安全钻井技术

安全钻井技术（共12篇）

安全钻井技术 篇1

摘要：随着科学技术的不断发展, 水平井钻井技术越来越成熟, 对于油气田提高单井产量和原油采收率, 降低开发生产成本, 水平井技术更加广泛地用于开发各种油气藏, 并先后取得了显著的经济效果, 但是在水平井安全钻井发面还存在一些问题, 本文阐述了安全钻井技术的重要性, 并结合实际情况, 并对水平井清砂技术、润滑技术和钻头优选方面进行研究。

关键词：水平井,安全钻井,清砂技术,润滑技术,钻头

1 安全钻井技术的重要性

水平井开发作为一种提高单井产量和油气田综合开发效益的有效手段, 越来越受到人们的重视, 实践表明, 水平井技术在低渗透油气藏的开发中, 可以增加泄油 (气) 面积, 有利于提高产量, 减少生产井数, 降低钻井成本, 是提高气田单井产能及油藏采收率的有效方法, 该技术的成功应用对油气田的发展具有重要意义。深井小井眼、长水平段钻井是一项风险很大的工程, 存在着大量的模糊性、随机性和不确定性问题。由于对钻井过程中的客观情况认识不清楚或主观意识的决策失误, 往往会发生许多复杂情况甚至造成严重的井下事故, 轻者耗费大量的人力物力和时间, 重者导致全井的报废[1]。本文针对小井眼、长水平段水平井钻井速度慢、钻井周期长及井下复杂等问题, 开展水平井清砂、润滑和钻井参数优选等技术研究;对确保井下安全和钻井提速具有重要的指导和借鉴意义。

2 水平井清砂技术研究

2.1 主要研究内容及技术难点分析

水平井与直井相比, 井下情况要复杂得多, 不仅要稳定井斜和井眼方位, 还要处理由重力作用、摩擦力、岩屑沉降等诸因素而涉及到其他一系列问题, 从而使水平井的安全钻进与直井相比有着很大的不同。在水平井中, 由于重力的作用, 井斜角超过30°以后的井段内, 岩屑就会逐渐沉降到下井壁, 形成岩屑床, 钻井液携砂性能好、悬浮能力强, 则形成岩屑床所需时间长, 反之, 则形成岩屑床所需时间就短。现场实践发现, 岩屑床在井斜角为30°到60°之间的井段内, 是不稳定的, 也是较危险的, 当沉积到一定厚度后, 岩屑床会整体下滑从而造成沉砂卡钻。

2.2 拟采取的具体技术方案

只有将小井眼、长水平段的清砂工作做好了, 钻柱才能够顺利的起下, 同时也确保了完井管柱的顺利下入。井斜超过45°要进行短起下钻清砂工作。通过定期的短起下钻, 破坏下井壁的岩屑床, 借助泥浆上返出井筒。根据大量实践经验证实岩屑床形成和携砂最难的井段为井斜48~70°, 水平段由于携砂阻力小, 不易形成岩屑床。钻进中发现扭矩增加不正常, 就要查明原因, 如无其他原因, 说明已经形成岩屑床;在每次接单根或每次起下钻时, 都要记录钻柱的摩擦阻力以及转盘扭矩, 发现摩擦阻力增加, 说明井下已经存在岩屑床, 就要采用短程起下钻和分段循环的办法清除岩屑床。发生沉砂卡钻后, 忌讳硬提解卡, 最好的处理方法是接上方钻杆[2], 大排量循环, 进行倒划眼。

2.3 预期达到的技术目标

通过加强小井眼、长水平段井段的清砂研究, 可以使该井段处于一种相对干净的状态;从而避免了沉砂卡钻等类似事故的发生, 降低了转盘扭矩和起下钻摩阻, 提高了井下安全性。

3 水平井润滑技术研究

3.1 主要研究内容及技术难点分析

在水平井中, 随着井斜角的增大, 钻具作用于井壁的侧向力也随之增大, 水平井本身的特点就决定了在水平井钻进中易发生粘附卡钻, 加钻压困难。如果钻井液润滑性不好, 就会使这些情况更加复杂化, 因此, 搞好钻井液的润滑性十分重要。加入润滑剂可以降低滤饼摩擦系数, 降低滤饼摩擦系数的方法之一是通过添加固体润滑剂和液体润滑剂。为了搞好钻井液润滑性, 通常是加入液体和固体组合的润滑剂, 也可只加入单一的液体润滑剂。不论采取哪种方式, 都要保持润滑剂在钻井液中的含量, 才能有效降低摩阻[3]。水平井要求钻井液滤饼摩擦系数小于0.10。小井眼、长水平段水平井在润滑方面主要存在以下一些难点:

(1) 由于受到成本的制约, 往往会出现润滑剂加量的不足;

(2) 在某些特殊情况下, 润滑剂的选择不合适、质量存在问题也会导致钻井液的润滑性不足;

(3) 钻井液含沙量的增加、固控设备使用不到位会严重影响钻井液的润滑性。

3.2 拟采取的具体技术方案

根据钻井液的体系及相应的地层情况, 选择相应的固体润滑剂和液体润滑剂;并对所加入的润滑剂的效果进行评估。由于长水平段水平井井斜大, 水平段岩屑携带到48~70°井段, 在钻井液润滑不佳的情况下, 故形成粘卡的机率很大, 同时应采用的措施有:

(1) 简化钻具组合, 减少钻具向下的阻力, 尽可能减少钻具与井壁的接触面积。用加重钻杆代替钻铤, 用无磁抗压缩钻杆代替无磁钻铤, 用欠尺寸稳定器代替足尺寸的稳定器, 减少下部稳定器数量, 降低钻具刚性。

(2) 短起下钻, 如井斜超过50°开始定期短起下钻。

(3) 为了防止粘卡, 造斜时, 每钻进一段时间要大幅度活动钻具一次。

(4) 用18°锥度钻杆打斜井段, 防止直台阶钻杆吃入地层而容易形成键槽。

3.3 预期达到的技术目标

通过加强小井眼、长水平段井段的钻井液润滑研究, 可以使该井的钻井液的润滑性处于一种良好状态;从而避免粘吸卡钻等类似事故的发生, 降低了转盘扭矩和起下钻摩阻, 提高了井下安全性。

4 水平井钻头优选技术研究

4.1 主要研究内容及技术难点分析

钻头在油气井钻井中起着很重要的作用, 它是形成油气通道的重要工具。钻井实践表明, 钻头的使用效果如何, 对一口井的钻井周期等效益指标影响很大。而钻头的使用效果又首先取决于钻头类型选择得是否合理, 就目前技术而言, 钻头选型合理与否主要看地层与钻头是否相互匹配。因为不同的地层, 岩性不同, 破碎机理也不完全相同, 各类钻头是根据破碎不同岩石的需要设计的, 因而也就产生了地层与钻头相互匹配的问题。

4.2 拟采取的具体技术方案

改进钻头设计, 加强钻头合理选型, 钻头作为直接破碎岩石的关键工具, 对大直径井眼的机械钻速具有至关重要的影响。合理选择和使用与地层相适应, 性能优良的钻头也是提高大直径井眼机械钻速的重要途径。目前大尺寸牙轮钻头品种少, 在使用过程中存在钻头对地层的针对性不强[4]。齿面结构与井底破岩的要求不相适应、水力结构与井底清洗的要求不相适应的问题。因此, 应针对地层岩性特点, 改进钻头齿面结构和水力结构, 研制新型钻头, 提高钻头质量, 以及强化钻头使用措施。

4.3 预期达到的技术目标

通过从岩性出发寻求与地层岩石相匹配的钻头, 以及从该地区已钻的钻头资料入手, 通过大量的实钻数据, 运用统计方法优选钻头从而达到提高机械钻速, 降低钻井成本的目的。

参考文献

[1]许磊.地质导向技术的应用方法[A].录井技术文集[C].石油工业出版社, 2002[1]许磊.地质导向技术的应用方法[A].录井技术文集[C].石油工业出版社, 2002

[2]时鹏程.MWD与LWD组合技术及应用实践[A].录井技术文集[C].石油工业出版社, 2002[2]时鹏程.MWD与LWD组合技术及应用实践[A].录井技术文集[C].石油工业出版社, 2002

[3]杨小远.快速拉格朗日元方法在井壁稳定中的应用[J].石油大学学报 (自然科学版) , 1997, 21 (4) [3]杨小远.快速拉格朗日元方法在井壁稳定中的应用[J].石油大学学报 (自然科学版) , 1997, 21 (4)

安全钻井技术 篇2

1、吊装设备需要扶正时应注意哪些安全事项？ 1）2）3）4）5）6）1）2）3）4）1）2）3）4）1）2）3）4）1）2）3）

起吊需要扶正的设备和设施时，要认真检查绳索，确保万无一失； 绳套一定要挂牢；

应先清除所扶正的设备和设施周围障碍； 被吊物必须栓好游绳；

扶正时应扶侧面位臵，站立位臵准确，以防止下放时发生意外伤人； 待设备放稳后，方可摘绳套。

按标准要求选用吊装钢丝绳，其直径为28.6mm；

设备吊装时，钢丝绳绷紧后，人员必须离开危险区方可起吊； 必须有专人指挥。用两台吊车同时吊一台泵时，吊车的起升、下放、起重臂下、吊物下及吊车回转范围内不准站人。尽量避免超高、超宽、超长，能拆除尽量拆开搬运； 装车后对设备要进行捆绑； 对搬运大件的车要派专人押运； 押车人员不准坐在大件上。

检查卡瓦牙、弹簧是否固定好并灵活好用； 检查各轴节是否灵活并加黄油或机油润滑； 检查安全卡瓦的节数与被卡钻具的直径是否相符； 检查锁紧丝杠和螺母是否符合使用标准。卡瓦把子是否齐全？ 卡瓦牙是否符合标准？ 卡瓦片之间联接销是否牢靠？

2、吊装钻井泵时应注意哪些安全事项？

回转必须同步，以保持吊件的平衡，防止翻转、摔坏设备伤人；

3、搬运大件时应注意什么？

4、安全卡瓦在使用前应重点检查哪些部位？

5、使用钻具卡瓦是应重点检查哪些部位？ 4）5）1）2）3）4）1）2）3）4）5）6）7）8）1）2）3）4）卡瓦牙压板是否上紧？

两片式卡瓦是否用6--9 mm钢丝绳相互系住。

黑夜及恶劣气候（如雾天、中雨、雪天、风力超过5级）不准起放安装不合格，运转不正常，不准起放井架； 检查通不过，整改不彻底，不准起放井架； 动员不充分，分工不明确不准起放井架； 吊车要尽量靠近底座； 必须垫好打好吊车千斤；

用两根28.6mm等长的钢丝绳套起吊；栓好游绳； 起吊时指挥者精力要集中，手势要准确；

两台吊车吊绞车时，起吊操作要同步，服从统一指挥； 绞车猫头就位后立即固定好；

吊猫头时钻台人员要注意所处位臵，防止碰挤伤和坠落； 被吊重物下面严禁站人或有人进行其它作业； 穿大绳时，游车应固定，钢丝绳头与引绳要连接牢固；

穿大绳时，必须将钢丝绳滚筒臵放在能转动的架子上，边穿边转以井架上操作人员必须栓好保险带

井架上操作人员与地面人员要密切配合好，拉放要有信号、口令，6、起放A和K型井架四不准是什么？ 井架；

7、上绞车和猫头时应注意哪些？

8、穿大绳时应注意什么？

防止打扭；

以防穿滑轮时将手挤伤。

9、如何卡固死绳头？

死绳头在死绳固定器绳轮上绕3圈，然后将死绳头放入死绳压板铜瓦，将死绳压板螺丝用双螺帽对角上紧。

10、如何卡固活绳头？

将钢丝绳活绳头穿入滚筒，加200mm长钢丝绳，用3个规格相符的大绳绳 卡将其卡紧，再用压板将绳头固定于滚筒壁上，然后转动滚筒，将钢丝绳紧密而平整地绕在滚筒上。

11、在滚筒上缠绕大绳（排绳）时应注意什么？ 1）缠绕大绳时，刹把必须由司钻操作，用一挡低速缓慢、间断的旋转滚筒，禁止猛合离合器或使滚筒旋转过快，防止大绳将滚筒前操作人员缠入滚筒； 2）滚筒前拉才、拽大绳人员不得骑跨大绳，在拉拽时要特别小心，并且要远离滚筒拉拽，防止被带入滚筒，还要防止钢丝绳毛刺挂伤手及身体； 3）缠大绳时，禁止用撬杠、大锤直接撬动或锤击大绳，防止大绳受损。必要时，可在大绳上垫块硬木进行撬动或锤击。

