车排子超浅水平井一趟钻螺杆钻具设计及应用

摘要

新疆车排子超浅水平井由于目的层埋深浅、成岩性差、可钻性差别大、实钻造斜率偏低且不稳定,增斜段需使用大度数螺杆钻具控制轨迹。大度数螺杆钻具复合钻扭矩大,易发生螺杆故障,不利于安全钻井;水平段需起钻更换小度数螺杆钻具;大度数螺杆钻具不能满足一趟钻完成二开直井段、斜井段、水平段轨迹控制及安全钻井需要。分析认为新疆车排子超浅水平井一趟钻技术要求螺杆钻具既要有较高的造斜率,又要能够降低螺杆钻具复合钻扭转力,以避免螺杆脱扣或断裂故障,据此优化设计了符合要求的短弯点螺杆钻具。短弯点螺杆钻具是将常规螺杆钻具弯点至钻头底部的距离由1.8 m优化调整为1.3 m。调整后螺杆造斜能力基本不变,但螺杆偏移值由0.056 m降至0.038 m,进而降低了螺杆钻具壳体在复合钻进工况下所受的扭转力,扭转力值由3.7 kN·m降至1.5 kN·m。能够通过滑动钻进和复合钻进相结合的方式对轨迹进行有效控制,实现一趟钻完成新疆车排子区块超浅水平井定向施工。