现代钻井技术（精选12篇）
现代钻井技术 篇1
摘要：旋转钻井的发展可分为初期阶段、发展阶段、科学化钻井3个阶段。科学化钻井后期阶段成果主要有3大项:实现了井下信息关时检测、传输、处理、分析;开发了井下导向和井下闭环钻井系统;发展了新钻井技术。现代钻井技术发展趋势是:向信息化、智能化方向发展;向多学科紧密结合、提高油井产量和油田采收率方向发展;向有效开采特殊油气藏方向发展。建议:能引进的采取引进一消化一创新的技术路线来跟踪前沿, 不能引进的国内自主开发;在水平井钻井技术、多分支钻井技术和欠平衡压力钻井技术三大新钻井技术方面, 我国目前还有许多基础工作要做, 建议有计划地组织攻关;钻井科研工作者在观念上应有新的转变。目前石油工程技术的发展要求钻井工程不仅要建油流通道, 而且要担负提高单井产量和油田采收率部分任务以及开发开采特殊油气藏的任务, 因此钻井科技人员应熟悉和了解采油工程和油藏工程有关理论和技术。
关键词：钻井技术,趋势,进展
1 钻井技术发展回顾
旋转钻井的发展可分为初期阶段、发展阶段、科学化钻井3个阶段。初期阶段 (萌芽阶段) 从1900年至1920年, 发展阶段 (经验钻井阶段) 从1920年至1950年, 科学化钻井阶段年代从1950至现在。科学化钻井阶段又可分为前期阶段 (1950年到1980年) 和后期阶段 (现代钻井阶段) 。前期阶段出现了9项单项技术:喷射钻井技术、优选参数钻井技术、平衡压力钻井技术、保护油气层技术、深井钻井技术、丛式钻井技术、高效钻井技术、井控技术、洗井液技术。后期阶段成果主要有3大项: (1) 实现了井下信息实时检测、传输、处理、分析。该项成果使用随钻测量 (MWD) 、随钻测井 (LWD) 、随钻地震 (SWD) 、随钻井下钻井动态数据实时检测和处理技术 (DDS) 、地质导向技术 (GST) 及随钻地层评价 (FEWD) 等随钻测量技术, 对地层参数、钻井参数、井眼参数进行实时检测、传输、处理、分析。 (2) 开发了井下导向和井下闭环钻井系统。 (3) 发展了新钻井技术 (水平井钻井技术、多分支井钻井技术、欠平衡压力钻井技术) , 在此基础上发展了新的小井眼钻井技术、连续油管钻井技术。
2 现代钻井技术发展趋势
2.1 向信息化、智能化方向发展信息化钻井技术以MWDE、LWD、SWD、FEWD、GST、DDS为主要特征
智能化钻井技术是由井下导向工具、测试工具、作业控制三者组成的闭环钻井系统。l990年由数家大石油公司合作, 历时5a, 耗资1000万美元, 成功开发了集成钻井系统 (IDS) 和集成钻井作业系统 (IDO) 。井下闭环钻井发展阶段分为井下开环、井下半闭环、井下全闭环、地面井下全闭环4个阶段。
目前已投入商业运作的钻井系统有垂直钻井系统 (VDS) 、自动定向钻井系统 (ADD) 、自动导向钻井系统 (AGS) 、旋转导向钻井系统 (SRD) 、旋转闭环钻井系统。
2.2 向多学科紧密结合提高油井产量和油田采收率方向发展以水平井为例
2.2.1 水平井设计程序
水平井设计程序是1992年11月由美国石油工程协会、地质家协会、地球物理家协会和测井分析家协会共同开会约定的。该设计内容由地质、钻井、采油、成本核算4部分人员共同合作完成。
设计步骤: (1) 提出候选目标油气藏。由作业公司提出候选目标油气藏。 (2) 地质评价。审查油气藏条件是否适合钻水平井, 是否有法律争议, 是否符合公司经营战略。 (3) 初步筛选油气藏。初步进行产量递减和现值研究、储量分析。 (4) 经济效益分析。初步经济分析和初步成本预测, 是否受土地租赁和规划条例限制。 (5) 详细油气藏分析。用分析模型或大型计算机数值模拟程序进行详细的油气藏分析。 (6) 生产战略。与详细油气藏分析相结合, 进行油气藏生产特性的分析, 确定水平段长度, 距流体接触面距离。 (7) 增产措施及完井对策。是否需要下套管、固井、射孔和压裂, 这些环节将耗费作业费用, 需要认真进行投入与产出预算, 作出经济预测评价, 再作出完井方法及相关设计。 (8) 详细设计 (油井设计) 。由石油公司钻井部设计, 包括井眼剖面、水平段长度、井径、套管程序、套管柱设计、注水泥设计、井控、保护储集层设计及钻井液密度设计。 (9) 钻井施工设计。包括钻头类型、钻井液设计、钻井参数设计、钻柱设计、钻柱下部结构设计、钻井设备选择。在以上基础上, 进行详细成本预测和费用核算, 重做经济分析, 以确定水平井是否经济有效。 (10) 完井试油后评价。进行回顾总结, 以便总结经验和教训。以上设计程序称为水平井综合设计平台。国外各石油公司都有自己的综合设计平台和软件。软件可融合地质模型、钻井模型、采油油藏模型、成本和费用核算模型, 以便考证水平井的有效性和经济性。我国现在缺少此类模型。
2.2.2 水平井效益问题
水平井钻井技术从20世纪80年代初开始研究, 90年代大规模推广应用, 目前已作为常规钻井技术应用于各类油藏。水平井钻井成本已降至直井的1.5~2.0倍, 甚至有的水平井钻井成本只是直井的1.2倍。水平井产量则是直井的4~8倍。应用水平井技术开发整装油气田, 是20世纪90年代水平井应用发展的主要趋势之一, 它不仅可显著提高油田产量, 更可以有效地提高油田采收率。
2.3 向有效开采特殊油气藏方向发展
以低渗透油气藏为例, 我国已探明储量中, 低渗透油气藏占总探明储量25, 预计近3~4a约60的新增储量来自低渗透油气藏。钻井技术。美国20世纪90年代以前用水基钻井液+常规保护油气层技术钻直井和用油基钻井液钻井 (成本高) ;90年代以后普遍用欠平衡技术钻水平井, 包括气体钻井、雾化钻井、泡沫钻井、充气钻井等, 方法选择需根据储集层特性进行选配。某致密气藏用常规钻井液钻直井, 平均日产量为30万m3。如用空气钻井, 直井产量提高3倍, 水平井产量提高10倍。
近2O年来钻井技术的发展进程以信息化和智能化钻井为核心, 全面提高了钻井技术水平, 使钻井技术由部分定量分析研究进入全面定量分析研究, 从而发展了水平井钻井技术、多分支井钻井技术和欠平衡压力钻井技术, 使钻井手段、钻井任务、钻井类型和钻井对象等方面都发生了巨大变化。钻井工程在石油工程中的作用和地位比过去更为重要。
3 参考建议
1) 信息化、智能化钻井的有关设备和技术, 能引进的采取引进消化一创新的技术路线来跟踪前沿, 不能引进的国内自主开发。国内三大石油公司也可以采取联合开发的方法尽快缩短差距。
2) 近10年来国外开发的三大新钻井技术 (水平井钻井技术、多分支钻井技术和欠平衡压力钻井技术) 对世界石油的开采有重大影响。我国水平井钻井技术近年来发展较快, 水平井数量增多。水平井轨道控制技术比较成熟, 但水平井井控技术、水平井井壁稳定技术、水平井完井技术、水平井携带岩屑技术 (岩屑床问题) 、水平井压裂技术等还有许多工作要做。另外我国目前所钻水平井基本为单一水平井和双台阶水平井, 而分支水平井和多分支水平井尚未广泛应用, 影响了水平井的经济效益。
3) 钻井科研工作者在观念上应有新的转变。长期以来钻井工程的主要任务是建造油气从油气层流至地面的通道, 其衡量指标是每米进尺成本最低, 建井时间最短, 井眼质量符合规定要求。目前石油工程技术的发展要求钻井工程不仅要建油流通道, 而且要担负提高单井产量、油田采收率的部分任务和开采特殊油气藏的任务。钻井工程与采油工程、油藏工程必须紧密结合, 这是石油工程技术发展的客观要求, 也是石油工程技术近10年来发展的总趋势, 不可逆转。
现代钻井技术 篇2
为了保障水平井安全技术提速，加强对项目部水平井施工井队的技术管理，以期达到提高水平井钻井速度，减少复杂、事故时效，项目部技术办公室特制订了以下管理细则，希望各钻井队的队长、钻井技术员、钻井液技术员（大班）认真执行，现要求如下：
1、项目部技术办加强对水平井的管理，实行每天汇报制度，要求井队钻井液技术员（大班）每天给技术办汇报1次，如出现不汇报、少汇报将给以处罚。
2、水平井要料实行审批制度，要料程序：井队上报要料申请，技术办审批后，生产办组织。
3、严格按照水平井技术方案施工，出现井下复杂及时给技术办汇报，技术办负责制定下一步技术措施，如擅自处理将处罚钻井队队长500元、钻井液技术员（大班）200元。
4、钻井液基础资料要妥善保管。
5、开钻前技术交底，要有详细的钻井液工作思路及措施。
6、在现场实施过程中加强对重点井段的控制。
7、钻井队必须保证钻井液技术员（大班）的正常钻井液用料，如果发现钻井液材料储备不能满足钻井液维护和处理时，处罚钻井队队长500元、钻井液技术员（大班）100元。
8、钻井液技术员（大班）必须保证给技术办公室汇报的钻井液性能数据为真实的数据，以真实反映本队的钻井液性能及井下情况，发现一次处罚钻井技术员100元，钻井液技术员（大班）100元，如果是因为信息员工作失误也将对其处罚100元。
9、在钻遇特殊井段或井下发生了复杂时，要求钻井液班报表记录真实、及时，在有关问题上把握不准时，及时联系技术办公室相关人员，如果记录的与上井后测得的性能差别较大时，或因上报不及时使井下复杂化的，处罚钻井队队长500元、钻井液技术员（大班）100元，同时部分损失由井队承担。
