秦世利,陶冶,宋吉明(.中海石油(中国)有限公司深圳分公司,广东 深圳 58067;.中海油能源发展股份有限公司工程技术深圳分公司,广东 深圳 58064)
伴随着油气田开发技术的不断提高,国内外的钻井工技术逐渐向高效、优质、快速的方向发展。PY34-1气田位于中国南海北部海域珠江口盆地番禺33自营区块,区域上位于中央隆起带的中部番禺低隆起,南部紧邻白云凹陷北缘[1]。地质层系自上而下分别为万山组、粤海组、韩江组、珠江组和珠海组。上部地层以松软的沙泥岩为主,少量含砾灰质夹层,抗压强度从20.68~62.05 MPa不等,可钻性较好,但频繁的岩性变化和砾岩较强的研磨性导致转差震动和切削齿磨损,严重影响钻头寿命。下部珠江组有大段的硬质灰质砂岩,抗压强度137.90~275.79 MPa,且具有极强的研磨性,导致钻头机械钻速低,钻井经济效益低下[2]。
近年来,随着常规PDC的广泛应用,PDC钻头的型号和质量上都进行了较大的改进,已经在软到硬的地层中逐渐使用,取得了较好的经济效益。PDC 钻头就是聚晶金刚石复合片钻头,它以金刚石为原料加入粘合剂在高温烧制而成。复合片为圆片状,金刚石层厚度一般小于1慢慢,PDC钻头采用圆形弧面进行破岩,钻遇砾岩钻井参数稍有不当将造成高速切削状态下砾石冲击损伤,导致刀翼外椎体破损或切削齿崩齿,如长期处于该状态将导致钻头损坏,降低了单趟钻进尺,加大了作业的成本。
PY34-1气田开发初期,12-1/4″井段主要使用常规PDC钻头和牙轮钻头,平均机械钻从速15.2~21.9 m/h不等,一次作业通常需要3~5只钻头才能完成该井段作业,单趟进尺523 ~1 012 m,出井钻头崩齿的现象较为普遍,个别钻头缩径现象严重。……