鉆井技術論文范文第1篇
1 旋沖鉆井技術的原理及其特點
旋沖鉆井技術是在普通旋轉鉆井技術的基礎上發展起來的, 主要利用加上的沖擊器實現旋沖鉆井。沖擊器被當作是井底的一種動力機械, 沖擊器的安裝位置一般情況下在井底鉆頭的上端或者是巖心管的上端, 其主要依靠鉆井液或者高壓氣體的推動, 實現活塞沖錘的上下運動, 從而對鉆頭產生撞擊, 在靜壓旋轉、沖擊動載的聯合作用之下, 鉆頭就可以將巖石擊碎, 在這個過程中, 沖擊動載可以擴張巖石中存在的裂隙, 并使其形成大體積、大面積的破碎現象, 實現了巖石破碎速度的加快。
旋沖鉆井技術的主要特點包括:第一, 實現巖石的破碎, 主要是通過受鉆頭回轉刮削、沖擊壓入的聯合作用;第二, 因為達到了高頻沖擊破碎的形式, 從而使旋沖鉆井的碎巖時間非常短, 硬地層硬巖的巖性變化也不會對巖石破碎效果造成很大的影響, 此外, 由于鉆頭上不容易出現偏斜力矩, 所以旋沖鉆井形成的井眼質量比較好;第三, 硬度比較高的巖石, 一般情況下旋沖鉆井不會對其進行研磨破碎, 而是會進行體積破碎, 所以其鉆井效率更高;第四, 旋沖鉆井實現了對巖石的高頻沖擊破碎, 因此相對減少了巖石對鉆頭產生的研磨, 從而在一定程度上延長了鉆頭的壽命;第五, 由于旋沖鉆井實現巖石的破碎, 主要是通過受鉆頭回轉刮削、沖擊壓入的聯合作用, 因此, 在實際進行鉆進的過程中, 不需要采用過高的轉速、鉆壓, 從而可以在一定程度上改善鉆柱的受力情況。
2 石油鉆井中旋沖鉆井技術的應用
在石油鉆井中, 旋沖鉆井技術的應用領域可以分為三個發展方向。首先是沖擊器的應用, 其應用主要是從小直徑的沖擊器發展變化為大直徑的沖擊器, 從而實現了向多工藝、系列化方向的發展。在石油鉆井中, 沖擊器需要將硬地層中的硬巖擊碎, 因此, 應當保證沖擊器的使用壽命比較長, 對于一些超過3000 米的井段來說, 還要加大對沖擊器使用方式的研究, 以不斷提高沖擊器使用的可靠性, 延長其使用壽命, 以促進石油深井開采的進一步發展。其次是應當加強對配套技術的研究, 主要是鉆頭, 應當選擇高技術含量的、更合適的鉆頭, 以促進鉆進效率的提高。最后, 應當致力于促進沖擊器可應用范圍的不斷擴大。使其從適用于直井逐漸向著適用于定向井發展, 同時也可以通過利用現代計算機技術, 進行參數計算, 在對沖擊器的操作規律有一個全面地掌握之后, 不斷對沖擊器的各種信息、參數進行調整, 保證其能夠得到高效應用。
3旋沖鉆井技術的發展
3.1 液動旋沖鉆井技術
液動旋沖鉆井主要是利用牙輪噴射鉆井液、高壓水實現鉆進, 其驅動介質主要有兩類, 一類是水, 另一類是高壓油, 此類旋沖鉆井技術具有相對較好的應用前景與效果。液動旋沖鉆井技術主要是通過驅動水力介質, 實現旋沖鉆井, 其所產生的能量相對來說比較高, 但是設備運行所消耗的燃料卻比較低, 動力也相對來說較小。但就目前來說, 該種技術的應用相對較少, 鉆井液是液動旋沖鉆井中的主要驅動介質, 其在巖石沖擊下可以形成比較大的力量。在我國的研究與開發中, 這種內流體鉆井的開發與應用得到了廣泛贊同, 其于國外閥式液動沖擊器具有一定的相似性。
3.2 氣動旋沖鉆井技術