10、及时，准确的搞好钻井液电子资料的统计、上报工作，如果电子资料出现错误时，处罚钻井液技术员（大班）100.11、在所收集的曲线的背面及时、准确的记录好本井在直罗（包括井径扩大的井段）的日常维护时的钻井液用料、钻井液性能，转化时间、井段及完井处理方法、时间等内容；如果不记录处罚钻井液技术员（大班）100元。
12、钻井队在开钻前应按设计或钻井液技术员(大班)计划，合理布局地面循环池，达不到分级净化效果，罚钻井队500～2000元。
13、钻井队开钻前必须安装好配浆罐和混合配浆漏斗，配浆罐两个搅拌器马达和配浆漏斗要运转正常。固控设备、配浆罐和配浆漏斗未正常运转，罚钻井队500～1000元。
14、必须严格执行钻井液设计，由于钻井队不按设计加料，造成钻井液性能欠佳，而又不及时调整导致井下复杂，扣罚井队2000元。导致井下事故，该井钻井液成本不予核销，处罚钻井液技术员（大班）300~500元。
15、处理维护要少吃多餐、细水长流，在补充中调整、调整中补充，聚合物必须搅拌溶解后加入，不允许将粉状药品在循环槽直接加入。否则罚钻井液技术员（大班）100~300元。
16、钻开目的层密度、失水要符合设计要求，先注后采等目的层压力异常井目的层密度要符合井控要求。否则罚钻井液技术员（大班）100~300元（地层压力异常高井密度超出设计除外）。
17、钻异常高压层、井下复杂、处理井下事故等特殊情况要加密测量钻井液性能，少测钻井液性能罚100~200元。
18、严把钻井液材料处理剂质量关，对于没有质量合格证、名称不清楚、包装破损等情况，技术员(或大班)有权退货，用料要做到上盖下垫、妥善保管。
欠平衡钻井技术浅析 篇3
【摘 要】本文主要对欠平衡钻井技术进行论述。
【关键词】欠平衡；钻井技术
1.欠平衡钻井的含义
欠平衡钻井是指钻井过程中钻井液液柱压力低于地层孔隙压力，允许地层流体流入井眼、循环出并在地面得到有效控制的一种钻井方式。欠平衡钻井具有能提高硬地层的机械钻速，减少循环漏失和压差卡钻等优点，从而获得发展。推动欠平衡钻井技术的发展，其主要原因是减少和防止水平井钻井中钻井液对地层的损害。
随着欠平衡钻井技术进一步成熟及井控设备的发展（承受高压的旋转防喷器引入油田后），又发展了用液体钻井液（清水、盐水、油基、水基钻井液）对高压地层进行欠平衡钻井的技术，如Flow Drilling（国内译为边喷边钻）、钻井液帽钻井、不压井钻井等技术。
2.欠平衡钻井的分类
根据油气藏类型、地层压力以及采用的钻井液密度的不同，欠平衡钻井技术有以下两种分类方法：
2.1按工艺方法分类
自然欠平衡钻井：是指以普通钻井液为循环介质的欠平衡钻井。
人工诱导的欠平衡钻井：是指由于地层压力太低，必须采用特殊的钻井液和工艺才能建立欠平衡的钻井。
人工诱导的欠平衡钻井有以下六种系列：
（1）气体钻井：包括空气、天然气、废气和氮气钻井，密度适用范围0～0.02g/cm3。
（2）雾化钻井：密度适用范围0.02～0.07g/cm3。气体体积为混合物的96%～99.9%，常规的雾化钻井液含液量少于2.5%。
（3）泡沫钻井液钻井：包括稳定和不稳定泡沫钻井，密度适用范围0.07～0.60g/cm3。井口加回压时可达到0.8g/cm3以上，气体体积为混合物体积的55%～97.5%。
（4）充气钻井液钻井：包括通过立管注气和井下注气两种方式。井下注气技术是通过寄生管、同心管、钻柱和连续油管等在钻进的同时往井下的钻井液中注空气、天然气、氮气。其密度适用范围为0.7～1.0g/cm3，是应用广泛的一种欠平衡钻井方法。气体体积低于混合物体积的55%。
（5）液体欠平衡钻井：
a.油包水或水包油钻井液钻井。密度适用范围为0.8～1.02g/cm3。
b.水或卤水钻井液钻井。密度适用范围1～1.30g/cm3。
c.常规钻井液钻井。密度适用范围大于1.10g/cm3。
d.采用密度减轻剂钻井液钻井技术，密度适用范围大于0.9g/cm3。
（6）泥浆帽钻井：国外称之为浮动泥浆钻井，用于钻地层较深的高压裂缝层或高含硫化氢的气层，是另类欠平衡钻井技术。
2.2按用途和风险程度分类
为了简单明了地对采用的欠平衡钻井技术进行分类，IADC制定了一个具有三部分内容的分类系统。
各级风险等级说明如下：
0级—只提高钻井作业效率。
1级—井内流体依靠自身的能量不能流到地面。井眼稳定并且从安全角度来说属低级危险情况。
2级—井内流体依靠自身的能量可以流到地面，但利用常规压井方法可以有效制止，并且在设备严重失效的情况下也只产生有限的后果。
3级—地热和非碳氢化合物开采。最大关井压力低于旋转控制头等作业设备的额定工作压力；设备严重失效会产生直接严重后果。
4级—油气开采。最大关井压力低于旋转控制头等作业设备的额定压力，设备严重失效会产生直接严重后果。
5级—最大设计地面压力超过欠平衡钻井作业设备的额定压力，但低于防喷器组的额定工作压力。
3.欠平衡钻井技术的优点
欠平衡钻井技术已经历了几十年的发展，但人们对欠平衡钻井的优点是逐渐认识的，早期，人们只认识到欠平衡钻井能提高硬地层的机械钻速，减少井漏及压差卡钻，而现在已进一步认识到，欠平衡钻井还能减少地层损害，提高产量，及时发现油气井地层等众多优点，这些均到现场证实。欠平衡钻井能提高钻井的机械钻速，增加钻头使用寿命，可防止压差卡钻和减少井眼循环漏失同时能够减少地层损害。
正由于欠平衡钻井技术的应用，特别是在水平井中的应用，可减少或消除钻井时的地层损害，增加油气产量。国内外钻井实践表明，与常规钻井技术对比，欠平衡及气体钻井技术具有提高钻井速度、保护储层、提高油气产量和采收率、减少或避免井漏等方面的优势。大庆钻井试验表明，欠平衡钻井钻速是常规钻井的4～5倍。欠平衡钻井技术包括液体欠平衡钻井和气体欠平衡钻井技术，而目前主流是空气欠平衡钻井，就是在钻井过程中，以纯空气作为钻井液，用空气压缩机将空气泵入水龙头、钻杆顶部，沿钻柱到钻头，然后沿环空返到地面。该技术可用于加快钻速，发现和保护气层，并能够解决长井段井漏等问题。同时可提高深井上部地层的机械钻速，缩短钻井周期，降低综合成本。
4.实施欠平衡钻井的条件
很多不同技术能确保达到预期的欠平衡条件，目前，主要的方法是控制用于循环的钻井液的密度，使钻井液在井筒内形成的静液液柱压力低于地层孔隙压力，而钻井液可以是单独的气相或液相，也可以是气液两相混合。气相和气液两相钻井液可人工诱导产生欠平衡条件，而液相钻井液可利用地层较大的压力而自然形成欠平衡条件。
气态钻井液，在欠平衡钻井技术中，最简单最早的欠平衡钻井技术是采用干燥空气作为钻井液。后来选用天气然作为钻井液。当在产气区钻井或接近天然气管线的区域使用天然气钻井，成本是较低的。另一种选择的气体是用惰性氮气代替空气作为循环介质。氮气可以是液氮，或在现场用中空纤维膜制氮装备生产的氮气。现场制氮这种方法，目前国外普遍采用。
两相钻井液，从单一的气相和单一的液体的所液两相的混合就可获得任一所期望得到的钻井液密度。气体和液体的混合物，有时也称为轻质钻井液（低密度钻井液），按气相和液相的结构及相对体积数，轻质钻井液又分为雾、泡沫和充气钻井液，在通常的压力和温度情况下，它们的结构及性能取决了气相和液相的相对体积分数。不同的钻井液具有不同的密度。
液态钻井液，当地层孔隙压力通常超过同一深度的淡水或盐水静液压力时，使用常规液钻井液，控制钻井液的密度就可利用地层压力自然形成欠平衡条件。欠平衡钻井所用的地面常规装备有：氮或压缩气供应装置、容 积小且压力大的注液泵、液-气混合管汇、节流管汇、钻屑或钻井液取样器、化学剂注射泵、采油分离系统和自动燃烧气体系统，国外目前比较先进的专用装备系统主要有：高压旋转分流器-防喷器系统、液流导向系统、地面分离系统、隔水管帽（Riser Cap）旋转防喷器系统、实用隔水管（Virtual Riser）装置、地面数据采集系统。
5.国内欠平衡钻井技术的发展
中国欠平衡钻井技术自进入21世纪以来发展较快。到2006年末，已采用该项技术完成60余口井，所用设备主要以引进为主。国内油田已经先后引进了主要欠平衡装置，成立了专业化技术服务队伍，从设备和经验上都具有了很好的基础。在以液体为介质进行欠平衡钻井施工上，从设计及施工人员的水平、欠平衡装备、现场施工中井口回压控制等技术上都取得了一定的成功经验，在中国国内产生了良好的影响。
论现代油井钻井技术的探究 篇4
1.石油钻井就是在它的钻头上施加一定压力使得钻头深深嵌入地层, 利用钻头的旋转来切削地面, 并用钻井液将钻屑带出井眼, 用来保证钻井的顺利进行从而形成井眼。将原油从地下取到地面上需要我们去寻找和证实含油构造的面积和储存量并且取得有关这块油田的地质资料和油田的开发数据。随着中国的钻井技术步步提升钻井技术的发展从最初的人工掘井到人力冲击钻到机械顿钻 (冲击钻) 再到旋转钻。
2.油井的基本类型主要分为四大类
(1) 按照地址目的划分为:预探井、产能建设井
(2) 按照井深结构化分为: (二、三、四) 开井
(3) 按照井眼轨迹划分为:直井、定向井、大位移井、水平井以及分支井
(4) 按照完井方法划分为:套管射孔完井、筛管完井、裸眼完井以及尾管射孔完井
3.钻井工艺主要分为9个方面的内容
(1) 钻井的方式
