วิธีป้องกันไม่ให้สายเจาะติด (น้ำหนักบนหัวเจาะลดลง) ในระหว่างการเจาะ?

คำว่า “น้ำหนักกดหัวเจาะหายไป” (Lost Weight on Bit: LWB) หมายถึงสถานการณ์ระหว่างการเจาะที่น้ำหนักกดหัวเจาะ (WOB) ที่ออกแบบไว้ไม่ส่งผลต่อหัวเจาะ แต่เนื่องจากแรงเสียดทานมากเกินไประหว่างท่อเจาะกับผนังหลุมเจาะ น้ำหนักทั้งหมดที่กดลงไปจึงถูกดูดซับโดยท่อเจาะแทน

เมื่อใช้แรงกดบนท่อ (WOB) การหดตัวของท่อเจาะมักทำให้แรงกดทั้งหมดไปอยู่ที่ท่อเจาะสว่านเจาะหรือใช้อุปกรณ์ช่วยทรงตัว วิธีนี้ต้องใช้การเพิ่มน้ำหนักอย่างต่อเนื่อง แต่ต้องคำนึงถึงความแข็งแรงในการรับแรงอัดของท่อเจาะด้วย การเพิ่มน้ำหนักแต่ละครั้งอาจทำให้ท่อเจาะเคลื่อนตัวลงเล็กน้อย การเพิ่มน้ำหนักซ้ำๆ จะช่วยให้ท่อเจาะเคลื่อนผ่านส่วนที่หดตัวของหลุมเจาะได้ ในขณะที่ท่อเจาะออกจากส่วนนี้ หัวเจาะจะสัมผัสกับก้นหลุมเจาะอย่างรวดเร็ว เนื่องจากแรงกดบนหัวเจาะ (WOB) ณ จุดนี้สูงกว่าการเจาะปกติ หัวเจาะจึงเจาะทะลุชั้นหินได้ลึกกว่า ทำให้แรงบิดเพิ่มขึ้นอย่างฉับพลัน ซึ่งอาจทำให้แท่นหมุนหรือชุดขับด้านบนหยุดทำงาน หากเกิดการหยุดทำงาน อย่าดึงท่อเจาะขึ้นอย่างกะทันหัน ให้คลายแรงบิดก่อน การเจาะตามปกติสามารถกลับมาดำเนินการต่อได้หลังจากปรับแต่งซ้ำๆ

การสูญเสียน้ำหนักบนหัวเจาะมักเกิดขึ้นในกรณีต่อไปนี้: การเจาะแบบกำหนดทิศทางของบ่อแนวตั้งที่มีการขยายรูเจาะด้านหลัง หรือบ่อแบบกำหนดทิศทางที่มีการขยายรูเจาะด้านหลังหลายครั้ง การเจาะแบบกำหนดทิศทางโดยการกัดช่องเปิดและการเจาะเบี่ยง และการเจาะแบบกำหนดทิศทางของบ่อแนวนอน เนื่องจากวิถีของหลุมเจาะและปัจจัยต้านทานต่างๆ ทำให้แรงดันที่ส่งไปยังหัวเจาะนั้นส่งผ่านได้ยาก จากเครื่องมือบันทึกข้อมูลโคลนและตัวบ่งชี้น้ำหนักที่ครอบคลุม จะแสดงให้เห็นว่า: ตำแหน่งของหัวเจาะยังคงไม่เปลี่ยนแปลงและไม่สามารถเจาะได้ลึกขึ้นแม้ว่าจะเพิ่มน้ำหนักบนหัวเจาะอย่างต่อเนื่อง แรงดันปั๊มไม่เพิ่มขึ้นและไม่มีการอุดตันของปั๊มเกิดขึ้น อย่างไรก็ตาม การเพิ่มน้ำหนักบนหัวเจาะต่อไปอาจนำไปสู่การอุดตันของปั๊มอย่างกะทันหัน สำหรับบ่อแบบกำหนดทิศทาง การสูญเสียน้ำหนักบนหัวเจาะไม่เพียงแต่จะรบกวนการทำงานแบบกำหนดทิศทางตามปกติเท่านั้น แต่ยังเสี่ยงต่อการติดขัดของท่อหากการทำงานไม่ถูกต้องอีกด้วย

