Hvordan forhindre at borestrengen setter seg fast (vektstap på boret) under boring?

Begrepet «tapvekt på borekrone» (LWB) refererer til et scenario under boring der den designerte vekten på borekronen (WOB) ikke virker på borekronen. I stedet, på grunn av overdreven friksjon mellom borestrengen nede i hullet og brønnveggen, absorberes all den påførte vekten av borestrengen.

Ved bruk av WOB fører krymping av borehullet ofte til at vekten utøves fullt ut påborestrengeller stabilisatorer. Dette krever kontinuerlig vektpåføring, men borestrengens trykkfasthet må tas i betraktning. Hver vektøkning kan resultere i en liten nedadgående bevegelse av borestrengen. Gjentatt vektpåføring lar borestrengen bevege seg forbi den krympede brønnhullsseksjonen. I det øyeblikket borestrengen forlater denne seksjonen, kommer borekronen raskt i kontakt med brønnhullsbunnen. Siden WOB på dette punktet er høyere enn for normal boring, trenger borekronen dypere inn i formasjonen, noe som fører til en plutselig økning i dreiemoment. Dette kan føre til at rotasjonsbordet eller toppdrevet stopper. Hvis det oppstår stopp, må du ikke løfte borestrengen brått – slipp dreiemomentet først. Normal boring kan gjenopptas etter gjentatte justeringer.

Vekttap på borekronen forekommer vanligvis i følgende tilfeller: retningsboring av vertikale brønner med bakoveropprømming eller retningsbrønner med flere bakoveropprømmingsoperasjoner, vindusfresing og sidesporsretningsboring, og horisontal brønnretningsboring. På grunn av brønnbanen og ulike motstandsfaktorer er det vanskelig for trykket som påføres borestrengen å overføres til borekronen. Fra omfattende slamloggingsinstrumenter og vektindikatorer vises dette som: borekronens posisjon forblir uendret, og det oppnås ingen opptak til tross for kontinuerlig økning av WOB; pumpetrykket stiger ikke, og det skjer ingen pumpeblokkering. Imidlertid kan ytterligere økning av WOB føre til plutselig pumpeblokkering. For retningsbrønner forstyrrer vekttap på borekronen ikke bare normal retningsdrift, men risikerer også fastkjørt rør hvis driften er feil.

1. Styrk brønnboringsbanekontrollen og optimaliser borestrengkonfigurasjonen

For å håndtere vekttap på borekronen forårsaket av dårlig borebane, er det viktigste tekniske tiltaket å forbedre banekontrollen. For retningsbrønner med høy vinkel og lang rekkevidde, bør fullbrønnstyrt kontroll brukes for å holde brønnavviket og asimuten i tråd med designet, og unngå tilbakerømmelse på grunn av avvik fra designet.

For vekttap på borekronen som følge av dårlig borebane, er den mest effektive løsningen å forenkle borestrengkonfigurasjonen: redusere antall vektrør og øke antall tunge borerør (HWDP). Dette senker stivheten til borestrengen, reduserer kontaktområdet mellom borestrengen og slamkaken, og forhindrer både vekttap på borekronen og differensiell fastsetting.

For vekttap på borekronen i horisontale brønner bør tiltakene fokusere på rengjøring av borehullet, smøring og borerens operasjonsteknikker.

2. Forbedre rengjøringen

Forbedret rengjøring inkluderer rengjøring av brønnhull og rensing av overflateslam ved hjelp av utstyr for kontroll av faste overflatematerialer.

Forbedre borekaksbæreevnen til gjørme

I nyere retningsboringsprosjekter brukes ofte PDC-borekroner kombinert med styrbar motorteknologi, noe som oppnår relativt rask boring og maler borekaks til fine partikler – noe som skaper visse utfordringer for rengjøring av brønnhullet.

Krav til forskyvning for ulike borehullseksjoner:For brønnseksjonen φ311 mm må forskyvningen være høyere enn 3,4 m³/min; for brønnseksjonen φ216 mm må den være høyere enn 1,1 m³/min.

Juster slamreologiske parametere basert på borekaksretur nedihulls:For polymerborevæske med lavt tørrstoffinnhold bør det dynamiske plastiske forholdet kontrolleres mellom 0,42 og 0,50 for å sikre god borekaksbærende effekt. Når det gjelder slamviskositet og gelstyrke, bør viskositeten til retningsbrønner med høy vinkel opprettholdes over 48 sekunder – høy viskositet og gelstyrke bidrar til å forhindre vertikal setning av borekaks.

I ett boreprosjekt, da brønnavviket var 50–60 grader, reduserte tilsetningen av organisk positiv gel slamviskositeten til omtrent 42 sekunder, noe som førte til dårlig tilbakeføring av borekaks nedihullet og vekttap på borekronen under retningsboring. Normale forhold nedihullet ble gjenopprettet etter at slamviskositeten ble økt til 50 sekunder.

For brønner med en dybde på over 200–300 meter kan horisontale brønner trekkes til brønnseksjonen med et avvik på 20–30 grader. I borestrengkonfigurasjonen for retningsboring er det vanligvis inkludert flere stativer med vektrør. I nyborede brønnboringer øker tilstedeværelsen av vektrør den ringformede slamreturhastigheten, slik at borekakslag vanligvis legger seg i det gamle brønnhullet. Derfor trekker noen boremannskaper bare den nyborede brønnseksjonen, noe som har liten effekt på oppbrytningen av borekakslag.

3. Forbedre gjørmens smøreevne og kvalitet på gjørmekaken

Forbedre gjørmesmørheten

Spesifikke tiltak for å forbedre gjørmens smøreevne inkluderer for det første å øke doseringen av smøremidler og for det andre å bruke en kombinasjon av forskjellige smøremidler.

Ved retningsboring blandes råolje vanligvis inn i slammet under retningsboring. Selv om råolje har god smøreevne, forringer tilsetningen kvaliteten på slamkaken. Derfor bør råolje brukes sammen med vannbaserte smøremidler ved retningsboring. Dette løser ikke bare smøreproblemet, men unngår også tykke slamkaker forårsaket av overdreven dosering av råolje.

Glidefriksjonen øker med friksjonskoeffisienten. For å håndtere dette kan omtrent 3–5 tonn råolje blandes inn i slammet, med et råoljeinnhold som ikke overstiger 9–10 %.

Forbedre kvaliteten på gjørmekaken

For å forbedre kvaliteten på slamkaken kan slammaterialer som sulfonert asfalt og fenolharpiks tilsettes. Slamkake av høy kvalitet reduserer risikoen for ulik fastklebing forårsaket av vekttap på borekronen.

I tillegg til flytende smøremidler er faste smøremidler og ekstremtrykkssmøremidler også effektive for å redusere vekttap på borkronen. Når det oppstår vekttap på borkronen under retningsboring i harde formasjoner, har det å tilsette 200–300 kg ekspandert grafitt samtidig en god effekt på å løse opp vekttap på borkronen forårsaket av dårlig smøreevne.

Kontakt: May Ye

Mobil/Whatsapp:+0086-18109206861
E-post:landrill@landrilltools.com
Nett: www.landrilltools.com