马达总结Word文档格式.docx
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A:
钻具被卡
提离井底用小钻压重新打钻。
B:
钻具内部阻塞
起钻更换钻具。
2、
泵
压
逐
渐
增
高
钻头泥包
提离井底检压,如果压差高于起始压差,
试着通过变换流量和活动钻柱,如果仍
不成功就起钻。
钻头磨损
小心地继续打钻,如果钻速下降的非常多
就起钻换钻头。
C:
地层变化
提离井底检压,如果和起始压差一样则继
续打钻。
3、
缓慢
下降
漏失
检查泥浆返出体积。
钻柱穿孔
如果泥浆返出体积无明显变化,起钻
检查。
4、
无
进
尺
改变钻压、改变流量打钻。
提离井底并划眼。
起钻换钻头。
二、对现场作业的认识
现场作业前准备工作
1、仪器与工程人员到达现场后,应对设备及工具进行检查校对,如有损坏及时向基地设备工程师汇报并做记录。
检查工具包括:
集装箱、托盘、悬挂短节、短钻铤、导向马达、扶正器、非磁钻铤等等。
检查内容包括:
以上各工具数量、长度、形状、内外径、公母扣尺寸以及磨损情况等等。
2、及时与钻井监督以及各作业单位取得联系,以利于今后各项工作的顺利进行。
3、召开作业前准备会议,内容主要包括以下内容:
对整个丛式井作业进行研究,进一步确定作业方案(表层钻进顺序、预斜深度、弯角控制问题、马达本体扶正器等等);
充分了解马达特征,特别是排量、转速、压力降、上扣扭矩等;
早报、完井报告及时完成,使基地充分了解现场作业情况;
工程与仪器相互配合,优质、高效地完成任务;
牢固树立“安全第一”的思想等等。
现场作业全过程
(一)、表层作业
1、工程人员制定向井表层作业指令,并送监督办、钻台各一份,以利于监督、司钻根据具体情况同定向井工作人员进行协商。
2、定向井表层作业指令内容大体如下:
A、使用的导向钻具组合:
171/2"BIT(28*3)+95/8"PDM(1.4o)+161/2"STB+8"F/V+8"NMDC1+8"MWD+8"NMDC1+73/4"(F/J+JAR)+SUB+5"HWDP19
B、工程程序
●接钻头、检查马达、调马达弯角至所需角度。
●井口组装MWD、量MWDoffset值。
●下至井底试验MWD及马达。
●外排井钻至设计深度左右时,活动钻具循环携砂,待井底干净后,开始预斜钻进。
●初始造斜必须跟上一定的钻压,如跟不上钻压可降低泵排量控制钻时。
●初始造斜以及正常钻进时的钻压、排量、转盘转速的范围限制。
C、注意事项
(1)将空气包压力调至立管压力的30%~40%。
因为泵在往复工作时,每个液缸在一个冲程中排出(或吸入)的瞬时液体量近似按正弦规律变化,即使一个泵有几个缸轮流工作,泵排出(或吸入)的瞬时液体总量也不能达到均匀。
流量不均匀必然导致压力波动,进而引起吸入和排出管线振动,吸入条件恶化,甚至破坏泵的正常工作;
其次是压力波动过大,脉冲信号杂乱无章。
因此,为了消除流量不均和压力波动,钻井泵都必须配有适当容积的空气包作为减振装置。
特别是在测斜时,应保证空气包压力调至正常值,这样有利于信号的吸收。
(2)吊装工具注意带好护丝。
(3)接立柱时注意取放并清洁滤网。
(4)要求司钻操作平稳,不要猛提快放。
(5)要求泥浆的稳定井壁的能力强(指造斜井段),润滑性好,并保持泥浆清洁,无橡胶编织袋纤维等杂物,以防堵塞MWD仪器。
(6)定向测斜时按MWD操作步骤进行,如QHD32-6-C使用的sperry-sun测量步骤如下:
●打完一立柱(并划眼),钻具提离井底座卡瓦,静止稳定循环一分钟。
●停泵,使泵压和返出流量充分回零。
●正常接立柱。
●开泵到工作排量,待测量数据返出后钻进。
(7)如有异常情况及时通知钻井监督。
二开作业
(一)表层作业完后,工程人员及时熟悉下一口井眼二开作业有关情况,并将设计数据表与井眼轨迹图交与钻井监督一份。
(二)及时制定二开作业指令并送交钻井监督以及钻台各一份。