1. เสริมสร้างการควบคุมวิถีการเจาะหลุมและเพิ่มประสิทธิภาพการจัดเรียงชุดเจาะ

เพื่อแก้ไขปัญหาการสูญเสียน้ำหนักบนหัวเจาะอันเนื่องมาจากวิถีการเจาะที่ไม่เหมาะสม มาตรการทางวิศวกรรมหลักคือการเพิ่มประสิทธิภาพการควบคุมวิถีการเจาะ สำหรับบ่อเจาะทิศทางที่มีมุมสูงและระยะไกล ควรใช้ระบบควบคุมทิศทางแบบเต็มรูปแบบเพื่อรักษาระดับการเบี่ยงเบนและทิศทางของบ่อให้สอดคล้องกับการออกแบบ หลีกเลี่ยงการเจาะขยายใหม่เนื่องจากการเบี่ยงเบนจากการออกแบบ

สำหรับปัญหาการสูญเสียน้ำหนักบนหัวเจาะอันเนื่องมาจากแนวหลุมเจาะที่ไม่เหมาะสม วิธีแก้ปัญหาที่มีประสิทธิภาพที่สุดคือการลดความซับซ้อนของโครงสร้างชุดเจาะ: ลดจำนวนปลอกหัวเจาะและเพิ่มจำนวนท่อเจาะน้ำหนักมาก (HWDP) วิธีนี้จะช่วยลดความแข็งแกร่งของชุดเจาะ ลดพื้นที่สัมผัสระหว่างชุดเจาะกับชั้นโคลน และป้องกันทั้งการสูญเสียน้ำหนักบนหัวเจาะและการติดขัดที่แตกต่างกัน

สำหรับปัญหาการสูญเสียน้ำหนักที่หัวเจาะในบ่อแนวนอน มาตรการที่ควรให้ความสำคัญคือ การทำความสะอาดหลุมเจาะ การหล่อลื่น และเทคนิคการปฏิบัติงานของผู้เจาะ

2. เพิ่มประสิทธิภาพการทำความสะอาด

การเพิ่มประสิทธิภาพการทำความสะอาดรวมถึงการทำความสะอาดหลุมเจาะและการทำให้โคลนบนพื้นผิวบริสุทธิ์โดยใช้อุปกรณ์ควบคุมของแข็งบนพื้นผิว

ปรับปรุงความสามารถในการลำเลียงเศษหินของโคลน

ในโครงการขุดเจาะแบบกำหนดทิศทางในปัจจุบัน นิยมใช้หัวเจาะ PDC ร่วมกับเทคโนโลยีมอเตอร์บังคับทิศทาง ซึ่งช่วยให้เจาะได้เร็วและบดเศษหินให้เป็นอนุภาคละเอียด ทำให้เกิดความท้าทายบางประการในการทำความสะอาดหลุมเจาะ

ข้อกำหนดการแทนที่สำหรับส่วนต่างๆ ของหลุมเจาะ:สำหรับท่อขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง φ311 มม. อัตราการเคลื่อนตัวต้องสูงกว่า 3.4 ม³/นาที และสำหรับท่อขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง φ216 มม. อัตราการเคลื่อนตัวต้องสูงกว่า 1.1 ม³/นาที

ปรับค่าพารามิเตอร์ทางรีโอโลยีของโคลนตามปริมาณเศษหินที่ไหลกลับลงหลุม:สำหรับน้ำมันหล่อลื่นสำหรับการเจาะที่มีปริมาณของแข็งต่ำ ควรควบคุมอัตราส่วนพลาสติกแบบไดนามิกให้อยู่ระหว่าง 0.42 ถึง 0.50 เพื่อให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพในการลำเลียงเศษหินที่ดี ส่วนความหนืดและความแข็งแรงของเจลนั้น ความหนืดของบ่อเจาะมุมสูงควรคงไว้ที่มากกว่า 48 วินาที ความหนืดและความแข็งแรงของเจลที่สูงจะช่วยป้องกันการตกตะกอนในแนวดิ่งของเศษหิน

ในโครงการขุดเจาะโครงการหนึ่ง เมื่อมุมเบี่ยงเบนของหลุมเจาะอยู่ที่ 50-60 องศา การเติมเจลอินทรีย์ที่มีคุณสมบัติในการดูดซับน้ำมันทำให้ความหนืดของโคลนลดลงเหลือประมาณ 42 วินาที ส่งผลให้การลำเลียงเศษหินกลับลงหลุมไม่ดี และน้ำหนักที่กดลงบนหัวเจาะลดลงระหว่างการขุดเจาะแบบกำหนดทิศทาง สภาพการทำงานในหลุมเจาะกลับสู่ภาวะปกติหลังจากเพิ่มความหนืดของโคลนเป็น 50 วินาที