氣動旋沖鉆井主要是通過利用壓縮空氣實現鉆井, 這種技術在采礦行業中得到了比較廣泛地應用。根據配氣方式, 可以將其分為兩類, 一類是有閥式, 另一類是無閥式。有閥式主要是通過利用壓縮空氣產生的上下推動作用, 實現調節與控制;無閥式主要是通過利用活塞、缸體側壁上的往復運動實現對系統的控制。但是, 壓縮空氣密度相對來說比較低, 因此氣柱壓力也較小, 從而導致巖石極易出現破碎現象。在井底干凈的前提下, 若風速較高, 巖石碎屑就會發生重復破碎。此外, 氣動旋沖鉆井的效率比較高, 既可以通過利用壓縮成為單一介質, 還可以在類型不同的氣液下使用介質。雖然其具有鉆井效率較高的優勢, 但是, 氣動旋沖鉆井技術仍舊受到成本較高、技術繁瑣等因素的限制, 其在研究與應用上, 尚處于初級階段, 目前無法被廣泛地應用到實際石油鉆井中。
4 結語
綜上所述, 旋轉鉆井技術在石油鉆井中的有效應用, 既有利于降低鉆井的成本, 也可以提高井身質量, 因此, 應當不斷加強對旋轉鉆井技術的研究, 以促進石油鉆井的進一步發展。
摘要：隨著市場經濟的迅速發展以及科學技術的不斷創新, 我國石油鉆井技術得到了巨大進步, 旋沖鉆井技術就是一種較為先進的新型石油鉆井技術。隨著我國對石油能源需求量的逐漸提升, 石油深井開采得到了普遍關注, 為能夠更深入的進行地下開采, 必須在技術上實現發展與創新。本篇論文主要對石油鉆井中旋沖鉆井技術的應用進行了分析與探討。
關鍵詞：旋沖鉆井技術,石油鉆井,應用
參考文獻
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鉆井技術論文范文第2篇
摘要：石油鉆井行業屬于一個高危的行業，而且在近些年也出現了較多的安全事故，對石油鉆井工作人員的生命以及財產安全造成了非常大的威脅。必須要重視石油鉆井技術的管理，從而確保鉆井工作的安全性，盡可能地降低事故發生的概率。本文對新時期石油鉆井技術管理進行了簡單的研究，并且提出了幾點創新的策略，以期給相關人員提供一定的參考。
關鍵詞：新時期;石油鉆井;技術管理;創新策略
引言：通過應用石油鉆井技術，不光可以確保石油鉆井工作的順利開展，還可以在生產現場的實踐檢驗過程中取得良好的應用效果。為了將石油鉆井工作的效率提高上來，必須要加強對石油鉆井技術的創新，這樣才可以更好地提升石油鉆探的效率，更好地滿足油田在后期的開采需求，從而讓企業獲得更高的經濟效益。
一、石油鉆井技術管理的概述
通過對石油鉆井技術進行管理，可以確保石油鉆探工作的順利開展，而且還能夠有效地減少石油鉆探事故的發生。由于石油鉆井屬于一種高危的行業，必須要將技術管理工作做好，這樣才可以更好地保障鉆探人員的生命以及財產安全，并且將石油鉆井的效率提高上來，還能夠減少石油企業在鉆探施工上投入的成本，讓企業獲得更高的經濟效益[1]。在開展石油鉆井工作的時候，會受到較多因素的影響，而且鉆井作業會存在較高的危險性，假如出現井噴或者是石油鉆井平臺出現傾斜等情況，就會給工作人員的生命安全帶來嚴重的威脅。為了在進行石油鉆井的過程中避免相應的安全事故，必須要做好鉆井技術的管理，還得循環地利用壓井液。目前鉆井技術正在不斷地創新以及發展，但是在開展石油鉆井的過程并沒有有效地應用平衡鉆井技術，在使用該技術的時候井底的壓力要比地層壓力小，這時候地底的流體就會有序地進入到井筒當中，并且還會循環至地面，此外，還會實時地監控壓力，運用該技術能夠有效地避免出現石油鉆井安全事故。與此同時，在進行石油鉆探的過程中應用氣體鉆井技術，能夠有效地減輕對儲層的污染，不過也具有相應的安全隱患，工作人員需要使用新的科學技術及時地排查安全隱患，從而保障整個鉆探工作的順利開展。
二、石油鉆井技術管理的創新策略
（一）頂部驅動鉆井技術
