أسباب وحلول فقدان الوزن أثناء نقله في عمليات الحفر

1. مفهوم وظواهر ومخاطر فقدان نقل الوزن على السكة الحديدية

مفهوم:أثناء عملية الحفر، يحدث احتكاك مفرط بينسلسلة الحفريمنع جدار البئر انتقال وزن المثقاب (WOB) إلى رأس الحفر، حيث يستهلك أنبوب الحفر كامل وزن المثقاب. ويتجلى ذلك في انعدام معدل الاختراق رغم زيادة وزن المثقاب، وانعدام الضغط الخلفي، وانخفاض عزم الدوران. يتضمن الحل تقليل سرعة الدوران وزيادة وزن المثقاب تدريجيًا (مع ضمان توافقه مع قوة انضغاط أنبوب الحفر) حتى يرتفع عزم الدوران فجأة ويظهر الضغط الخلفي على وزن المثقاب. بعد حفر كل وصلة على حدة، يلزم تكرار عملية التوسيع والتوسيع العكسي قبل توصيل الوصلة أو وحدة الحفر التالية.

الظواهر والمخاطر:تحدث هذه المشكلة بشكل أساسي أثناء عمليات الحفر الاتجاهي بالدوران العكسي في الآبار الرأسية، وعمليات الحفر الاتجاهي باستخدام تقنية الطحن الجانبي، وعمليات الحفر الاتجاهي في الآبار الأفقية. وهي تعرقل عملية الإنشاء الاتجاهي الطبيعية، وقد تؤدي إلى انحشار الأنابيب إذا لم تُنفذ العمليات بشكل صحيح.

2.تحليل الأسباب

مسار البئر غير مناسب:غالباً ما تتطلب الانحرافات في مسار البئر (الناتجة عن ظروف التكوين أو أخطاء الإنشاء) تعديلات عكسية للدوران. وتؤدي معدلات البناء العالية (الأكثر شيوعاً في الآبار الأفقية متوسطة/قصيرة نصف القطر مقارنةً بالآبار طويلة نصف القطر) والمسارات غير المنتظمة، بالإضافة إلى صلابة سلسلة الحفر، إلى ارتكاز سلسلة الحفر على جدار البئر عند تطبيق الضغط، مما يتسبب في فقدان وزن الحفر على المثقاب. وتكون قوة السحب الإضافية أثناء سحب أنابيب الحفر بعد تطبيق الضغط مماثلة للمستويات الطبيعية، وعادةً لا تتجاوز الضغط الهابط.

بئر ملوث (تكوين طبقة من نواتج الحفر):يُعدّ إزالة نواتج الحفر تحديًا في الآبار الموجهة والأفقية ذات انحراف يتراوح بين 45 و90 درجة. في التكوينات الصخرية الصلبة (مثل تكوينات شاهيجي وكونغديان)، تتراكم نواتج الحفر بسهولة في طبقات. تزيد هذه الطبقات من الاحتكاك الانزلاقي بين سلسلة الحفر وجدار البئر، مما يؤدي إلى فقدان وزن الحفر.

كعكة طينية سميكة وفضفاضة، معامل احتكاك طيني عالٍ:يؤدي ارتفاع نسبة المواد الصلبة في الطين إلى تكوين طبقات طينية سميكة وفضفاضة، مما يزيد من مساحة التلامس مع سلسلة الحفر ويرفع من خطر الالتصاق. كما أن ارتفاع معامل احتكاك الطين يزيد من مقاومة انزلاق سلسلة الحفر. قد يتسبب هذا الوضع في انسداد مفاجئ للمضخة عند زيادة وزن المثقاب (على سبيل المثال، إلى 30 طنًا)، حيث تتجاوز قوة السحب الإضافية وزن المثقاب الهابط.

3. تدابير التخفيف

التحكم في مسار البئر وتحسين سلسلة الحفر:استخدم تقنية الحفر الموجه بالكامل لتجنب انحرافات المسار التي تتطلب تعديلات الدوران العكسي. بسّط تكوين سلسلة الحفر (قللأطواق الحفر، زيادة وزن أنابيب الحفر الثقيلة) لتقليل الصلابة وتقليل الاحتكاك مع طبقة الطين، مما يمنع فقدان نقل وزن الحفر والالتصاق.

محسّن تنقية الآبار والطين:استخدم معدات التحكم بالمواد الصلبة لتنقية الطين السطحي. تأكد من وجود إزاحة كافية (لا تقل عن 3.4 م³/دقيقة لأجزاء الآبار بقطر 311 مم، و1.1 م³/دقيقة لأجزاء الآبار بقطر 216 مم) واضبط خصائص انسيابية الطين (نسبة YP/PV: 0.42-0.50؛ اللزوجة: ≥48 ثانية) لتحسين قدرة الطين على حمل نواتج الحفر. بالنسبة للآبار الأفقية، قم بتوسيعها بزاوية انحراف تتراوح بين 20 و30 درجة لتفتيت طبقات نواتج الحفر.

تحسين انزلاق الطين وجودة طبقة الطين:أضف من 3 إلى 5 أطنان من النفط الخام (بنسبة لا تتجاوز 10%) ممزوجة بمواد تشحيم مائية لتحقيق التوازن بين خصائص التشحيم وجودة طبقة الطين. أضف الأسفلت المُسلفن أو الراتنج الفينولي لتحسين خصائص طبقة الطين. لتقليل فقدان وزن المحمل على البئر في التكوينات الصخرية الصلبة، أضف من 200 إلى 300 كيلوغرام من الجرافيت المُوسع أو مواد التشحيم المُخصصة للضغط العالي لتقليل الاحتكاك.

للتواصل: بري تشانغ
جوال/واتساب:+0086-183 9206 9193
بريد إلكتروني:landrill@landrilltools.com
الموقع الإلكتروني:www.landrilltools.com