地质的厚度和地质的性质以及油层埋藏的深度, 钻遇流体的压力和性质都是我们钻井时需要考虑的诸多因素
(2) 确定井身结构
我们要先确定一口井, 由第一次的开钻再到设计井深, 需要运用不同尺寸的钻头, 每一种尺寸的钻头都必须达到一定的深度要求, 所以井深结构是钻井工艺比较重要的条件, 起了决定性作用。
(3) 确定合理的钻具结构
钻具是由专业工具和仪器的完善配套组合起来的, 合理精准的配件结构是预定井眼轨迹的顺利完成的保障, 输送泥浆, 施加钻压是钻具在钻井的过程中的主要作用
(4) 泥浆
钻井的血液说白了就是泥浆, 泥浆的种类有很多种比如油基泥浆、淹水基泥浆还有泡沫泥浆, 但是最常用的是水基泥浆。
(5) 优选钻井参数
要想提高机械钻速各项的参数必须做到优异才可以, 很多参数因素影响着钻井速度, 比如钻压、转速等, 泥浆性能也是影响钻井速度的重要因素。
(6) 完成设计井眼轨迹
设计的完成的必要条件是直井一定要打直, 并且在允许标准的范围内控制井斜。
不同类型的钻井要符合设计的轨迹, 并且确保靶心半径依然可以控制在允许的范围内。
(7) 完井
钻井从开始钻井到最后的设计井深, 钻开的井眼还只是裸眼, 所以不能进行试油以及井眼的采油, 要想钻井作业的完全结束还需要我们进行固井并且在固井之后验证固井的质量是否合格,
(8) 储层保护
油田的发展以及单井的产量的直接影响因素有两个, 一是固相伤害, 二是滤液伤害
(9) 要防止油层污染必须采取以下措施:
大力加强监督泥浆的性能、入井材料以及浸泡时间, 并且实现近平衡钻井、欠平衡钻井的技术发展采取科学安全健康的方式方法, 加强防漏堵漏技术
二、钻井技术的发展
1.国外钻井技术发展:
2.我国钻井技术的发展:
主要钻井技术:深井钻井、水平井钻井、大位移井钻井、小井眼钻井、欠平衡钻井、分支井钻井等。由此可见旋转钻井的发展可分为初期阶段、发展阶段和科学化钻井这3个不同的阶段。由此可以看出钻井技术的发展需要我们不断改良发展新的钻井技术, 在经济不乐观和油气需求量加大的情况下, 我们需要更加科学更加安全方便的新技术, 所以钻井作业的环境越来越严酷, 激光钻井, 爆炸钻井都是我们近几年预测并进行发展的新的钻井技术。
3.我国钻井的发展趋势:
(1) 向信息化、智能化方向发展
信息化、智能化钻井的有关设备和技术, 向国外引进先进的钻井技术, 我们在引进的同时应该对其技术进行消化并且自行创新, 不能引进的由国内自主开发研究。国内大石油公司可以采取合作开发的方法, 尽快缩短与国外先进钻井技术的差距, 真正做到实时化、信息化和可视化, 提高探井的成功率和开发井的油气产量
(2) 向多学科紧密结合提高油井产量和油田采收率方向发展
近10年来国外开发的新钻井技术对石油钻井的开采有着重大影响。目前我国在现有的以及新研发钻井新技术方面还有很多基础工作要做, 需要有组织有计划的赶超国外钻井技术
(3) 向有效开采特殊油气方向发展
尽管世界经济不容乐观, 但是油气供应和需求量整体仍然呈上升趋势。预计在十年左右的时间里, 原油产量仍然快速增长, 将近一半的原油产量要靠老油田提高采收率。同时深海和极地等新领域属于非常规原油生产。预计在这十年里非常规原油产量将占到总产量的8%左右。钻井科研工作者不仅要在工作中有创新意识还要在观念上有新的转变, 钻井工程在建造油气流通通道的同时还要提高单井的产量, 油田的采收率以及特殊气藏的开采。这三者之间是紧密结合的, 是是有钻井技术发展的客观必要要求, 同时是现代石油钻井技术未来十年的发展总趋势。
参考文献
[1]刘启明;应用技术进步和管理创新降低我国石油钻井成本;经济师;2003年03期.
[2]边绪杰;分类管理法在钻井成本控制中的应用;经济师;2003年05期.
快速钻井技术介绍 篇5
默认分类 2009-11-15 09:32 阅读10 评论0
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引用
wangjie869@126 的 快速钻井技术介绍【飞马钻井配件公司】
众所周知，提高钻井速度是加快油气勘探开发步伐的重要途径。多年来，特别是重组分立以来，经过甲乙双方的积极投入和广大钻井工作者的努力，油田拥有了一系列加快钻井速度的技术，钻井速度也逐年提高，但与国外先进的钻井速度指标相比，仍存在着很大的差距。
一、大港油田采用的优快钻井技术
目前，油田用于优快钻井的成熟配套技术有：
1、高压喷射钻井与优选钻井参数钻井
●钻头：除钻砾石、安山岩、玄武岩等硬质岩性用HJ517或H517牙轮钻头外，其余地层如明化镇、馆陶中上部、不含砾的沙河街组、孔店组、中生界首选PDC钻头，也可选用HAT127牙轮钻头。
●喷嘴：牙轮钻头组装中长喷嘴或不等径普通双喷嘴或三喷嘴(大小嘴径比为1:0.68-0.72或1:0.68-0.72:0.68-0.72)。
●钻具组合：
常规钟摆钻具(用于防斜和降斜)：钻头+短钻铤1-2根或钻铤1-3根+稳定器+钻铤18-21根+加重钻杆+钻杆。
常规满眼钻具(用于稳斜和防斜)：钻头+稳定器+短钻铤1根+稳定器+钻铤1根+稳定器+钻铤18-21根+加重钻杆+钻杆。
常规增斜钻具(用于增斜)：钻头+稳定器+钻铤1-3根+稳定器+钻铤单根+稳定器+钻铤18-21根+加重钻杆+钻杆或钻头+稳定器+钻铤18-21根+加重钻杆+钻杆或钻头+稳定器+钻铤1-3根+稳定器+钻铤18-21根+加重钻杆+钻杆。
导向钻具(可用于定向、造斜、稳斜、降斜和纠偏)：钻头+导向马达+无磁钻铤1根+MWD+稳定器+钻铤18-21根+加重钻杆+钻杆。
●钻压：对于牙轮钻头，除防斜吊打、定向、扭方位外，最大的安全钻压为每英吋20KN。对于PDC钻头，钻压一般在40-80KN。●转速：对于机械钻机，在上部地层采用Ⅱ档或Ⅲ档的转速，在中深部地层采用Ⅰ档或Ⅱ档转速。对于电动钻机，采用适合牙轮钻头的95rpm。使用PDC钻头时，可采用动力钻具+转盘的复合钻井方式或转盘不低于Ⅱ档的转速。
●泵压：牙轮钻头的泵压达到17Mpa以上，PDC钻头的泵压达到14Mpa以上。穿漏层、定向与扭方位可适当降低泵压。
●排量：φ311.1mm及以上尺寸井眼的排量≥55L/S。φ244.5mm井眼的排量≥30L/S。φ215.9mm井眼的排量≥28L/S。φ152mm井眼的排量≥10L/S。
2、高效能PDC钻头和引进牙轮钻头钻井
在中深部地层中，选用进口的PDC钻头和牙轮钻头，可缩短起下钻时间，提高钻头的行程钻速。如：板深4井的Φ444.5mm井眼使用两只进口牙轮钻头打完2500m的井深，平均机械钻速达到了 m/h，比板深7井的同类型井眼少用牙轮钻头__ 只，机械钻速提高了 %。
3、PDC钻头+动力钻具钻井
直井采用PDC钻头＋1°螺杆钻具+螺旋钻铤1根+稳定器+螺旋钻铤18-21根+钻杆的钻具组合；定向井采用PDC钻头+导向钻具+无磁钻铤1根+MWD+稳定器+钻铤18-21根+加重钻杆+钻杆的钻具组合，均可加快钻井速度。特别是在油气层中钻井速度的提高，有利于缩短钻井液对油气层的浸泡时间，减少对油气层的污染。今年50528钻井队在官39-67井中应用该项技术，仅用15天21小时就打完井深2778米的直井。
4、防卡钻具组合
在定向井的钻具组合中，采用螺旋钻铤、加重钻杆和随钻震击器。随着井底位移和井下阻力的增加，为减轻钻具上提的总吨位，可用加重钻杆取代螺旋钻铤。水平井采用倒装钻具，即加重钻杆靠近钻头，螺旋钻铤接在加重钻杆的上面。
5、优质钻井液与完井液
一般情况下，在上部地层选用经济适用的聚合物钻井液体系，中深部地层采用有机硅钻井液体系。对于低压油气层来讲，在井身结构设计合理，技术套管封固了复杂地层的情况下，可采用低密度低固相的钻井液体系来保护油气层，如：聚合醇钻井液、甲酸盐钻井液等。对于易塌地层，宜采用硅盐钻井液。在油气层保护方面，进入油气层前加入屏蔽暂堵剂，揭开油气层后适当补充屏蔽暂堵剂。
6、井眼润滑、稳定与净化
●井眼润滑：如果录井允许，采用最经济适用的原油做钻井液的润滑剂，控制原油含量在6-8%，并加入磺化沥青改善泥饼的质量。如果录井对萤光有要求，可在钻井液中加入水基润滑剂、膨化石墨、极压润滑剂、低萤光磺化沥青等低萤光润滑剂。完井时，为确保电测和下套管的顺利进行，还可在封闭液中加入塑料微珠。目的是在直井中控制钻井液的摩阻≤0.10，在定向井中控制钻井液的摩阻≤0.08。
●井眼稳定：主要依靠力学和化学作用维护井壁的稳定，即钻井液的静态压力能平衡地层的坍塌压力或当量密度≥地层坍塌压力梯度，钻井液的高温高压失水≤10ml，钻井液中含有一定比例的防塌剂。工程上采取相应的措施，如：起下钻中途开泵要避开易垮塌地层；起钻及时灌满钻井液；钻进中出现掉块时，及时提高钻井液的密度和粘切等。
●井眼净化：钻进时保证排量，使用四级固控设备控制钻井液的含砂量，及时短起下钻清除井壁的岩屑床。快速钻进时，接单根前后做到晚停泵早开泵，并控制环空岩屑浓度≤6%，必要时，中途循环除砂。起钻前和下钻到底充分循环除砂。
7、近平衡压力钻井
在保证井下安全(不塌、不喷)的前提下，尽量将钻井液的密度降低，一方面可避免压差卡钻，另一方面可加快钻井速度，缩短钻井液对油气层的浸泡时间。
8、欠平衡钻井