在應用旋轉井方法的時候，傳統的施工方法是將借助鉆桿通過轉動井下的磚柱，然后再進行旋轉鉆井，在鉆井的過程中轉盤的位置處于上面的鉆臺。而頂部驅動鉆井技術在應用的時候直接從井架空間的上部直接旋轉鉆柱，與鉆柱頂部之間是直接連接的，并且沿著井架中的專用軌道來完成鉆柱旋轉鉆井。該技術在應用的時候不光能夠循環鉆井液，還能夠實現上卸扣等各種功能。頂驅鉆井裝置和傳統的鉆井模式之間存在著相應的不同，該技術的創新就在于將天車還有轉盤間的有限空間進行了充分的利用，而且有效地連接了驅動主體以及提升系統，通過把立根作為單元展開鉆井作業，讓鉆具可以及時地進行旋轉，鉆井液也得到了有效的循環，使得井下出現卡阻的危險得到了巧妙的化解。通過應用頂部驅動鉆井技術，可以在很大的程度上提升鉆井的速度，從而更好地確保鉆井的質量。通過應用該技術能夠節省30%左右的鉆井時間，并且能夠避免出現卡鉆的事故，在一些具有高難度的鉆井工程中能夠取得非常顯著的效果。
（二）定向井鉆井技術
定向井和普通直井相比，在井筒的形狀上有所差別，定向井鉆井技術是井身沿著提前設計好的井斜以及方位鉆達至目的層的一種鉆井方法。在應用還技術的時候，從井口到井底中間存在一個預定方向的大斜度，能夠結合鉆井的實際需求將提前設計好這個斜度，最大的斜度能夠超過100°。在進行石油勘探以及開發的過程當中，容易受到地質條件以及周邊環境的影響，使得很多鉆井都無法通過鉆直井來達成預期的目的。但是應用定向井鉆井技術能夠有效地解決這個問題，并且在鉆直井的基礎上，沿著預定的方向鉆達至目的層位，也可以在一個井場還有鉆井平臺上面鉆出斜度不同以及方位不同的多口井[2]。就目前來看，定向井鉆井技術在石油勘探開發當中屬于一種非常先進技術，不光可以將油氣的產量提高上來，還能夠降低企業的鉆井成本，還可以在一定的程度上實現對環境的保護效果，通過應用該技術能夠獲得較高的經濟效益以及社會效益。
（三）連續管鉆井技術
在應用連續管鉆井技術的時候，需要把連續管纏繞到連續管鉆機上面，然后借助動力系統以及纏繞在滾筒上面的連續管，讓馬達還有鉆頭可以通過連續管進行有效的連接，在連續管的作用下，鉆井液可以帶動井下的馬達以及鉆頭旋轉地進行鉆進，而且在鉆井的過程中進行連續作業。該技術的應用對連續管的質量有著較高的要求，必須要使用高強度以及高韌性的管材，這樣才能夠讓連續管鉆井工作順利地開展。在應用連續管鉆井技術的時候，不光能夠使用較少的地面設備，而且占地的面積較小，在安裝設備的時候比較方便，對于地面條件有限或者是海上的鉆井作業來說是比較適用的，并且還能夠將鉆井的周期有效地縮短，在確保鉆井的安全同時還可以提升鉆井的速度。
（四）欠平衡鉆井技術
欠平衡鉆井技術屬于一種新興的技術，通過運用該技術不光能夠讓井筒處在一個欠平衡的狀態，還可以避免鉆井液對儲層造成相應的影響[3]。通過把欠平衡鉆井技術和井控設備有效地結合，能夠有效地提高石油鉆探的安全性，并且讓企業獲得更高的經濟效益。但是該技術在應用的時候有著較高的要求，必須要圍繞著井口實時地進行監控以及管理，假如在鉆井的過程中發生看井控溢流等現象，必須要及時地啟動井控設備，讓鉆井工作及時停止，這樣才能有效地避免出現井噴事故。
結語：
石油鉆井屬于一個高危型的行業，必須要對石油鉆井技術的管理加強創新，不斷地優化石油鉆探的技術，并且結合工程的實際情況選擇科學的鉆井技術，這樣才可以將石油鉆井的效率提高上來，并且還能有效地避免鉆井過程中出現的安全事故，讓施工人員的生命安全以及財產安全得到更好的保障，促進石油開采行業的進一步發展。
參考文獻
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[3]崔文宏.石油鉆井技術管理措施的創新實踐[J].化工設計通訊，2017，43（09）：235.
