-30份、无水碳酸钠1-2份、温度稳定剂0.5-2份、降滤失剂2-3份、增粘剂3-5份、变形封堵剂2-4份、加重剂重晶石5-8份、余量为水。
6.根据权利要求5所述的一种用于中深层地热钻井施工的钻探工艺，其特征在于：所述粘土抑制剂为氯化钾，所述温度稳定剂为磺化酚醛树脂及其改性物、铬酸盐类、磺化褐煤改性物中的一种或多种。
7.根据权利要求5所述的一种用于中深层地热钻井施工的钻探工艺，其特征在于：所述钻井液的制备包括以下步骤：首先把配置定量的钠膨润土倒入水中，然后在高速搅拌下加入降滤失剂，接着加入无水碳酸钠进行低速搅拌，搅拌过程中加入温度稳定剂、增粘剂和变形封堵剂，搅拌时间在10-20分钟，搅拌转速为200-300转每分钟，最后加入加重剂重晶石即得钻井液。
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