(三)移井架至二开井口(认真检查线路,以防被砸坏)。
(四)组装钻具组合,工程人员调马达弯角至需要值、量马达轴向间隙值,试转驱动接头;
仪器人员负责测量offset值并及时记录。
(五)直井段钻进
外排井按规定方向预斜(一般按平台结构的法线方向),里侧井防斜打直;
合理选择钻柱上扶正器尺寸、形状;
MWD随钻跟踪,可2-3立柱测斜一次,以便进行防碰计算;
必要时采用高精度、性能可靠的速率陀螺进行准确定向和绕障。
(六)造斜段
造斜前要保持井底干净,接立柱划眼无阻卡现象后再开始造斜作业;
泥浆性能良好,其含砂量要小于1%,控制固含量,保持泥浆有良好的携屑性和润滑性。
造斜时既要保证造斜率,又不能使狗腿度超过要求。
为此,我们常采用滑动与旋转相结合的方法,这样在保证造斜率的同时使狗腿度较小,进眼轨迹平滑。
另外,旋转钻进中及时跟上钻压,提高机械钻速。
浅层造斜时,由于地层松软,因此,在保证携砂的前提下,适当降低排量以减少对地层的水力破碎,提高初始造斜能力;
其次,增大钻头水眼;
第三,采用合适角度的马达弯角;
第四,减少钻铤的数量,采用加重钻杆加压,增加组合的柔性;
第五,初始造斜的1~2个立柱不要开泵顶驱划眼,上下拉通顺后可稳住立柱继续造斜。
另外,在造斜段我们还应作好现场时实记录,根据实钻效果确定滑动与旋转段的长度,保持与设计造斜率相符,确保井身质量合格;
司钻亲自扶刹把,送钻平稳;
开泵前钻具提离井底0.5~1米,记录马达空载循环压力,然后慢放至井底,附加一定的压差钻井;
密切关注泵变化,以防蹩死马达;
每次接立柱要取出滤网并检查清洗,发现有裂纹应及时予以更换等等。
(七)稳斜段
稳斜段钻进中,根据井况决定短起下钻,保证井眼通畅;
导向钻具组合在井下循环时,不要在一个地方长时间静止循环,以免出现台阶;
采用“少调、勤调,考虑地层自然漂移规律,保证井眼轨迹平滑”的原则。
(八)第二次造斜段钻进
由于第二次造斜段钻井中将面临摩阻大,滑动困难等问题,因此常采取以下措施:
●模拟井眼轨迹,使第二次造斜的井斜与方位调整量最小,狗腿度最小。
●在钻达第一靶点前,留好合适井斜与方位,保证钻达第二靶时,井斜、方位调整量最小,狗腿最小,施工难度最小。
●调整好泥浆性能,保持良好的润滑性,必要时可短起下钻。
●钻具组合尽量优简化。
通井
根据井的实际情况采用以下两种方式:
(1)短起至套管鞋处。
(摩阻较小时)
(2)起钻、组合通井钻具、下钻至井底、循环泥浆。
(摩阻较大时)
现场作业认识
工具认识
非磁钻铤、短非磁钻铤:
在用MWD测量时,在MWD两端加上非磁钻铤可以有效的防止由于钻具带来的磁干扰。
单流阀:
保证泥浆单方向流动,可有效的防止钻头水眼被堵塞,泥浆马达以及MWD砂堵。
扶正器:
运用于钻具组合里,无论是在转盘钻具组合中,还是在当今用得最为广范的导向钻具中,扶正器都得到了很好的应用。
下面简单介绍一下QHD32-6油田171/2”、121/4”半井眼使用扶正器的一些情况:
171/2”井眼钻具组合如下:
171/2”BIT+X/O+95/8”AKO+161/2”STAB+8”NMDC1+8”MWD+8”S.NMDC1+73/4”F/J&
JAR+5”HWDP19
对于一开171/2”井眼使用的161/2”STAB即满足了内排井防斜打直的要求,又保证了外排井预斜的需要。
121/4”井眼钻具组合如下:
121/4”BIT+95/8”AKO+115/8”STAB+8”F/V+8”NMDC+8”MWD+8”S.NMDC+73/4”F/J&
JAR+5”HWDP20
121/4”BIT+95/8”AKO+113/4”STAB+8”F/V+8”NMDC1+8”MWD+8”S.NMDC1+73/4”F/J+73/4”JAR+X/O+5”HWDP20
在二开钻进中使用了115/8”和113/4”两种扶正器。
实事证明,所选用的扶正器适合该地区地层特征,即满足了造斜段具备一定的造斜率,又保证了稳斜段的稳斜效果.