塔里木油田 油氣田產能建設事業部 新疆巴音郭楞蒙古自治州 841000
鉆井技術論文范文第3篇
深水鉆井作業與陸地上的石油鉆井相比, 其在施工的過程中風險性更高, 工作的過程中對員工的技術的要求也是非常高且成本也非常的貴。雖然其在實際工作的過程中的要求比較的苛刻, 但是對于深水鉆井作業來說, 其在工作中所發現的石油地質的儲量也是非常高的。這樣總體來看深水鉆井作業的成本也并不是非常的高。這里所提到的深水井指的是施工的井深要大于400米且不足1500米的海上鉆井工程, 平常的對于淺水鉆井中所涉及到的鉆井工藝及鉆井設備不適合在深水鉆井中應用。由于在深水鉆井中石油勘探開發的困難及其中的危險性, 所以在深井鉆井方面的技術將不斷的出現, 以便更好的促進深水井的發展[1]。
2 深水鉆井所面臨的挑戰
比較小的破裂梯度。一般情況下, 對于特定深度的巖石來說其破裂壓力要隨著上覆巖石的壓力的增加而增大。然而, 在深水鉆井過程中, 隨著水深的不斷增加, 其上覆巖層壓力會被深水中的海水的水柱靜壓力抵消, 這樣其巖石的破裂壓力就會隨著水深度的增加而變小, 尤其是到了海洋地層的時候其破裂梯度幾乎能夠達到0。并且隨著水深度的增加, 其海底的沉積物的厚度也會增加, 這樣就會導致海洋底部表層沉積物的膠結性變的比較差。
在海洋的淺部巖層的年齡比較的輕, 其壓實的時間比較的短, 這樣就會導致巖層的滲透率比較的高, 就會給深水鉆井帶來困難, 工作過程中嚴重的時候甚至會造成井眼的坍塌及海底的沉降, 遇到最壞的情況就是使得油氣井報廢, 造成極大的經濟損失。
頁巖層的性質不穩定。在深水鉆井作業當中除了會受到其上部地層中淺層的水以及氣的影響, 當隨著鉆井過程的不斷進行, 當其鉆到其中的不穩定的巖石的時候, 巖層對于水的敏感度會很強。如果在使用水基的鉆井液進行鉆進這樣就會有可能引起一些列的鉆井事故。其鉆到頁巖地層時若出現失控就會引發一些列的問題:使得鉆井過程中的井眼發生堵塞、很難進行下套管的工作, 另外還會出現鉆井液漏失及相關的地層膨脹的情況。
天然氣中的水合物的問題。在深水鉆井的過程中, 天然氣中的水合物在其中存在著很大的潛在危險。在它生成的時候比較容易結成冰, 這樣就會使得其中的管匯發生堵塞。然而在整個的深水鉆井過程中天然氣的水合物對井控的相關工作影響是最大的, 一方面它可以使得鉆井中的相關管線及其防噴器產堵塞;另一方面它能夠阻礙鉆具的活動, 嚴重的時候會出現卡鉆的情況[2]。
溫度梯度的影響。深水鉆井的過程中隨著水深的不斷增加, 其溫度也會不斷的降低, 在泥線附近的溫度能夠達到的水溫為4攝氏度, 但是隨著井筒深度的不斷增加其溫度會不斷的增加, 井筒的深度每增加100米井筒的溫度就會增加3攝氏度。當然隨著海水深度的不斷增加, 其溫度不斷降低, 由于低溫有可能會引起一些列的鉆井問題。
3 深水鉆井液技術
在深水鉆井的過程中, 普遍存在著這樣的一個問題:井壁的穩定性比較差, 并且在鉆井的過程中用的鉆井液的量也比較大, 另外, 在整個的鉆井過程中, 很難能夠保證井眼的清潔。面對深水鉆井中的一些特點及在深水鉆井中對與鉆井液的性能具有特殊的要求, 在深水鉆井過程中所用到的鉆井液要具有良好的防坍塌的性能, 還要有良好的潤滑性能, 在低溫情況下能具有良好的流變性能并且可以有效的抑制天然氣水合物的一些特點。并且, 在深水鉆井過程中現在開始應用一種新的技術—雙梯度鉆井技術, 該技術的應用在一定程度上能夠很好的緩解破裂壓力窗口窄的問題, 并且利用這種技術可以很好的避免在鉆井過程所形成的嚴重過平衡的現象, 這樣可以避免產生由于井底壓力過大使得地層發生破裂的現象。該技術在深水鉆井的應用過程中有兩種方式:一種是在工作的過程中就是要在隔水管環空中注入海水進行工作;另一種就是在隔水管內特定的位置注入那種密度比較低的介質, 這樣可以有效的降低其上部環空中所用到的鉆井液的密度, 從而能夠很好的調整井底的壓力。