12、安装立管时应注意什么？ 1）2）3）安装立管前应检查立管有无堵塞，立管闸门是否密封和灵活，检查用电（气）动绞车起吊立管时，必须使用有足够强度的钢丝绳套（直必须有技术熟练的人员操作电（气）动绞车，并有人指挥，吊立管由壬及“O”型密封圈是否齐全、合格； 径12.7mm或9.5mm），并栓牢在立管上；

过程中要密切配合，认真仔细观察，谨慎操作，防止立管挂井架。吊立管时，立管附近和下面严禁站人； 4）5）6）7）1）2）3）4）

井架上工作人员应戴好保险带和速差器，并注意自己的站立位臵，夜间照明不好时，不允许上立管作业；

立管上好后，必须上吊下垫，不准直接挂在井架拉筋上； 立管用4只专用卡子均匀固定在井架腿上； 吊卡活门及锁销连接部分不得有任何变形及损伤； 吊卡活门轴晃动量小于2mm； 吊卡台肩平面，内凹不得大于2mm； 吊卡弹簧无变形或损伤； 防止被立管砸伤或挤伤；

13、吊卡使用前应进行哪些检查？ 5）6）各活动部分要随时注机油，保证润滑； 吊卡的内孔尺寸应与使用的钻具尺寸相符；

14、如何卡固钳尾绳？

钳尾绳绕井架大腿旁固定锚上缠两圈后用3个绳卡按标准卡法卡紧。

15、水龙头中心管接头和保护接头、方钻杆母接头为什么采用反扣？应注意什么安全事项？

转盘正转时防止脱扣。应注意用反扣钻杆倒扣时要采取措施防止以上接头脱扣。

16、内外钳尾绳的长度、绳径是多少？ 内外钳尾绳的长度都8m，绳径是22.225mm；

17、刹车块与刹车毂的间隙应是多少？ 1.5—2.0mm;

18、刹把的调整高度是多少？ 700---1000 mm;

19、猫头沟槽、绞车刹车毂、绞车刹带块的磨损极限各是多少？ 猫头沟槽不大于6 mm;绞车刹车毂13 mm;刹带块18 mm;20、接链条时应采取什么措施来保证人身安全？

摘掉总车开关或停掉动力设备。绑死离合器开关，有专人监护。

21、用电（气）动往钻台上吊小件物品应注意哪些安全事项？ 1）2）3）4）1）2）3）4）

吊物前应认真检查吊绳、吊钩、电（气）动绞车刹车； 吊绳要逐件栓牢，吊钩按规定挂牢，必须用锁舌锁紧；

电（气）动绞车操作人员与场地上拉游绳人员要配合好，防止被吊被吊物品上钻台后，要有人扶稳，防止碰伤人员或砸坏设备。应采用直径76 mm以上的高压管，且死扣要上紧，固定牢； 栓好保险绳；

泄流管出口朝下，弯度为120°，不得堵塞； 泄流管下部要有排水孔。物品碰挂而落下伤人；

22、安装钻井泵安全阀泄流管有哪些要求？

23、高压试运转的安全注意事项是什么？ 1）2）3）4）高压试运转时，装好水眼的钻头一定要放入井内； 高压管线附近及保险阀泄水管出口正前方不要站人； 发现有刺漏处，要停泵后再进行处理；

试压时机、泵人员坚守岗位，发现问题及时摘泵。

24、抬长、重物体时注意的安全事项是什么？

多人抬长重物体时，必须用同侧肩膀抬，下放时由专人发号令，同时行动甩下或放下。

25、生产现场设备运转及工作平台预防人身事故措施有哪些？ 1）2）3）4）5）6）7）设备运转外露部位凡应有护罩的地方，必须护罩齐全完好，固定牢所有梯子坡度合适，踏步水平，并有双侧扶手，上端固定牢固，下1.5m以上的工作平台，都应有齐全、牢固的护拦，钻台护拦应有塔钻台面、罐面、工作平台应坚固、平整、无孔洞，应清洁、无杂物； 凡登高作业的人员必须佩戴安全带、速差器，安全带尾钩一定要栓各种电器设备的防止触电的接地措施及漏电保护装臵必须按规定接软件措施：各种设备的安装、使用规程、制度、安全责任、岗位作靠； 端平整；

脚板，护拦必须全封闭；

在坚固的拉筋或横梁上； 好；

业指导书、指导卡、应急援救预案要健全，杜绝“三违”、“三不伤害”和安全教育培训措施等应落实到岗位。

26、电动压风机启动前应做哪些准备工作？ 1）2）3）检查电路； 打开减压阀门； 检查润滑油是否充足；

27、钻井泵空气包起什么作用？

减轻泵工作时瞬间排量变化而产生的压力波动，保证设备不致因剧烈振动 而损坏。

28、钻井泵安全阀销钉规格是多大？用什么材质？定位标准是什么？ 钻井泵安全阀销钉的规格为直径6.3mm，材质为A3钢。销钉的定位标准是：穿入高于实际工作压力的一个销孔，依据缸套的直径，安装相应直径的销钉。

29、钻井泵空气包应充入什么气体？充气压力是多少？

应充入氮气或惰性气体，也可充入空气。严禁充入氧气或可燃气体。充气压力一般为钻井泵工作最大压力的1/3----1/4，最大不超过6Mpa。30、启动柴油机时应注意什么？ 1）2）3）4）启动前检查附近是否有人及柴油机上是否有异物； 检查各离合器开关是否关闭； 检查柴油机各部件是否正常； 检查柴油机油、水是否加够。

31、设备护罩固定不牢有什么危害？

会危害及设备和人身安全，同时会产生巨大噪音，同样会使人员受到危害。

32、钻井队有哪些保险绳索？各起什么作用？ 1）2）3）4）5）6）7）8）9）防碰天车绳；控制游车的上升高度，防止碰天车。吊环保险绳，发生意外时，防止吊环甩出或落下而伤人； 水龙带保险绳：防止水龙带断裂时落下而伤人； 自动上扣器保险绳：防止自动上扣器脱落而伤人；

内外钳尾绳：限制内外钳的活动范围，抵消上、卸扣时的反力矩，水龙头防扭绳：防止大绳打扭；

钻井泵保险凡尔泄水管保险绳，防止钻井泵保险凡尔泄水管被打断方补心保险绳：防止方补心固定螺丝断裂，方补心从高出落下或从泥浆管线高压软管保险绳：防止高压软管断裂飞出伤人。防止大钳绕着钻杆随转盘转圈，保证操作人员的人身安全。

而弹出伤人； 转盘内飞出伤人；

33、井下有钻具时如何调整刹把位臵？ 1）2）将钻具座于转盘；

转动刹带调节螺丝，把刹把高度调整到合适位臵；

34、一般情况下应如何调整刹把位臵？

调整刹把位臵应在滚筒无负荷时进行，用刹带调节螺丝扳手逆时针转动平衡梁上的刹带调节螺丝，可使刹把升高，反之则降低。

35、下钻过程中如刹车失灵如何处理？

当刹车失灵时，应按住刹把，抢合低速离合器，在井口使用卡瓦或吊卡扣住钻杆，同时，人员迅速离开井口。

36、机房设备运转时，严禁停留的危险部位有哪些？ 1）柴油机风扇头处； 2）飞轮及万向轴附近； 3）压风机传动皮带附近；

37、机房气瓶组冬季多长时间放一次水？ 一般30min一次，特殊情况下15min一次； 对使用中的游车有哪些基本的安全要求？

1）各滑轮转动必须灵活，无杂音，无阻卡现象； 2）护罩必须齐全、完好；

3）螺帽、销子齐全并有放松、防脱措施，游车提环必须有保险螺母，紧固在侧板上，并加小保险销子；

4）游车本体、滑轮、提环、销子损坏时禁止继续使用； 5）按设备使用规定，定期保养检查；

38、起下钻前对绞车应做哪些方面的检查？ 1）检查刹车系统是否可靠； 2）检查死绳固定器固定情况； 3）检查活绳头卡固及钢丝绳情况； 4）检查绞车排挡和链条工作情况； 5）检查气路及防碰天车工作情况；

39、拉猫头者与井口操作者应如何搞好配合？

待内外钳扣好，先用一道帽头绳拉紧，确认钳子扣住后，再绕3-4道猫头 绳松扣或紧扣；

用钢丝绳松扣时，待内外钳工离开井口后，先挂猫头离合器，才能拉猫头松扣；

猫头未摘离，不能开、推大钳。40、拉猫头时，对穿戴工衣有什么要求？

穿戴工衣要利索，所有衣扣必须扣紧，系好工鞋带，戴分指手套。不允许戴围巾，不允许留长辫子。

41、拉猫头的正确姿势是什么？

站在猫头左前方0.8m左右处，斜对猫头成45°角站立。左脚在前，右脚在后，成丁字步。左手绕绳，右手理绳（内猫头则右脚前，左脚稍后，右手绕绳，左手理绍），先绕第一道，拉紧后再绕第二道，绕绳时眼看猫头，拉时看井口或被拉、吊的物体,余绳臵于身体左（右）侧。

42、为什么严禁用转盘绷扣？

用转盘绷扣时，因扭力过大过猛，易将钳尾绳或钳体拉断。断了钳尾绳或销子的大钳在钻台绕钻具转动，容易造成伤亡事故。

43、下放空游车时如何预防下砸转盘？

司钻操作注意力要集中，距转盘面4--6m时，刹车减速慢速下放； 井口操作人员在司钻减速后方可上前操作，如未减速应提醒司钻刹车同时不要靠前，以防意外事故的发生。

44、在起钻过程中，司钻转动转盘时应注意什么？ 1）转盘面上有人、物时严禁转动；

2）起钻时，司钻转动转盘上的吊卡方向必须等井口操作人员离开转盘后才能进行；

3）下钻时，空吊卡未上提到一人高度时，严禁转动转盘； 4）上提时最好不要转动转盘。

45、正常钻进作业时启动转盘应注意什么？ 1）井内钻头不得接触井底；

2）转盘锁销要打开，大钩止转锁销要锁死； 3）转盘面上不得有人或异物； 4）不得带钻压启动转盘。

46、对吊钳和钳尾绳应做哪些方面的检查？ 1）检查钳头与钻具规格是否相符； 2）检查钳牙是否完好，安装是否牢靠；

3）检查钳尾销、保险销是否安全可靠（有无变形、损坏、保险销有无退出措施；

4）检查大钳销子是否到位和安装了防退螺帽 5）检查吊钳本身有无损坏；

6）检查吊柄是否完好、栓挂是否牢靠； 7）检查钳尾绳的完好及固定情况。

47、如何操作液压大钳？

身体直立，距大钳0．30m，右手扶钳头，大钳开口对准钻具接头，左手操作伸缩气缸手柄，缓慢进气（压油）。钳头到位后，右手扳动下钳气缸手柄（压油），使下钳咬紧钻具接头，随即左手启动上钳（低速）紧扣或松扣。再用右手操作，高速上扣或卸扣。完成后，反向转动上钳，使其复位。右手松掉下钳后扶住钳头，左手操作伸缩气（油）缸气柄。缓慢进气（压油），退回大钳。

