石油钻井参数数据库的建设和应用系列二(5篇)

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第一篇:石油钻井参数数据库的建设和应用系列二

石油钻井工程数据库的建设与应用系列二

宋锴

(山东理工大学 山东淄博)

摘要:世界石油勘探开发的发展趋势,是以自动化、信息化、实时化、集成化、智能化为特点,向数字化方向全面发展,目的是增加产量、降低成本、提高经济效益。数字化的基础是数据库的建设及应用。

关键词:石油钻井 数字化 数据库建设

中图分类号:文献标识码:

Series 2: The construction and application of petroleum drilling

engineering parameter database

SongKai

(Shandong University of technology,china)

Abstract: Nowadays, the development trends of the petroleum exploration and development are based on automation, informatization, real-time, integration and intelligentization.It develops towards the direction of digitalization which plays an important role for oil companies increasing production, reducing the costs and improving the benefit.It is obvious that the digitalization is built on the database construction.Keywords: Petroleum Drilling;Digitalization;Database Construction前言

上期《石油钻井数据库的建设与应用系列一》讲述了石油钻井工程参数数据库建设的重要性和石油钻井参数数据库建设的基本框架,本期讲述数据采集的方式方法。

第一个层面是数据实时采集系统,把钻井过程中产生的工程数据、钻井液、地质数据,采集到PLC,或手工录入数据,第二个层面是由数传模块将数据无线传输给井队值班房计算机,经过数据处理以图表的形式在计算机上显示出来,然后通过网络传输到钻井公司及总公司的数据库,即可实现钻井参数的实时监测和数据共享;第三个层面是数据分析系统,采集得到的大量数据需要在数据库下通过各种软件进行分析、处理、对比;分析得到的结果供决策中心的专家参考,钻井、地质等不同领域的专家结合各自的经验,以实时分析得到的结果为基础,提出最终的决策意见,通过远程在线诊断系统解决现场发生的问题。石油钻井参数数据库有关参数的采集

钻井队原来主要通过资料员每天手工录入工程数据,随着科学技术的发展和计算机技术的升级换代,自动化、信息化、实时化、集成化、智能化的钻井队将逐步实现,今后大部分工程数据将通过钻井实时监测系统采集,通过PLC将安装在各关键部位的监测仪器和多种传感器连接起来,再由数传模块将数据无线传输给井队值班房计算机,经过数据处理以图表的形式在计算机上显示出来,然后通过网络传输到钻井公司及总公司,即可实现钻井参数的实时监测和数据共享。收稿日期:2013-10-18

作者简介:宋锴,女,1977年9月出生,2010年毕业于山东大学经济学专业,硕士。现就职于山东理工大学图书馆,主要从事数据库的研究。单位地址:淄博市张周路12号。邮箱:255049.E-mail:hwf001757@sina.com,联系电话:***.大学图书馆,主要从事数据库的研究。单位地址:淄博市张周路 12 号。邮箱: 255049.E-mail:hwf001757@sina.com,联系电话:***.