4 深水鉆井技術的展望
隨著對油氣資源的不斷勘探, 陸地上的勘探慢慢受到了限制, 想要更多的對油氣資源進行開采, 慢慢的鉆井工程就會不斷的向著海洋發展, 工程中所應用的套管鉆井技術開始在海上平臺中進行應用, 在工作過程中其可以能夠代替隔水導管和表層套管進行工作, 這樣可以有效的避免在鉆井中所出現的鉆井難題。另外, 在深水鉆井的過程中應用到了智能鉆井技術, 智能鉆井技術在深水鉆井中的應用, 為復雜的深水鉆井提供了有力的支持。
5 結語
隨著油氣勘探開發的不斷發展逐漸的向著海上發展, 這樣在淺水中的鉆井技術已經不能夠滿足深水鉆井的要求, 在深水鉆井工作中由于其鉆井的條件惡劣還有地層的復雜性都會對鉆井的成敗造成重要的影響, 工作中對其實際的問題進行相關的分析并且再加上新技術的幫助下, 智能鉆井技術出現在深水鉆井過程中, 對深水鉆井的工作有著很大的促進作用。
摘要：通常所說的深水鉆井就是指鉆井的井深大于四百米且小于一千五百米的鉆井作業, 在深水鉆井過程中經常會由于地層破裂壓力比較低、巖石的性質不穩定等問題而出現危險。為了避免這些情況的出現, 或者是減少其危害性, 從而總結出了深水鉆井的相關技術。并且針對這些技術總結了各項之間的應用優勢及其工作原理, 為現場的使用提供相應的理論依據及現場指導, 且為實現深水當中的智能鉆井提供技術支持。
關鍵詞：深水鉆井,破裂壓力,智能鉆井,技術支持
參考文獻
[1] 徐榮強, 陳建兵, 劉正禮, 等.噴射導管技術在深水鉆井作業中的應用[J].石油鉆探技術, 2007, 35 (3) :19-22.
鉆井技術論文范文第4篇
定向井鉆井要事先根據看測的地層地質條件以及鉆具的造斜能力進行定向軌道設計, 再選擇合適的套管鉆井技術進行鉆井。我國已經能夠很好的掌握定向軌道的設計與控制技術, 地層測試等技術。在定向井施工前要制定出詳細的設計方案, 在施工時作為參照。 (1) 定向井軌道設計內容:要明確增降率的大小, 固定制造點的位置;計算出全井斜角的最大值;測量好各段井的方位角, 井深, 井斜角等數據;制作出投影圖。 (2) 選好造斜點的位置. (3) 控制好定向井的井眼軌跡在一定的偏差可接受范圍之內。
2 套管鉆井技術在定向井鉆井中的應用
套管鉆井技術中鉆井管柱是由常規套管代替的, 實現了鉆井的同時可以同步下套管。按照套管鉆井技術在鉆井時所用的鉆井工具的不同和操作方法的不同, 將套管鉆井技術分為有不同的鉆井技術, 既鉆具組合可以回收的套管鉆井技術, 尾管鉆井技術以及鉆頭可破碎套管鉆井技術等三種鉆井技術。套管鉆井技術使鉆井液水力參數得到明顯改善。有利于井眼凈化和當量鉆井液密度控制[2]。套管鉆井技術可以簡化鉆井程序和凈勝結構, 減少鉆井事故, 提高鉆井效益, 節約鉆井成本。由于套管鉆井在完成之后, 要將套管留在井內直到井作業完成, 因此套管鉆井的主要考慮因素之一就是套管的完整性。
