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Kymera FSR定向钻井复合钻头有效提高ROP

Kymera FSR定向钻井复合钻头有效提高ROP

本文通过将Kymera FSR定向钻井复合钻头与常规PDC、三牙轮钻头进行对比,并援引其在三个作业现场的应用,充分体现该钻头钻速高、作业效果好、有效控制轨迹等优点。

来自 | Baker Hughes
编译 | 罗曼

Cimarex 能源公司的钻完井工程师Spencer Bryant这样评价Kymera FSR钻头:“有了Kymera FSR钻头,只需一趟钻即可在曲线井段获得较高的机械钻速,几乎很少使用两趟钻来作业。”

Kymera FSR™定向钻井复合钻头在曲线井段作业中有以下优点:钻速高、能连续平稳打钻、寿命长、降低非生产时间、节约总体钻井费用。

在钻遇碳酸岩的地层中,如果单独使用PDC钻头或三牙轮钻头,则需使用两个或多个钻头进行作业。当PDC钻头钻速加快,产生的扭矩随之增大,这样导致井底钻具组合偏离原来的轨迹。过大的扭矩引起的震动也会导致井底工具故障,增加额外的起下钻次数、修理时间及其他非生产时间。

博采众长

通过对三牙轮钻头和PDC钻头设计的剖析,取二者优点的Kymera FSR定向复合钻头钻速更快,效果平稳,尤其在具有挑战的碳酸岩地层能够精准控制轨迹。牙轮钻头的硬质合金齿能够切削并研磨坚硬的岩石,而PDC钻头能够清除剩余的岩石并保证井底清洁。Kymera FSR定向复合钻头结合了二者的优点,在确保控制井眼轨迹、保护切削齿的同时,降低了钻头对钻具的扭矩。

天下武功 唯快不破

当钻压在能够有效的传递到平整的井底,钻具作业效率才会更高,定向井工程师就不用花费过多的时间去调整轨迹。就Kymera FSR定向复合钻头而言,正因为其效率提高,其机械钻速是PDC钻头和三牙轮钻头的两倍。在绝大多数曲线井段作业中,仅需要一个钻头就可钻至完钻井深。

应用范围

1.定向井作业;
2.碳酸岩嵌入地层;
3.非常规井作业:高造斜、大位移井作业。

特点及优势

1.复合钻头设计:
    —提升井底质量;
    —耐磨性更强以获得比PDC和牙轮钻头更高的速度;
    —更好的控制轨迹;
    —提高效率。
2.扭矩控制:
    —降低扭矩波动;
    —减少非生产时间;
    —在高造斜井眼也能应用;
    —有效控制轨迹。

应用案例1

应用地点

德州卡恩斯县美国鹰滩

技术挑战

1.定向钻进中要钻遇奥斯汀白垩统和Anacacho 岩层地层;
2.当使用PDC钻头时会出现高扭矩;
3.钻进过程中可能使用多个钻头或多次起下钻;
4.井底马达故障。

应用结果

1.破机械钻速的记录:钻速达46 ft/h (14 m/h);
2.最高机械钻速可达125 ft/h (38 m/h);
3.在三口曲线井段中实现一趟钻作业;
4.保持井壁光滑;
5.每英尺钻探成本至少节约36%;
6.节约503122美元。

应用案例2

应用地点

德州西部,里夫斯县

技术挑战

在一些含夹层的地层(如第三Bone Spring地层),有些层位所含岩石的强度可能高达10000~20000psi,当使用PDC钻头的时候很难控制轨迹并造斜。

应用结果

1.作业者最终使用8-3/4in的Kymera FSR定向复合钻头进行作业。与常规的钻头机械钻速相比18.0 ft/hr (5.5 m/hr),该钻头机械钻速平均值为38.8 ft/hr (11.9 m/hr);
2.一趟钻完成作业。

应用案例3

应用地点

罗马尼亚东部

技术挑战

1.中硬泥岩及砂岩互层,含石英砂胶结;
2.钻井周期短、井眼质量要求高。

应用结果

1.单趟完成作业并节约58小时;
2.比常规PDC钻头相比寿命达其四倍;
3.比常规PDC钻头快85%。

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