钻井队的工程参数主要分为工程参数、钻井液参数、地质录井参数、测井参数、管理参 数几个部分。有的通过仪器实现了数据的实时采集,还有一些需要手工录入。工程参数部分由钻时、钻压、悬重、立管压力、转盘扭矩、转速、钻速、大钩负荷等测 量仪器组成,大部分数据现在已经通过传感器实现实时监测。地质录井现场监测部分由综合录井仪等现场测量仪器组成,如果解决岩屑录井自动定量 采集、定量荧光等,即可实现实时监测。钻井液是保证井壁稳定和井眼畅通的关键因素。此前钻井液参数需要通过人工取样到实 验室分析化验、测量,钻井液资料由人工抄写,既不便于查询和统计,又耗费了大量的人力 和物力,给钻井液管理带来很多不便,更重要的是不能实时监测,无法实现实时决策,成为 制约泥浆技术发展和服务的难点。目前钻井实时监测系统已经研究成功,实现了大部分钻井 液参数的在线实时采集。钻井液数据库是一个高度集成的钻井、完井液数据库管理系统,由两个分系统组成,单 井数据库系统主要是面向钻井队现场使用,用于全面实时采集、储存钻井、完井液相关数据,并且提供钻井液技术、事故和单井成本分析功能,完成日报表、班报表和完井报告编写等功 能;公司数据库系统是一个以 Oracle 数据库为基础,面向网络和钻井液技术人员的分析系 统,包含油田区块单井数据库系统和各种报告,区块地质概况、地层矿物组分与理化性能、储层特性、地层压力系数、试油简况等信息,可提供钻井、完井液区块信息查询、统计分析,和钻井液设计等。钻井队采用移动电话通信系统或卫星通信系统实时报送数据,并在完井后 通过 U 盘或移动硬盘储存和报送数据库文件,公司数据库使用大型计算机处理和保存。数据库需要手工录入的是钻井现场施工工程与管理数据的录入、维护和统计。这些数据 包括日常管理数据、钻井设备数据、钻井队伍数据等。(1)常用钻具统计查询,即钻头、钻 杆的使用情况,(2)取芯情况(起始井深、终止井深、岩心长度、取心率等)及汇总查询(岩心 总长度、总钻进时间、平均时效、总进尺等)。(3)生产施工时效分析报表,能够方便地对 生产施工情况按井统计。(4)测井参数,包括油层厚度,层数,渗透率等。(5)井史数据录 入和查询功能。数据库系统主要功能包括:数据管理(即对井史数据的录入、编辑和数据管 理等)、查询统计(提供了钻井时效

效统计分析、井下事故统计分析等十几项井史数据库的应 用功能)、报表生成(可自动生成完井总结、材料消耗、成本统计等各种报表及用于生产管 理的各种日报、月报、年报等)、系统维护(包括档案管理、口令管理、数据转储、代码维 护等)、打印输出(提供了对查询统计结果、各种报表、单项井史以及整本井史的打印输出 功能)。

3 钻井队的配套设施
3.1 钻井队的硬件设施(1)数据采集仪器 数据采集仪器是钻井实时监测系统,包括工程参数、钻井液参数、地质录井参数等多种 监测仪器、传感器、PLC 及无线数传模块等。(2)计算机及网络设备 钻井队在井场组建一个小型的局域网络。局域网由一台主电脑和若干客户机组成,实现 队长值班室,钻井平台,录井值班室,泥浆值班室等的数据共享。计算机的连接方式采用无 线数传模式。主机与公司通过移动电话网络或卫星通信系统连接。3.2 钻井队的配套软件(1)实时数据采集、处理软件

本系统的数据主要来源于钻井实时监测系统实时采集的数据,包括钻井液、地质、钻井 工程参数。数十个信号全部转换为 4-20mA 的标准信号,采集到 PLC 然后通过无线数传模块 发送到计算机。(2)钻井过程实时监测和远程传输软件 无线数传模块客户端计算机接收的信号通过软件的处理转换成图表,方便现场工程技术 人员的实时监控。井场与基地间的数据传输可以采用不同的通讯形式,目前经济简便的通讯方式为 GPRS 移动通讯网,其次是卫星通讯。本软件可实现以上集中网络的灵活选用。(3)工程数据手工录入维护软件 需要手工录入的钻井现场施工工程与管理数据的录入、维护和统计。4 结束语 数据库的建设是数据分析系统的基础,数字化钻井队主要通过数据采集计算机将安装在 各关键部位的监测仪器、传感器连接起来,再由井场局域网络将数据采集计算机、数据处理 与传输计算机、现场监控及其他应用计算机、现场摄像监控解码器等设备连接起来,然后通 过部署在这些机器上的软件系统完成数据的自动采集、数据人工录入、数据转换、数据传输、现场工况监测等工作,完成钻井参数数据库的建设。参考文献: [1] 张海平。钻井工程数据库[J]。石油钻采工艺,1987 年 06 期:60-67。[2] <钻井手册(甲方)>编写组。钻井手册(甲方)[M]。石油工业出版社,1990 年。[3] 石油勘探开发研究院钻井工艺研究所,西南石油学院开发系,江汉石油管理局钻井处,大港油田管理局钻井处。SY/T 5705-1995 石油钻井工程数据库文件格式[S]。石油工业出版 社,1995 年。[4] 钱浩东,龚俊,彭轼,张帆