2.1 可回收鉆具組合套管鉆井技術在定向井鉆井中的應用
可回收鉆具組合套管鉆井技術時通過套管對鉆頭施加扭矩和鉆壓, 而且在鉆井的同時也進行下套, 在鉆井完成后將套管留在井內, 套管底部的鉆具組合要通過鋼絲繩進行回收。套管組合中使用的配套工具有定向馬達, 無磁鉆鋌, 穩定器, 扶正器等, 鎖緊總成 (DLA) 。由于鉆具組合會在套管內側向擺動, 所以要用穩定器來降低這種擺動, 扶正器可以使套管與井眼很好對中, 進而使接頭的磨損減少?？苫厥浙@具組合套管鉆井技術存在兩個問題:套管上有彎曲載荷和套管疲勞損傷。
2.2 尾管鉆井在定向井鉆井中的應用
尾管鉆具組合包括輔助鉆頭, 外螺紋, 馬達和助推器。它的工作原理是鉆井時用鉆桿鉆井, 并用鉆桿把套管放入井的底部, 在鉆井完成之后, 通過鉆桿將套管里邊的鉆井工具取出來, 而套管就留在目的層, 不在取出來。這種鉆井技術可以保護井的底層不會產生垮塌現象, 而且下放尾管比較準確, 可以使空隙壓力層有效的分割, 因以這種技術的上特點, 所以能夠它鉆進壓力變化大的地層, 能有效的控制海上鉆井的淺層流體, 松軟表層和不穩定表層。
2.3 定向井鉆井中可鉆鉆頭套管鉆井技術的應用
鉆鉆頭套管鉆井技術就是鉆鞋在按照預期設計的軌跡, 鉆到目的層之后不用將鉆頭提出地面, 就直接進行固定工作, 固井完成后, 將進行下一段鉆井的鉆具組合下入到井內, 只要鉆碎上一級的鉆頭, 就可以繼續進行下一段的鉆井。這種鉆井技術使用于鉆軟地層, 也經常用于中硬地層的鉆進。隨著科學技術的發在, 根據在鉆井過程中遇到的一些問體, 發明了一些配套工具, 使套管鉆井技術更趨于完美。如可回收鉆具組合套管鉆井使用的套具組合中的扶正器, 穩定器, 定向馬達等。目前大量使用的有鎖緊總成, 可移動套管下入系統, 可回收式井下工具, 領眼鉆頭, 擴眼器, 導向泥漿馬達, MWD和無磁鉆鋌等。是套管鉆井技術更成熟, 使用更方便。
3 套管鉆井技術在定向井鉆井中所面臨的問題
3.1定向井控制定向的問題套管鉆井技術在鉆定向井時, 要根據井斜度來選擇井下鉆具。由于制作工藝問題使使用的套管兩端出現彎曲。因套管的不直, 導致井斜控制的不好, 從而產生井徑擴大的問題。通過反復的實驗發可以在鉆頭處對斜進行控制, 而且控制效果比通過利用套管的剛性來控制井眼方向進而控制井斜的效果要好得多。在鉆頭處處理井斜問題需要穩定領眼中鉆頭與擴眼器之間的鉆具組合, 因為井底鉆具組合不受套管剛性及橫向運動的影響[3]。
3.2套管的磨損破壞問題由于套管外徑比較大, 所以剛性也較大, 任何曲率旋轉下受到的反向力也較大, 這些力使套管照成磨損破壞。因為在定向井鉆井中, 所使用的馬達的轉速一般比較低, 而井斜對橫向的振動具有一定的抑制作用, 所以能夠減輕套管的磨損度
3.3套管的扭矩和拉力問題定向套管鉆井中的扭矩與接觸壓力, 摩檫系數和有效旋轉直徑有關, 所以在計算套管的扭矩和拉力時要考慮到所采用的特定的井眼軌跡, 所用的鉆井液類型, 以及所用的套管接頭和頂驅之間產生所的套管扭矩值。
3.4馬達動力問題由于套管尺寸的問題使馬達一般用較小的, 但是曉得馬達太靈活不好控制, 增加了定向控制的難度。
3.5經濟因素由于套管鉆定向井減少了起下鉆時間, 減少更換井底鉆具組合部件時的時間, 減少高成本作業中起下鉆時間, 提高了鉆井效率, 減少了經濟成本。
4 結語
