สาเหตุและวิธีแก้ปัญหาการสูญเสียการถ่ายทอดแรงกด (WOB) ในงานขุดเจาะ

1. แนวคิด ปรากฏการณ์ และอันตรายของการสูญเสียการถ่ายโอนงาน (WOB Transfer Loss)

แนวคิด:ระหว่างการเจาะ แรงเสียดทานที่มากเกินไประหว่างสว่านเจาะและผนังหลุมเจาะจะขัดขวางการส่งน้ำหนักกดหัวเจาะ (WOB) ไปยังหัวเจาะ แต่ WOB ทั้งหมดจะถูกใช้ไปโดยสายเจาะแทน ส่งผลให้ไม่มีอัตราการเจาะแม้จะเพิ่ม WOB แล้วก็ตาม ไม่มีแรงดันย้อนกลับ และแรงบิดต่ำ วิธีแก้ปัญหาคือการลดความเร็วรอบและค่อยๆ เพิ่ม WOB (โดยต้องแน่ใจว่าสอดคล้องกับความแข็งแรงในการรับแรงอัดของสายเจาะ) จนกระทั่งแรงบิดเพิ่มขึ้นอย่างฉับพลันและเกิดแรงดันย้อนกลับบน WOB หลังจากเจาะแต่ละข้อต่อแล้ว จะต้องทำการคว้านและขยายรูเจาะซ้ำๆ ก่อนที่จะเชื่อมต่อข้อต่อหรือส่วนถัดไป

ปรากฏการณ์และอันตราย:ปัญหานี้เกิดขึ้นเป็นหลักในระหว่างการเจาะแบบหมุนเวียนย้อนกลับในบ่อแนวตั้ง การเจาะแบบกำหนดทิศทางโดยใช้ช่องเปิดและการเจาะเบี่ยง และการเจาะแบบกำหนดทิศทางในบ่อแนวนอน มันจะรบกวนการก่อสร้างแบบกำหนดทิศทางตามปกติ และอาจทำให้ท่อติดขัดได้หากดำเนินการไม่ถูกต้อง

2.การวิเคราะห์สาเหตุ

แนวหลุมเจาะที่ไม่ดี:การเบี่ยงเบนของแนวหลุมเจาะ (เกิดจากสภาพของชั้นหินหรือข้อผิดพลาดในการก่อสร้าง) มักต้องมีการปรับการไหลเวียนย้อนกลับ อัตราการสร้างหลุมเจาะที่สูง (พบได้บ่อยในหลุมเจาะแนวนอนรัศมีปานกลาง/สั้นมากกว่าหลุมเจาะรัศมียาว) และแนวหลุมเจาะที่ไม่สม่ำเสมอ ประกอบกับความแข็งของแท่งเจาะ ทำให้แท่งเจาะไปติดกับผนังหลุมเจาะเมื่อมีการใช้แรงดัน ซึ่งส่งผลให้เกิดการสูญเสียแรงส่งผ่าน (WOB transfer loss) แรงดึงเพิ่มเติมระหว่างการดึงแท่งเจาะขึ้นหลังจากใช้แรงดันแล้วจะคล้ายกับระดับปกติและโดยทั่วไปจะไม่เกินแรงดันลงด้านล่าง

หลุมเจาะปนเปื้อน (การก่อตัวของชั้นเศษหินจากการเจาะ):การกำจัดเศษหินจากการเจาะเป็นเรื่องท้าทายในบ่อเจาะแบบกำหนดทิศทางและบ่อเจาะแนวนอนที่มีมุมเบี่ยงเบนของบ่อ 45–90 องศา ในชั้นหินแข็ง (เช่น ชั้นหิน Shahejie และ Kongdian) เศษหินจากการเจาะจะสะสมตัวเป็นชั้นได้ง่าย ชั้นหินเหล่านี้จะเพิ่มแรงเสียดทานระหว่างก้านเจาะกับผนังบ่อ ทำให้เกิดการสูญเสียในการส่งผ่านแรงกดบนก้านเจาะ (WOB)

เค้กโคลนหนาและหลวม สัมประสิทธิ์แรงเสียดทานโคลนสูง:ปริมาณของแข็งในโคลนสูงจะทำให้เกิดชั้นโคลนหนาและหลวม ซึ่งจะขยายพื้นที่สัมผัสกับท่อเจาะและเพิ่มความเสี่ยงต่อการติดขัด ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของโคลนสูงจะเพิ่มความต้านทานการเลื่อนของท่อเจาะ สถานการณ์นี้อาจทำให้ปั๊มหยุดทำงานกะทันหันเมื่อเพิ่มแรงกด (เช่น เป็น 30 ตัน) โดยแรงดึงเพิ่มเติมจะเกินกว่าแรงกดลง

3. มาตรการบรรเทาผลกระทบ

การควบคุมทิศทางการเจาะหลุมและการเพิ่มประสิทธิภาพชุดเจาะ:ใช้เทคนิคการเจาะแบบนำทางเต็มหลุมเพื่อหลีกเลี่ยงการเบี่ยงเบนของแนวการเจาะที่ต้องปรับการไหลเวียนย้อนกลับ ลดความซับซ้อนของการจัดเรียงท่อเจาะ (ลดจำนวนท่อ)ปลอกสว่าน(เพิ่มน้ำหนักท่อเจาะให้มากขึ้น) เพื่อลดความแข็งแงและลดการสัมผัสกับชั้นโคลน ป้องกันการสูญเสียแรงกดขณะเจาะและการติดขัด

ปรับปรุงแล้ว การทำความสะอาดหลุมเจาะและโคลนเจาะ:ใช้อุปกรณ์ควบคุมของแข็งเพื่อทำให้โคลนผิวดินบริสุทธิ์ ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการเคลื่อนที่เพียงพอ (ไม่น้อยกว่า 3.4 m³/min สำหรับส่วนบ่อขนาด φ311 และ 1.1 m³/min สำหรับส่วนบ่อขนาด φ216) และปรับพารามิเตอร์ทางรีโอโลยีของโคลน (อัตราส่วน YP/PV: 0.42–0.50; ความหนืด: ≥48 s) เพื่อปรับปรุงความสามารถในการลำเลียงเศษหิน สำหรับบ่อแนวนอน ให้ทำการขยายรูเจาะให้มีมุมเบี่ยงเบน 20–30 องศาเพื่อทำลายชั้นเศษหิน

ปรับปรุงการหล่อลื่นของโคลนและคุณภาพของชั้นโคลน:เติมน้ำมันดิบ 3–5 ตัน (ไม่เกิน 10%) ผสมกับสารหล่อลื่นชนิดน้ำเพื่อปรับสมดุลการหล่อลื่นและคุณภาพของชั้นโคลน ผสมแอสฟัลต์ซัลโฟเนตหรือเรซินฟีนอลเพื่อเพิ่มคุณสมบัติของชั้นโคลนให้เหมาะสม สำหรับกรณีการสูญเสียแรงกดขณะเจาะในชั้นหินแข็ง ให้เติมกราไฟต์ขยายตัวหรือสารหล่อลื่นทนแรงดันสูง 200–300 กิโลกรัมเพื่อลดแรงเสียดทาน

ติดต่อ : บรี จาง
มือถือ/WhatsApp:+0086-183 9206 9193
อีเมล:landrill@landrilltools.com
เว็บไซต์:www.landrilltools.com