48、如何用旋绳上、卸扣？

理好旋绳绕于钻具接头上，留足余绳。内、外钳工同时扶绳圈至外螺纹接头上排列整齐。猫头绳拉紧后，外钳工退到安全位臵。内钳工左手扶绳圈，右手托余绳，上、卸扣完成后，退掉余绳。

49、如何提卡瓦？

内钳工左手扶钻具，右手手心向上，握住卡瓦手柄。外钳工双手分别握住卡瓦手柄，将卡瓦夹在钻具上，随钻具一起提放好钻具后分开卡瓦往前推，内钳工用力提拉将卡瓦放在转盘上。50、如何放卡瓦？

当钻具距转盘面0．50m时，外钳工双手拉卡瓦，内钳工手推卡瓦，将卡瓦夹在钻具上，随钻具装人转盘内，卡住钻具。

51、如何卡安全卡瓦？

外钳工双手握住安全卡瓦手柄，端平围于钻挺本体（距下端0．05～0．08m）外。内钳工插入销子，紧安全卡瓦螺栓。外钳工用榔头轻击各连 接处，使牙板咬平。内钳工继续上紧螺栓。

52、如何卸安全卡瓦？

内钳工用扳手卸安全卡瓦。外钳工双手握手柄，当内钳工抽出销子后，取出安全卡瓦，放于转盘外。

53、下钻如何挂空吊卡？

内、外钳工各站于吊环一侧，抽出吊卡销子，将吊环拉出井口吊卡，移至空吊卡耳环内，插入销子，扶吊环。待吊卡起过井口钻具接头后，松开。

54、起钻如何挂井口吊卡？

空吊卡下放至井口钻具接头约2m处，外钳工用手推吊环，内钳工拉吊卡，配合司钻将空吊卡放至转盘面，抽出保险销，拉吊环出空吊卡，挂入井口吊卡耳环内，插好保险销。

55、下钻如何开井口吊卡？

上提钻具离开井口吊卡0．20m，刹车。外钳工打开活门后，内、外钳工推拉吊卡，移出井口。

56、起钻如何扣井口吊卡？

立柱起出井口后，内、外钳工推拉吊卡至井口，外钳工扣好吊卡。

57、如何操作“B”型吊钳？

操作姿势：内、外钳工身体直立相对站于转盘回转面外。左手或右手握外错或内钳的钳头手柄，右手或左手握住外钳或内钳的钳柄，左腿或右腿前引右腿或左腿后蹬。将吊钳扣在钻具接头上，反时针或顺时针方向推紧吊错，两错夹角应小于90o。吊钳拉紧后，立即退到转盘外，紧扣或松扣后，相互拉开吊钳，扶吊错使其复位。

58、下钻时为什么要求井架工在游车过指梁后方可拉出钻具？

若过早拉出钻具，游车上行时，易挂、碰钻具，造成跑钻杆或跑钻铤；游车下行时，易压钻具，使钻具反弹伤人。

59、起钻操作如何防止单吊环起钻造成事故？

1）刹把操作与井口操作配合好，司钻注意力要集中；

2）如井口操作未挂好吊环，则应将大钩下放，将已挂好的吊环拉出扶好，上提大钩，然后再缓慢下放，挂合好吊卡后，插上保险销，方能上提，如此循环，直至将吊卡挂合好；

3）司钻操作一定要按规范要求，两次进气。60、如何防止上顶下砸事故的发生？ 1）每次起下钻前必须试验防碰天车装臵；

2）防碰天车装臵必须灵活好用，起作用时间在规定范围内（1s）。3）冬季为防冻，应适当增加试验次数；

4）司钻操作必须精心操作，不得闲谈等影响操作的现象。61、钻具由钻杆盒提起时应注意什么？

上提时，内钳工拉住拢绳，司钻操作要缓慢、平稳。钻具提起后，钻工要扶住，防止钻具悠荡。注意脚不要放在钻杆下方。62、钻具进钻杆盒时的安全注意事项有哪些？

钻具进钻杆盒时一定要用手推，或用钩子拉，禁止用肩扛，防止挤伤头部，下放时防止压脚。公扣到位后迅速闪开。63、为什么禁止安全卡瓦随钻铤放入指梁？

1）这样做是为了防止安全卡瓦挂、碰指梁或操作台； 2）防止安全卡瓦松动下滑。64、检修泥浆泵时安全注意事项？

1）停泵，操作台相应泵控制手柄挂禁止挂合标志牌； 2）要倒好闸门；

3）将泵起路考克关闭，用绳子捆绑好；

4）检修好泵后，将所用工具清理收集到工具箱内； 5）倒好闸门，打开考克，指挥试运转。

65、起钻中，如何防止误操作转盘伤害井口操作人员？ 1）司钻操作刹把注意力集中，要有高度的安全责任感；

2）为防止误操作，应将操作台转盘控制阀起路开关关闭。并将转盘操作手柄绑住；

3）为保证安全和平稳，操作要分二次进起，先将大钩弹簧绷紧，然后再完全进气操作。

4）内外钳工插好保险销后，要及时离开井口和转盘。66、开泵时应如何操作？

高压管汇附近、安全阀泄水管方向及传动部位不准站人，传动部位不得有障碍物，开泵前先打开回水闸门，关闭高压闸门，得到机房和钻台的允许后再合泵气开关。司钻和机房人员欲挂泵时，要鸣喇叭通知副司钻。得到副司钻发出的开泵信号后，方可进行挂泵操作。挂泵时，按“一轻、二重、三负荷”三次操作气开关，并做到手不离气开关手柄，眼不离泵压表，耳听机器运转声。待上水正常后，再打开高压闸门，缓慢关闭回水闸 门。注意泵压表的变化情况。待泵压正常稳定后，方可进入泵区，检查泵的各处是否有刺漏，拉杆盘根是否刺坏，曲轴、十字头、缸内有无异常响声和杂音及各处润滑情况，待一切正常后，需开双泵时，可按上述步骤开另一台泵。

67、在泵房倒阀门应注意什么？

1）操作人员要明白阀门组各阀门所控制的钻井液流向。2）倒阀门前，必须查清各个闸门开、关状况； 3）停泵后方可进行倒阀门操作。

4）根据工作需要合理倒好阀门。除非修泵，不得将由泵接到阀门组的管线两端（返回路上）的阀门同时关闭。68、泵房内严禁停留的主要危险区域有哪些？ 1）安全阀及泄流管线处； 2）高压管汇处； 3）高压闸门处；

4）喷淋泵皮带轮及泵皮带轮处； 5）泵液力端及拉杆箱处。

69、钻井泵开泵前应做哪些检查工作？ 1）保险凡尔、泵压表是否灵敏、准确； 2）各处螺丝是否紧固； 3）泵润滑油是否足够；

4）皮带轮护罩等固定是否牢靠； 5）冷却油水渠道是否畅通，打开； 6）预压空气包充气压力是否符合要求； 7）高、低压管汇各种闸门是否开、关准确。70、冬季开泵前应对哪些附件进行预热？ 保险凡尔，泵压表。

71、检修机械设备时应注意哪些安全事项？

1）检修前，停掉输入该设备动力，摘气开关，并挂上禁止挂合标志牌； 2）更换部件或保养时，将气路拆开，并有专人监控。

3）检修保养完成后，必须将各种护罩及安全防护设施安装好。72、试压安全注意事项：

1）认真检查防喷器开关是否灵活。胶芯是否完好；各法兰连接是否紧密牢靠，地面高压管汇闸门开关是否正确，泥浆泵安全销是否符合要求； 2）检查控制系统各处连接是否正确，储能器压力是否符合要求，开关是否到位；

3）核对试压值是否在防喷器、井口套管强度，套管鞋处破漏压力三者中压力最低的70%范围内； 4）试半封防喷器时，应认真核对入井钻具重量是否大于试最高压力时反作用力，否则，钻具会上行出事故；

5）采用提拉式或堵塞器方式试压，钻具水眼要保持畅通；

6）在试压过程中出现压力不稳现象，及时检查地面设备，发现有刺漏现象时，应先泄压，无压力后再处理整改，严禁带压作业； 7）试压介质使用清水，禁止使用柴油等油类物质；

8）试压过程中，在起压期间，高压管线及井口均为危险区，试压人员不得靠近。停止打压后，待压力平稳或有压降时，人员方可靠近检查，查明泄漏部位，泄压后整改。

9）井内钻具因堵水眼引起蹩泵时，工作人员也应高度注意安全，不得在高压危险区内停留（泥浆泵保险阀、闸门组等处），压力稳定后再进行泄压或倒闸门工作。起压过程中，人员应处在安全区域内。73、水龙带缠绕方钻杆的原因是什么？ 1）水龙头冲管盘根过紧； 2）水龙头缺油，轴承烧坏； 3）水龙带上的绳索缠绕方钻杆；

74、防止水龙带缠绕方钻杆的措施有哪些？ 1）经常检查水龙头，不能缺润滑油；

2）新装冲管盘根不能过紧，装好后，应试转方钻杆是否灵活，再开泵试盘根是否密封；

3）冬季钻进时，应缓慢起动转盘，用低速挡活动好水龙头； 4）栓好防止水龙头打扭的保险绳； 5）去掉水龙带上多余的绳索。

75、发生卡钻事故后，在处理前应检查哪些部位？

应重点对钻机固定、活绳头、大绳、刹车系统、指重表、大钩安全销，死绳固定器以及井架大腿做详细的检查，以保证安全。76、处理卡钻事故转动转盘应注意什么？

处理卡钻事故时，转动转盘经常出现倒车，为避免倒车伤人，应注意： 1）转动前，将大钳拉离井口并固定； 2）3）4）5）6）清除转盘上的井口工具；

慢合转盘离合器，控制转动圈数，逐渐增加扭矩； 用气开关间断放气，控制转盘倒转速度； 无司钻操作证人员严禁操作；

吊卡悬挂钻杆或使用卡瓦转动钻具时，将吊卡销或卡瓦把子捆牢，严禁强扭；

7）转动转盘前人员应离开井口，撤离到安全位臵。77、井喷时如何做好人身安全防护工作？

1）戴好防毒面具，防止天然气中毒或硫化氢中毒； 2）用棉球塞住耳孔，防止震坏耳膜； 3）防止高空落物和喷溅的砂石伤人； 4）非工作人员禁止进入井场。78、特种作业

对操作者本人，尤其对他人和周围设施的安全有重大危害因素的作业，称特种作业。79、特种作业人员

直接从事特种作业者，称特种作业人员。80、特种作业范围 1）电工作业； 2）锅炉司炉； 3）压力容器操作； 4）起重机械作业； 5）爆破作业；

6）金属焊接(气割)作业； 7）煤矿井下瓦斯检验； 8）机动车辆驾驶；

9）机动船舶驾驶、轮机操作； 10）建筑登高架设作业；

81、高空作业人身安全保护1）离钻台或其它工作面2m以上高度作业的人员，应系上安全带。2）所使用的安全带必须完好并适合于该项工作的特 殊工作要求。3）安全带必须用一根安全绳连接到至少能承受500公斤静负荷的锚定的物上或构件上。4）安全带配有的安全绳必须用尼龙或强度相当的材料制作。5）使用之前，工作人员必须检查安全带和安全绳的可靠性。使用时，安全绳尾端只能高挂低用。6）定期进行悬挂冲击试验，以80kg重量做自由坠落试验，若无破断，该批安全带可继续使用。对实验过的样带，必须更换安全绳才能继续使用。

保护脚？ 1 作业时应穿工鞋，严禁穿其它种类的布鞋、棉鞋、旅游鞋等。3.2 工鞋要尽可能轻便，钻井工的工鞋必须是防砸型，并且有防滑、防钉子 和穿刺、防油、防酸碱等功能。83、如何保护手？1）工作时应始终带工作手套，并要有足够的长度，使之能遮盖工作服的袖

