Kako preprečiti zatikanje vrtalne kolone (izguba teže svedra) pri vrtanju？

Izraz »izguba teže na svedrovcu« (LWB) se nanaša na scenarij med vrtanjem, ko načrtovana teža na svedrovcu (WOB) ne deluje na sveder. Namesto tega zaradi prekomernega trenja med vrtalno kolono in steno vrtine vso uporabljeno težo absorbira vrtalna kolona.

Pri uporabi WOB se zaradi krčenja vrtine vsa teža v celoti prenese navrtalna vrvicaali stabilizatorjev. To zahteva neprekinjeno uporabo teže, vendar je treba upoštevati tlačno trdnost vrtalne kolone. Vsako povečanje teže lahko povzroči majhen premik vrtalne kolone navzdol; ponavljajoča se uporaba teže omogoča, da se vrtalna kolona premakne mimo skrčenega dela vrtine. V trenutku, ko vrtalna kolona zapusti ta del, se sveder hitro dotakne dna vrtine. Ker je WOB na tej točki višji kot pri normalnem vrtanju, sveder prodre v formacijo globlje, kar povzroči nenadno povečanje navora. To lahko povzroči zastoj vrtljive mize ali zgornjega pogona. Če pride do zastoja, vrtalne kolone ne dvigujte nenadoma – najprej sprostite navor. Normalno vrtanje se lahko nadaljuje po večkratnih nastavitvah.

Do izgube teže na svedru običajno pride v naslednjih primerih: usmerjeno vrtanje navpičnih vrtin s povratnim razvrtavanjem ali usmerjene vrtine z več operacijami povratnega razvrtavanja, usmerjeno vrtanje z rezkanjem oken in stranskim rezkanjem ter usmerjeno vrtanje horizontalnih vrtin. Zaradi trajektorije vrtine in različnih dejavnikov upora je težko, da se tlak, ki se izvaja na vrtalno kolono, prenese na sveder. Iz celovitih instrumentov za karotažo izplake in indikatorjev teže se to kaže kot: položaj svedra ostane nespremenjen in kljub nenehnemu povečevanju WOB ni pridobljenih nobenih metrov; tlak črpalke se ne dvigne in črpalka se ne blokira. Vendar pa lahko nadaljnje povečanje WOB povzroči nenadno blokado črpalke. Pri usmerjenih vrtinah izguba teže na svedru ne le moti normalno usmerjeno delovanje, temveč tudi tvega zagozditev cevi, če je delovanje nepravilno.

1. Okrepiti nadzor nad trajektorijo vrtine in optimizirati konfiguracijo vrtalne kolone

Za odpravo izgube teže svedra zaradi slabe trajektorije vrtine je glavni inženirski ukrep izboljšanje nadzora trajektorije. Pri usmerjenih vrtinah z velikim kotom in dolgim ​​dosegom je treba uporabiti vodenje po celotni vrtini, da se odklon in azimut vrtine ohranita v skladu z zasnovo, s čimer se prepreči povratno vrtanje zaradi odstopanj od zasnove.

Za izgubo teže svedra zaradi slabe trajektorije vrtine je najučinkovitejša rešitev poenostavitev konfiguracije vrtalne kolone: ​​zmanjšanje števila vrtalnih vrat in povečanje števila težkih vrtalnih cevi (HWDP). To zmanjša togost vrtalne kolone, zmanjša kontaktno površino med vrtalno kolono in blatno pogačo ter prepreči tako izgubo teže svedra kot tudi diferencialno zatikanje.

Pri izgubi teže svedra v horizontalnih vrtinah se morajo ukrepi osredotočiti na čiščenje vrtine, mazanje in operativne tehnike vrtalnika.

2. Izboljšajte čiščenje

Izboljšano čiščenje vključuje čiščenje vrtin in čiščenje površinskega blata z uporabo opreme za nadzor trdnih snovi na površini.

