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關(guān)于5~10倍地提高頁(yè)巖水平段機(jī)械鉆速的方法

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關(guān)于5~10倍地提高頁(yè)巖水平段機(jī)械鉆速的方法

2023-03-06

   無(wú)固相鹵水鉆井液體系可以獲得超高的機(jī)械鉆速(ROP可達(dá)100m/hr)。這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵,就是建立在采用無(wú)土相的鹵水基鉆井液體系,并嚴(yán)格控制循環(huán)系統(tǒng)中的固相含量,以及少用,甚至不用聚合物的技術(shù)基礎(chǔ)之上的一種新工藝。這種偏執(zhí)的追求,其結(jié)果就是在某些裂縫發(fā)育不高的地層顛覆性地采用了牛頓流體而不是我們教科書中所說(shuō)的非牛頓流體作為鉆井液。

研究表明,全球70%-80%的鉆探地層被確定為頁(yè)巖,即含有大量粘土的泥質(zhì)巖石。此外,美國(guó)能源信息署保守估計(jì),僅美國(guó)就有26%的可開采油氣資源包含在頁(yè)巖地層中(EIA年度能源展望,2014年)。因此,人們?cè)絹?lái)越關(guān)注致密頁(yè)巖地層的高效鉆井,例如在非常規(guī)井的長(zhǎng)水平分支井遇到的情況。

需要特別提及的是近年來(lái),人們把鉆井提速的注意力,集中到了PDC鉆頭設(shè)計(jì)和低摩擦切削技術(shù)的改進(jìn)方面,這使得PDC成為除最堅(jiān)硬地層以外的所有地層的首選鉆頭。然而,關(guān)于鉆井液在鉆井提速方面的巨大潛力被大大忽略了。

現(xiàn)在的問(wèn)題是,PDC鉆頭的鉆速(ROP)改進(jìn)的下一步變化將來(lái)自哪里。答案在于優(yōu)化鉆頭、完整巖石和破損巖石以及鉆井液之間的復(fù)雜關(guān)系。當(dāng)用PDC刀具切割頁(yè)巖地層時(shí),破巖過(guò)程堆積的“碎巖屑”會(huì)暫時(shí)粘附在刀具上,阻止刀具有效切割新巖石。若清除這些碎巖屑,就會(huì)顯著降低鉆頭處的摩擦,并提高PDC切削效率。

引自:鉆井液完井液新技術(shù)


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