可在地层稳定的井眼中实施，该项技术有利于保护油气层、提高钻井速度、穿易漏失的地层。如：油田在板深7等 口井中，应用液相欠平衡钻井技术保护千米桥潜山油气层并提高钻井速度。
9、PDC可钻式浮鞋浮箍
技术套管的浮鞋浮箍采用可钻式，有利于再次开钻时，直接下入PDC钻头钻进，减少一次起下钻作业。如：泛华反承包市场，下表套用可钻式浮鞋浮箍，二开直接下PDC钻头钻进。
10、组合与随钻测井
常规井的中完和完井采用大满贯测井技术，可节省电测时间，缩短钻井液对油气层的浸泡时间。目前，测井公司正在推广此项技术。
大位移井和水平井在进入油气层前，下入LWD，可实现随钻测井，节省钻杆输送法测井的时间，缩短完井时间。如：去年实施的五口水平井全部使用LWD钻穿油气层。
11、低密度早强水泥浆固井
对于安全窗口窄的易漏失井和低压井，使用低密度早强(24小时强度≥14MPa)水泥浆体系固井，可防止固井过程中的井漏，减轻固井对油气层的污染。目前，油田水泥浆的最低密度可达1.40g/cm3。
二、国外先进的钻井技术
国外在加快钻井速度方面的技术有高压喷射钻井、旋转导向钻井、闭环钻井、大位移水平井钻井、气液相欠平衡钻井、垂直钻井、套管钻井、连续油管钻井、无侯凝固井、快速拆装井口装置、快速下套管工具等。下面以赵东平台为例，介绍一些国外的先进技术。
（一）基本情况
赵东海上油田是CNPC与美国APACHE石油公司合作开发的第一个海上油田。平台位于河北省黄骅市南排河镇赵家堡村东南渤海湾海域，距陆地大约8公里，平均水深7米。平台总重6800多吨，上下总共4层，是国内最大的海上固定式综合生产平台，设计钻井能力为60口。赵东平台是由美国APACHE公司作为作业者，大港油田滩海工程公司以日费的方式提供钻井服务，同时由Schumberger和BAKER INTEQ公司提供定向井技术服务，Schumberger公司提供固井、测井服务，Weatherford公司提供钻井工具、套管钻井和下套（油）管服务，南海MI提供泥浆技术服务，BAKER公司提供完井技术服务。
该平台于2003年2月25日开始施工，至2003年12月28日仅用283.5d就完成了第一期26口井（包括4口水资源井、13口生产井、9口注水井）的施工，钻井总进尺达56655.8 m，平均机械钻速为48.47m/h。完成井（含4口水平井）基本采用两开制，钻井施工前将26"导管砸至75m左右，入泥深度35m左右；一开有24口井采用了13 3/8＂68ppf-K55套管钻井技术，另两口井采用常规171/2＂钻头开眼，下入13 3/8＂68ppf-K55-BTC扣型套管的方法；二开基本采用121/4＂钻头开眼，下入9 5/8＂47ppf-N80-BTC扣型套管作为完井套管；同时有4口井还进行了81/2＂井眼的施工（其中2口井采用裸眼完井技术，2口井下入了7＂尾管）。
（二）采用的先进技术与工具
在国外石油钻井行业中，由于人员工资高、技术服务费昂贵，造成钻井作业的的施工成本非常高，例如赵东平台施工阶段日成本基本保持在20万美元左右，浪费1小时就是近万美元的损失，所以促使作业者广泛应用新工艺、新技术，大胆改进施工作业程序，来缩短钻井作业的周期，达到节约施工成本的目的。
1、套管钻井技术
三大钻井技术的迅猛发展 篇6
摘要:今后需求最突出的钻井技术仍然以水平井、欠平衡井、超深井三大技术为主,重点是要求保护发现油气藏。三种技术相互渗透,相互交融,不断互补,优化发展,并朝着纵深方向快速发展。
关键词:石油勘探 水平井 欠平衡井 超深井
中图分类号:TE24文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)03-0105-01
钻井工程技术水平直接关系到石油勘探开发的成败,决定着石油上游业务的发展潜力和竞争能力。目前,钻井工程已开始成为寻找油气藏、高效开发油气田最有效的手段,特别是欠平衡、水平井等技术已成为现代油气勘探开发的重要手段,对增储上产和提高采收率十分重要。
1我国钻井行业在国际上的技术地位
长期以来,我国的石油钻井科研工作一直处于跟随状态,学习和追赶国外先进技术并努力实现先进技术的国产化。总体来看,我国石油钻井技术水平与国外先进水平有5年-10年的差距。 近几年,我国钻井工程技术得到快速发展,钻井工程的规模实力和钻井工程的整体水平得到显著提高。但在自动垂直钻井、可膨胀管钻井、深海钻井、陆上深井超深井钻井等高端钻井技术领域,以及综合钻井实力方面,与世界先进水平相比还有一定的差距。国内旋转导向技术几乎还处于空白状态,无论是今后钻大位移井、分支井,还是煤层气鱼骨井,都非常需要这项技术。
目前,我国的钻井工作量已位居世界第三,仅次于美国、加拿大,并且已经掌握了常规的定向井、水平井、老井侧钻、丛式井及深井钻井等系列技术,基本上能满足国内油气勘探开发的一般需求,并缩小了与国际先进水平的差距。国内钻井行业在围绕持续提速,提高探井发现率,保护、发现油气藏等领域展开研究。
2我国钻井行业发展难点
由于钻井面对的难度越来越大,因而石油钻机朝着不断满足石油工程需要的方向发展,高性能的机、电、液一体化技术促进石油钻机的功能进一步完善。大量增加自动化工具,减小操作者劳动强度,为提高劳动生产率创造条件。在这方面发达国家一口井只需几个人,而欠发达国家,一口井需几十人。
长期以来,全球钻井行业的投资占勘探开发投资的50%以上,钻井水平的高低对于油气勘探开发效益具有十分重大的影响。合理的钻井工艺、适用的钻井技术和完井方法是提高油气勘探成功率、提高产量、降低成本、实现油气田勘探开发经济目标的重要保证。
从国际钻井服务市场的构成来看,目前钻井市场主要是由两部分构成的。一部分是提供钻机服务的钻井承包商,中国石油现在到国外去服务的钻井、修井机早已超过100台,分布在几十个国家,而且这个需求还在增长。另一部分是占钻井服务市场六七成的专业技术服务市场。我国在国外市场做的主要还是低端服务,也就是打井的工程承包,而高端的、高附加值的配合打井的专业技术服务,我们基本没有参与进去。所以,我国钻井技术的提升和突破,已经成为关系中国石油工业在“十一五”发展和今后可持续发展的关键所在。
3三大钻井技术的应用和成果
最近几年,三大钻井技术得到了广泛应用。目前,这三项主要钻井技术的规模化应用,促进了钻井科技的深层次发展,在钻机动用、钻井总数、钻井队年进尺、钻井总进尺以及机械钻速,特别是深井提速上,都创造了历史新纪录。
三项技术的应用取得了显著的成果,带动了一批产业的兴起,带动了思想观念的更新。一是带来整体观念上的更新,突出表现在勘探、开发和经济增长方式方面。目前,我国由原来两三年打一口超深井,发展到现在,由于气体钻井技术的应用,一年就可以打两口超深井,产生了巨大经济效益。二是带来设备的全面更新。目前,从钻机到钻机的所有配件,以及井下工具,都进行了全面更新,真正朝着科学化钻井方向发展。三是带来钻井工艺的全面更新。比如气体钻井、控压钻井、深井超深井技术,尤其是特殊工艺钻井技术非常引人注意,比如定向井、水平井、大位移井、复杂结构井及欠平衡钻井等。
4三大钻井技术的发展
从世界近年来钻井技术发展趋势看,每一项钻井技术的重大进展都对应着某项高技术的引入。钻井主导技术的发展实质上是把钻井、录井、测井与信息技术四者集成于一体,最大限度地提高油气层的发现率、提高单井产量、缩短钻井周期、降低“吨油成本”。一个高效的钻井系统将在油气勘探开发中扮演越来越重要的角色。
水平井、多分支井、水平多分支井技术,由于进一步提高了油藏暴露面积,有利于提高采收率、降低吨油开采成本而得到推广应用。国外在多分支井和鱼骨井基础上还提出了最大储层有效进尺的概念,即利用钻井手段提高储层段的进尺,大幅度提高单井产量。石油技术大发展,是国家强盛的需要,是世界经济发展的需要,是继往开来的时代的需要,也是广大石油科技工作者大展宏图的黄金时期。
5钻井是石油工业的龙头
钻井工程作为油气勘探开发的一个重要环节,一种主要手段,具有资金、技术密集,高投资、高风险的特点。我国石油钻井50多年的实践证明,走技术引进与自立开发相结合的道路是技术落后国家走向先进的一条必由之路、正确之道。走完全自主创新的路适应不了形势发展的要求,必须要充分吸收发达国家的先进技术为我所用。但是完全靠技术引进也走不通,因为先进的生产作业线及其产品,发达国家在未充分占领市场前是不会出卖的,引进二流三流产品的作业线,在国际市场上是没有竞争力的,其结果只能是绑在别人的战车上跟着跑,走上“引进——落后——再引进”的恶性循环。今后需求最突出的钻井技术仍然以水平井、欠平衡井、超深井三大技术为主,重点是要求保护发现油气藏。三种技术相互渗透,相互交融,不断互补,优化发展,并朝着纵深方向快速发展。
参考文献:
[1] T.Hemphill,于军泉,郭健康.深水钻井机械钻速的优化:钻速限度的确定[J].国外油田工程,2003.
[2] 艳红.一项用于墨西哥湾深水钻井开发的创新方法[J].国外油田工程.2003.
[3]Mike Sumrow,Drilling Editor,赵炜.促进深水海域钻井工业技术进步的相关工艺技术[J].国外油田工程,2002.
[4] 郭永峰.海上深水钻井的新概念-"水中井口"装置[J].石油机械,2005.