由于套管鉆井技術在定向井鉆井中使鉆井液水力參數得到明顯改善。有利于井眼凈化和當量鉆井液密度控制。套管鉆井技術可以簡化鉆井程序和凈勝結構, 減少鉆井事故, 提高鉆井效益, 節約鉆井成本節約成本, 減少起下鉆所用的時間, 使因漏失而產生的復雜時間減少, 套管鉆井技術擁有救援井下重大事故的能力。綜上所述套管鉆井技術在定向井鉆井中非常適用。
摘要：套管鉆井技術就是將套管作為鉆柱的一種新興的鉆井方式。就是通過一個可鉆碎的鉆頭或可回收的鉆具組合進行鉆井, 鉆到目的層后鉆頭留在井眼內不取出或者是將井底鉆具組合用鋼絲繩取出來, 而套管柱就留在井內不取出, 用來進行固井作業。由于定向井的井下問題復雜, 所以一般使用套管鉆井技術。套管鉆井技術在鉆定向井時可以解決定向井井下復雜問題, 可以簡化鉆井的程序, 使鉆井成本降低。鉆定向井時要用到定向套管鉆井系統, 這是通過套管下端的電纜回收定向鉆井裝置的一套可回收式裝置。
鉆井技術論文范文第5篇
在復雜層段和新探區, 憑經驗打井往往事故不斷, 造成資金和時間的巨大浪費。而綜合錄井提供了豐富的地層信息和鉆井工程信息, 不僅可對鉆井工況及有關參數進行實時監控, 而且可及時預報可能出現的復雜情況和鉆井事故, 從而為鉆井工程技術人員的現場決策提供了可靠的實時資料。綜合錄井技術在鉆井工程中顯示出巨大的經濟效益, 是科學鉆井的重要標志。
1 地層壓力的實時監控
地層壓力的實時監控不僅有助于確定油氣層, 而且可以預防高壓地層流體進入井眼而導致的井噴事故。目前, 綜合錄井中常用的地層壓力實時監測方法有dc指數法和Sigma法等, 在某些地區這些方法應用效果較好, 但由于地層情況千變萬化, 并不是在所有地區都能取得滿意的效果。綜合錄井系統提供了與地層壓力和滲透性有關的若干參數, 包括鉆時、dc指數、Sigma值、泥漿溫度、泥漿電導率、泥漿池體積、泥漿密度和氣測參數等。利用上述參數對地層壓力進行綜合監測可取得滿意的效果。標準化鉆時有利于消除人為操作因素的影響, 準確反映地層巖性和壓力的變化情況;泥漿池體積和泥漿密度的變化反映了地層流體進入井眼內或泥漿漏失的情況;氣測參數的變化可確定油氣層的存在, 雖然有一定的滯后性, 但一般在進入油氣層之前, 氣測參數就能夠反映出來;泥漿溫度, 電導率, 氣測參數中的烴組分、CO2和H2等參數可以確定地層流體的性質。對標準化鉆時、dc指數和Sigma值應重點注意其變化趨勢, 曲線逐漸發生變化是進入高壓地層的前兆;若曲線發生突變, 則預示地層巖性發生了變化。
在地層壓力監控過程中, 由于鉆頭類型的變化對dc指數和Sigma值影響較大, 故對鉆頭類型的影響應及時加以修正, 可在新鉆頭工作一段時間后用分段趨勢線或校正系數對計算地層壓力的值進行修正。
地層壓力的實時監控在現場取得了較好的效果, 不僅及時預報了地層壓力的變化, 而且及早發現了油氣層的存在。
2 鉆頭工況的實時監控
實時預測鉆頭在井底工作時牙齒和軸承的磨損情況, 可以確定合理的起鉆時間, 防止鉆頭事故的發生。傳統的鉆頭磨損計算方法建立在理論模型基礎之上, 但由于理論模型不確定系數多, 加之地層因素的不確定性和鉆頭損壞的偶然性, 使得理論模型很難在現場應用。國外利用隨鉆測量 (MWD) 的井下鉆壓和扭矩來判斷鉆頭的磨損狀況?，F場實踐表明, 地面鉆壓和地面扭矩的變化仍可較好地反映鉆頭的磨損情況。鉆頭軸承磨損后, 牙輪與軸承間產生晃動, 在地面上表現為扭矩的增大和波幅的增加。軸承嚴重磨損或牙輪卡死時, 扭矩波動幅度較大, 鉆柱產生蹩跳現象。
