地热钻井

钻井工艺基本流程

  一、 开钻前准备钻头,一二三开接头,测量圆井,导管距地平面高度,大 鼠洞深度,导管埋深等于圆井高度,入地3m,补心高之和,提1根9″ 钻铤校井口,通知重仪站安装八参数仪器,上二开PDC钻头,钻具,套管头及表层套管,LG36井导管割高以基础平面向下量1400mm,交资料时搞列卷,钻井保障措施,空白资料带上井,分析钻井设计,划出重点,绘制井身结构图,8″随钻一套,171/2″ST127钻头,扣型731,钻头一般不用等级喷嘴。
 
  二、 一开
 
  (泵压允许条件下,保证排量尽量大),PDC钻头钻压3~5T,一般4T。套管附件:引鞋,套管头(01),(02)部分,套管循环头,吊卡,接箍长度,最后一根套管外径,垫叉高度,租用5″短钻杆,固井时调节钻具长度。套管插入头(133/8″×5″)插座,B型吊钳。121/4″钻头冲鼠洞,丈量方钻杆有效长度,大鼠洞长度。具备开钻条件后报调度室开钻验收。上录井队,井口,井场深井泵,安全合同。 一开钻进:  钻压0.5~8T,转速50~100N,排量35~60L/S,泵压1~6Mpa,钻35m循环5~10min,起钻加扶正器,前35m钻压0.5T, 转速50~60N,排量35~40L/S,(单泵100冲,转速55N,钻头喷嘴22,18,0),加入扶正器后每接一根钻铤增加1T,每根单根划眼1~2次,禁止定点循环。钻铤加完钻压8T,转速80~100N,排量50~65L/S,泵压8~12Mpa,钻至设计井深循环2~3周起钻,通井一次,起钻前垫高粘,下套管,若为插入式固井,下完套管下插入头循环。表层套管不留口袋,安装井口,按钻井设计要求试压(5″钻杆2根+试压塞+5″钻杆1根),下3柱钻铤后校井口。
 
  三 、 二开
 
  起钻加扶正器时将测斜座装在钻头以上的接头上,若有螺杆应装在离螺杆1~3 柱钻铤上。下钻时安装好防磨套,以后每趟起钻都要松顶丝,第一只钻头121/4″ST127,铣齿,15,12,18;下钻探塞,遇阻不超过5T,探得塞后起1柱,接钻杆套管内试压(按设计要求试压),钻塞不宜太快,钻压0.5~2T,  转速45~50N,钻进地层5~10m 循环1~2周,地破试验,套管鞋以下50m控制钻压2~4T,转速45~55N,排量35~40L/S,每根单根循环10~20min,钻附件时注意扭距。
 
  备注:套管内钻水泥塞一般不带扶正器,钻出管鞋要考虑扶正器不敲打管鞋后起钻加入扶正器。
 
  二开牙轮钻头钻压 6~8T,排量50~60L/S,泵压18~20Mpa,转速100~120N,  钻进300~400m循环测斜,1000m后可400~500m测斜一次。第一次短起至管鞋,轮古构造700~800m易遇阻(该井段应考虑测斜短起,若有挂卡应加密测量),起钻每柱灌满泥浆。测斜时将钻具内容积算出来,通过排量算出测斜仪到达井底的时间,超过4500m后若井不斜可不再测斜,但钻压必须控制在4T以下,且不能溜钻,特别是奥陶系灰岩软硬交替地层(即快钻时和慢钻时同存段)。
 
  平时的工作中多注意柴油机转速,扭距,泵压,转盘转速及岩性变化。钻至1300m左右,起钻换121/4″MS1952SS,PDC钻头(钻井参数:钻压0.5~1T塑形0.5~1m后加至3~4T,转速110~130N,排量50~55L/S),装好测斜座,起钻遇卡不超过15T,下钻遇阻不超过5T,接单根时坚持早开泵,晚停泵。短起过程中,专人观察出口管有无外溢,防止拔活塞,抽垮下部井段。
 