浅谈现代水平井钻井技术 篇7
1 水平井钻井技术
1.1 分支井钻井技术
分支水平井在构成上有一个主井眼、两个或两个以上的分井眼, 能够满足多个油层的同一时间运行。现阶段, 分支水平井有两个主要分类, 分别是侧钻分支水平井与新钻分支水平井。依据主井眼的布局朝向又可以分为:音又式、鱼骨式、欧翅式分支水平井等。
1.2 套管钻井技术
套管钻井技术, 是利用套管发挥机械的能量, 在水能量的共同作用将液体传送至井下, 组合井下已有的钻具同时将其连接在套管上, 一边进行钻井一边慢慢沉降套管, 在其完成了钻井任务后将套管与井中的井壁固定在一起。套管钻井技术在通常在实际工作中将钻井与下套管配合应用法。直接把套管中的钻头卸下来, 以此替代普通技术里面的起下钻与下套管的流程工序, 在时间方面提升了钻井效率, 也节约了投资成本。
1.3 不间断油管钻井技术
在不间断油管钻井技术的实际应用中, 必须与平衡技术、旋转导向、地质导向等相关技术结合在一起运行。其在水平钻井技术领域具备更多的优势和亮点。然而, 因为我国的相关技术与装备尚未达到尽善尽美, 因此现阶段连续油管钻井技术上处于小范围的应用阶段。
2 水平井钻井技术的推广应用
现阶段, 在石油开发领域, 水平井钻井技术因为其具备高产油量、较小的污染程度、较低的技术成本与精确的采集轨迹的优势和特征, 其使用和推广程度越大越大。尤其是近年来, 全球范围的水平钻井呈现出数量猛增的趋势, 多部分处在美国、加拿大和俄罗斯, 尤其集中在美国与加拿大。基于石油行业的经济收益越来越大, 需求越来越多, 水平井钻井技术在这种情形的趋势之下发生了快速的进步和发展。现在已经广泛应用在油田开采领域, 涵盖了稠油油田、火山岩油田与非整合屋脊砂岩油田等类型。因为石油开采后期剩余资源、底部稠油及超稠油的开发, 所需要投入的投资成本非常低, 开采效率又非常高, 这些都是水平井技术能够得到快速发展的重要因素。比如我国的辽河油田, 近年来新增了大量的水平井, 水平井钻井技术已经被广泛推广应用, 使得产油量取得了大幅度的提升, 开采成本获得了极大的降低。与此同时, 钻井工艺也越来越进步和成熟。钻井过程中广泛的使用导向仪器进行准确定位, 对水平井准确位置的定位, 打下了良好的根基。
国外的水平井钻井技术已经相当成熟和完善, 所以其成本降低幅度很大, 然而其他井型的钻井成本呈现出不降反增的趋势, 水平井产油量达到了直井产油量的4倍之多。但是在我国, 水平钻井技术还不够成熟, 其成本是直井的双倍, 投资比直井翻了3翻。近年来, 我国对油田开发的越来越关注, 钻井技术也更加成熟, 钻井成本较之以前有了很大的降低。面对各种开采难度大的油井储量升级的需要, 水平井成为了其首选的高效途径。
3 现代水平井钻井技术的发展趋势
现代水平钻井技术的发展趋势是:能够确保钻井的一次成形与提升油田经济效益的集成化体系的使用推广。其涉及到对地下油层在地表上的地质条件、油层的物性特征等方面的深入研究分析和钻井的各项工程应用工艺, 基于此对水平井开展科学的计划与实践。其具体特征包括:
3.1 不断更新的技术装备促进了石油工业的多学科发展
因为其涉及多个学科领域, 分支井技术、大位移井技术、和欠平衡钻井技术都在最初的钻井技术中出现过。随后, 出现了准确性更强的新测量设备;新的钻井工艺技术呈现出多样化的趋势, 研究出了使用功能更强大的测试工具和钻具, 使得钻井技术能够适应多种环境和条件。
3.2 钻井工具和施工工艺日趋智能与系统向钻井技术已经发展成为全自动井下导向钻井, 进一步指明了工具和作业的智能化发展的总体趋向
4 关于水平井钻井技术的未来方向
我国石油开采量越来越大, 所面临的开采环境也较以前复杂的多, 这些严酷的现实对于石油钻井行业而言是机遇更是挑战。所以, 必须不断的改进和完善原有技术, 不断提升开采的效率。对于开采技术来说, 应该从对已有技术的改造开始, 逐渐使其适应千变万化的石油开采条件, 这也是提高钻井技术的关键因素之一。进一步增强对已开采井的再开发技术的研究, 达到资源的最优配置。在深海石油领域, 主要是对原有工艺进行充分利用, 扩展石油的源头;在石油钻井领域, 广泛使用自动化程度高的新工艺, 以大幅度提钻井的自动化技术工艺。在管理钻井领域, 各部门有效协作才能确保钻井流程的正常进行。所以, 要通过科学的管理进行生产技术的升级改造, 推广新工艺降低和缩减生产成本, 以管理的力量促进生产的提升和进步, 获得经济和社会效益的双丰收。石油钻井技术不断地朝着自动化、系统化的方向在发展, 今后要更加注重钻井装备的改善与研发, 争取第一时间与国际水平接轨。在我国的现有的钻井技术中, 水平井是优势最大, 数量最多的, 其稳定技术尚有相当大的上升空间。现阶段, 我国对于分支水平井的技术的研发与投入不足, 使得水平井的经济效益波动明显。促进水平井技术不断进步, 我国要做的是增强对其的控制能力, 保持其均衡进步。
5 总结
随着时代的不断进步, 经济的飞速发展, 科学技术的改革也在不断进步和发展, 在这个过程当中, 石油钻井技术的研究取得了跨越式的进步, 利用系统化、智能化、经济化、轻便化的优势, 为油气田的进一步开发打好了技术基础。未来, 对于钻井技术领域的研究还需进一步深化, 实现钻井技术向着可持续发展的趋势向前迈进, 为我国石油资源的进一步开发贡献更大的力量。
参考文献
现代钻井技术 篇8
1.1 实例一:
图1为向2-6井立压异常曲线截图, 其分析判断如下:
异常一:10时50分, 向2-6井使用2#泵钻进至2864m时, 立压由17.5MPa升到18.5 MPa, 其它参数等无明显变化。随即停止钻进, 活动钻具观察, 上下活动钻具两次, 立压恢复正常, 恢复钻进。
异常二:11时15分, 钻进至井深2866.40m突然蹩泵, 立压猛增24MPa以上, 后降为0。司钻立即停钻停泵停转盘, 上提方钻杆, 活动钻具。检查发现钻井泵安全阀失效。后启动1#钻井泵小排量顶通建立循环。
异常三:11时17分, 使用10spm排量建立循环, 但立压由原先的5MPa升至13MPa, 且出口流量越来越小;11时30分左右, 使用21spm排量循环, 立压上升至16MPa, 出口流量仍很小;循环至截图时刻, 仍无明显好转迹象, 而立压有上升趋势 (详见图1) 。现场排除了地层岩性、钻井泵上水排水、泥浆性能等原因;而期间上下活动钻具和转动转盘正常, 立压、出口流量、大钩负荷、转盘转速等曲线变化不大, 断定导致蹩压原因有钻具内堵、环空不畅等。继续控制立压在18MPa内循环观察, 无明显好转。起钻检查, 发现钻头部分水眼被螺杆钻具马达总成定子橡胶套堵塞, 故障排除。
1.2 实例二:
图2为北港1井工程参数异常截图, 其分析判断如下:
异常一:8时50分, 立压略有升高 (由17.6Mpa升至18.0Mpa) , 其它参数无明显变化。
异常二:8时58分, 钻进至2471.86m时, 发现突然漏失4方左右 (详见图2中泥浆总体积曲线变化) 。初步分析可能为井内或地面设备造成泥浆减少。现场立即停泵观察, 井口未见明显漏失, 上下活动钻具, 检查地面设备无异常。期间活动转盘正常, 确定为井筒内异常。
异常三:9时33分, 尝试34spm小排量 (泵压3.5Mpa) 循环观察, 井口泥浆返出较少, 仍有漏失, 其平均漏速24方/小时左右。根据曲线分析:发生漏失前泵速不变情况下, 立压未降反而略有升高, 判断钻遇漏层可能性不大 (钻遇地层为戴南组一段) ;且停泵后有少量泥浆回吐现象, 现场判断漏失原因为循环携屑不及时, 导致环空泥浆当量比重过高或井壁失稳坍塌压漏地层。继续小排量循环观察, 清洁井筒, 至10时15分, 泥浆液面不再下降, 期间返出大量岩屑。逐步提高到正常钻进排量循环, 无漏失, 调整钻井液性能, 故障排除。
1.3 实例三:
图3为腰1-1HF井钻井泵故障参数异常截图, 其分析判断如图3。
异常情况:18时20分, 腰1-1HF井进行油层套管固井前循环泥浆, 正常循环泵速100spm, 立压突然由7.5MPa降至4.2MPa, 且泵速略有上升, 同时出口流量由原来的9%突降至6%后趋于稳定 (详见图3) 。现场采取边循环边检查, 发现循环罐总体积无明显变化, 排除井漏可能;地面检查立管、回水闸门、钻井泵安全阀等均完好, 排除设备刺漏可能。而钻井泵动力端输出功率未变, 泵速保持基本不变, 其立压、出口流量同时下降, 判断其原因为1#钻井泵上水故障, 而其立压、出口流量下降幅度约原来的三分之一 (详见图3) 。所使用的钻井泵为三缸单作用泵, 极可能为钻井泵上水问题。经检查, 发现1#泵的3#缸上水凡尔体被卡死, 故障排除。
2 钻井工程参数随钻监控技术对工程异常判断分析的重要意义
钻井工程参数随钻监控技术是现代钻井技术的重要组成部分, 其主要功用是采集录入地面实时监控的、人工采集的和井下随钻测量的全部工程和地质资料数据, 经过人工或计算机运算处理后, 通过计算机实时分类存储和显示相关数据和曲线。而其变化趋势, 恰是及时发现和正确判断井漏、井涌、钻具失效、阻卡显示、井壁失稳等工程异常的先知征兆和科学数据。以上三个实例分析过程, 较全面地说明钻井参数随钻监控技术 (或综合录井仪) 对参数连续监控、实时分析和储存记录, 对工程异常的及时发现有着明显的技术优势, 同时还可监管现场岗位人员如“钻井液坐岗”和“钻井三大纪律”等违规违纪行为。
可见, 钻井工程参数随钻监控技术不仅为油气勘探发现提供佐证, 也为现代钻井工程参数提供数据支持, 对及时发现油气异常和工程异常提供科学依据, 为解决工程异常指明方向, 更好地避免或减少工程事故发生, 达到安全生产和降本增效目的。
3 认识和结论
(1) 钻井工程参数监控技术为发现工程异常和判断处理复杂提供科学依据和努力方向。倘若设置参数门限报警功能, 效果更佳。
(2) 石油钻井工程技术人员熟练掌握钻井工程参数仪监控技术, 并及时运用和分析其数据曲线变化, 对正确判断工程异常和排除故障具有重大意义。
参考文献
[1]赵金洲、张桂林主编《钻井工程技术手册》, 中国石化出版社, 2011年3月第2版.