สำหรับบ่อที่มีความลึกเกิน 200–300 เมตร สามารถดึงบ่อแนวนอนไปยังส่วนของบ่อที่มีมุมเบี่ยงเบน 20–30 องศาได้ ในการจัดเรียงสายเจาะสำหรับการเจาะแบบกำหนดทิศทาง มักจะมีการรวมปลอกเจาะหลายชุดไว้ด้วย ในหลุมเจาะใหม่ การมีปลอกเจาะจะเพิ่มความเร็วการไหลกลับของโคลนในช่องว่างระหว่างท่อ ทำให้ชั้นเศษหินมักจะตกตะกอนในหลุมเจาะเก่า ดังนั้น ทีมเจาะบางทีมจึงดึงเฉพาะส่วนของบ่อที่เจาะใหม่เท่านั้น ซึ่งมีผลเพียงเล็กน้อยในการทำลายชั้นเศษหิน

3. ปรับปรุงการหล่อลื่นของโคลนและคุณภาพของชั้นโคลน

เพิ่มความลื่นไหลของโคลน

มาตรการเฉพาะเพื่อปรับปรุงการหล่อลื่นของโคลน ได้แก่ ประการแรก การเพิ่มปริมาณสารหล่อลื่น และประการที่สอง การใช้สารหล่อลื่นหลายชนิดร่วมกัน

ในการเจาะแบบกำหนดทิศทาง มักจะมีการผสมน้ำมันดิบลงในโคลนระหว่างการปฏิบัติงานแบบกำหนดทิศทาง แม้ว่าน้ำมันดิบจะมีคุณสมบัติในการหล่อลื่นที่ดี แต่การเติมน้ำมันดิบมากเกินไปจะทำให้คุณภาพชั้นโคลนลดลง ดังนั้น ในการเจาะแบบกำหนดทิศทาง ควรใช้น้ำมันดิบร่วมกับสารหล่อลื่นที่มีน้ำเป็นส่วนประกอบ ซึ่งไม่เพียงแต่จะช่วยแก้ปัญหาการหล่อลื่นเท่านั้น แต่ยังช่วยหลีกเลี่ยงการเกิดชั้นโคลนหนาที่เกิดจากการใช้น้ำมันดิบมากเกินไปอีกด้วย

แรงเสียดทานแบบเลื่อนจะเพิ่มขึ้นตามค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน เพื่อแก้ไขปัญหานี้ สามารถผสมน้ำมันดิบประมาณ 3-5 ตันลงในโคลน โดยปริมาณน้ำมันดิบไม่ควรเกิน 9-10%

ปรับปรุงคุณภาพของเค้กโคลน

เพื่อปรับปรุงคุณภาพของชั้นโคลนเจาะ สามารถเติมวัสดุผสมโคลน เช่น แอสฟัลต์ซัลโฟเนตและเรซินฟีนอลได้ ชั้นโคลนเจาะคุณภาพสูงจะช่วยลดความเสี่ยงของการติดขัดที่ไม่สม่ำเสมอซึ่งเกิดจากการสูญเสียน้ำหนักบนหัวเจาะ

นอกจากสารหล่อลื่นเหลวแล้ว สารหล่อลื่นแข็งและสารหล่อลื่นทนแรงดันสูงก็มีประสิทธิภาพในการลดน้ำหนักที่กดลงบนหัวเจาะเช่นกัน เมื่อเกิดการลดน้ำหนักที่กดลงบนหัวเจาะระหว่างการเจาะแบบกำหนดทิศทางในชั้นหินแข็ง การเติมกราไฟต์ขยายตัว 200-300 กิโลกรัมในครั้งเดียวจะช่วยแก้ปัญหาการลดน้ำหนักที่กดลงบนหัวเจาะซึ่งเกิดจากประสิทธิภาพการหล่อลื่นที่ไม่ดีได้เป็นอย่างดี

ติดต่อ : เมย์ เย่

มือถือ/WhatsApp:+0086-18109206861
อีเมล:landrill@landrilltools.com
เว็บไซต์: www.landrilltools.com