第二篇:石油钻井参数数据库的建设和应用系列一

石油钻井工程数据库的建设与应用系列一

宋锴

(山东理工大学 山东淄博)

摘要:世界石油勘探开发的发展趋势,是以自动化、信息化、实时化、集成化、智能化为特点,向数字化方向全面发展,目的是增加产量、降低成本、提高经济效益。数字化的基础是数据库的建设及应用。

关键词:石油钻井 数字化 数据库建设

中图分类号:文献标识码:

Series 1: The construction and application of petroleum drilling

engineering parameter database

SongKai

(Shandong University of technology,china)

Abstract: Nowadays, the development trends of the petroleum exploration and development are based on automation, informatization, real-time, integration and intelligentization.It develops towards the direction of digitalization which plays an important role for oil companies increasing production, reducing the costs and improving the benefit.It is obvious that the digitalization is built on the database construction.Keywords: Petroleum Drilling;Digitalization;Database Construction前言

世界石油勘探开发的发展趋势,是以自动化、信息化为特点,向数字化方向全面发展,目的是增加产量、降低成本、提高经济效益。近些年,中石油、中石化的钻探队伍进入国际市场,在与欧美国家高水平的队伍进行竞争中,也学到好多先进的东西,信息化、数字化建设是非常重要的一个方面。

数据库作为数字化智能管理的最新技术手段,在我国各个行业中已得到广泛的普及和应用,并大大地推动了行业的技术进步。目前石油钻井专业也开发了多个数据库,但基本还停留在简单查询和输出部分统计报表的水平上, 无法体现自动化、信息化的特点,并没有真正发挥数据库的作用。文章结合目前钻井新的实时监测技术手段,通过分析目前钻井数据库应用中存在的问题,提出利用国内外先进钻井工程计算软件,建立全新的钻井数据库, 进一步提高钻井公司的管理与施工水平,为石油天然气勘探开发研究工作提供更好的服务。

本文属于石油钻井工程数据库的建设和应用系列,本篇介绍数据库建设的必要性和基本框架。

2石油钻井工程参数数据库的框架

1)钻井井史数据库的建设和应用

钻井是石油开发业务流程中第二个重要的环节,它是在物探的基础上实现石油开采的最 收稿日期:2013-10-18

作者简介:宋锴,女,1977年9月出生,2010年毕业于山东大学经济学专业,硕士。现就职于山东理工大学图书馆,主要从事数据库的研究。单位地址:淄博市张周路12号。邮箱:255049.E-mail:hwf001757@sina.com,联系电话:***.重要环节。由于各个油田、各个区块地质、油藏情况的多变性和复杂性,钻井工艺技术的发 展既需要理论知识的指导,更重要的是通过钻井过程中产生的大量数据资料的分析整理,形成规律性的认识,不断完善和优化钻井工艺技术,达到提高钻速、降低成本、减少油气层污染的目的。然而,几十年来的纸质的井史资料堆积如山,给数据资料的分析整理带来极大的不便,随着剩余油气资源勘探开发难度越来越大,钻井费用也呈现上涨趋势,一口井的投资往往耗费几百万元、几千万元甚至上亿元,钻井工程的费用约占到了勘探开发总投入的一半,有没有石油,能不能钻出高产油井,石油公司和钻井服务商均面临着前所未有的巨大压力和挑战。因此原始资料的分析整理显得越来越重要。