泥浆马达:
驱动头、轴承总成、万向接头、转子、定子等组成。
其马达部分由定子和转子组成。
泵入钻具的钻井液流经马达推动转子转动后再流经钻头,转子的旋转力传递给钻头带动钻头旋转。
钻具组合时,在保证一定的造斜率和井眼轨迹平滑的情况下,调马达弯角至合适的角度。
仪器认识
一定向井测量仪器包括:
MWD无缆随钻测量仪
SST有缆随钻测量仪
ESS电子陀螺仪
SRO电子陀螺仪
Single-shot单点测斜仪
二下面就以在QHD32-6-C使用的Sperry-SunMWD谈谈对其认识:
Sperry-SunMWD基本原理:
利用重力加速度计做倾角传感器,用磁通门做方位参数传感器,用集成电路温度传感器提供井下温度参数。
MWD测量仪器井下部分在入井之前,预先按定向井工程师对所采集测量数据的要求,进行特定的模式设置,然后将其随钻具组合一并下入井内,由泥浆流动作其动力源,测量信号的输出由泥浆的脉冲波动来完成。
在地面井口处安装脉冲信号接收装置-压力传感器,压力感应器将泥浆脉冲信号输进地面计算机终端,再由计算机对此信号进行处理,并将处理过的信息送至钻台上的司钻读数器及操作间内的操作终端,加以显示输出,其所输出的测量结果是定向井工程师可直接采用的倾角、方位、工具面值,到此完成整个测量过程。
能保证此套仪器正常工作所需的泥浆排量为220~1200GPM,完成一组数据传送时间为:
长测量模式下:
4.2分钟;
短测量模式下:
2.3分钟;
工具面1.8分钟。
SPERRY-SUNMWD是目前使用时间较长、工作性能较为稳定的一种仪器,它具有以下几个特点:
●信号传输以泥浆脉冲形式,不需要电缆,无论井下马达钻进还是转盘钻进,都可以随钻测量。
●数据更新速度快
●由涡轮发电机供电:
消除电池寿命的局限,允许长时间测量
●可靠、精确、便于测量和校正磁干扰
主要技术性能
测量精度:
井斜+0.2o
方位+1.5o
工具面+2.5o
温度+3o
测量数据传送时间:
标准测量148秒
计算测量数据需要242秒
工具面修正时间:
每18秒更新一次
最高工作温度:
257F(125O)
最大压力:
15000PSI
三如何保证测量质量
●选用经验丰富、责任心强的工作人员。
●做好各项准备工作(地面、井下的工具以及仪器)
●可靠的后勤保障。
●严格按照各种仪器的操作规程办事。
1.布线要安全合理;
2.限流环的计算、仪器和组装必须两人认可;
3.offset测量两人互相检查;
4.按操作规程组装仪器;
5.随时检查各种工具及零件的损失情况,特别是压力传感器部分的检查;
四如何解决磁干扰问题
在打丛式井过程中,磁干扰大致有以下方面:
a:
邻井的干扰。
如果邻井干扰严重只有用SRO定向测量。
b:
地层铁矿石。
这种情况极少遇到也只能用SRO仪器。
c:
钻具本身对仪器的干扰影响。
解决办法如下:
●使用磁性合格的非磁钻铤。
●使用非磁钻铤必须具有足够的长度,井斜较大或方位在东或西时都要适当加长非磁钻铤长度。
●保持仪器影响。
在一年中有数次地磁暴,每次持续一天,磁暴时对方位的影响很大。
跟有关部门联系,确定磁暴日期。
五MWD信号干扰与分析解决
●缓慢操作钻杆。
迅速运动会造成很大的压力变化,脉冲信号要传上来时,司钻就不应活动钻具。
●逐渐变化泵速。
如果传送数据快速变化可能立管压力突然增加,造成脉冲信号混乱。
因此,司钻应渐渐改变泵速,可以通过平缓增加的方式来获得小的压力变化。
●尽可能减小钻压突变。
钻压的突变有可能会丢失脉冲信号,司钻操作时送钻应均匀。
●脉冲器空气包压力适当。
空气包压力应是立管压力30%-40%。
●减小泵噪音。
如果泵状况不好,产生大量泵噪音波叠加在脉冲信号上,严重影响信号接受。
在丛式井作业中,准确的数据是保证定向井作业成功的前提条件。
为此必须要有正确的offset值并及时的输入机子,对于磁干扰严重,采用陀螺定向时,应正确量出MWD至O/S,MWD至Motor的距离,并做出正确的计算。
