基于振动实测的非均质地层钻头失效分析与对策

作者:孔华; 兰凯; 刘香峰; 刘明国; 晁文学; 郗刘明

摘要:四川盆地作为国内页岩气开发的重点区域,通过近几年的不断攻关和实践,机械钻速得到了提高,但由于受地层复杂、可钻性差、非均质性强等地质因素的影响,导致井下钻柱系统不良振动剧烈,容易出现钻头损坏严重、钻速较低等问题,严重影响了钻井时效。为了解决上述难题,以该盆地涪陵工区上二叠统龙潭组-中二叠统茅口组为例,采用井下振动高频测量工具的实测手段,测量了钻头-钻柱系统的动态振动加速度参数,结合地层的岩性和矿物组分分析,研究钻头失效原因与对策,并开展了现场试验。研究结果表明:①在非均质地层中钻进的钻头-钻柱系统产生了大于40 m/s^2的高幅值瞬时冲击振动,高幅值的瞬时冲击是导致钻头先期失效的主要原因;②提出了抑制高幅值的瞬时冲击振动采用"减振+增压"工具组合和避免井下工具共振的钻井参数;③采用钻井新参数的试验井比邻井的高幅值瞬时振动降低了17%,单只钻头进尺增加24%,钻头工作环境得到了较大的改善,钻头使用数量减少。结论认为,该研究成果能够有效地改善钻头-钻柱系统的振动状态,有利于达成延长钻头使用寿命的目标。

分类:
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关键词:
  • 四川盆地
  • 钻头
  • 可钻
  • 非均质
  • 振动测量
  • 冲击
  • 振动加速
  • 减振工具
  • 临界转速

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期刊名称:天然气工业

期刊级别:北大期刊

期刊人气:6100

杂志介绍:
主管单位:中国石油天然气集团有限公司
主办单位:四川石油管理局有限公司;中国石油天然气股份有限公司;西南油气田分公司;中国石油集团川庆钻探工程有限公司
出版地方:四川
快捷分类:工业
国际刊号:1000-0976
国内刊号:51-1179/TE
邮发代号:62-14
创刊时间:1981
发行周期:月刊
期刊开本:A4
下单时间:1-3个月
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