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地熱鉆井
強制斜地地層井斜控制技術中側鉆繞障鉆井情況
文章來源:地大熱能 發(fā)布作者: 發(fā)表時間:2021-10-28 10:24:31瀏覽次數(shù):1394
1.側鉆點的選擇。
在3400——3470m井段的井徑較穩(wěn)定、井斜度穩(wěn)定并有自然將斜的趨勢、方位角穩(wěn)定。在該段下部3185m井眼直徑達369mm,同時該段距3525. 18m的井深較近、水泥回填高度合適。3400m井深處向下井徑有一個小增加段,有利于Φ215. 9mm金剛石造斜鉆頭側鉆造臺肩、形成新井眼。MH-IC-R46( 3390. 54~3400. 04m)、MH-lC-R47( 3400. 04~3404. 13m)和MH-lC-R48( 3404. 13~3413. 53m)3個回次的平均機械鉆速分別為1.03m/h、1.62m/h和1. 40m/h,巖心采取率分別為96.1%、111. 5%和100. 0%,巖石基本完整。3395. 24~3400. 46m為長英質(zhì)片麻巖、角閃巖,3400. 46~3408. 70m為角閃斜長片麻巖夾有黑云角閃巖和綠簾黑云角閃巖。因此,側鉆點選擇在3400m井深處。
2.人工井底建立。
采用SK繩索取心鉆鋌的鉆具注水泥漿,用牙輪鉆頭通掃至3350m井深后候凝,掃水泥塞至3395m,再用≠157mm取心鉆具取水泥塞樣,最后用Φ244. 5mm牙輪鉆頭擴掃至3400m井深。
3.側鉆繞障施工情況。
1) 3400. 00~3417. 37m側鉆鉆進。
小徑側鉆鉆具組合:Φ215. 9mm孕鑲金剛石鉆頭+1.75°單彎5LZ172×7螺桿馬達+Φ160mm無磁短節(jié)(內(nèi)坐MWD井下儀器)+Φ162mm無磁鉆鋌+Φ177. 8mm鉆鋌×10根十Φ127mm鉆桿。
側鉆鉆進中,嚴格控制鉆進速度,以工具面向為準。MWD的工具面向讀數(shù)允許在規(guī)定值±30。內(nèi)變化,工具面向超過允許值時活動鉆具調(diào)整工具面向。在側鉆開始時用MDW測斜,并在鉆進中適當測斜,掌握側鉆施工情況。鉆進到3417. 23m后鉆速逐漸下降,泵壓降低,鉆壓從30kN增大55kN無明顯效果,起鉆。鉆頭外徑由215. 9mm磨損到214mm,周邊和中心孔表鑲金剛石顆粒全部脫落,中心孔研磨形成一個Φ50mm的同心凹窩,鉆頭內(nèi)沒有細巖心,其他部位磨損正常。進尺17. 37m,平均機械鉆速0.32m/h。
側鉆鉆進兩小時后(鉆井液一個循環(huán)),每隔半小時從固控系統(tǒng)的振動篩的除砂處取樣進行雙目實物顯微鏡分析,起鉆時巖屑、水泥屑的比例為65:35。
起鉆完,進行了工程測井,測井儀在3407m處多次遇阻、未測到井底(3417.37m),井斜角由開始側鉆時的8. 47°降到7.56°,方位角穩(wěn)定在325。(老井眼該段方位角為322°~324°)。為計算新老井眼的水平偏距,新井眼3408—3417m井段按3407m處的井斜角7.56°和方位角325°保守計算。新老井眼的水平總位移在3417m井深處新老井眼的軸線相距約237. 6mm,新老井眼之間的巖石楔厚至少14mm(此處老井眼井徑232mm)。牙輪鉆頭降斜完的工程測井數(shù)據(jù)事后表明:在3417m井深處新老井眼的軸線相距已達010. 5mm,新老井眼之間的巖石楔厚287mm(此處老井眼井徑232mm),在34llm井深處新老井眼脫離。
2) 3417. 37~3445. 62m降斜鉆進。
降斜鉆具組合:Φ215. 9mm牙輪鉆頭+1. 75。單彎5L2172X7螺桿馬達+Φl60mm無磁短節(jié)(內(nèi)坐MWD井下儀器)+Φ162mm無磁鉆鋌+Φ177. 8mm鉆鋌XIO根+聲l27mm鉆桿。
降斜鉆進28. 25m,平均機械鉆速1.3lm/h,鉆壓20~40kN,轉速149r/min,排量25. 59L/s。
在降斜開始時用MDW測斜,并在鉆進中適當測斜,掌握降斜施工情況。
起鉆完,進行了工程測井,井斜角由開始降斜鉆進時的5. 22。降到0.41°,方位角由開始降斜鉆進的317。降到297°。
3) 3400.00~3443. 31m導向擴孔鉆進。
3400. 00~3407. 42m采用帶導向的Φ244. 5mm孕鑲鉆頭+4L2120×7螺桿馬達++178mm隨鉆震擊器++177. 8mm鉆鋌×10根+機27mm鉆桿的鉆具組合擴孔鉆進,進尺7.42m,平均機械鉆速0. 97m/h。轉速237~248r/min,排量12.96~13. 57 L/s。
3407. 42~3443. 3lm采用帶導向的Φ244. 5mm孕鑲鉆頭+4L2172×7螺桿馬達+Φ178mm隨鉆震擊器+Φ177. 8mm鉆鋌×10根+Φ127mm鉆桿的鉆具組合擴孔鉆進,進尺35. 89m,平均機械鉆速2. 02m/h。轉速132~146 r/min(螺桿馬達)+15~20 r/min(轉盤),排量23. 27~25. 06 L/s。