通過監控扭矩、扭矩增量和波幅值可確定軸承的磨損情況, 出現扭矩異常時進行報警提示。當鉆頭牙齒脫落時, 扭矩會產生不連續的波動, 但其波動幅度小于牙輪損壞時的波動幅度。鉆頭泥包時, 正常鉆壓下鉆頭幾乎無進尺, 扭矩有時增大但表現平穩。較小的扭矩波動是鉆頭破碎巖石時所產生的正?，F象, 而且不同巖性的地層中產生的波動可能有所不同。采用計算機自動識別時的計算模型和步驟如下。
2.1 平均扭矩的計算
可以利用滾動平均方法確定某時間間隔內的平均扭矩:
式中:Me為平均扭矩;Mk為當前點以前測點扭矩;Mt為當前測點扭矩;N為滾動點數;m為計算平均扭矩的起始點。
所采用的滾動點數與采樣頻率有關。實際應用時, 應使既能及時反映出扭矩的變化趨勢, 又不至于出現因滾動點數太少而產生頻繁波動。
2.2 波幅的計算
式中, Mv為相對波幅 (%) , 若Mv<0, 取Mv=0;Mp為扭矩正常波動允許值 (%) 。
2.3 扭矩增量的計算
式中:Mc為相對扭矩增量;Ms為鉆頭初始扭矩, 取新鉆頭開始正常工作一段時間內的均值。
3 鉆井事故的實時監控
3.1 卡鉆的實時監控
卡鉆是鉆井作業過程中危害極大的鉆井事故, 而井眼狀況的惡化是造成卡鉆的直接原因。綜合錄井計算機聯機系統提供了實時的鉆井參數和記錄曲線, 使早期判斷卡鉆事故成為可能。鉆進過程中, 當井眼凈化不好、縮徑、井壁坍塌或掉塊時, 扭矩增大, 泵壓升高。因此, 可以通過對扭矩和立管壓力的監控來判斷井眼狀況。同時, 接單根或活動鉆具時, 監控鉆柱提升和下放時的大鉤負荷, 并與上一次接單根或活動鉆具時的大鉤負荷相比較, 如果產生異常 (預示有卡鉆的可能) , 系統會自動報警。起下鉆時, 通過對大鉤負荷的連續監測, 可以預測鉆具與井眼間的摩阻情況。起鉆時, 大鉤負荷應逐漸減小, 但若大鉤負荷不減或增加, 則表示有遇阻現象, 應采取相應措施, 以防發生卡鉆。同樣可監視下鉆時鉆具的遇阻情況。利用計算機屏幕的實時監控曲線或打印機記錄曲線, 對各種參數隨時間的變化進行分析可預測卡鉆的類型。
3.2 井涌、井漏及鉆具刺漏的實時監控
通過對泥漿池體積、入口流量、出口流量、泵壓和泵沖速的監測可實現對井涌井漏和鉆具刺漏的實時監控。對于鉆具初始刺漏或地層的滲透性漏失, 現場一般難于發覺, 但從計算機監控曲線上可明顯看出。當上述參數稍微變化時, 計算機就能識別出來, 而且可報警提示, 從而預防事故的發生。
4 結論與建議
(1) 利用綜合錄井信息對鉆井過程進行實時監控的方法可及時、準確地預報可能發生的井下復雜情況和鉆井事故。 (2) 綜合錄井提供了豐富的地層信息和鉆井工程信息, 對快速、安全鉆井有著十分重要的意義, 應當引起現場錄井人員和鉆井工程技術人員的高度重視。 (3) 目前現場采用的扭矩傳感器靈敏度不高, 應研制新型的扭矩傳感器。
摘要：本文基于筆者多年從事綜合錄井技術應用的相關工作經驗, 以鉆井實時監控技術為研究對象, 探討了地層壓力實時監控、鉆頭工況的實時監控和鉆井事故的實時監控方法, 全文是筆者長期工作實踐基礎上的理論升華, 相信對從事相關工作的同行有著重要的參考價值和借鑒意義。
關鍵詞：鉆井,實時監控,鉆頭,地層壓力,鉆井
參考文獻
[1] 張思淵, 劉皓, 袁春娥.鉆井參數判斷巖石可鉆性問題的研究與討論[J].科技資訊, 2010 (23) .