  81/2″螺杆扣型630×630,配一只631×NC610接头,上接9″钻铤。螺杆钻井参数:钻压3~4T,转速35~45rpm,排量45~55L/S,泵压18~19Mpa,保持低钻压4T以下,井不易斜,若5~6T 则有可能斜。螺杆到底后泵压上涨2~3Mpa,防止螺杆制动。5头螺杆由于转速快,震动大会影响测斜结果。打石炭系,泥浆密度走上限。钻井过程中出现软硬交替,蹩跳等应适当降低钻压。钻盐膏层氯根含量相当重要。砾石层选用HJ517L钻头打(带L的121/4″牙轮钻头一般在150h左右,LG36井用了51h,牙齿断了10颗左右),到底后3~4T,50~60N打1~2根单根后加至8~12~16T,转速100N,排量40~45L/S(LG36该井段3400~3598m,白垩系,粉砂岩,泥岩)。砾石层采用高钻压低转速破碎砾石。
 
  钻至二开中完井深起钻,下牙轮钻头(卸掉喷嘴)通井替高粘泥浆,电测。下套管前通井时至少循环3周,保证泥浆均匀,套管顺利下入。租用95/8″套管垫叉,吊卡循环头钳头,下套管前倒出8″9″钻铤,钻开油气层后按要求更换闸板芯子并试压后才能下套管。准备井口双面载丝法兰,三开钻头。
 
  下套管注意事项:
 
  1   浮箍前2根灌满泥浆,以后每10根灌一次,出管鞋15根灌一次,套管扶正器尽量少加,分级箍上下2根要加,钢扶全部加入,禁止用方钻杆循环。套管附件与套管间涂抹丝扣胶。控制下套管速度,轮古地区都有漏失,甚至失返。2500m,4000m循环
 
  2   下套管最后一根将循环头及弯头管线接好,以便循环下放将套管下到位。接两根应急泥浆管线到水泥车上。一级施工完,拆井口,座挂套管,准备二级固井,133/8″套管头接出泥浆回收管线由固井队提供,候凝,割套管完,坐好井口,拆防溢管,吊井口,拆升高短节和转换法兰(35-35×35-70),安装完井口灌满清水接1柱5″钻杆试压。汇报质安部按设计安装井口并试压合格,重浆重粉储备情况,准备钻开油气层资料,井控班报,低泵冲记录,井控工作记录,干部24h值班记录,井控月报,井控列会记录,防喷演习记录,坐岗记录,内防喷工具试压记录,钻开油气层申报资料3本。
 
  三 、 三开
 
  接牙轮钻头下钻探塞(预计塞面100m开泵循环下放),探到塞面后起钻3柱,对套管试压(分级箍上部,钻完分级箍探到下塞,地破试验)。钻出管鞋降低钻压3~4T钻3~5m保证井眼开直,再加至6~8T,钻5~10m循环30min做地破试验。钻塞参数:附件1~2T,水泥塞8~10T,转速50~60N,接单根前循环3~5min,下立柱循环5~10min,扶正器出管鞋后将转速提到80~100N,钻压10~15 T,排量35~45L/S,由于轮古地区5209~5345m为泥岩,用PDC钻头不断调整参数,并且要防止钻头泥包,扭距较大说明PDC钻头工作正常,钻压4~6~8T,转速50~90N,排量85~90冲,电测井身质量合格。PDC钻头一般入井7天左右或者300m左右搞一次短起下。
 