在第一次側鉆糾斜的基礎上,本次側鉆繞障施工順利,兩次下鉆完成側鉆新井眼和降斜作業(yè)。
在3400——3470m井段的井徑較穩(wěn)定、井斜度穩(wěn)定并有自然將斜的趨勢、方位角穩(wěn)定。在該段下部3185m井眼直徑達369mm,同時該段距3525. 18m的井深較近、水泥回填高度合適。3400m井深處向下井徑有一個小增加段,有利于Φ215. 9mm金剛石造斜鉆頭側鉆造臺肩、形成新井眼。MH-IC-R46( 3390. 54~3400. 04m)、MH-lC-R47( 3400. 04~3404. 13m)和MH-lC-R48( 3404. 13~3413. 53m)3個回次的平均機械鉆速分別為1.03m/h、1.62m/h和1. 40m/h,巖心采取率分別為96.1%、111. 5%和100. 0%,巖石基本完整。3395. 24~3400. 46m為長英質(zhì)片麻巖、角閃巖,3400. 46~3408. 70m為角閃斜長片麻巖夾有黑云角閃巖和綠簾黑云角閃巖。因此,側鉆點選擇在3400m井深處。
2.人工井底建立。
采用SK繩索取心鉆鋌的鉆具注水泥漿,用牙輪鉆頭通掃至3350m井深后候凝,掃水泥塞至3395m,再用≠157mm取心鉆具取水泥塞樣,最后用Φ244. 5mm牙輪鉆頭擴掃至3400m井深。
3.側鉆繞障施工情況。
1) 3400. 00~3417. 37m側鉆鉆進。
小徑側鉆鉆具組合:Φ215. 9mm孕鑲金剛石鉆頭+1.75°單彎5LZ172×7螺桿馬達+Φ160mm無磁短節(jié)(內(nèi)坐MWD井下儀器)+Φ162mm無磁鉆鋌+Φ177. 8mm鉆鋌×10根十Φ127mm鉆桿。
側鉆鉆進中,嚴格控制鉆進速度,以工具面向為準。MWD的工具面向讀數(shù)允許在規(guī)定值±30。內(nèi)變化,工具面向超過允許值時活動鉆具調(diào)整工具面向。在側鉆開始時用MDW測斜,并在鉆進中適當測斜,掌握側鉆施工情況。鉆進到3417. 23m后鉆速逐漸下降,泵壓降低,鉆壓從30kN增大55kN無明顯效果,起鉆。鉆頭外徑由215. 9mm磨損到214mm,周邊和中心孔表鑲金剛石顆粒全部脫落,中心孔研磨形成一個Φ50mm的同心凹窩,鉆頭內(nèi)沒有細巖心,其他部位磨損正常。進尺17. 37m,平均機械鉆速0.32m/h。
側鉆鉆進兩小時后(鉆井液一個循環(huán)),每隔半小時從固控系統(tǒng)的振動篩的除砂處取樣進行雙目實物顯微鏡分析,起鉆時巖屑、水泥屑的比例為65:35。
起鉆完,進行了工程測井,測井儀在3407m處多次遇阻、未測到井底(3417.37m),井斜角由開始側鉆時的8. 47°降到7.56°,方位角穩(wěn)定在325。(老井眼該段方位角為322°~324°)。為計算新老井眼的水平偏距,新井眼3408—3417m井段按3407m處的井斜角7.56°和方位角325°保守計算。新老井眼的水平總位移在3417m井深處新老井眼的軸線相距約237. 6mm,新老井眼之間的巖石楔厚至少14mm(此處老井眼井徑232mm)。牙輪鉆頭降斜完的工程測井數(shù)據(jù)事后表明:在3417m井深處新老井眼的軸線相距已達010. 5mm,新老井眼之間的巖石楔厚287mm(此處老井眼井徑232mm),在34llm井深處新老井眼脫離。
2) 3417. 37~3445. 62m降斜鉆進。
降斜鉆具組合:Φ215. 9mm牙輪鉆頭+1. 75。單彎5L2172X7螺桿馬達+Φl60mm無磁短節(jié)(內(nèi)坐MWD井下儀器)+Φ162mm無磁鉆鋌+Φ177. 8mm鉆鋌XIO根+聲l27mm鉆桿。
降斜鉆進28. 25m,平均機械鉆速1.3lm/h,鉆壓20~40kN,轉速149r/min,排量25. 59L/s。
在降斜開始時用MDW測斜,并在鉆進中適當測斜,掌握降斜施工情況。
起鉆完,進行了工程測井,井斜角由開始降斜鉆進時的5. 22。降到0.41°,方位角由開始降斜鉆進的317。降到297°。
3) 3400.00~3443. 31m導向擴孔鉆進。
3400. 00~3407. 42m采用帶導向的Φ244. 5mm孕鑲鉆頭+4L2120×7螺桿馬達++178mm隨鉆震擊器++177. 8mm鉆鋌×10根+機27mm鉆桿的鉆具組合擴孔鉆進,進尺7.42m,平均機械鉆速0. 97m/h。轉速237~248r/min,排量12.96~13. 57 L/s。
3407. 42~3443. 3lm采用帶導向的Φ244. 5mm孕鑲鉆頭+4L2172×7螺桿馬達+Φ178mm隨鉆震擊器+Φ177. 8mm鉆鋌×10根+Φ127mm鉆桿的鉆具組合擴孔鉆進,進尺35. 89m,平均機械鉆速2. 02m/h。轉速132~146 r/min(螺桿馬達)+15~20 r/min(轉盤),排量23. 27~25. 06 L/s。
在第一次側鉆糾斜的基礎上,本次側鉆繞障施工順利,兩次下鉆完成側鉆新井眼和降斜作業(yè)。
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