2）在可能接触到腐蚀性化学药品或电的地方，员工必须戴上防化学药品或防电手套。84、如何保护头？1）员工进入施工区必须戴硬塑料安全帽（安全帽必须经过冲击实验和防电保护实验），不允许戴金属安全帽。2）人的头顶和帽顶部的间隙，一般需45mm左右，至少要有32mm才能使用，并且安全帽系带要系紧。3）当安全帽龟裂、结构强度减弱、安全帽的系带损坏时必须更换安全帽。风险（危害）辩识？

⑴分析物料性质、⑵分析作业环境、⑶分析工艺流程或生产条件。86、危险、有害因素产生的原因是什么？

⑴能量、有害物质；⑵失控：①故障（包括生产、控制、安全装臵和设施完整性等）；②人员失误；③管理缺陷；④温度、湿度、风雨雪、照明、视野、噪声、震动、通风换气、色彩等环境因素都会引起设备故障或人员失误，是发生失控的间接原因。事故发生的接原因是什么？

一是物的不安全状态方面的原因①保护、保险、信号等装臵缺乏或有缺陷；②设备、设施、工具附件有缺陷；③个人防护用品、用具缺少或有缺陷；④生产（施工）场地环境不良； 二是人的不安全行为方面的原因：①操作失误、疏忽安全、忽视警告；②造成安全装臵失效；③使用不安全设备；⑤物体（指成品、半成品、材料、工具、切屑和生产用品等）存放不当；⑥冒险进入危险场所；⑦攀、作不安全位臵，如平台护栏、汽车挡板、吊车吊钩等；⑧在起吊物下作业、停留；⑨机器运转时加油、修理、调整、焊接、清扫等；⑩有分散注意力的行为；⑾在必须使用个人保护用品用具的作业或场所中，忽视其使用；⑿不安全装束；⒀对易燃易爆危险品处臵错误。

当人的不安全行为和物的不安全状态在各自发展过程中，在一定人的运动轨迹与物的运动轨迹发生以外交叉，即人的不安全因素和物的不安全状态发生在同一时间、同一空间，或者说相遇时，则将在此时间和空间发生事故。89、在什么情况下会发生出血性休克？

血容量：男人占人体重量的8%，女人占人体重量的7.5%。人的总血量是5000毫升左右。出血量在800-1000毫升可以引起出血性休克。90、对不安全行为应采取什么对策？

①立即停止；

②和涉及的人员进行讨论； ③确定原因；

④对需要的改变做解释； ⑤实现安全的举止； ⑥观察安全的工作； ⑦报告事件；

⑧记录发现的情况和采取的措施； 91、安全生产法规定的七项制度是什么？ ①安全生产监督管理制度； ②生产经营单位安全保障制度； ③生产经营单位负责人安全责任制度；

④从业人员安全生产权利义务制度； ⑤安全中介服务制度； ⑥安全生产责任追究制度； ⑦事故应急救援和处理制度。

钻井工艺技术研究 篇3

【关键词】大庆油田，钻井设备；钻井液；钻井新技术

1.钻井设备

1.1 提升系统设备

钻井提升设备是一套大功率的起重设备。主要由钻井绞车、游动系（钢丝绳、天车、游动滑车及大钩）、悬挂游动系统的井架及起升操作用的工具（如：吊钳、吊环、吊卡、卡瓦及上扣器等）组成。它的主要作用是起下钻、换钻头、均匀送钻、下套管及进行井下特殊作业等。

1.2 泥浆循环系统设备

泥浆循环系统设备主要由泥浆泵、地面高压循环管汇、水龙带、水龙头、钻柱、泥浆净化及调配设备等组成。它的主要作用是清洗井底、携带岩屑、在喷射钻井及井下动力钻具钻井顶部驱动钻井中，还起到传递动力的作用。

1.3 地面旋转钻进设备

地面旋转钻进设备主要由转盘、水龙头、方钻杆、钻杆、钻铤及钻头等组成。它的主要作用是不断地破碎岩石,加深井眼及处理井下的复杂情况等。

1.4 动力驱动设备

动力驱动设备属于钻机的动力机组,是驱动起升、旋转和循环等三大工作机组的动力设备。钻机用的动力设备主要是柴油机,其次是交流或直流电动机。

1.5 传动系统设备

传动系统设备属示钻机的传动机组。其主要作用是联结动力机与工作机组,并将动力传递到各工作机组。传动系统设备主要由减速箱、离合器、传动皮带轮、传动链轮及并车、倒车机构等组成。根据能量传递的方式不同,可分为机械、液压及液力传动。

1.6 控制系统设备

控制系统设备属于钻机的控制机组。控制的内容包括发动机的启动、停车、变速和并车等, 绞车、转盘、泥浆泵等工作机组的启动、停车、调速和换向等。控制的方式有机械、气动、液压和电力控制等, 随钻机的类型不同而异。控制系统的主要作用是远距离操作指挥和协调各机组正常工作。

1.7 钻机底座

钻机底座属于钻机的辅助机组,包括井架、钻台动力机、传动系统和泥浆泵等的底座。它主要用于安装钻机的各机组,是钻机不可缺少的组成部分。

1.8 辅助设备

辅助设备属于钻机的辅助机组,包括供气设备、供水设备、供电设备、钻鼠洞设备、防喷设备、防火设备、辅助起重设备及保温设备等。它是为整套钻机服务的,是钻机不可分割的部分。

2.钻井工艺技术及流程

钻井是一项复杂的系统工程，包括钻前工程、钻井工程和固井工程三个阶段，其主要施工工序一般包括：定井位、井场及道路勘测、基础施工、安装井架、搬家、安装设备、一次开钻、二次开钻、钻进、起钻、换钻头、下钻、中途测试、完井、电测、下套管、固井施工等。

2.1 钻井工程

一开钻进的工作内容及要求：

（1)进尺工作：是指井眼不断加深的工作，包括纯钻进、接单根、划眼、起下钻、循环钻井液等工序；（2)辅助工作，处理钻井液，检查保养设备等工作；（3)下表层套管，钻完表层后，按工程设计要求下表层套管；（4）注水泥固井，表层套管下完后，进行注水泥固井作业，通过固井设备，注入到套管与地层的环形空间去，把套管和地层固结在一起；（5）候凝。

二开钻井，二开钻进是指从表层套管内下入小一级的钻头往下钻进的过程。根据地质设计和地下情况，可以一直钻进到完钻井深，然后下入油层套管完井。

（1）二开前的准备工作，安装井控设备，放喷管线，试压，组合钻具。钻水泥塞，磨阻流环式浮箍、浮鞋；洗井到开钻水平。二开钻进需要钻开地层、油层，在油气层中钻井要放喷、防漏、防塌、防斜等，预防井下复杂情况，保护好油气层。

（2)井口放喷器和配套的井控系统应符合钻井设计要求，压力等级应和地层压力匹配，放喷器芯子尺寸必须与井内钻具一致。

（3）井控设备的安装质量必须满足油气层安全钻进需要。

（4）钻具组合：钟摆钻具，钻头：PDC。

（5）钻进施工严格按照钻进设计执行，钻井参数主要包括：钻头类型及参数、钻井性能、钻进参数、水力参数；钻进参数主要包括：钻压、转速、排量、立管泵压；水力参数主要包括：上返速度、喷射速度、钻头压降、环空压耗、钻头水功率等。

（6）辅助工作：定点侧斜，处理钻井液，修理设备。

（7）钻进中应进行油气层压力监测工作，遇到钻速突然加快、防空、憋钻、跳钻、油气水显示等情况，应立即停钻循环观察，有外溢现象要关井观察。

（8）钻开油气层前，要提高钻井液密度至设计上限（加重泥浆）。

（9）钻开油气层要保护好油层，处理好钻井液，下钻速度要慢，防止压力激动导致井漏，上提钻柱不要过快，防止抽喷。

（10）钻开油气层要做好放喷演习，设专人观察溢流。

2.2 固井施工

（1）固井前准备

A.下套管就是为了使井内油气能够得到有效的开采，在钻完一口井后，用管线封隔地层并将油气层深处引导至地面的施工工程。

B.处理钻井液至固井要求。

（2）固井

固井就是向井内下入套管管柱，在套管柱与井壁的环形空间注入水泥浆进行封固，以在套管外壁和井壁之间形成坚固的水泥环，防止井壁垮塌；同时在套管内形成一个从地面至井下由钢管做成的油气通道的过程。

（3）常规注水泥方法工艺流程

循环洗井——停泵——卸循环接头——装水泥头——注隔离液——下胶塞入井——注水泥浆——上胶塞入井——注隔离液——碰压——试压——施工结束。

3.保护油气层的钻井工艺技术

钻开油气层钻井液不仅要满足安全、快速、优质、高效的钻井施工需要，而且要满足保护油气层的技术要求。通过多年的研究，可归纳以下几个方面：

（1）采取近平衡或欠平衡压力钻井。

（2）合理降低钻井液密度，满足不同压力油气层钻井。

（3）采用优质钻井液体系，降低钻井液中固相颗粒对油气层的损害。

（4）降低油气层裸眼浸泡时间。

（5）搞好井控、防止井喷、井漏等对油气层的损害。

（6）采取有效的钻关措施，降低油层的层间压差。

试论水平井钻井作业安全技术 篇4

一、水平井钻井作业安全技术现状

水平井的作业施工大多分散在户外, 受风雨雪等自然环境的影响, 水平井的施工条件相对恶劣。水平井是指井的透水段滤管呈水平放置的抽流体的集水建筑物。水平井具有向水平井的流动的趋势, 且具有较大的垂向分速度, 井透水段同含水层有较大接触面积, 井的地表出口可避开地表永久障碍物, 在含水层厚度很小情况下, 可安装透水段很长的水平井, 许多实际应用中水平井的以上特点使它在许多领域的应用较竖直井优越得多, 水平井提高了集水建筑物与地下水非饱和带中的气体、地下油气的接触面积, 有效提高了流体的抽取效率。也正因为水平井的特点, 如果在风雨雪天气依旧进行施工, 就会将杂物沉积到油井中, 最终造成井陷等事故。

油气资源深埋地下, 流动, 开采, 运输等条件复杂, 如果水平井石油保存不当, 会发生泄漏, 有害气体一旦泄漏, 会出现硫化氢, 一氧化碳, 氢氟酸等中毒窒息事故。如果在海上发生水平井开采过程中的泄漏, 就会造成海洋海域污染及海洋生物死亡。水平井钻井作业不当会严重危害海洋安全。

因经济环境, 地理, 气候等条件, 水平井钻井设备陈旧, 且性能下降, 这就增加了井下事故发生的频率。钻机动力不足, 钻头硬度不够, 严重影响施工周期。如果水平井钻井作业设备长时间没有进行维护和检修, 那么柴油机, 油泵, 泥浆泵就会发生故障, 若发生钻杆脱扣, 钻杆折断的情况, 就会引发井下事故。

在水平井钻井作业中, 操作人员对开采流程不熟悉, 或不清楚本次水平井钻井作业的重难点, 会发生井下事故时处理不当。水平井钻井作业前, 没有详细检查设备的具体情况以及安置情况, 易发生事故。因为水平井钻井作业多在户外进行, 且实行立体交叉作业。用到的多是大重型设备, 而且会集中放置。那么作业现场会出现大量设备, 人员, 原材料等, 如果没有事先安排这些设备的放置与进入现场的先后顺序, 会出现水平井作业施工现场的人员伤亡事故。当钻井作业完成后, 就要起出钻井设备, 并进行井测和修护。如果施工人员对作业程序不熟悉, 没有遵守必要规章制度, 会发生事故。同时要重视水平井钻进和检测时油, 气, 水层的隔离。

二、水平井钻井作业安全技术控制

水平井钻井作业安全技术的控制, 影响着水平井作业施工的质量和后续固井的好坏, 也可以避免各种不稳定因素导致的事故。其中, 就要做好对水平井钻井作业过程中施工设备和施工人员的安全技术控制。

