川渝地区钻具重点失效层位分析及预防措施.pdf
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1、2023年08月|1690 引言近年来,川渝地区钻井数量随页岩气的大力发展逐年增多1-2,但因其地质结构与工程条件复杂多变,致使钻具失效事故频发。据不完全统计,川渝地区在20102018 年间钻具失效事件高达 241 次,其中发生在 X 组和 Y 组地层的失效次数高达 111 次,占失效事件总数的 46%,其他 34 个地层共占失效事件总数的 54%。钻具失效不仅严重威胁到现场工作人员的生命安全,而且因钻具失效所引发的停工、钻具打捞,甚至封井、侧钻导致的钻井成本也急剧增加3。因此,本文基于统计结果,明确了川渝地区重点失效层位为X 组和 Y 组地层,同时结合地层特性,分析了钻具在重点失效层位失效
2、较多的原因,并提出在重点失效层位预防钻具提前失效的推荐做法。1 失效统计失效统计是运用科学的统计分析方法,对大量的失效资料和数据进行加工、整理、综合、分析,从而揭示钻具失效事件产生的规律,为防止钻具失效事件的发生指明方向4。本文基于收集到的川渝地区近年来241 次失效事件数据,统计分析了近年来不同钻遇地川渝地区钻具重点失效层位分析及预防措施杨恒1,王哲1,葛凯奇2,马豪3,王旭东1(1.中国石油川庆钻探工程有限公司安全环保质量监督检测研究院,四川 广汉 618300;2.中国石油川庆钻探工程有限公司页岩气项目经理部,四川 成都 610000;3.中国石油川庆钻探工程有限公司井下作业公司,四川
3、成都 610000)摘要:文章通过川渝地区各地层钻具的失效统计,明确了钻具失效主要集中在浅部地层的 X 组和 Y 组层位,钻具在 Y层位和 X 层位都以钻铤失效为主,Y 组失效主要集中在 100500 m 进尺区间,X 组失效主要集中在 5001 500 m进尺区间。根据地层岩性、钻速、狗腿度分析表明,Y 地层钻具失效的原因为地层岩石研磨性高、钻具旋转钻进钻速小、应力集中处累积疲劳损伤较为严重,同时岩性不均地层易导致钻具振动,导致中和点漂移;X 地层钻具失效的原因为地层软硬交错易引起井斜,产生较大狗腿度,钻具在旋转钻进时,承受较大的交变载荷,造成钻具疲劳失效。针对重点失效地层岩性对钻具失效的影
4、响,提出增加减震器、采用防斜技术、缩短检测周期等方法来预防钻具提前失效。关键词:钻具;失效;地层;岩性;狗腿度中图分类号:TE921 文献标志码:A 文章编号:1008-4800(2023)24-0169-04DOI:10.19900/ki.ISSN1008-4800.2023.24.047Analysis and Preventive Measures of Key Failure Layers of Drilling Tools in Sichuan-Chongqing AreaYANG Heng1,WANG Zhe1,GE Kai-qi2,MA Hao3,WANG Xu-dong1(1.
5、Chuanqing Drilling Engineering Co.,Ltd.Safety and Environmental Protection Quality Supervision and Testing Institute,Guanghan 618300,China;2.Chuanqing Drilling Engineering Co.,Ltd.Shale Gas Exploration and Development Project Manager Department,Chengdu 610000,China;3.Downhole Service Company of CNPC
6、 Chuanqing Drilling Engineering Co.,Ltd.,Chengdu 610000,China)Abstract:Through the failure statistics of drilling tools in various layers in the Sichuan Chongqing region,the article clarifies that drilling tool failures are mainly concentrated in the X and Y layers of shallow strata.Drill collar fai
7、lures are the main type of drilling tools in both the Y and X layers,with Y group failures mainly concentrated in the 100-500 m footage interval and X group failures mainly concentrated in the 500-1 500 m footage interval.According to the analysis of formation lithology,drilling speed,and dogleg deg
8、ree,the reasons for the failure of drilling tools in formation Y are high rock abradability,low drilling speed during rotary drilling,and severe accumulated fatigue damage at stress concentration points.At the same time,uneven lithology can easily lead to drilling tool vibration,leading to neutral p
9、oint drift.The reason for the failure of drilling tools in X formation is that the interlacing of hard and soft formations is easy to cause well deviation and produce large dogleg degree.The drilling tools bear large alternating load during rotary drilling,resulting in fatigue failure of drilling to
10、ols.In view of the influence of the lithology of the key failure formation on the failure of drilling tools,the methods of adding shock absorber,adopting deviation prevention technology and shortening the detection period are proposed to prevent the failure of drilling tools in advance.Keywords:dril
11、ling tools;failure;stratum;lithology;dogleg degree二校-2023-8-下期.indd 1692023/8/17 14:51:43工程与施工170|2023年08月层的失效次数和比例,明确了重点失效层位主要集中在 X 和 Y 地层,其中 Y 组失效最多,共计失效 60 次,占失效事件总数的 24.89%;其次是 X 组,共计失效51 次,占失效事件总数的 21.16%;其他 34 个地层共占 53.94%,如图 1 所示。图1 川渝地区不同地层失效频次统计通过对钻遇地层的统计结果分析可知,钻具失效主要集中在浅部地层的 X 组和 Y 组,如图 2
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