四、小井眼钻井设备及工具 (一)小井眼钻机 适用于小井眼的钻机:常规小型石油钻机、连续 取芯钻机、混合钻机、连续软管作业装置。 国外大部分使用小型石油钻机和车装钻修两用钻 机。例如美国生产的65-B型车装钻机 用27/8”- 41/2” 钻杆 ,钻深
为满足小井眼钻井的要求,国外一些公司专门研制了多种型号的 小井眼钻机,例如瑞典Microdrill公司研制的小井眼钻机 钻深能力介于800-1700m之间 钻机总高10.91m(相同钻深能力的常规钻机总高为40m) 外形尺寸 9.50*3.53*10.91 井场占地25*32m,是常规钻机占地面积的1/4。
图 5
国外一些公司用矿业连续取芯钻机钻小井眼探井。
图 6
连续软管钻井装置
图 7
(二)小井眼钻头及钻杆 1、小井眼钻头 80年代中期以来,钻头技术取得重大进展,不再构成小井 眼钻井的障碍。适用于小井眼的钻头有:牙轮钻头. PDC. TSP 钻头和天然金刚石钻头。一般采用PDC.TSP钻头.还有用偏心 PDC钻头。 2、小井眼钻杆 标准尺寸的钻杆 31/2〃 27/8〃有时也用23/8〃 的油管。 连续软管 用一根根长度有限的钢管对焊而成,长度可根 据需要而定。软管的材料用淬火钢、回火钢或钛合金钢。 连续软管的外径有1〃、11/4〃 、11/2〃 、13/4〃 、2〃 、 23/8〃 和37/8〃的,可满足钻井和修井的要求。
2、系统的压力损失大 系统的压力损失包括:地面管汇、钻柱内、钻头 水眼和环空压力损失。 实验表明,小井眼中系统压力损失的分布规律与 常规井中的分布规律正相反。在小井眼中,环空压力 损失占泵压的90%,甚至更多,其它损失占泵压的10%; 在常规井中,钻柱内及钻头的压力损失占泵压的90%, 环空压力损失仅为泵压的10%。 小井眼中钻柱的旋转对环空压降的影响也很大, 随着钻柱的高速旋转,环空压降会显著增加。 例:Amoco公司做过实验: 井深 2438m ,泥浆密度 ρ m =1.028/cm3 ,泵排量 Q=3.15l/s,钻柱不旋转时,环空压降为3.4MPa ,当量 循密度为 1.13g/cm3 ,钻柱以 600 转 / 分( RPM )旋转时, 环空压降为7.5MPa,当量循环密度为1.33g/cm3 。