水平井钻井设备是进行作业顺利与否的关键。在进行作业施工之前, 要委派专人对施工地点的地质, 地理, 气候, 水文情况进行检测, 最重要的是要关注是否有风雨雪天气。如果出现就暂停作业, 以免环境中的杂物堆油层造成污染和破坏, 或对水平井钻井管道造成堵塞, 引起井陷井喷等事故。

要事先安排好大型设备, 人员的停放位置和次序, 并派专人进行看管和协调, 同时安置好进场人员, 以免造成混乱, 引起人员伤亡。同时要在钻井作业完成后, 对起吊设备进行严格有序的实施, 要注意油, 气, 水层的隔离进行。

排除经济, 环境, 气候等因素影响, 施工人员要注意现场环境的保证和维持, 并经常更新钻井设备, 因为如果水平井钻井设备陈旧, 且性能下降, 就会增加井下事故发生的频率。如果钻机动力不足, 钻头硬度不够, 还会严重影响施工周期。要定期对水平井钻井作业设备进行维护和检修, 避免柴油机, 油泵, 泥浆泵发生故障, 大力引进先进钻井技术, 如欠平衡钻井技术, 还要注意更新当下使用的钻井技术, 如井壁稳定技术、井液技术等。

在施工人员方面, 要加大对水平井钻井安全技术的培训和管理, 在施工人员进入作业现场之前, 要进行岗前培训, 比如, 对施工中相应的规章制度, 施工的操作流程, 施工人员的思想素质, 以及各种施工设备的型号和功能的培训。并实践模拟各种突发状况, 在演练中熟悉事故并找出解决策略。同时要培养施工人员的逃生意识, 以保证在发生井下事故时进行有效快速的逃生。同时聘请国内外资深的专家学者对施工人员进行培训, 介绍国内外先进的钻井作业设备和流程, 供施工人员学习并开发, 以更好提升自身业务素质。在进入水平井钻井作业施工现场时, 要做好各方的施工技术变更和技术交底, 以更好调整施工流程和策略。只有提高施工人员的业务素质, 才能在水平井钻井作业人的影响因素方面进行安全技术有利控制。

结语

目前我国的油气资源面临困境, 而且数量在不断减少, 开采难度也随之加大。只有加快开采效率, 才能保证油气资源的充足, 这一情况对水平井等设施的开采技术和安全控制有更高要求, 只有有效预防和控制水平井钻井作业中的安全问题, 才能以更高技术和效率进行油气资源开采。

摘要：本文介绍了水平井钻井作业安全技术现状, 探讨了作业安全技术的具体控制措施。

关键词：水平井,钻井,安全技术,现状

参考文献

[1]谢传欣, 等.国内外井喷事故回顾[J].安全、健康和环境, 2004 (02) .

钻井安全环保专项方案 篇5

为了加强钻井现场的安全环保管理，确保钻井安全生产和清洁生产，防止发生安全环保事故，公司对相关单位钻井管理、钻井承包商进行安全环保专项检查。

一、组织领导

组长：

副组长：

成员：

二、检查时间

年月日—月日

三、检查要求

1、各检查组由组长负责检查前召开预备会对检查人员进行培训，按照检查表明确分工，指定记录和汇总人员，确定好检查路线，穿戴好劳动保护用品。

2、检查人员要按要求参加检查，规定时间完成检查任务。

3、检查人员要持表检查，严格打分。对于检查出的问题，下发《吉油集团公司安全环保监督检查整改处理通知单》。

4、检查结束后，各组利用一天时间整理检查总结材料，并与月日上报。

四、检查重点内容

1、采油厂、钻井承包商是否签订安全环保合同。

2、钻井工程设计中的安全环保措施是否具体、可操作性强，钻井现场是否按设计要求落实安全环保措施。

3、采油厂、钻井承包商开钻前是否组织验收。

4、钻井队是否设立HSE领导小组。

5、钻井队是否定期组织HSE活动，是否对员工进行安全、环保、应急、井控等方面的培训。

6、是否编制了钻井工程作业指导书、计划书和HSE检查表、岗位作业指导卡，是否组织员工学习“两书一表一卡”的有关内容。

7、司钻是否经过专业培训并持证上岗，司钻证是否在有效期内。

8、是否建立、执行干部值班制度、坐岗制度，防喷演习制度、钻开油气层的申报。审批制度、井喷事故逐级汇报制度等井控管理制度。

9、进入井场的人员是否正确佩戴劳动保护用品。

10、值班房、发电机、油罐区等现场安全间距距离是否符合要求，警示标志是否齐全。

11、打开油气层的钻井井场是否严禁烟火，消防器材配备是否齐全，井场消防通道是否畅通。

12、是否明确应急设备、物资的规格、数量、存储地

点，是否落实专人管理，尤其是否按要求储备足够的加重钻井液和加重材料，是否定期循环储备的加重钻井液。

13、防喷装置、管线等安装是否符合要求。

14、泥浆坑等应有防污染措施。

15、钻井作业现场是否按设计要求配备可燃气体监测仪、正压空气呼吸防护设备。

安全钻井技术 篇6

关键词：陕北地区；最优化钻井；钻井参数

一、最优化钻井设计程序

首先在充分掌握陕北地区所有地质钻井资料的基础上，按照平衡钻井技术要求，确定该井的地质分层深度、井段的泥浆密度、测定和绘制破裂压力以及地层孔隙压力的梯度曲线，优选井身结构参数并设计各层套管柱的强度。其次，分析参考井的水力参数，设计井的泥浆泵效率和井身结构，优选水力参数。再次，根据以前钻井中收集整理的资料，通过成本分析，选定钻井成本最低的邻近井作为设计的主要参考井，参照参考井的相应措施和钻井承包商的投标资料，具体分析最大泵压排量对钻井成本的影响和各类钻头的起下钻时间，优选钻机类型。次之，综合分析设计井的水力参数和泥浆性能对钻井工作的影响，调整最优泥浆性能和水力参数。最后，根据参考井的钻头使用情况，优选钻头类型和相应的钻压。

二、优选井身结构

根据抽汲压力允差和地层孔隙压力梯度，确定各井段的最小泥浆密度；根据压力激动允差、井眼稳定等工程附加量和井内最大泥浆密度，确定施工泥浆密度，并绘制井内压力梯度曲线，其中技术套管应下的适易深度为地层破裂压力梯度与井内压力梯度曲线的交点。从陕北地区钻孔的深度分析，一般钻孔深度在2000m以内，为低渗透油层，因此，从油井的钻井费用、出油率、安全性等方面综合考虑，优选全套管井的典型井身结构。

三、优选泥浆性能

泥浆性能是影响钻井速度、确保钻井作业安全的重要因素。从理论上分析，泥浆的性能与钻速之间有着密不可分的影响，其中泥浆密度对钻速的影响最大，密度越高则钻速越慢。在实际作业中，泥浆粘度主要通过携带岩屑、清洗井底和改变循环压等作用间接影响钻速，但在增加泥浆粘度的同时也提高了泥浆携带岩屑的能力。在泥浆性能选择中，务必选用剪切稀释特性较强，且粘度随着剪切速率的增加而相应下降的泥浆。在钻头水眼喷向井底时，这种泥浆的粘度很低，有利于提高钻速，清洗井底，一旦进入环形空间以后，泥浆的粘度随着剪切速率的下降而大幅度升高，泥浆携岩能力随之提高。

因为钻井泥浆是具有符合幂律模式的假塑性液体，所以在优选泥浆的流变性能时务必根据稠度系数和流性指数。增加稠度系数则可提高泥浆的携岩能力，减小流性指数可提高泥浆的剪切稀释性能，为了得到最优的泥浆，务必选用具有最优稠度系数和流性指数的泥浆。

四、优选水力参数

水力参数的选择对于钻进速度的影响较大，涉及泥浆流变学和环空水力学等知识。其中探讨岩屑的滑落和携带以及岩屑浓度对钻井的影响，对提高机泵的工作参数以及机泵进行喷射钻进具有重要的意义。实践证明，当最大环隙的上返流速在0.5-1m/s之间时，冲洗液的流态为紊流，并且携带岩粉的效果最佳。所以，在实际作业中，务必要求冲洗液的上返速度大于0.5m/s。其中，最优的上返流速为0.75m/s，泵量为1200L/min。

五、优选钻头类型

在具体作业中，邻近井的钻头资料越多，各项记录就越精确可靠，从而优选钻头的准确性也越高。钻进速度（机械钻速或行程钻速）、钻头进尺以及钻头单位进尺成本是分析钻头工作效益的主要对比指标。由于成本指标全面反映钻头工作的经济效益，所以在钻头类型选择中一般采用成本指标作为钻头工作效益评价标准。其公式为C=〔B+R（T+t）〕/F（元/m）。其中C为钻头单位进尺成本；B为钻头成本；T为钻头工作时间；t为起下钻时间；R为钻机作业费；F为钻头进尺。

由于地层不同，作业中所优选的钻头类型也不相同，并且在钻头类型选择时，务必考虑钻头的齿型，在陕北石油钻井中，钻头主要采用镶齿钻头，并且在硬地层选择球形齿，在中硬地层选择楔形齿，在软地层选择瓢形齿和楔形齿。

六、优选钻压

在井底清洗良好的条件下，机械钻速与与转速的幕成正比，与钻压成正比。

在石油钻井工程中，钻压主要来自于钻挺加压，钻具组合中的点务必落在最上面的钻挺上，使钻杆处于受拉状态，实践证明当钻挺的总质量为最大钻压的1.2-1.3倍之间时，才能达到钻头以体积方式破岩。

结论：最优化钻井技术是实现科学钻井的重要手段，但由于各地区的地质条件千差万别，所以务必根据本地区油田的基本情况全面收集资料，进行准确的理论计算，这样才能适应本地区的钻井情况，同时大力加强技术培训，不断提高钻井技术人员和工人的技术素质，为陕北地区普遍推广最优化钻井技术创造必要的条件。

参考文献：

[1] 姚爱国，龚元明，鄢泰宁.借助于钻探现场数据库进行最优化钻进[J].煤田地质与勘探， 2011（29） .

安全钻井技术 篇7

1 井控安全技术的探索与实践

笔者根据接触到的案例和相关资料, 结合自己多年的工作经验, 将井控技术的应用实践归纳为以下几点:

1.1 提高井控装备的动态控制能力

(1) 优化节流阀结构设计, 提高节流阀强度、精度及耐腐蚀能力。节流阀是压井作业中实现压力控制的重要元件, 高压气井常会遇到压井节流施工作业。当前, 压力控制存在的问题主要有:高压工作状态下阀芯易卡死;节流阀动态响应速度缓慢, 截面变化较小, 机械特性较硬, 反应不灵敏。为改进节流阀性能, 防止阀芯断落, 应在设计伊始就充分考虑外界工况, 完善控制系统的适应能力;可给节流阀配备硬质合金套, 提高阀体强度和耐腐蚀能力。另外, 在资金允许的情况下, 可以尝试引进国外先进产品, 其使用寿命和综合性能相比国内产品优势明显。

(2) 研制多级节流系统。高压气井一旦超压溢流, 关井压力很高, 尤其在压井后期, 套压会出现明显的尖峰值, 致使节流阀流速陡然增加, 阀芯、阀柱短时间内收到巨大冲击。究其原因, 很重要的一点便是单级节流阀的前后压差过大。为此, 多级节流系统便应运而生。具体来讲, 有以下几方面措施:一是引进高精度节流阀, 提高控制精度, 改善控制能力;二是优化压力分配, 确保阀体处于最佳工作条件;三是多途径降压节流, 防止单一路径失效影响全局;四是实行带负反馈的自动控制, 提高精度, 谨防人员误操作。

(3) 改进液气分离器结构, 提高大密度钻井液的处理量和脱气效率。举例说明, 06年以来, 某油田在山前构造区的高压井施工作业中, 淘汰了传统的液位机构分离器, 选用了U形分离器, 使得天然气处理量提升至600000m3/d, 相比原来的液位机构分离器, 效率提升近7倍。

