Hogyan lehet megakadályozni a fúrószár beragadását (a bit súlyvesztését) fúrás közben?

A „fúrófejre nehezedő súlyveszteség” (LWB) kifejezés olyan fúrási helyzetre utal, amikor a fúróra nehezedő tervezett súly (WOB) nem hat a fúrófejre. Ehelyett a fúrólyuk és a kút fala közötti túlzott súrlódás miatt a teljes alkalmazott súlyt a fúrófej nyeli el.

WOB alkalmazásakor a kútfurat zsugorodása gyakran azt okozza, hogy a súly teljes mértékben afúrószálvagy stabilizátorok. Ehhez folyamatos súly alkalmazása szükséges, de figyelembe kell venni a fúrószál nyomószilárdságát. Minden egyes súlynövekedés a fúrószál kismértékű lefelé irányuló mozgását eredményezheti; az ismételt súly alkalmazása lehetővé teszi, hogy a fúrószál elmozduljon a zsugorodott kútfurat-szakasz mellett. Abban a pillanatban, amikor a fúrószál elhagyja ezt a szakaszt, a fúrófej gyorsan hozzáér a kútfurat aljához. Mivel a WOB ezen a ponton magasabb, mint a normál fúrásnál, a fúrófej mélyebben hatol be a formációba, ami a nyomaték hirtelen növekedéséhez vezet. Ez a forgóasztal vagy a felső hajtás leállását okozhatja. Ha leállás történik, ne emelje fel hirtelen a fúrószálat – először engedje fel a nyomatékot. A normál fúrás ismételt beállítás után folytatható.

A fúrófej súlyvesztése jellemzően a következő esetekben fordul elő: függőleges kutak irányított fúrása visszadörzsározással vagy irányított kutak többszörös visszadörzsározási művelettel, ablakmarás és oldalirányú irányított fúrás, valamint vízszintes kút irányított fúrása. A kút pályája és a különböző ellenállási tényezők miatt a fúrószálra ható nyomás nehezen tud átjutni a fúrófejre. Az átfogó iszapmérő műszerek és súlyjelzők ezt a következőképpen mutatják: a fúrófej helyzete változatlan marad, és a WOB folyamatos növekedése ellenére sem történik súlynövekedés; a szivattyúnyomás nem emelkedik, és nem történik szivattyú eltömődése. A WOB további növekedése azonban a szivattyú hirtelen eltömődéséhez vezethet. Irányított kutak esetén a fúrófej súlyvesztése nemcsak a normál irányított működést zavarja, hanem a cső eltömődését is veszélyezteti, ha a műveletek nem megfelelőek.

1. A kútfúrólyuk pályavezérlésének megerősítése és a fúrószál konfigurációjának optimalizálása

A rossz fúrólyuk-pályából adódó fúrósúly-veszteség kezelése érdekében a fő mérnöki intézkedés a pályavezérlés javítása. Nagy szögű és kiterjesztett kinyúlású irányított kutak esetén teljes kútvezetésű vezérlést kell alkalmazni, hogy a kút eltérése és azimutja a tervvel összhangban maradjon, elkerülve a tervtől való eltérések miatti visszatágítást.

A rossz fúrólyuk-pályából adódó fúróeszköz súlyveszteségének kiküszöbölésére a leghatékonyabb megoldás a fúrórúd konfigurációjának egyszerűsítése: a fúrógallérok számának csökkentése és a nehéz fúrócsövek (HWDP) számának növelése. Ez csökkenti a fúrórúd merevségét, csökkenti a fúrórúd és az iszaplepény közötti érintkezési felületet, és megakadályozza mind a fúróeszköz súlyveszteségét, mind a differenciálmű beragadását.

A vízszintes kutak fúrófejének súlyvesztése esetén az intézkedéseknek a kút tisztítására, kenésére és a fúró üzemeltetési technikáira kell összpontosítaniuk.

2. Fokozott tisztítás

A tisztítás fokozása magában foglalja a kútfúrások tisztítását és a felszíni iszaptisztítást felszíni szilárdanyag-szabályozó berendezésekkel.