现代钻井技术 篇9
目前, 我国的石油钻井行业应用的新技术日益智能化、自动化、网络化, 在现代信息技术的高速发展下, 新技术将为我国的石油钻井业开辟一片新天地。
2 传统石油钻井技术的缺陷
中国既是石油资源大国也是石油资源的消耗大国。但是从开采技术水平和开采工艺来看, 传统的开采技术存在一定的缺陷, 影响了生产产量, 其主要缺陷可以概括为以下几点:
2.1 成本高
在石油开采中, 都需要高额的成本投入, 针对我国的石油开采现状, 一般成本在短时间内都难以收回, 加之石油井在日常的维护中也需要投入大量的资金, 所以导致了企业的最终获利目标与预期目标存在较大的偏差。
2.2 开采难
我国传统的石油钻井技术远远落后于西方发达国家, 同时对石油钻井技术的掌握还不够熟练, 更进一步加大了开采的难度。
2.3 勘探水平低
传统的石油钻井技术, 在使用过程中, 生产工艺低下、油井定位准确度低, 传统的指定生产工艺难以有效实施, 直接导致开采期间的原油产量不达标。
2.4 缺乏先进钻井设备
我们目前的石油钻井设备不足, 在面对坚硬地区的岩石层时往往不能进行有效的开采, 阻碍了生产的连续性。
3 现代信息技术在石油钻进中的应用
3.1 优化信息分析的自动化管理系统
自动化管理包括常用办公、业务以及决策等三个模块组成, 设计科学、合理的自动化管理, 包括企业职工培训、合同及薪酬管理、人事档案报表生成等多方面的自动化管理。同时, 自动化管理系统是石油钻井过程中对设备配备、生产流程、钻井设计、组织分工以及工艺技术等重要信息进行分析和优化, 对此, 可以充分利用信息管理系统中数据, 同时配合相关的软件系统, 这样可以提高对重要信息的处理能力, 结合一些重要的数据资料, 如, :智能化软件可以对轨迹进行有效控制, 对钻井设计进行优化处理, 对钻井液性能进行严格的检测。从而达到提高石油钻探质量的目的, 促进石油钻井中快速钻进目标的实现。
3.2 勘测智能化技术
目前随着钻井新设备的研发以及国内外对石油钻井设备的深入研究, 钻井技术趋于自动化, 在石油钻井中能准备勘测和定位, 其中智能化勘测技术是石油钻井自动化的核心技术, 其特点主要有:
3.2.1 快速定位
在勘测到的原油资源, 借助于先进的GIS以及GPS等现智能化技术可以对资源进行准确的快速定位, 这为后期的开采提高了有利条件, 技术可以在对油井的准确位置进行快速定位, 从而为后期石油钻井创造了极为有利的条件。从而节约了勘测人员的分析时间。
3.2.2 数据分析
对所获得的数据进行综合化的分析处理, 如油井存量、油井深度等指标。并结合前期勘查的数据对油井地下岩层的厚度以及硬度进行准确地判断。从而推测油井开采的深度。
3.2.3 全面勘测
通过先进的智能化勘测技术, 石油公司可以对原有勘测去进行全面的勘查, 从而准确的确认区域可开发和利用的原油资源。目前我国掌握的电子感应技术可以对于地下200m以内的物质进行探测, 从而对油井进行布置。
3.3 数据资源共享技术
目前, 我国的通讯技术通过卫星技术可以实现有线传输与无线传输, 数据信息几乎可以传输到世界任何地方。因此, 在开展信息一体化管理的同时, 更好的为实现现场和数据的共享提供了便利。数据资源共享技术在石油钻进中的应用中, 具体是这样实现的, 例如一个区域建立一个钻井技术数据库, 各区域的客户在通过授权后就可以任意调用该数据库, 客户就不需要另外在存储该数据库的信息在自己的机器上, 采用通用的软件就可以实现共享了, 这样不仅节约了机器的存储空间, 而且大大提高了单机的专业化性能。
同时, 在管理数据系统中, 自己装一套网络用办公自动化系统, 当客户用到办公自动化应用软件时, 就可以进入软件, 把需要的结构直接留存到自己的机器上, 通过数据资源的共享技术, 更好的提高了管理效率, 降低了石油钻井工程的管理成本。
3.4 调控自动化技术
基于计算机技术、信息技术以及通信技术的调控自动化技术可以显著地提升石油钻井自动化水平, 从而有效提升石油钻井质量。同时企业可以综合数据分析结果对人力、物力财力进行自动化调配, 更好的开展钻进施工。调控自动化技术在钻井中具体表现在:
3.4.1 信息传递技术
这项技术主要是负责将井下的勘测数据准确的传递到主要负责的控制中心, 从而更好的控制钻井的深度, 这项技术的开展更好的体系了信息数据共享的功能, 同时也保持了自动化操作技术的持续性, 有利于钻井工作的深入开展。
3.4.2 逻辑表达技术
逻辑表达技术是存储虚拟化的前提, 在运行存储虚拟化技术的时候要运行逻辑表达, 才能更好的促进数据的调控。这项技术的自动分析处理优点可以更好的为制定钻井方案提供支持。
3.4.3 自动操作技术
应用在钻井设备的自动操作技术, 可以为石油企业在无线通信技术和信息技术方面更好的搭建自动化调控平台, 通过计算机技术可以制定相应的钻井工艺的分析模拟操作, 通过发现其中的错误而进行及时的调整。
3.5 专家及可视化系统
由指导系统、咨询系统以及决策系统组成的专家系统可以结合GPS定位技术、嵌入式开发技术、无线通讯技术、JAVA技术、数据库与网络技术以及地理信息技术, 达到软件跨平台操作的目标。近几年来, 随着对石油钻井专家系统的研究, 虽然取得了一定成效, 但是完善的专家系统, 专家经验数据库尚未建立。
视频会议、空间信息管理可视化系统、及科学计算可视化系统组成的可视化系统。涉及到众多的领域, 包括图像处理领域、计算机视觉领域、辅助设计领域及计算机图形学领域等。同时, 科学计算可视化系统在石油钻井中的应用与发展, 充分发挥了图像处理技术与计算机图形学的作用, 操作中可以通过可视化系统转换为动态的的图像, , 方便于对数据信息的交互处理。
4 结束语
随着我国石油钻进技术的信息化、智能化、自动化技术的研究和应用, 将突破我国传统的石油钻井技术, 形成一个有机完整的石油钻井信息管理体系, 这些将为我国石油钻井业的快速发展起着重大作用。
摘要：本文阐述了我国石油钻井业在现代信息技术的发展下, 新技术的应用, 包括自动化信息管理系统技术、信息分析与优化技术、可视化和专家系统及数据资源共享技术的具体内容和应该实践, 具有理论指导意义。
关键词：现代信息技术,石油钻井业,应用,理论指导
参考文献
[1]张路, 王西江.钻井信息管理系统在石油钻井中的应用研究[J].内蒙古石油化工.2009 (24)
[2]石红苹.信息化钻井技术进展分析[J].硅谷.2010 (01)
[3]郑斌.石油钻井自动化技术应用分析[J].中国石油和化工标准与质量, 2003. (06)
现代钻井技术 篇10
石油钻井作为一项投资高且风险强的项目, 根据相关的统计, 钻井的费用通常都会占据总费用的百分之四十左右。可以说为了最大程度的控制钻井施工的成本, 并取得更多的利益, 不单单是国内, 即便在国外对于新技术的研究也都非常重视。近些年来, 信息技术飞速发展, 在钻井工程中的应用也越来越广泛, 例如随钻测量的相应工具, 钻井工程设计等, 都是以现代信息技术为根本。
1 现代信息技术的定义及对钻井的意义
1.1 现代信息技术的定义
现代信息技术即为对信息数据化的处理, 并对数据化的信息进行获取、整理以及处理和储存等所采用的技术以及相应的方法。现代信息技术起源于上个世纪的六十年代, 其包含了电子技术以及信息处理的技术等。其发展的历程包含了信息的处理、网络以及通信技术的发展, 信息获取技术的发展, 依赖信息技术应用来提高现实生产力的信息化阶段。
现代信息技术的应用主要包含了如计算机硬件以及软件的技术、网络还有通讯的技术、相关软件的开发工具等。可以说软件技术就是现代信息技术应用的核心所在, 其已经成为推进信息化的根本技术, 尤其是嵌入式软件的发展, 更是使得软件走出了过去传统的计算机领域, 并有效地促进了智能化的发展, 在钻井工程中, 最能体现出来的就是井下闭环钻井技术所应用的自动控制系统。
1.2 现代信息技术对于钻井的意义
现代信息技术对于钻井工程而言, 其意义可以说非常的重要。首先一点, 现代信息技术的普及是大势所趋, 无论是对于什么样的行业, 都会受到信息技术的影响, 例如档案处理工作以及钻井工程等。对于钻井工程来讲, 很多实验有了信息技术的帮助都会变得非常的简单, 最明显的就是文中提到过的, 随钻测量的相应工具这一点上, 随钻头的测量而进行实时的数据录入, 并及时地将信息数据反馈回地面, 地面相应的部门对数据进行处理并分析, 对地质的勘探等有着非常巨大的帮助。而井下闭环钻井技术通过相应的工具将视频信息及时的回馈, 使得地面的操作人员可以根据实时的情况, 对钻井的设备进行相应的调整。这一些列的改变, 都是靠信息技术来实现的。所以说现代信息技术对于钻井来讲其意义是非常巨大的。
2 现代信息技术在石油钻井中的应用
2.1 准确明了的信息分析以及其管理系统
自动化办公、业务处理、决策都被包含在自动化管理中, 科学且合理的设计自动化管理, 包含企业中职工的培训还有合同等。在钻井工程中, 自动化管理系统就是对石油钻井过程中的设备的匹配, 生产的流程, 钻井的工期, 还有工艺的技术等, 格外重要的信息, 进行分析和优化, 可以说, 对信息管理系统中的数据进行利用, 并配合相关软件系统, 就能最大化提高对重要信息的处理, 结合相对重要的信息资料, 最终达到石油钻井中快速钻井的目的。
2.2 智能化的勘测技术
近些年钻井设备研发的脚步越来越快, 国内外对石油钻井设备的研究越来越深入, 使钻井技术逐渐的演变成自动化的设备, 在石油钻井过程中, 准确的勘测和定位, 就是智能化勘测技术的基本表现, 也是钻井中自动化的核心所在。