(4) 推广气动加重装置。传统高密度钻井作业中, 钻井液配备速度很慢, 该装置可以大大提升工作效率, 并降低井下工作人员在等待钻井液时潜在的事故隐患概率, 同时缩短工期, 减轻劳动强度。

(5) 使用固井机, 改善地面管汇条件, 改进泥浆泵抗压性能, 这样不仅达到了固井要求, 又满足了正反循环压井条件, 现场试压、地破压力试验等试验条件也同时得到满足。

1.2 积极开展井控工艺研究

1.2.1 压回法或循环压井法

在钻井过程中, 一旦发生技术套管破裂, 将带来严重的安全隐患。尤其对山前井一类的长周期作业项目, 套管磨损相对严重, 为防止正循环压井给套管带来的损坏, 从安全角度考虑, 压回法、反循环压井法有更好的效果。03年, 乌参2井在钻至6300米左右时发生溢流, 地层压力达到了1200个大气压, 相关人员成功实施了反循环压井。

1.2.2 积极结合信息技术

近年来, 随着信息技术和专业软件的飞度进展, 井控技术也迎来了新一轮技术革新。可以编制专门的辅助软件, 对整个钻井过程进行实时监控。在作业前要做好风险评估, 和预案制定;钻井结束后, 在钻井液中添加封堵剂, 保护气层;掌握油气上窜规律, 杜绝下钻时发生急速溢流, 确保起下钻过程的井控安全。这些过程可以转换为相关的机器代码写入编程, 全程交由计算机控制, 既提高了作业效率, 又降低了出错率。

1.3 做好硫化氢防护工作

根据API SPEC6A标准, 硫化氢压力大于0.0003Mpa时, 就要考虑硫化氢腐蚀问题。为此, 可结合油田井下的工况, 研制使用抗硫套管头和套管;积极探索钻杆的剪切力学技术研究;在硫化氢浓度较高的地区, 需安装剪切闸板, 既满足剪切要求, 又可以于剪切后封闭井口;使用放喷管线, 防止硫化氢外溢时, 放喷管线断裂;在放喷管口设置自动点火装置, 严禁人工点火;试油作业时, 制定详细的防硫地面预案;管理层要制定硫化氢防护装备的配备标准, 钻井队需根据要求将相关设施配备齐全。

2 井控技术的发展方向

2.1 完善井控理论, 开发配套软件

近年来, 各类传感器的研发如火如荼, 计算机技术也发展迅速, 人们更深入了解到了井下工况, 这为井控理论的创新提供了实际数据参考, 可帮助技术人员准确预估井内压力。新的井控理论要充分考虑不同压力下油气层的流态, 结合井筒瞬态压力和温度场参数, 运用气固两相流体力学的相关内容计算井筒截面压力, 并根据试验数据加以修正。此外, 以新型井控理论为基础的软件开发也迫在眉睫。此类软件在求解大型方程组、高次微分方程方面优势巨大, 而且相关的仿真数据能够为压力钻井设计提供初始参考。另外, 水平井的天然气侵入和气固两相流动场也是研究热点, 这与钻井液的密度设定和安全作业时间的设置密切相关。

2.2 研究负反馈闭环系统装置

在钻井速度、油气层保护、改善井下作业环境方面, 负压钻井凸显出巨大优势。但这些技术在井筒压力控制方面很不稳定, 这严重束缚了它的推广应用。为充分发挥负压钻井的优点, 降低作业成本, 需要对井筒压力实现实时控制, 这要求建立全过程闭环压力控制系统, 不断将压力参数返回控制室。在完善防喷器的基础上, 要配备承压振动筛、除气器、钻杆浮动阀构成负反馈, 结合相关的传感器和电子检测仪器, 实现负压钻井时的稳压控制。

3 结语

21世纪, 钻井技术将会迈向全面自动化的阶段, 以寻求更高的技术经济性。在井控理论、设备研制、软件开发等领域面临新一轮挑战, 以将各类先进压力控制钻井技术推广, 变单一的井喷防治为油气层综合保护。随着井控安全技术的发展, 势必将大大推动钻井技术进步, 为我国的石油天然气开采事业添砖加瓦!

参考文献

[1]程常修, 曾时田.天然气井钻井应重点考虑的几个技术问题[J].天然气工业, 2002, 22 (2) :50-53[1]程常修, 曾时田.天然气井钻井应重点考虑的几个技术问题[J].天然气工业, 2002, 22 (2) :50-53

安全钻井技术 篇8

一、井控时存在的安全隐患

在实际钻井时可能会遇到高硫化氢、高地层压力、地层复杂的油藏, 特殊性油藏可能造成开采周期长, 同时也会对井控作业造成一定的影响。 (1) 在开发高含硫油藏时, 需要同时处理钻井中的井控及H2S问题, 一旦H2S泄漏则会对井控作业的顺利进行造成严重影响。另一方面, 由于作业环境较为特殊, 钻井中的油管、套管或井口设备的性能均会受到影响, 如因井控无效而发生泄漏、井喷事件, 则可能引起H2S中毒事故[2]。 (2) 在开采超高压钻井时通常需要不断提高钻井的浓密度, 以便能够使地层压力得以平衡, 并保证钻井液的稳定性。在提高浓密度后可能影响高粘度及高密度钻井液除气效果, 井控时难以有效分离毫米级的气泡, 由于无法及时进行除气, 所以极易造成井喷。 (3) 在压力较高的油气层中实施开采中作业时, 钻井常会出现溢流问题, 在井控时通常需要关井。如关井立压过大, 则钻井泵所承受的压力也在变大, 在钻井泵无法承受立压时, 压井作业就无法正常进行, 这也会对井控作业的安全性造成影响。

二、井控安全技术在钻井过程中的应用分析

1. 井控难点

某油田中的钻井共有890口, 油藏储层埋深为1500m-2500m, 天然气储藏埋深为2850m-3650m, 油气储层具有渗透率低、连通性差及岩性致密的特点, 属于低丰度、低渗油气藏。由于该油藏的地层压力较大, 如在井控作业中没有重视采用安全技术控制溢流或油气侵的发生, 则有可能引起重大安全事故。例如, 该油气田中的12H井发生了井喷事故, 钻井深度为3567m, 关井时套压为15.7MPa, 需要采用有效的井控安全技术恢复井下的压力平衡。

2. 井控安全技术应用情况

(1) 改善井控设备控制能力

改善井控设备控制能力是提高井控安全性的有效措施。该油田在改善井控设备所具有的控制能力时采用了以下技术:1) 油田中34H井的节流阀存在反应迟钝、响应速度慢等问题, 了解节流阀及钻井实际情况后对节流阀的结构进行优化, 并同时配备了与节流阀相适应的硬质合金保护套, 经改造后有效提高了节流阀的精度、强度及抗腐蚀能力, 目前该井未发生井涌或井喷事故。2) 该油田中的76H井为高压钻井, 在实施井控作业时利用了U形分离装置代替原有的传统液位分离器, 采用U形分离装置前天然气的处理量为450×103m3, 应用U形分离装置后处理量为670×103m3, 有效保障了井控安全。3) 油田中的部分高密度井存在配备钻井液速度较慢的问题, 为提高配备速度, 在此类钻井中应用了气动加重井控装置。应用加重装置后有效提高了钻井效率, 缩短了作业人员在井下等待的时间, 同时也有效提高了井控的安全性[3]。

(2) 优化井控工艺技术

为了进一步提高井控作业的安全性, 该油田在改善井控设备控制能力的基础上优化了井控工艺技术。1) 技术套管发生破裂现象时会给井控作业埋下安全隐患, 该油田中的山前井及部分施工周期较长的钻井存在套管严重磨损问题。为避免因套管损坏而对压井作业造成影响, 在实施井控作业时引进了压回工艺。2014年5月该油田中的13H井在钻至6875m时出现溢流现象, 经了解后发现溢流时储层的地层压力为1250MPa左右, 在应用压回工艺后成功控制了溢流, 消除了井控时存在的安全隐患。2) 在API SPEC6A标准中指出, 如钻井中H2S的压力>0.0003MPa, 则应采用有效的工艺技术保护井控设备, 避免H2S腐蚀井控设备。针对油田部分区块的钻井中富含CO、H2S且压力较大的问题, 采用了以下措施保障井控安全。首先, 在钻井中使用抗硫能力较强的套管及套管头, 并同时将剪切闸板安装在钻井的井控设备中, 保证能够满足井控剪切要求及避免剪切后将井口封闭的过程中发生安全事故[4]。其次, 在井控时采用了放喷管线, 避免H2S出现外溢现象时管线断裂, 从而保证井控安全。

参考文献

[1]朱新华, 黄熠, 黄亮, 李炎军, 罗黎敏.气液两相流动理论在莺歌海盆地高温高压气井井控中的应用[J].石油钻采工艺, 2012, 34 (S1) :16-18.

[2]邹碧海, 杜素艳, 龙绪华.基于事故树分析法的试修作业井控安全监督重点研究[J].重庆科技学院学报 (自然科学版) , 2012, 14 (6) :102-108.

[3]鲍志强, 杨云华, 王朝军, 李路.卫351-1井压裂后井口压力异常升高的原因分析——应用井控理论甄别气井井史中的错误[J].内蒙古石油化工, 2014 (10) :36-37.

安全钻井技术 篇9

1.1 窄密度窗口钻井

Ф215.9mm井眼压力系统复杂, 存在低压漏失层, 为保持压力平衡钻井, 易发生漏、喷同存的复杂局面, 处理难度大。Ф215.9mm井段气侵、气测异常达55次, 发生井漏25次, 发生溢流2次。在层位栖一组井深6520.77m、6555.44m发生溢流, 钻井液密度由1.61g/cm3↑1.77g/cm3↑1.81g/cm3, 发生井漏9次, 从而导致Ф215.9mm井段漏层不清, 同时井漏诱发后效严重, 导致井漏、溢流、卡钻风险同存, 为继续钻进至石炭系顶 (6619m) 带来很大风险。

1.2 定向难度大, 井眼轨迹控制要求高

第一造斜点井深4400m, 第二造斜点井深达5300m。井筒摩阻大, 滑动钻进困难。加之地层倾角变化大, 造斜能力差, 龙潭组地层倾角由30°增加到80°, 茅口组地层、栖霞组地层又降至14°。同时井底温度较高, 容易造成仪器失灵和损坏, 增加定向难度。同时该井Ф215.9mm井段长达2464.82m, 设计地质目标斜深达6619m, 井斜最大67°, 井眼轨迹控制和监测难度较大。

1.3 井筒摩阻扭矩大

5300m以下稳斜段采用￠213m m双扶正器钻至井深6428.31m, , 扭矩极大 (以120KN钻压钻进扭矩最大26KN.m, 正倒划眼时扭矩最大35KN.m) , 易导致钻具事故和卡钻。井段6200m-6619m后, 钻具负荷重, 上提摩擦阻力达到65吨, 钻具上提最高吨位275吨, 接近钻具提拉强度极限。

2 主要技术措施

2.1 实时调整钻井液密度, 长兴组~茅一采用近平衡钻进

该井长兴组~茅一设计钻井液密度1.67~1.80g/c m3。在井深6229.19m发生键槽卡钻后, 处理过程中总结出了长兴组~茅一安全钻井泥浆密度为1.57~1.61g/cm3, 降低了井漏、压差卡钻的风险, 也提高了长兴组~茅一的机械钻速。

2.2 优选钻井参数

Ф215.9mm井段从井深4400m开始造斜, 5300m后井斜超过50°时, 为克服井下摩阻, 牙轮钻头钻压160KN~180KN, 避免不合理钻压时钻头掉牙轮和外排齿提前损坏。采用大排量 (22~25L/S) 循环、钻进, 有效清洁井底, 消除沉淀床现象。