  准备要7″套管及闸板封芯。  由于7″套管为悬挂,对到井的悬挂器进行测量,以便确定下开的钻头 尺寸。提前准备好取芯工具。 取芯注意事项:
 
  a  检查好取芯工具,包括岩心爪(闭合后内外径,43/4″岩心爪闭合内径60~61mm,闭合外径75mm,岩心爪入口70mm,钻头进芯内径66mm,有3种,硬,中硬用得较多,软适宜破碎地层),悬挂轴承转动是否灵活,钻头内台阶长度,调节好轴承与钻头之间的间隙(6~8mm),泥质灰岩用PDC取芯钻头,研磨或较硬地层用巴拉斯取芯钻头。
 
  b  下钻(校好方入)距井底0.5m大排量冲洗井底,冲洗内筒后,调整好参数(双车分开带,绞车1档,转盘1档)投球(20min左右球入座)装好钻杆滤子取芯钻进先0.5~1T树芯0.3~0.5m后再加压至规定参数钻进。(取芯钻进参数:钻压3~4T遇堵芯时加至6T,转速50N,泵压11~13Mpa,破碎地层泵压9~10 Mpa,排量12~14~16L/S),取芯钻进时若出现进尺慢或加压钻压上涨但无进尺应果断割芯起钻。
 
  c   割芯时停转盘,不停泵,先上提至原悬重,上提0.3m,再上提0.3m,若有阻卡,说明未割断,下放钻具至原井深,转动转盘,开泵震动后上提。出芯后将悬挂轴承和安全接头进行保养。
 
  特别注意:取芯钻头外径小于钻头外径,取芯后应将取芯井段划眼后再钻进,防止钻头下至该井段造成卡钻。  准备7″套管吊卡,7″套管循环头,95/8″套管刮壁器(扣型430),套管送入工具(中心管外径73mm)。
 
  电测完下95/8″套管刮壁器刮壁,用65mm内径规通5″钻杆内径,用50mm内径规通31/2″钻杆内径。在悬挂井段200m反复刮壁3次并称重后起钻,换装7″套管闸板芯子试压(组合:5″钻杆1柱+95/8″试压塞+转换接头+7″套管1根)合格后下钻通井(牙轮钻头+原钻具组合带扶正器),起钻前注高粘泥浆。  悬挂7″套管下钻注意事项:
 
  a   测量回接筒内径及长度,套管接悬挂器后灌满泥浆,称重。回接筒内用铅油+机油调和填充。悬挂器位置不能坐在上层套管接箍上。
 
  b   下钻时控制下放速度每柱不少于90S,出管鞋前灌满泥浆,并顶通循环一下,泵压不超过5Mpa。
 
  c    下套管完在鼠洞内接好方钻杆和短钻杆(悬挂7″套管钻余4.5m左右),投球在预定钻余位置正打压坐挂成功后,下压钻具至钻具悬重后上提钻具,下压20T卸压,正转5↑10↑20↓15圈,上提至原钻具悬重,下放至套管对钻具的伸长距方入,开泵打压20Mpa剪断销钉,开泵循环,坐双吊卡及钻具,卸方钻杆准备固井。固井完成后卸压起钻20柱,循环一周半再起5柱关井候凝24h,卸压开井候凝24h起出送入工具,倒换61/4″钻铤,5″加重钻杆及部分5″钻杆。将7″套管闸板芯子换成31/2″闸板芯子并试压(组合:3柱5″钻杆+试压塞+变扣接头+1根31/2″钻杆)。套管下完通知上钻具接头,取芯工具。
 
  下钻钻喇叭口以上的水泥塞。2T钻至喇叭口吊打20min,循环1.5周起钻。注意:下6″钻头时95/8″防磨套要用专用的防磨套取送器。下钻钻下塞留10m不钻,起钻,测声幅,下钻套管内试压(按设计要求试压),起至3500m左右替换泥浆,再下至井底替换(分两段替,一般下至3500m左右就替一次,下至井底再替一次),替完泥浆后,循环1~2周均匀后打钻至地层3~5m做地层漏失试验。钻套管附件时控制好速度,不宜过快,防止卡钻
 