一般来说,当仪器无信号,或者信号不好时,可采取以下一些措施:
●检查线路、传感器、及主机,确认无误。
●确认测量步骤是否正确。
静止循环时间应不少于1分钟;
使泵冲充分回零;
正常接立柱;
开泵至所需排量,直至测斜数据出来。
如不行,则采用以下方法试之。
●确认排量是否在仪器充许排量的范围,如果排量偏大,则可适当降低排量。
如果信号仍无或信号不好,则可采取以下措施试之。
●确认频率设置是否正确。
在QK17-2实习所使用的SPEERY-SUN有两种频率(0.5HZ、0.8HZ),频率较低时,磨姑头上下活动的频率减小;
频率偏高时,磨姑头上下活动的频率增大,压力波动增大,信号难以吸收,造成脉冲信号不好或无信号。
因此,通常将频率改为0.5HZ进行测量。
如果仍不行,则采用以下方法试之。
●将双泵改为单泵,并检查空气包压力是否在立管压力30%-40%的范围。
一般来说,空气包压力应偏小,可以使泵排出管的流量均匀,压力波动较小,有力于脉冲信号的吸收。
●以上方法如果不行则可能是脉冲器本身的问题,考虑起钻,换仪器。
密集型丛式井的防碰及防磁干扰
下面将在SZ36-1及QHD32-6中认识得比较深的密集型丛式井的防碰及防磁干扰这一问题做一个小结:
随着渤海上千万吨的开始,为做到低投入、高产出,单平台井口密度逐渐增加,由此带来的井眼防碰及磁干扰问题日益严重,特别是表层碰撞的可能性越来越大,因此密集型丛式井的井眼碰撞及磁干扰问题已成为定向钻井中急需解决的问题。
其实,磁干扰可以归并到碰撞中加以讨论,磁干扰问题不解决,必然存在碰撞潜在的危险。
因此,以下将这两个方面合而为一加以讨论。
密集型丛式井井眼发生碰撞及磁干扰因素诸多,主要有:
单平台井数的增加、井距的减小,特别是在QHD32-6二期开发中井距缩小至1.5*1.7m;
受地层的不均匀、邻井水泥环的影响等因素,现有的钻井技术不可能将所有的直井段吊直为零,使井眼产生偏斜;
钻井顺序不符合防碰原则;
表层直井段没有数据的丛式钻井;
小井距仪器的精度误差,特别是随着井深的增加,其误差椭圆越来越大;
邻井套管、钻具本身等对MWD的磁干扰,产生测量偏差等等。
面对井眼发生碰撞及磁干扰的诸多因素,定向井工程人员应如何做到“安全、优质、高效”的钻井目标呢?
首先,采用非磁钻铤,非磁钻铤适当加长,从而避免测量结果带来的误差;
表层采用钟摆钻具,尽量防斜打直,根据钟摆钻具的特性,需采取低钻压、低钻速来充分发挥其钟摆力;
钻完其直井段后投测电子多点,保证直井段有轨迹数据;
相邻造斜点相互错开至少50米;
钻井顺序符合井眼防碰原则,即“先外后内,先浅后深”;
外排井按规定方向提前造斜(一般按平台结构的法线方向),里侧井要防斜打直;
必要时采用陀螺,进行准确定向和绕障;
根据实测井眼轨迹数据,在坐标纸上详细做好每一口井的防碰图,QHD32-6丛式井实践证明效果不错。
其次,对于偏斜较大的邻井,有碰撞危险按侧钻方案实施:
介于PDC和牙轮钻头的破岩机理,为了邻井的套管安全,选择牙轮钻头定向为宜,待井斜起来并安全后换PDC继续定向造斜;
采用陀螺定向造斜,待MWD无磁干扰时,用MWD定向造斜;
采用较大的马达弯角,尽快起井斜,井斜起来以后,确认已无碰撞危险后起钻换PDC钻头并调马达弯角,此法在SZ36-1-D、E、F得到了很好的运用;
地质捞砂,并用酚酞试剂帮鉴别水泥变化量;
以恒定的钻压和排量造斜,密切注意指重表变化,如钻压稍有增加、钻速稍有减慢,便要提离井底活动循环,观察岩屑是否有铁屑;
泥浆稳定井壁以及携砂能力强,并分段打稠泥浆将岩屑尽快携带出井筒,便于判断井下情况;
不要在同一位置长时间循环,避免大肚子和磨套管现象;
小平台、泥浆出口、钻台等应有专人负责,各施其职。
当然,防碰及防磁干扰的措施很多,其中对于我们定向井工程人员来说最为观注的不外乎以下三点:
A、MWD的Btotal值是否超出正常值。
B、返出岩屑水泥的含量是否越来越高;
C、对于没有砾石的流砂地层,钻时是否越来越慢,钻压是否有增无减等等。