2.3 钻井液维护处理

2.3.1 控制钻井液粘切, 使其具有很强的携砂能力, 防止岩屑床形成

Ф215.9mm井眼使用排量25~28L/S, 控制井浆坂含25~20g/l, 加入足量的JD-6、S R P、S M P-1、配合使用C a O、K PA M、CMC-7, 混入柴油加OP-10, 使井浆显示出低剪切速率下的初始凝胶强度, 高温高压流变仪3转/分, 可较好低实现弱凝胶转化特性, 清除井下的岩屑床。在井段5156~5946m水平位移达到1000m时, 水基钻井液粘度低于43s, 初切/终切 (Pa) 1/8-9, 有阻卡出现, 考虑是否有岩屑床形成, 能基本满足井下要求。在井段5946~6157m水平位移达到1300m, 水基钻井液粘度高于48s, 初切/终切 (Pa) 1~2/10~12, 原钻具起下钻无明显阻卡情况, 能较好地满足井下要求, 防止井下形成岩屑床。另外本井段通过加入足量的JD-6、SRP、SMP-1、配合使用Ca O、KPAM、CMC-7混入柴油加OP-10, 以高浓度碱比胶液维护, 达到控制井浆粘、切, 满足井下要求, 钻井液有较强的携砂能力。

2.3.2 控制聚磺-聚合醇钻井液的高温高压失水, 提高抑制能力及高造壁能力

龙谭、梁山组, 岩性复杂、夹层多, 层理微裂缝发育, 易引起双重坍塌的关键是透过微裂缝渗进地层的水。采取的措施为:一是尽量降低滤失量, 二是改变渗入水的性质。依据“屏蔽封堵”原理, 选用各种处理剂, 务求封严封实, 尽量减少滤液进入地层, 控制薄而韧的的滤饼, 提高防塌造壁能力。性能为HTHP/K (130°) 控制在10m l/2m m内。钻进中岩样代表性好, 保证了井眼的稳定, 特别是在钻进龙谭 (密度1.60g/c m3) 、梁山 (密度1.80g/cm3) 过程中未发现有垮塌物;起下钻每次均到底, 开泵畅通, 无沉砂;在换顶驱过程中, 在井深6014m, 井温130℃, 静止240h后, 下钻通井都顺利到底, 而且泥浆性能几乎未变化性能。说明井内钻井液热稳定性好。

2.3.3 强化本井段钻井液润滑性能。

在该井段钻井液技术的关键是控制Kf小于0.10, HTHP控至在10ml内, 坚持每趟起下钻在井底垫入0.5%~1%的固体润滑剂 (RGJ) 。

2.4 井眼轨迹及井身质量控制技术

(1) 四开井段, 定向结束后采用单、双扶正器通井, 确保井眼畅通。稳斜段采用短棱双扶正器很好地控制井眼轨迹, 为7″尾管固井提供基础, 确保单扶通井后顺利将7″尾管送入井底。

(2) 严密注意侧钻点、漏层、垮塌层、气漏同层的复杂情况, 在钻头及扶正器通过该井段时严格控制起下钻速度 (120s/柱) , 严格控制遇阻卡吨位, 遇阻卡后耐心、精心划眼, 防误操作, 防压差卡钻故障。

(3) 钻至井深6520m发生溢流, 加重密度发生井漏后, 采取近平衡钻进, 钻进中全烃保持10%以下, 每次接单根有后效, 同时通过短程起下钻, 控制钻井液密度, 确保起下钻在安全周期内。同时为了防止井漏, 采取分段循环排后效 (循环井段要错开井漏、垮塌、石膏层等复杂井段) , 循环时控制排量降低环空压耗。

3 认识与建议

(1) 上部地层倾角达51°, 建议使用VTK垂直钻井技术, 以解决直井段的防斜问题, 同时提高机械钻速。

(2) 采用针对性强的钻井液体系防止上部地层垮塌以及膏岩溶解。

(3) 215.9mm井段井漏频繁, 要严格控制好钻井液密度, 溢流压井防压漏地层。

(4) 要充分认识地质复杂带的地层特性, 超深定向井的井眼轨迹必须严格控制, 确保井眼平滑。

摘要：YUNAN002-7井是目前川渝地区Ф215.9mm井眼最深的一口定向井 (井深6619米) 。该井Ф215.9mm井眼井段长达2463米, 是一口Ф215.9mm井眼井段超深超长的高难度井, 对该井钻井技术进行了分析总结, 为今后该区块的开发和Ф215.9mm井眼超深超长钻井技术积累了宝贵的经验。

关键词：Ф215.9mm井眼,超深超长,定向钻井,井眼轨迹控制

参考文献

[1]张德军, 等.四川超深井定向井龙岗8井钻井技术实践[J].钻采工艺, 2009, 32 (2) :6-8[1]张德军, 等.四川超深井定向井龙岗8井钻井技术实践[J].钻采工艺, 2009, 32 (2) :6-8

钻井工程事故例析与钻井安全对策 篇10

钻井工程是一项施工复杂、耗资巨大的高风险性项目, 在钻井工程中一旦碰到新区和复杂的层段, 发生工程事故的机率就会上升, 造成资金、时间上的巨大浪费。对钻井工程易发生事故的原因进行分析, 总结钻井工程施工的安全对策, 可起到报警或警示的作用, 以预防事故的发生, 控制事故的发展并减少损失, 有着十分重要的意义。安全性和钻井安全措施优化是钻井工程长期需要研究的问题之一。有数据资料显示, 目前综合录井中至少有70%在工程测井中发挥着作用[1]。钻井工程事故的发生和发展过程受多种因素的影响, 对钻井工程事故的发生和发展过程中的因素进行综合分析, 并采取措施加以预警, 以减少发生意外的可能性[1]。

2 钻井工程事故分析

2.1 设备事故分析

设备原因造成的事故中, 牙轮钻头事故占有较大比重, 因此要对安全钻井事故预测到位。牙轮钻头事故类型包括掉牙轮、堵塞喷头、掉水眼和钻头泥包。其中掉牙轮是由于牙轮钻头受辊轧上破岩层的影响, 辊齿来实现钻孔。由于在高压力下长时间滚动, 轴承在一定程度上会磨损、松动, 甚至脱落。收集数据对各种类型的钻头情况进行分析, 观察钻头是新的还是旧的, 如果钻头是旧的, 则根据钟头的钻时、钻压、钻速及钻井底部是否干净, 来观察是否需要磨合, 需要在正常钻孔、钻头、钻压、转速的情况下对钻孔岩性参数进行观察, 确定钻探钻井是否均匀, 钻压、转速搭配是否合理。这些数据建模应用在工程测井监测中, 可做为判断钻头的参数。一般情况下, 牙轮钻头异常主要的表现是机械钻速慢, 扭矩波动变大, 监测的目的是在钻头磨损比较严重即将掉牙轮前做出判断, 避免发生事故, 最大限度地利用钻头[2]。案例分析:某井钻至3015.00米时, 转矩波动, 由正常17k N/m升至25KN/m, 且在22~25KN/M之间波动, 钻压等参数的波动基本稳定, 根据这一数据信息, 通知钻机队钻头已老化, 但这一信息并未引起重视, 当钻至3020.43米时, 扭矩波动增加从17~20k N/M提高到15~25KN/M, 其他参数均稳定, 钻头已使用37.6小时, 进尺为215.41米, 然后又提示钻头老化。建议工程试工队立刻做检查, 发现钻头已经接近脱落, 及时更换了设备, 避免了事故的发生。

2.2 井漏事故分析

井漏事故主要是指在钻井过程中, 钻探流体和水泥浆液进入地层的现象。泄漏的主要原因是于钻井液压力过大, 导致地层破裂, 形成泄漏, 一旦泄漏将导致池面降低, 钻井液返回量下降, 井漏严重时导致钻井液漏失, 形成井漏。常见的井漏的处理方法有:起钻静置、提高钻井液性能、水泥浆堵漏、凝胶堵漏和复合堵漏等。

2.3 井喷事故分析

井喷是指钻孔过程中, 由于各种原因使地层流体进入井眼, 连续或间歇喷出的现象, 当此问题失控时, 就会造成井喷。案例分析:川丰175井钻至3919.86米, 记录仪表显示溢出, 关井求压, 准备压井。开泵后未能建立循环, 井壁发生坍塌, 钻具被埋在下面。随即拆卸钻具, 钻具内喷出泥浆, 立即抢接方钻杆但没有成功, 万能防喷器胶心被刺穿, 因为控制系统蓄能器压力不足, 闸板防喷器无法关闭, 井口压力完全失控。在三天的时间内及时采取各种措施, 停止了井喷。

3 钻井工程安全对策

钻井工程是高效益、高风险的系统工程, 工程实施难度高、风险大意味着较易发生钻井工程事故。钻井工程中安全施工的对策包括:一是建立钻井技术管理体系, 对施工队伍严格管理, 实现施工流程标准化、科学化管理。加强安全技术监督, 严格按照设计要求进行规范施工, 确保钻井工程施工安全运行。二是充实技术力量, 加强人才培养, 建立起职业化的监理队伍, 完善监督机制, 加强质量监督, 确保施工过程中的安全, 同时要严格执行国家标准、行业标准、企业标准。不断提高钻井队伍的建设水平。良好的团队建设是钻井工程施工安全, 减少、消除各种钻井工程事故的发生的根本保证, 团队成员之间配合默契是钻井工程取得成功的关键。三是钻井工程市场逐步规范化。目前国内钻井工程行业运营不规范, 钻井工程工程量有限, 而国内钻井工程施工队伍较多, 不规范竞争、竞相压价的情况比较普遍, 较低的钻井工程施工费用必然会让施工队伍尽可能的压缩成本, 无形中埋下了钻井安全运营的隐患。因此应规范钻井工程施工企业的管理, 引导他们以合理的价格参与工程项目, 并组织优秀的专业人员进行科学的规划施工。四是落实岗位责任制, 加强职业培训, 做到人岗匹配, 这是打造优秀团队的基础, 进一步加强队伍建设, 提高工程施工能力。五是加强对钻井工程安全和事故处理的研究工作, 使钻井施工的每一个环节都基于可靠的技术基础上。六是建立钻井工程事故处理中心, 根据勘探、开发和部署, 有计划地在工作区建立事故处理中心, 配备各种常规的、特殊的事故处理工具、仪器仪表, 应对各种钻井工程事故。

4 结语

钻井工程施工中存在着诸多的不确定因素, 因此事故的发生比较复杂, 不能通过个人主观的假设去判断故障的情况, 要根据特定情况对钻井事故加以分析, 总结经验, 避免意外事故的发生。在保证安全的基础上, 对事故的发生的情况加以科学的分析, 本着经济性原则以最快的速度处理事故, 确保钻井工程工作的顺利开展。

摘要：石油天然气钻井工程事故既呈现总体下降趋势又显露复杂变化规律, 钻井工程事故受多种因素影响。本文对钻井工程事故进行了分析, 并提出了钻井安全的对策。

关键词：钻井工程,钻井事故,安全

参考文献

[1]陈勉, 杨沛, 侯冰, 金衍, 杜金龙.钻井液漏失安全评价钻前预测研究[J].石油天然气学报.2012 (02) , 2

钻井动力减排关键技术分析 篇11

关键词：钻井动力；节能减排；排气处理

中图分类号： TE24 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）29-190-2

0 引言

在油气田企业的发展中，钻井动力减排是企业开发的重要组成部分，在钻井动力减排过程中，主要通过机械驱动以及电驱动的方式来提供动力[1]。近年来，尤其资源的供求矛盾日益明显，而每年消耗得尤其资源费用超过百亿元。可见，在油气资源的开发过程中，降低油耗、提升热能的运用效率以及降低排放技术成为油气田企业持续发展的关键。另外，在钻井动力减排技术分析中，符合环境可持续发展的原则，具有重要的研究意义。

1 降低油耗技术

随着油气田企业的不断发展，对钻井动力减排技术的研究已经成为企业发展的关键。而降低油耗技术则成为节约成本的重要环节。降低油耗技术时通过降低发动机的消耗率，以便可以提升发动机的使用效率，其对技术的开发主要包括机内和机外两项技术[2]。并且在降低油耗技术的开发中，需要加强对配套技术的开发和运用。随着科技的不断发展，降低油耗技术取得了不断地创新，电控电喷技术以及高压共轨燃油喷射技术等技术的研发，可以将发动机中的柴油按照设定标准投入到气缸中，可以最大程度的提升发动机的雾化效果。