A sár nyesedékszállító képességének javítása

A legújabb irányított fúrási projektekben gyakran használnak PDC fúrófejeket kormányozható motortechnológiával kombinálva, amelyek viszonylag gyors forgási sebességet érnek el, és finom részecskékké őrlik a fúrólyukat – ami bizonyos kihívásokat jelent a kúttisztítás során.

Különböző kútszakaszok elmozdulási követelményei:A φ311 mm-es kútszelvény esetében az elmozdulásnak nagyobbnak kell lennie, mint 3,4 m³/perc; a φ216 mm-es kútszelvény esetében pedig nagyobbnak kell lennie, mint 1,1 m³/perc.

Az iszap reológiai paramétereinek beállítása a fúrólyukakból származó fúrólyukak alapján:Alacsony szilárdanyag-tartalmú polimer fúrófolyadék esetén a dinamikus képlékenységi arányt 0,42 és 0,50 között kell szabályozni a jó forgácshordozó hatás biztosítása érdekében. Az iszap viszkozitását és a gélszilárdságot illetően a nagy szögű irányított kutak viszkozitását 48 másodperc felett kell tartani – a magas viszkozitás és a gélszilárdság segít megelőzni a forgács függőleges süllyedését.

Egy fúrási projekt során, amikor a kút dőlésszöge 50–60 fok volt, a szerves pozitív gél hozzáadása az iszap viszkozitását körülbelül 42 másodpercre csökkentette, ami gyenge fúróanyag-visszanyeréshez és a fúró súlyának csökkenéséhez vezetett irányított fúrás során. A normál fúrási körülmények az iszap viszkozitásának 50 másodpercre való emelése után helyreálltak.

A 200–300 méternél mélyebb kutak esetében a vízszintes kutakat 20–30 fokos eltéréssel lehet a kútszakaszhoz húzni. Az irányított fúráshoz használt fúrószál konfigurációjában általában több fúrógallér-állvány található. Az újonnan fúrt kútfuratokban a fúrógallérok jelenléte növeli a gyűrű alakú iszap-visszatérési sebességet, így a fúrótörmelék-ágyak általában a régi kútfuratba települnek. Ezért egyes fúrócsapatok csak az újonnan fúrt kútszakaszt húzzák ki, aminek kevés hatása van a fúrótörmelék-ágyak feltörésére.

3. Javítsa a sár kenőképességét és a sársütemény minőségét

Fokozza a sár kenőképességét

A sár kenőképességének javítására irányuló konkrét intézkedések közé tartozik először is a kenőanyagok adagjának növelése, másodszor pedig különböző kenőanyagok kombinációjának használata.

Irányított fúrás során a nyersolajat általában az iszaphoz keverik irányított műveletek során. Bár a nyersolaj jó kenőképességgel rendelkezik, hozzáadása rontja az iszaplepény minőségét. Ezért irányított fúrási műveletek során a nyersolajat vízbázisú kenőanyagokkal együtt kell használni. Ez nemcsak a kenési problémát oldja meg, hanem elkerüli a túlzott nyersolajadagolás okozta vastag iszaplepényeket is.

A csúszó súrlódás a súrlódási együtthatóval növekszik. Ennek megoldására körülbelül 3-5 tonna nyersolajat lehet az iszapba keverni, a nyersolaj-tartalom pedig nem haladhatja meg a 9-10%-ot.

Javítsa a sársütemény minőségét

A sárpogácsa minőségének javítása érdekében szulfonált aszfaltot és fenolgyantát lehet hozzáadni. A kiváló minőségű sárpogácsa csökkenti a zabla súlyvesztése miatti differenciális összeragadás kockázatát.

A folyékony kenőanyagok mellett a szilárd kenőanyagok és az extrém nyomású kenőanyagok is hatékonyan csökkentik a fúrófej súlyveszteségét. Amikor kemény formációkban irányított fúrás során súlyveszteség lép fel a fúrófejen, 200–300 kg expandált grafit egyszeri hozzáadása jó hatással van a rossz kenőképesség által okozott súlyveszteség megoldására.

Kapcsolat: Május Ye

Mobil/WhatsApp:+0086-18109206861
Email:landrill@landrilltools.com
Web: www.landrilltools.com