  扣型:NC350 悬挂总成+差值短节
 
  差值短节+内筒  43/4″取芯筒
 
  进入油气层后严格按照井控细则执行,取芯或钻进作业前应先循环排后效再进行作业。深井段钻进严防溜钻,并选用壁厚50.8mm的43/4″钻铤,且要加强探伤,卸扣释放应力,防止钻具事故。
 
  使用卡瓦打捞筒注意事项:
 
  a   在气层中要先排后效再打捞,考虑到下压的吨位,可加入钻铤2~6柱不等,并且所装螺瓦内径要比打捞钻具最大外径小3mm,灰岩地层比较稳定所以不用打防卡泥浆。6″井眼可用55/8″捞筒。
 
  b   打捞时计算好鱼顶方入(铣鞋顶部),止推环方入,打捞方入(螺瓦顶部),检查捞筒时注意“A”型盘根,在筒体内涂抹黄油。  c   先缓慢开泵,顶通后小排量(8~10L/S)低泵压(5~7Mpa)下放钻具距鱼顶0.3~0.5m冲洗20~30min,小排量循环下放钻具,间断拨动转盘1~2周,下放到止推环方入后不再拨动转盘,下压6~8~10~12T,上提钻具看悬重有否增加,若连续打捞未果,下放至止推环方入处,轻微转动一周,转盘回转,(考虑到井斜较大可再转动一周下压,再转动下压直到下压12~14T),再继续下压10~12T后上提,吨位上升即可提离井底2~3m,猛刹猛放三次吨位不变即可起钻。
 
  钻至设计井深后,短起至管鞋,下钻循环排后效完垫高粘泥浆起钻电测。甲方决定套管下深。  下机桥注意事项:钻杆必须通内径,遇阻不超过2T。
 
  准备7″套管刮壁器, 5″套管吊卡,5″套管循环头,送入工具,铣锥,铣柱及配合接头,磨鞋( 按设计尺寸配),牙轮钻头,接头,钻铤及提升短节,卡瓦,钻杆,方钻杆及吊卡。
 
  下机桥起钻完下7″套管刮壁器在坐封井段反复刮壁三次,起钻通井下5″套管(钻余2.50~2.90m)完。
 
  回接7″套管(套余1.6~1.7m):先下铣柱(实探喇叭口位置,不下钻铤)磨铣喇叭口,再下铣锥(校核喇叭口位置)磨铣回接筒,固井监督要求浮箍中开3个小洞。插入筒只计密封环以上部分长度,下部不计长度。插入筒上的密封胶皮弄干净并抹铅油。下7″套管至设计套余若悬重降低1~2T,说明插入筒已插入,用泵打压5Mpa,稳压5min不降,说明密封有效,上提1.5m开泵循环,泵压6Mpa,Q:16L/S,固井,一级固完开孔循环一周后坐套管卡瓦(提前拆井口固定螺栓,变径法兰下盘螺栓,内控管线),接泥浆回收管线,固二级完,割套管(离套管头50~60cm,扳一个喇叭口),装井口候凝倒5″钻杆。下钻钻水泥塞至喇叭口(应分段进行试压,包括分级箍上下)循环一周半起钻,换磨鞋下钻钻水泥塞至甲方要求井深循环一周半试压(按理应测完声幅后再试压),起钻。铣5″喇叭口(需110mm专用铣锥),对7″,5″套管刮壁三次,起钻倒23/8″钻杆和31/2″钻铤,测声幅转试油,准备油管吊卡及变扣接头   310×31/2″外加公,310×27/8″外加公,310×27/8″平式公,27/8″闸板芯子。
 
  在酸化过程中,要观察套压,酸化前应将液动阀及节2a关闭,打开液动放喷阀,以防止放喷时水击效应。
 
  打水泥塞注意:距机桥1.5~2m注水泥,起钻留50~100m水泥塞后反洗至水泥浆返出(循环1.5周),起钻15柱左右要起出5″套管,关井候凝。下探至反洗井深1~2m循环起钻换采油四通,精割7″套管。