在国内外市场的发展中，钻井柴油机已经取得了较好的发展成果。在国际市场的发展方面，MTU等品牌企业已经将电子控制以及电控高压喷射技术进行深入研究，并且将排放标准的油耗降低到（190-200）/kW·h。而在国内市场的发展中，技术开发仍然有待提升，大功率柴油机的电控电喷技术仍然有待研究，并且仅仅JC15柴油机和26/321大功率发动机采用高压共轨电子喷射技术。

在降低油耗技术的开发中，纳米技术是通过物理作用来促进分子的解体，使燃油分子与空气接触面扩大，继而可以提升燃油的燃烧效率。并且通过纳米技术的实现，可以提升燃油系统的热能效率。但是纳米技术在雾化以及喷射领域的研究中，技术仍然有待开发。

2 提升热能利用效率技术

在发动机技术的研究中，通过对热能利用效率的开发，可以推进节能减排事业的发展。在发动机的功率输出过程中，其有效功率相对较低，仅仅达到35%左右，大部分热量会随着发动机的冷却等因素而浪费。在目前的钻井发动机运用中，其尾气的排放温度高达275度以上，而柴油机的热能达到482kW[3]。可见，在发动机技能减排技术的研究中，大部分热能难以得到科学的利用。

在国内外市场中，纷纷对发动机的节能减排技术进行研究，尤其是在国际市场的发展中，对余热的技术运用已经取得了较好的发展成果。在固定发电以及热电冷联供余热技术的研发中，采用高效的换热器来提升余热的运用效率，可以将发动机浪费的余热应用在制冷领域或者供热领域，在较大程度上降低了余热的浪费现象。同时在对技术的开发中，发动机、制冷剂以及燃气管线等参数均得到明显的改进，目前对热能的运用效率已经达到85%左右，但是在钻井领域中，对于余热的研究技术仍然有待进一步发展，在国内市场的研究中，固定发电、发动机负荷及负载等技术相对较为成熟，对余热的利用效率达到80%左右，在钻井动力节能减排的运用中，可以运用余热来加热油罐及水等工作。但是仍然存在一定的浪费行为，因此需要不断地对技术进行开发，提升余热的运用效率。

3 降低排放技术

3.1 排气处理技术

在钻井动力节能减排技术的开发中，发动机尾气的排放一直是研究的重要环节，随着技术的不断发展，废气再循环技术、柴油颗粒过滤技术、选择还原技术以及柴油氧化催化剂已经取得了较好的发展，并且逐渐应用于发动机技能减排领域中。废气再循环技术时在排气的过程中，将少部分废气经过处理后，进入到进气系统中，在混合气的使用中，通过气缸进行燃烧和利用。并且在运用的过程中，会降低气缸产生的温度。在气缸的燃烧中，会产生相应的NOx，而通过降低气缸温度，可以有效地控制气体的生成，以便可以达到国际环境的保护标准。但是在该技术的运用中，对燃油的品质要求相对较高，因此在运用的过程中，难以有效地进行运用。

排气后处理技术较为容易控制排气质量，但是在运用的过程中，需要采用尿素供应建设，同时要采用防止氨气的泄露技术。通过对技术的运用，可以降低润滑油的消耗，从而实现节能减排的目的，但是在该技术的运用中，对系统的布置较为严格。

在国内外对排气处理技术的研究中，国际上已经采用再生式尾气处理方式来处置发动机。但是大部分产品均属于研发阶段，无法大规模投入生产。而在我国的研究总，废气循环技术以及选择催化还原技术均应用在汽车领域，在大功率柴油机的运用等方面仍然存在较大的技术空白，因此仍然需要不断地进行开发和努力。

3.2 运用发动机气代替油技术分析

在节能减排技术的研究开发中，运用替代品来代替柴油进行运转一直是科学家的研究目标。天然气属于清洁型能源，将其应用于替代油类产品中，可以起到较好的节能减排效果。根据相关统计资料显示，天然气的燃烧约少释放17%的二氧化碳，相比于柴油的运用，天然气具有较高的应用研发价值。

在国内外的研究中，纷纷对天然气的运用技术进行开发，并且取得了一定的发展成果。在国外的研究中，天然气已经在发电机和压缩机中取得了较好的应用成果，但是在钻井领域的研究中，仅仅英国做出了相应的实验，并且缺乏完善的技术。而在国内的研究中，天然气代替柴油的技术已经去了较好的发展，石油集团建立了相应的工程项目，在2007年采用了天然气与柴油共同利用的转换模式进行开采。为我国天然气代替油气资源的技术开发奠定了坚实的基础。另外。在“十一五”时，集团采用了气体发动机进行试验，在2010年，石油集团开发了天然气发动机，在技术水平方面已经走在了世界前列。但是天然气代替油气资源的任务任重道远，仍然需要研究学者进行不断的开发。

3.3 电能代替油技术分析

在钻井动力节能减排技术的开发中，需要采用电代油技术进行开发，在电力较为充足的地区，运用该项技术可以较好地降低钻井成本，并且可以实现对环境的保护。在中国石油公司的发展中，仅仅20%的钻机是采用电能供应，因此仍然需要不断的研发。

在国外的研究中，电网已经成为钻井的重要动力，其消耗较低，并且具有维护简单的特点。而在我国的研究中，钻井技术的电能运用主要依赖进口，其由于我国安装技术以及设备的故障较大。而在今后钻井技术的开发中，研究人员需要加强对网电、电机以及耦合器的联合应用方式，其具有柔性传动的特点，可以实现对系统的科学保护。

4 结语

在现代社会的发展中，油气资源已经成为社会发展不可或缺的一部分，在对技术的开发过程中，需要不断地对节能减排技术进行开发，以便可以更好地推动技术发展的同时，提升环境保护效率。因此，在钻井动力节能减排技术的开发中，应该从以下几个方面进行努力。第一，需要加快对技术的开发，通过对可靠及油耗相对较低的发动机研发来替代油耗相对较高的产品。第二，子啊技术的开发中，需要提升热能的运用效率。第三，在技术的开发中，需要运用天然气或者电能来替代相应的油气资源，降低对环境的污染。第四，在技术的研究中，需要对纳米技术进行不断地研究，提升能源的使用效率。总而言之，在钻井技术的开发中，节能减排不仅符合企业的发展效益，同时符合环境的可持续发展原则。因此在技术的开发过程中，需要在相关法规的基础上，加强对节能、减排及转变方式的研究。

参 考 文 献

[1] 陈忠海，陈家庆，丁艺，等.微孔钻井用井下动力钻具闭式轴承节的关键技术[J].润滑与密封，2012，12：106-110.

[2] 石林，汪海阁，纪国栋.中石油钻井工程技术现状、挑战及发展趋势[J].天然气工业，2013，10：1-10.

安全钻井技术 篇12

1 原理

相对于传统的钻井技术, 控制压力钻井技术是一种微平衡钻井技术, 可以实现在窄钻井液密度窗口中安全的进入, 并且可以很好的组织液体向井内流入, 防止事故的发生。这种技术在设计的使用的钻井方式要低于常规的钻井技术, 当循环停止的治后, 压力小时, 井底的压力降低, 就破坏了钻井的平衡, 在这个时候就需要使用回压来弥补循环摩擦, 从而达到保证平衡的要求。控制压力钻井技术主要是通过控制流体密度、水利摩阻、流体流变性等, 保证井筒的压力可以准确的维持在地层压力与破裂压力之间, 维持平衡或者是近平衡的状态来钻井。

微流量控制钻井技术主要是通过对微进出口流量进行监控, 从而达到监控总流量的微小变化的目的。这种方法也可以准确的确定空隙压力与破裂压力。如果检测到微小的流入或者是侵入, 就会利用特殊方法来调整, 保证井底的压力平衡。微流量控制钻井技术可以快速的控制任何微小的流量变化, 以达到控制压力的目的。这种钻井技术的特点是在技术操作系统中, 包括对流失和侵入的分析与探测。在循环系统中, 具有可以检测微溢流的装置, 可以及早的发现问题。在循环流体流过装置中的节流阀时, 通过调节流量可以阻止流体侵入, 即使是比较微小的侵入量, 也可以被及时检测到, 并立即控制, 当侵入量低于检测控制范围时, 系统将会自动将侵入量循环入井眼内, 完成自动控制循环。对于微流量控制钻井技术在任何时候都可以安装到传统的钻井系统上, 安装操作比较简单容易。在多数情况下, 回压要尽量小, 以保证安全运行。对于技术操作的环境, 为力量控制钻井技术适应的范围也是非常大的, 敏感性地层、高温高压、探井、深井等, 对于目前遇到的钻井难度基本上都可以解决。

2 设备

控制压力钻井技术的原理与传统的钻井技术不同, 所以在井口的连接线也是不同的, 相对于传统的钻井技术, 控制压力钻井技术的设备要多出一套节流管, 同时还要一个特别的回压泵。这里使用的节流管中的节流阀要求的精度特别高, 而流量计也是可以准确检测出多种相态的数据及溢流的。总体来说, 在地面的布置大体上是相同的, 不同的是这两种方法都是通过回压泵和节流管来达到压力平衡的。

微流量控制钻井技术的控制系统主要分为3个组成部分, 分别为传感器、中央数据采集与控制系统及钻井液管汇。传感器包括文温度传感器、压力传感器、容积式流量计及质量流量计等, 主要是测量在钻井过程中收集到的各种液参数, 同时将采集到的压力、流量、流速、温度等以信号的形式通过转换器传送给中央数据采集与控制系统, 以便进行下一步的指令发送。钻井液管汇是整个钻井液管道循环的主体, 它的上面有2个节流器及各种传感器, 节流器根据钻井工作的实际需要来调节钻井泵上传输的参数。

3 结语

通过以上的分析讨论, 我们可以将本次的研究结果总结为如下几点:

3.1 控制压力钻井技术与微流量控制钻井技术在原理上大致是相同的。

3.2 控制压力钻井技术可以准确的控制井底的压力, 实现安全的钻进窄钻井液密度窗口中, 对于设备的要求也是比较精准的。

3.3 微流量控制钻井技术是在控制压力钻井技术的技术上研究出来的, 所以具有控制压力钻井技术的优点, 并且还具有自己的特点, 可以更高、更准确的检测到安全事故的发生。

3.4 目前在国外, 已经将微流量控制钻井技术应用到实际的生产开采中, 这说明这种技术是具有可行性的, 在我国, 由于目前国内的工艺及设备方面的问题, 尤其是设备方面还不能满足实际工作中对于微循环压力的控制要求, 所以现在对于微流量控制钻井技术还没有实际操作的可行性。这就需要我们与国外的研究及技术人员进行更多的技术沟通, 尽快将这种技术在国内投入生产, 不但可以完成高效的开采, 同时也可以降低安全事故的发生。

摘要：油气资源的逐渐枯竭, 已经成为了全球性的问题, 如何解决这个问题, 是目前相关研究人员主要的研究方向。在以往的钻井技术中, 由于在钻井过程中, 对于井筒压力的控制上存在着很多问题, 所以在近几年国内外很多研究人员, 研究出微流量控制钻井技术。这项技术在对钻井液管路上设计了节流器及传感器, 可以对众多的压力、循环密度、流量和流速等参数进行检测, 同时还可以实行控制, 起到反馈的作用, 微流量控制技术能够保证对井筒压力实行精准控制的目的。本文主要研究控制压力钻井技术与微流量控制钻井技术的对比。

关键词：压力钻井,微流量钻井,控制

参考文献

[1]胡志坤, 柳贡慧, 李军等, 利用微流量控制系统实现控制压力管理钻井技术[J].特种油气藏.2009.16 (2) , 81--84.