2.3 准确迅速的定位
石油的勘探定位非常的重要, 准确的定位可以省去很多不必要的经济损失。在原油资源勘测定位的时候, 可以根据GIS或者是GPS进行定位, 这为开采工作提供了优异的条件, 该技术对油井的准确位置可以快速定位, 最大化的节省了勘测人员的分析时间。
2.4 全面的数据分析
数据的全面分析也是现代信息技术在钻井中的一种应用, 对已经收集的数据进行综合化的分析, 并加以处理。比如, 说油井的深度指标和存量等。有效地结合前期所勘探的数据对油井地下岩层的厚度和硬度进行准确的判断, 进而推测出油井开采的深度。
2.5 数据资源共享平台技术
数据资源的共享平台技术, 可以说是现代信息技术在钻井工程中最大的贡献了。该项技术有效的利用我国的基本通讯手段, 也就是卫星技术, 实现了有线和无线的数据传输能力, 对数据信息的传输来讲, 可以说能够瞬间传输到任何地方。开展信息一体化管理的同时, 更是实现现场数据的共享, 并提供了很大的便利。一个区域建立一个钻井技术所对应的数据库, 就是数据资源共享技术在石油钻井中最大的应用, 其使得各个区域的客户可以对数据库的信息进行查阅, 这样一来, 就使得客户可以不用到规定地点对数据库的信息进行查阅, 需要通过相关的软件就可以轻松实现信息共享。这不但减少机器储存的空间, 还提高了单机的专业化性能。
2.6 可视化施工现场及专家指导
在过去老旧的钻井工程中, 钻头钻进土层后是无法对土层内部进行观察的, 随着现代信息技术的发展, 在钻井的过程中, 钻头上安装相应的工具, 就可以利用现场无线传输的技术, 将视频数据传输回来, 对于钻头是否钻到油层或者是否偏离规定的路线都有着很大的帮助。专家指导也就是指导和咨询还有相应的决策这三大系统所组成的专家系统, 利用如GPS的定位技术, 嵌入式的开发技术等对数据库以及网络技术和相关的地理信息进行处理。而随着现代信息技术的迅速普及, 在施工现场出现一些无法处理的情况时, 就可以利用视频会议远距离的组织相关的技术人员或者是专家举办一次研究会议, 对现场的情况进行相应的处理, 最大程度地减少了现场事故无法及时处理所导致的工期延误等情况的发生。
3 现代信息技术在石油钻井中的研究
现代信息技术在石油钻井中的研究大多体现在, 如钻井工程理论的基础研究, 钻井信息化的数据分析技术, 风险控制方面的研究等。
钻井工程的理论基础也就是钻井工程中的计算, 主要涉及到了流体力学以及管柱力学等。近年来, 各大石油公司以及石油高校在这些方面做了大量的研究。对于井下管柱在压扭作用下的力学行为以及钻头的造斜力计算等进行了非常深入的研究, 限元和加权余量等数值的分析上施行了定量求解。在钻井流体的液气两相流和油气水三相流等方面都有了一定的进步。
对于风险控制方面的研究, 从上个世纪的八十年代开始, 对于钻井事故的分析, 就已经使用计算机来进行分析, 对于钻井复杂的诊断以及其处理的应用, 众多的学者在该领域所要解决的难题上进行了大量的研究, 可以说取得了很大的成果, 其中包括了著名的逆向推理以及不确定反响推理等, 并对于远程钻井的事故诊断的实现技术, 尤其是钻井井下风险的实时动态预测分析制造了非常有利的条件。
4 结束语
我国石油钻井技术的信息化和自动化的应用提高了钻井的精确度和效率, 完善了数据资源共享, 并有效地降低了成本, 对我国石油钻井行业的快速发展起到重大的推动作用。信息技术更深层次的应用研究就显得尤为重要, 可以说信息化的出现, 从一定程度上来讲, 就是突破我国传统的钻井技术的根本所在, 而信息化技术在钻井中的应用, 也是完善我国石油钻井信息管理体系的根本所在。这些都对我国石油钻井行业的良性发展起到了举足轻重的作用。
摘要：随着现代信息技术社会的来临, 我国的石油钻井行业得到了质的改革。新技术的应用, 例如, 自动化的信息管理系统、可视化的施工现场以及信息分析和专家系统等, 都在钻井工程中被应用。
关键词：现代信息技术,石油钻井,应用,研究
参考文献
[1]张锐.浅谈现代信息技术在石油钻井中的应用[J].化工管理, 2014 (12) .
[2]陈梦龙.现代信息技术在石油钻井中的应用[J].硅谷, 2012 (18) .
垦平1井钻井液技术 篇11
摘 要 孤东地区为一新勘探区块,为综合开发多套油层体系。布置了一口大位移水平井。对垦平1井施工过程中易发生井壁坍塌、粘吸卡钻,井漏等复杂情况的现状,选用适合的钻井液体系。上部井段采用强抑制无固相聚合物钻井液体系,以获得最大的机械钻速。斜井段和水平段采用低固相强润滑聚合物钻井液体系,有利于斜井段和水平段安全快速钻井的要求。
关键词水平井;井眼稳定;垦平1井;润滑
中图分类号TE254文献标识码A文章编号1673-9671-(2009)112-0032-01
与常规定向井相比,水平井具有明显的优势:单井产量高,可钻穿多个层位的油层,采收率高,开采时间长,综合效益高。所以,对于低产低渗透油层,水平井钻井具有极大的意义和价值。近年来,在胜利油田水平井钻井数量迅速增加,为“三低”油藏的高效开发提供了更为有利的技术手段。我队承担了胜利油田一口重点水平探井垦平1井的施工,通过垦平1井的顺利完钻,对该地区水平井钻井液技术,取得了一些成果和经验。
1地质简况
胜利油田垦平1井位于济阳坳陷沾化凹陷垦利断裂带垦利潜山三台组地层高部位。油藏主要是中生界三台组的细粒砂岩。该区块水平井钻遇的地层有平原组、明化镇组、馆陶组、东营组、沙一段、沙二段、沙三段、沙四段、三台组。平原组、明化镇组、馆陶组、东营组胶结松散,欠压实,容易发生井漏。沙一、沙二、沙三、沙四段孔隙度大,渗透率高,而且某些地带还存在垂直和水平的裂缝,容易发生渗透性漏失。
2难点分析
2.1钻井液要求低密度
根据设计要求,全井泥浆密度控制在1.15g/cm3。而钻井自然比重都可达到1.15g/cm3以上,油层砂岩可钻性强,钻时快,钻屑浓度大,同时PDC钻头破岩机理与牙轮钻头破岩机理的不同:岩屑细小,泥质更易分散,更为细小的岩屑由于药品加量不足难于包被,劣质泥质在地面沉砂池无法沉淀下来,造成钻井液混浊,故钻井液密度上升也比较快,而水平段钻进过程中要求钻井液密度控制在1.15g/cm3以下,具有一定的困难。因此,要求钻井液有良好的抑制性,以控制钻屑分散,维持较低的密度。同时,充分使用好固控设备,尽量清除钻井液中的有害固相。
2.2沙一段以上地层井壁易失稳
沙1段上部地层地层稳定性差,容易坍塌。泥岩吸水分散性强,易发生井壁垮塌,坍塌掉块易引起钻进过程中蹩钻,垮塌形成的“大肚子”井眼,非常不利于携砂,不规则井眼对水平井段的携带岩屑也会带来十分不利的影响。因此,防塌控制的好坏是直接影响到水平井能否安全施工的重要因素。
2.3摩阻控制
由于有比较长一段井段井斜角从45°增加到86°以上,垦平1井水平段的长度达到1494m,在大井斜角斜井段和水平段,钻具与井壁的接触面积大,滑动钻进的阻力也大,而且随着钻井液密度的上升,容易发生粘吸卡钻。因此,要求钻井液具有良好的润滑防卡能力。摩阻的控制能否达到要求也是一口水平井能否安全顺利完钻的关键。
2.4钻井液携砂能力和井眼清洁
由于斜井段和水平段比较长,千米的钻具紧贴在下井壁,如果钻井液没有较强的携砂能力,那么很容易形成岩屑床,对钻具形成嵌埋,造成井下复杂。所以斜井段和水平段的钻井液必须有较强的携带岩屑能力,防止岩屑床的形成。
2. 5311.2mm井眼大排量形成泡沫多
311.2mm井眼条件下,为保证携砂能力,要求钻井排量达到30l/s,在大排量的情况下,泥浆上行速度过快,将产生大量气泡。而且受到HCO3-污染,也易产生气泡。严重损坏了泥浆性能,造成粘切不好控制。
2.6油层保护
由于长达千米的水平段穿越多套油层,而后期钻井液密度容易上升到比较大的值。打开油层到完井时间较长,因此油层浸泡的时间比较长。所以水平段钻井液密度的控制和失水量的控制均要考虑到对油层的保护,密度和失水尽量控制在较小的值。同时,完井液的配制也要做到低污染和低损害,从而最大可能地保护油层。
3分段钻井液设计
针对垦平1井钻井施工中钻井液工艺面临的技术难点,在以往钻井实践经验的基础上,分井段选用适合的钻井液体系,既有针对性,又可大量节省钻井的成本。
3.1表层
新生界平原组:灰黄色、棕黄色粘土,夹粉、细砂层,上部见薄层海相沉积,中下部见有钙质、锰质结合,夹有劣质泥炭;底部为含有淡水沙层,与下伏地层呈角度不整合接触。胶结松散,欠压实。一开时应采用清水开钻,利用地层粘土自然造浆,提供钻井液的粘度和切力。钻进后期,适当的提高粘度,确保表套顺利下入井底。
3.2二开至造斜点
该井段钻进地层为新生界明化镇组,馆陶组,由于该井段设计为不下技术套管,根据地层特性,钻井液设计为无固相聚合物钻井液体系,尽可能提高钻速为下部井段的固相控制打好基础。
二开后至馆陶组前,采用清水聚合物快速钻井液钻进,为保证施工后期该井段井眼畅通,在钻该段地层时,使井眼适当的扩径。二开后,钻井液采取清水加入0.05%-0.1%絮凝剂PAM,以大循环的方式钻进,使钻屑快速絮凝沉降,确保这一井段较快的机械钻速。进入馆陶组底部利用地层粘土自然造浆;改小循环钻进,充分利用固控设备清除钻井液中的劣质固相(密度控制在1.10g/cm3-1.15g/cm3),以PAM胶液维护钻井液性能。
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3.3斜井段
斜井段钻井液体系采用低固相聚合物钻井液体系,此段井斜将逐步达到水平,钻井液的润滑性和携砂能力十分重要,特别是在造斜钻进过程中,排量受到限制,因此要求钻井液具有良好的携砂能力。由于禁止混油,所以使用的为白油润滑剂。同时,适当的提高粘度和切力并保证较好的流动性。保持性能的稳定对于正常钻进是很有利的。配方及性能见表2,根据所测的泥饼摩擦系数,加入白油润滑剂确保泥饼摩擦系数小于0.1。
