威页1HF井旋转导向工具失去信号原因分析

威页1HF井旋转导向工具失去信号原因分析

李伟慧 伍 俊 吴金鑫 王 黎 宋永芳

1.中原石油工程公司井下特种作业公司，河南 濮阳 457164 2.胜利石油工程公司西南分公司，山东 东营 257000

摘要：威页1HF井于井深3610m，井底井斜60 o，采用贝克休斯AutoTrak Curve与AutoTrak express旋转导向工具钻进，使用柴油机钻井液钻进至完钻井深4788m，施工中出现了四次旋转导向工具失去信号情况，累计耽误时间187h，原因有：（1）旋转导向工具震动大；（2）油基泥浆杂质多；(3）井底温度高。针对工具失去信号情况，现场采取了一些措施并提出了一些建议。

关键词：威页1HF井；钻井工程；旋转导向工具失效；油基泥浆 中图分类号：TE243 文献标识码：A 文章编号：1671-5799(2015)18-0200-01

1

2

1

1

1

威页1HF井位于四川省内江市威远县靖和镇，是威远构1.1 钻具组合（3160m-4393m） 造南缘白马向斜的一口预探水平井，以志留系龙马溪组泥页φ215.9mmPDC钻头+旋转导向工具+无磁扶正器+无磁抗岩为目的层，该井215.9mm直导眼井深3662m，打水泥塞回压缩钻杆+滤网接头+回压阀+Φ127mm加重钻杆×1柱+旁通填并扫塞，于井深3250m侧钻造斜，井深3160m下入旋转导阀+Φ127mm钻杆+Φ127mm加重钻杆+Φ159mm随钻震击器+向工具，井深3780m中靶A靶，井深4788m完钻，完钻井斜Φ127mm加重钻杆+411*520转换接头+Φ139.7mm钻杆 89.63°、垂深3621.60m、水平段长1008m，完钻层位龙马1.2 钻井液性能（3160m-4393m） 溪。井深结构为Φ660mm×103.5m/Φ508mm×102.7m+Φ密度2.10g/cm3、破乳电压>2000V、初切4.5pa、终切406.4mm×1399m/Φ339.7mm×1396.7+Φ311.2mm×3175m/16pa、动切力15pa、塑粘72mpa.s、碱度1.8、油水比95:5、Φ244.5mm×3172.3m+Φ215.9mm×4788/Φ139.7mm×高温高压失水3.6ml； 4785.41m 1.3 施工数据

1 威页1HF井基本简况

表1威页1HF井施工数据 无信号 第一次 第二次 第三次 第四次 钻进井段 （m） 3610-4152 4152-4259 4259-4272 4272-4393 进尺 （m） 542 107 13 121 纯钻时间 （h） 161 35.3 2.8 21 钻压 （KN） 80-150 80-150 20-150 80-150 转速(r/min) 100-110 100-110 90-110 100-110 排量(l/s) 27-30 30-32 32 30 泵压 （MPa） 29-31 32 34 35 2 旋转导向工具失去信号经过和原因 2.1 第一次失去信号（贝克休斯Curve工具)

第一次从井深3610m钻进至4152m旋转导向工具失去信号，起出发现旋转导向工具水眼内充满泥浆。该井油基泥浆是由泥浆站倒运到现场，且为处理事故后油基泥浆，未经净化处理，岩屑和胶皮可在高压压挤的情况下通过钻杆滤清器进入仪器，可能导致仪器无信号。该施工井段4142-4152m，通过对伽马值的监测，岩性中硅质含量增加，机械钻速变慢、扭矩变大、仪器震动大，也可能导致仪器无信号。

2.2 第二次失去信号（贝克休斯Curve工具）

第二次钻进至4259m旋转导向工具失去信号，钻进过程中伽马值较变高，岩屑中硅质含量高，机械钻速慢，扭矩由9-12KN.m增大至20KN.m，起出钻头锥部磨损严重。地层岩性耐研磨性高，致使钻进过程中扭矩波动大、仪器震动大，造成本次仪器无信号。

2.3 第三次失去信号（AutoTrak Express工具） AutoTrak eXpress工具在使用时与Curve不同，排量需要30l/s以上可激活工具，第三次钻进至4272m旋转导向头参数变为0，远程操控分析，后尝试关泵10min重启工具，导向头参数仍然为0，继续钻进到4272.4m仍未联系到导向头，再次关泵重启工具无效后起钻检查。钻进过程中扭矩大，尝试减小钻压至两吨，调整顶驱转速110-90r/min，无明显改善。地层岩性耐研磨性高，致使钻进过程中扭矩波动大、仪器震动大，造成本次仪器无信号。

2.4 第四次失去信号（AutoTrak Express工具）

第四次钻进至4393m旋转导向工具失去信号，后尝试关泵10min重启工具、上下活动钻具、旋转顶驱等方法，仍无信号后起钻；起钻至井深3002m循环，仪器信号恢复，决定下钻。第一次下钻至3280m开泵试仪器，仪器正常；第二次下钻至3560m，开泵测试仪器，仪器失去信号。

200 2015年18期

工具在库房中拆解，除了发现部分残余的岩屑和杂物，工具工作正常，因此有可能是因为泥浆中的岩屑或者其他杂物穿过了滤子，间隙性的封堵住了发电机外罩与涡轮间的间隙，导致涡轮无法转动发电，工具无信号，与现场遇到的时有时无出现的工具无信号的现象一致。

根据钻进时仪器检测到的温度128.6oC判断，仪器的无信号可能与温度有关，125oC为该仪器的危险温度，仪器最大极限温度150oC，高温可能造成钻井液性能发生改变，导致脉冲信号消失。

3 旋转导向工具施工建议

（1）因需控制油基钻井液量，起钻完井筒内灌满钻井液后，循环罐内液面低，在井口测试仪器及下钻钻具内灌浆时，罐底杂物易进入钻具内，采取下入2柱带有2只钻杆滤清器的钻杆，开泵循环过滤地面循环罐的泥浆。

（2）下钻过程中对钻具丝扣及水眼严格清理，针对起钻完后罐内泥浆液面低问题，及时补充液面，防止罐底杂物在下钻向钻杆内灌浆时进入钻杆。

（3）钻进过程中使用好双钻杆滤清器，保证固控设备的使用，降低泥浆固相含量，新拉运井场泥浆必须经过滤网才能进入罐中。

（4）积极与地质人员联系，结合伽玛值和录井资料，商讨最优的钻层，以避免给工具带来较大的震动，做出相应的钻井参数和钻头选型的调整。

参考文献

[1]李楠,纪小刚,徐凯等.一种适应不同导杆直径的多姿态爬杆机器人[J].现代制造工程,2011,(9):58-61.

[2]雷静,杨甘生,梁涛等.国内外旋转导向钻井系统导向原理[J].探矿工程：岩土钻掘工程,2012,(9):53-58.

[3]黄灿军,叶金玲.新型旋转伸缩一体式液压缸的设计[J].组合机床与自动化加工技术,2013,(7):102-104.