强造斜地层中扶正器简易满眼钻具的设计.pdf

#14#5中国井矿盐61999年第2期(总144期)

简易满眼钻具的设计

王伟湖北双环化工集团公司盐厂(湖北应城432407)

摘要:以盐井施工现场资料为基础,分析了产生井斜的地质、技术和工艺方面
的原因及井斜的危害,对满眼钻具的防斜原理、设计和安装进行了论证和计算。实践
证明,该钻具起到了控制井斜和提高钻速的作用,并对同类地层的水井施工、工程勘
察、工程地质勘察等有较广泛的适用性。
关键词:井斜满眼钻具盐井

普遍存在着井斜问题,不仅造成人力、物力、
1前言
财力的较大浪费,而且严重时甚至出现井眼
在盐井施工过程中,由于客观地质因素报废。
的存在和技术、工艺及管理方面的原因,盐井目前,我矿区的开发速度很快,工程量很

314氯化钠含量在扩槽期间,扩槽压力的其中一部分是支撑
卤水中氯化钠含量越高,溶解速度越慢,裂隙上部地层的作用力,倒井时必须保持压
出卤井出饱和卤水或过饱和卤水,不但不能力不卸,否则压开的地层就会闭合,使压裂失
扩大溶腔,反而有堵塞裂隙的可能,发生这种败。一定要遵循先关出卤井阀门,后关注水
情况,应赶快反压井。井阀门,先开注水井阀门,后开出水井阀门的
315注入水量原则。
反压井前注水井应有一定的注水量,注第二,要有连续性。倒井反压前要充分
水量多少,可说明裂隙大小。为保证裂隙不作好倒井准备工作,操作时停压、倒井、开泵
会闭合,注水井方向的裂隙要有保证。要一气呵成,不能中断,停压时间在1小时以
双井水溶水力压裂各井情况都不会一内,避免长时间停压关井。
样,反应的数据也不完全相同,以上所例举现第三,卸压排卤。倒井注水后,用淡水置
象不可能反应在一对井中,在基本反应出以换出裂隙中的卤水,可取得加快扩槽连通的
上情况的前提下,反压时间越早越好,因裂隙作用。卸压前两井压力一定要平衡,慢开卸
越小,在相同的注水排量下溶解速度会越快。压阀门,控制出水排量,保持地层的一定压
力,绝对不允许短时间把压力降到零。
4提前反压井应注意事项
第四,加大注水量,迅速溶解盐层,是扩
采用提前反压井的井,其裂隙都很小,而大裂隙的关键。淡水越多,在单位时间内溶
溶解的卤水饱和度又非常高,确实非常容易解盐层越快,所以只要有条件应尽量加大注
再结晶,造成裂隙堵塞或封闭裂隙,所以操作水量,即使出水含盐浓度低,也没有关系,待
时要特别注意以下几方面:低压连通后再控制排水量。
第一,保持地层压力,倒井时不能卸压。(收稿日期:1998105125)
5中国井矿盐61999年第2期(总144期)#15#

大。为了保证工程质量,加快开发进度,设计411地质因素
和推广防斜打直技术是亟待解决的问题。影响钻孔弯曲的地质因素主要是岩石的
各向异性和软硬互层。
2地层简介
由于沉积年代不同和地壳的运动,各层、
井田内均为第四纪地层所覆盖,主要为棕各向之间的物理、力学性质(硬度、塑性、孔隙
黄色、黄褐色、灰色粘土及亚粘土、粉砂岩组成。度等)均不同,钻孔延伸一旦受到硬块的阻
内夹数层流砂层、砾石层,一般厚度11m~碍,则形成促斜作用。
153m,往东渐厚。其底部砂砾石层分布广泛,厚在软硬交替地层中,产生孔斜的原因主
度9116m~42169m,有1~5层。单层厚0135m要是产生了作用于钻头的倾倒力矩,使钻具
~20130m,为本井田内的主要含水层。第四系在孔内偏倒。当钻孔遇层角超过临界值时,
地层与下第三纪地层为不整合接触。钻孔就顶层进;低于临界值时,钻孔则顺层
跑。
3现状及井斜的危害
412技术因素
我矿区钻井的主要设备是TSJ-1000钻井工程的技术因素主要包括设备安
型水源钻机、TBW850/50泥浆泵,配用装、钻具结构、尺寸等。技术因素一般是可避
«73mm内平扣钻杆和正阶梯三翼刮刀钻头。免的。
以优质钠化泥浆作冲洗液,正循环钻进。由钻具结构在钻进过程中经常起主要作
于地层的软硬交替和各向异性,加上钻具结用。由于井队只使用«219mm长612m的导
构不合理、各参数的不良配合以及钻探工片向管,配«350mm刮刀钻头开孔,故下部钻
面地抢进尺,导致多次出现断钻具、卡钻等孔具在孔内有较大的偏倒角。
内事故,甚至产生严重的孔斜。如我矿区井b131
E=sin-1=arcsin=1121b
队在1996年6月施工的某井,即因上述原l6200
因,出现严重井斜。结果三次下表层套管均其中:b)))孔壁间隙(mm)
遇阻。后经长时间的扫孔纠斜,才勉强下入。l)))粗径钻具长度(mm)
无论是从地质、钻探,还是采矿的角度E)))偏倒角(度)
看,井斜的危害都是很大的。首先,对钻井施由于操作中经常启下钻、划眼,以及钻头
工本身而言,井斜过大造成的困难是很多的。合金出刃大,钻具不同心等原因,易使孔壁间
如钻柱工作条件恶化,使用寿命减少,断钻频隙增大,会使偏倒角E增加