3.4水平段
水平段采用低固相低失水低密度钻井液体系。在斜井段钻井液的基础上,加入助剂适当提高体系的粘度和切力,逐步改造为水平段钻井液,同时充分使用固控设备,控制密度和失水,保护油层。配方见表3:
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4垦平1井钻井液处理与维护
4.1一开(0~307m)
一开使用清水钻井,使用清水+PAM开钻,200米后,利用地层粘土自然造浆,提供钻井液的粘度和切力,适当的提高粘度,确保表套顺利下入井底。
4.2二开至造斜点(307~1607m)
二开后,保持清水量充足,采用清水钻进,保证经验扩大率,保证井眼畅通,逐步加入PAM絮凝。钻进至直馆陶组后,改为小循环。一次性加入:PAM:75kgSJK-1:2000kgNPAN:300kg NaOH:400kgKFT:2000kg配制防塌泥浆,性能见表4。以后配制胶液进行补充,保证直井段钻井液的低密度以满足快速钻进的需要。根据现场情况看,提前提高液相粘度。同时,多种聚合物复配的强抑制钻井液体系,在体系性能稳定稳定的情况下,可以有效保证井壁稳定,以利于下部井段的携砂。
4.3斜井段(1607~2267m)
造斜井段仍使用聚合物钻井液体系,在上部井段钻井液的基础上,逐步加入PAM、NaOH、盐水稀释剂、消泡剂、WNP-2、ZX-8、Ca(OH)2、多脂化树脂、消泡剂、KFT、BLL-2等,同时,从造斜开始加入白油,改善滑动钻进时的润滑性,性能见表5。根据现场观察,此泥浆能够满足携带钻屑的需要,在滑动钻进时也可以获得相对较快的机械钻速。
4.4水平段(2267~3401m)
进入水平井段后,采用低固相低失水低分子聚合物钻井液体系,由于此段泥浆要逐步改造为完井液,所以,在上段泥浆的基础上,进一步控制失水和密度,适当提高动切力和静切力以及润滑性,改善泥饼质量和泥浆流动性,加大润滑剂量,保证低的泥饼摩擦系数。
根据现场效果来看,该泥浆流动性和润滑性均较好,并能够满足携带钻屑和润滑的双重需要,钻进正常顺利,无阻卡复杂情况,并且,聚合物对有害固相的强抑制作用,再配合固控设备的有效使用,使得钻井后期的密度上升得到有效控制,对于油层保护有积极的意义。
现将泥浆药品用量统计如表6。
5结论及建议
1)多种聚合物抑制钻井液体系,不仅有利于直井段的快速钻进,而且可以有效保井壁稳定,以利于下部井段的携砂。
2)控制适当的钻井液粘度,充分携带干净井眼内的砂子。加入足量的润滑剂,保持较低的摩阻。这些措施可以保证井斜较大时电测的一次成功。
3)白油润滑剂在低密度低固相低失水聚合物钻井液中的使用,不仅能够得到薄而致密的润滑性好的泥饼,而且改善了钻井液的流动性。配合固控设备的有效使用,使得钻井后期的密度上升得到有效控制,有利于油层的保护。
4)消泡剂的使用消除了二开后气泡产生过多的现象,有效的保证了钻井液的稳定性。
参考文献
关于中小钻井队钻井技术的探讨 篇12
1 国内钻井关键技术现状
1.1 定向钻井完井技术
随着我国社会经济的进一步发展和油田开采数量的不断增加, 定向钻井技术的重要性越开越受到人们的重视。目前定向钻井技术已在国内外石油开采行业得到了广泛的应用, 并在石油行业中占据了较高的地位。它类型多样, 有低斜度定向井、中斜度定向井、大斜度定向井, 使用方便灵活。但在使用灌溉技术的过程中又不可避免的存在许多问题, 包括定向仪问题、
轨迹控制问题、气体钻井井斜问题、井眼清洁问题等各个方面。随着我国越来越多的海洋、陆地的大型油田的开发, 定向钻井技术更得到了长足的发展和提高, 该项技术的重要性十分显著, 在实际油田开采中应通过科学合理的措施加以克服和解决这些问题, 以推动我国定向钻井技术、油田事业的发展, 促进我国经济的繁荣。
1.2 空气钻井完井技术
空气钻井技术作为近年来快速发展起来的一种钻井新工艺, 在大幅度提高钻井效率、提高钻井施工队伍经济效益的同时, 也存在着井斜控制难度大、地层出水、地层坍塌、井下爆炸等诸多问题。本文主要针对这些现状提出一系列改进措施, 以期在实际操作中尽量避免。
空气钻井技术能够避免产油层受到钻井液的污染, 有助于提高油井生产能力, 并杜绝由于钻井液的大量漏失而造成的不必要的浪费。对于高渗、裂缝性地层以及对入侵液体高度敏感的地层, 空气钻井技术是降低钻井液、滤液及固相侵入, 防止损害储层的一种有效方法。然而, 作为一门新的应用技术, 在我国, 空气钻井技术存在着井斜控制难度大、地层出水、地层坍塌、井下爆炸等诸多问题。
1.3 控压钻井完井技术
控制压力钻井 (MPD) 是为解决复杂地层钻井中出现的复杂问题, 提高钻井效率, 降低钻井成本的而发展的一种先进钻井技术, 已在国外得到广泛应用。而我国由于许多油田存在较多老井, 为避免不必要的损失和对油藏的损害导致开采剩余油层不得不用欠平衡钻井技术 (UBD) , 据调查, 我国许多大型企业的油田都需要欠平衡钻井技术来解决严重的漏失问题。同时, 由于在新疆油田、中国西部地区有的油井钻井密度较大, 难以控制泵冲次, 极易导致漏井, 井涌等问题。这种情况更需要采用MPD技术来精确控制井眼的压力。由于海上钻井平台日费用很高, 出现井漏或钻井中产生气体的井用常规的压力控制很难连续、安全地钻井。我国UBD和欠平衡完井的技术和装备正在逐渐完善, 应该相信, 从UBD发展起来的MPD、CMC技术在我国也一定会有广阔的应用前景。
2 国内钻井技术发展建议
与国外先进技术相比, 国内钻井关键技术仍存在许多差距, 主要表现为:
(1) 钻井装备技术仍有差距;
(2) 钻井随钻测量与控制高新技术差距明显;
(3) 复杂地质条件深井超深井安全高效钻井手段少、技术水平低;
(4) 提高油气井产量、剩余油采收率方面的钻井技术储备不足, 差距较大;
(5) 套管/尾管钻井和连续管/膨胀管钻井等特殊钻井工艺还有差距。
为解决钻井关键技术瓶颈, 满足国内日趋复杂和低渗透油气勘探开发生产需要, 缩短与国外技术差距, 建议加强钻井高端仪器装备和关键技术研发。未来应重点围绕提高油气井产量和油气采收率的钻完井、井下信息测传与控制、复杂地质条件下安全高效钻完井、深水钻井完井等4个领域的关键技术与装备开展攻关。进一步发展新型高效破岩工具、低成本的地质导向、自动垂直钻井、多参数LWD、多分支井、径向钻井、MRC钻井和精细控压钻井等高新技术, 深化气体钻井和水平井, 攻克旋转导向钻井、井下数据大容量快速测传、随钻导航、随钻地震和N D S钻井等技术, 推进钻井技术步入自动化钻井阶段;研发连续管钻井、膨胀管钻完井、微小井眼钻井和智能完井等一批核心技术和特色技术。提高低渗特低渗透油气藏、稠油和老油田剩余油开发效果, 明显减少深井超深井复杂事故, 大幅度提高钻井速度,
降低“吨油”钻井成本, 实现效益最大化。
3 钻井技术的发展趋势
进入21世纪, 我国钻井技术得到快速发展, 常规钻井技术得到进一步强化, 特色钻井技术优势明显, 钻井装备与工具发展迅速;深井钻井、欠平衡和气体钻井、水平井等方面取得了技术突破, 整体技术水平得到很大的提升, 与国外差距不断缩小。自20世纪90年代初开始, 世界钻井技术进入快速发展期, 随着钻井技术新时期的到来, 钻井技术已经成为打开和建立油气通道, 已经成为提高油气井产量、提高采收率等增储上产的新途径和主要手段。成纵观世界钻井技术发展, 总体来讲呈现出以下发展趋势:
(1) 钻机设备呈现新特点, 表现为专业化钻机得到快速发展;规模向两极化方向发展;钻机控制实现自动化、智能化;大力发展新型石油钻机, 采用人性化设计。
(2) 实现技术创新, 不断研发高新技术, 实现优快钻井, 达到降低钻井成本, 及时发现和保护油气层。
(3) 提高仪器精准度, 井下随钻测量和控制仪器与工具朝信息传输多通道、大容量、精确快速、智能化和自动化方向进一步发展;
(4) 探索新型钻井方式, 例如新型杆管钻井呈现多样化、技术逐步配套完善、应用快速增长态势。
(5) 注重钻井实效, 用钻井方式提高单井产量、油气采收率和开发效益已成为钻井发展的主导趋势。
4 结论
综上所述, 钻井技术的重要性决定了它的价值将不断提高, 未来可能向着高压高温、深井、超深井和复杂井等方向发展, 去解决更多生产实践中的问题, 更有望向着三维可控与可视化钻井技术方向大力发展, 实现钻井生产实时监测系统的广泛应用, 运用结构化和模块化对应用软件进行设计、编程、调试及维护, 使应用软件具有良好的维护性、容性和友好界面。在测井、固井、完井等作业中更有利于实现误操作现象, 亦可由相应的仪器来采集各作业的油气钻井数据, 实现钻井技术的更有效控制和改善。
摘要：本文开篇简明提出了国内中小钻钻井面临的严峻形势, 介绍了我国定向钻井、空气钻井和控压钻井这三项钻井关键技术取得的一些进展, 阐明了技术运用中出现的问题, 表明了与国外差距的主要原因。基于这些问题, 给出了一些统筹发展建议, 并在此基础上, 探索和总结世界钻井发展的新特点和发展趋势。
关键词：钻井技术,统筹建议,发展趋势
参考文献
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[2]周英操, 崔猛, 查永进.控压钻井技术探讨与展望[J].石油钻探技术, 2008 (04) [2]周英操, 崔猛, 查永进.控压钻井技术探讨与展望[J].石油钻探技术, 2008 (04)