Izboljšajte nosilnost blata

V novejših projektih usmerjenega vrtanja se pogosto uporabljajo svedri PDC v kombinaciji s tehnologijo krmiljenih motorjev, ki dosegajo relativno hitro vrtanje in zmeljejo odrezke v drobne delce, kar predstavlja določene izzive pri čiščenju vrtin.

Zahteve glede premika za različne odseke vrtine:Za odsek vrtine s premerom φ311 mm mora biti pretok večji od 3,4 m³/min; za odsek vrtine s premerom φ216 mm pa mora biti večji od 1,1 m³/min.

Prilagodite reološke parametre blata glede na vrnitev izkopanih materialov iz vrtine:Pri vrtalni tekočini z nizko vsebnostjo trdnih snovi na osnovi polimerov je treba dinamično plastično razmerje nadzorovati med 0,42 in 0,50, da se zagotovi dober učinek prenašanja odrezkov. Kar zadeva viskoznost blata in trdnost gela, je treba viskoznost vrtin z visokim kotom vzdrževati nad 48 sekundami – visoka viskoznost in trdnost gela pomagata preprečiti navpično posedanje odrezkov.

V enem vrtalnem projektu, ko je bil odklon vrtine 50–60 stopinj, je dodatek organskega pozitivnega gela zmanjšal viskoznost blata na približno 42 sekund, kar je povzročilo slab vračanje izkopanih materialov iz vrtine in izgubo teže na svedru med usmerjenim vrtanjem. Normalni pogoji v vrtini so se vzpostavili po povečanju viskoznosti blata na 50 sekund.

Pri vrtinah z globino, ki presega 200–300 metrov, se lahko horizontalne vrtine potegnejo do odseka vrtine z odstopanjem 20–30 stopinj. V konfiguraciji vrtalne kolone za usmerjeno vrtanje je običajno vključenih več stojal vrtalnih obročev. V novo izvrtanih vrtinah prisotnost vrtalnih obročev poveča hitrost vračanja obročaste izplake, zato se plasti odrezkov običajno usedejo v staro vrtino. Zato nekatere vrtalne ekipe potegnejo le novo izvrtan odsek vrtine, kar ima majhen vpliv na razbijanje plasti odrezkov.

3. Izboljšajte mazljivost blata in kakovost blatne pogače

Izboljšajte mazljivost blata

Specifični ukrepi za izboljšanje mazljivosti blata vključujejo, prvič, povečanje odmerka maziv in, drugič, uporabo kombinacije različnih maziv.

Pri usmerjenem vrtanju se surova nafta običajno meša z blatom med usmerjenimi operacijami. Čeprav ima surova nafta dobro mazljivost, njen dodatek poslabša kakovost blata. Zato je treba pri usmerjenem vrtanju surovo nafto uporabljati skupaj z mazivi na vodni osnovi. To ne le reši problem mazanja, ampak tudi prepreči debele blatne kolače, ki jih povzroča prekomerno odmerjanje surove nafte.

Drsno trenje se povečuje s koeficientom trenja. Za rešitev tega problema je mogoče v blato vmešati približno 3–5 ton surove nafte, pri čemer vsebnost surove nafte ne presega 9–10 %.

Izboljšajte kakovost blatne torte

Za izboljšanje kakovosti izplake se lahko dodajo izplakovni materiali, kot sta sulfonirani asfalt in fenolna smola. Visokokakovostna izplakovna pogača zmanjšuje tveganje za diferencialno prijemanje zaradi izgube teže svedra.

Poleg tekočih maziv so pri zmanjševanju izgube teže svedra učinkovita tudi trdna maziva in maziva za ekstremne pritiske. Ko med usmerjenim vrtanjem v trdih formacijah pride do izgube teže svedra, ima dodajanje 200–300 kg ekspandiranega grafita naenkrat dober učinek na odpravo izgube teže svedra, ki jo povzroča slaba mazljivost.

Kontakt: May Ye

Mobilni telefon/Whatsapp:+0086-18109206861
E-pošta:landrill@landrilltools.com
Splet: www.landrilltools.com