幸亏石油开发过程中每钻一口井,都根据这口井的实钻情况,填写了一本井史,这是最宝贵的原始数据。为了更好地保存、查询以及利用这些数据资源,计算机诞生后,欧美国家的石油公司开始将井史资料录入数据库,我国石油部也在“七五”期间,组织各个油田用Dbase等数据库开发工具建立了各种井史数据库。随着计算机技术飞速发展,Windows操作系统取代了Dos操作系统,Dbase等数据库管理系统也已被Oracle、Visual Basic等功能强大的数据库管理系统所取代。随着研究和开发的需要,在新的计算机软、硬件环境下,制定了石油天然气行业标准《SY/T5705-1995石油钻井工程数据库文件格式》,共包括二十六大类近四十六个库表,在当时的情况下属于内容完整、结构合理。

数据库主要功能包括:数据管理(即对井史数据的录入、编辑和数据管理等)、查询统计(提供了钻头查询、钻井时效统计分析、井下事故统计分析等十几项井史数据库的应用功能)、报表生成(可自动生成完井总结、材料消耗、成本统计等各种报表及用于生产管理的各种日报、月报、年报等)、系统维护(包括档案管理、口令管理、数据转储、代码维护等)、打印输出(提供了对查询统计结果、各种报表、单项井史以及整本井史的打印输出功能)。根据不同的授权,各级研究和现场工程技术人员,可以进入数据库进行查询。目前井史数据直接在井队录入和打印成册,并通过系统提供的数据转储功能逐级向上传递数据,从而提高了新建井史数据库的实用性。系统提供的自动绘图、自动联机计算、代码输入和不同单位制下的数据输入则更进一步提高了系统的实用性。“钻井井史数据库管理与应用软件系统”在Windows环境下运行,其界面风格和操作方法与其它WindowsXP应用软件相一致,使用者在具备了基本的WindowsXP操作知识和掌握一定的WindowsXP应用软件使用方法后,即可很容易的使用本软件。

2)钻井综合数据库的开发

在钻井井史数据库管理与应用软件系统的基础上,钻井综合数据库逐步得到完善,后续又相继开发了钻井生产调度指挥系统数据库,钻井、完井、修井一体化管理系统数据库,钻井设计系统数据库,钻井数据远程传输、三维可视化及卫星视频会议系统数据库等等。

3)数字化钻井的展望

在网络技术、信息技术、通信技术的飞速发展过程中,“数字化钻井”的概念应运而生,数字化钻井的目的是建立智能化的生产管理系统。在物探、地质油藏等相关专业数据库高度集成共享的基础上,建立钻井、泥浆、固井、定向、测井、完井等多专业的综合数据应用体系。在建立钻井生产和管理流程优化应用模型的基础上,下一步利用钻井实时监测系统,通过建立智能化分析模型,为钻井施工和经营管理提供实时辅助决策信息,进一步优化设计与施工,提高钻井的生产时效,减少复杂与事故,降低钻井成本。数字化钻井的核心就是一个综合的实时决策系统,在这个系统框架里可以分为三个层面。第一个层面,是数据库的建设,第二个层面是逐步实现数据共享和分析,第三个层面是专家根据数据分析结果进行科学的决

策。

数字化钻井在油田建成后,可以使钻井和油藏地质人员根据原始资料的分析和钻井实时监测系统监测得到的工程参数,实时决策正钻和待钻的钻井参数,使钻井过程控制和优化钻井达到新水平。通过综合运用信息技术、数据库技术,使石油钻井的信息共享和技术应用突破地域的界限,地质、钻井等各学科专家远程协同工作能够真正成为现实;通过远程专家实 时诊断,与指挥系统平台和现场的工程技术人员进行实时的交流与讨论,达到快速、高效、优质钻井的目的。结束语

数据库的建立是从信息的收集与分析整理开始,通过建立钻井工程参数数据库,达到实时监测,实时决策的目的,一可为钻井现场和管理人员提供预防措施,利用钻井过程中的各种信息及早发现钻井异常,正确判断钻井事故和复杂的类型,及时、正确地处理施工井的事故,实现安全、快速、高效钻井,二实时决策正钻和待钻的钻井参数,达到控制和优化钻井参数的目的。作者将分期介绍钻井工程参数数据库的建设和应用。

参考文献:

[1] 张海平。钻井工程数据库[J]。石油钻采工艺,1987年06期:60-67。

[2]<钻井手册(甲方)>编写组。钻井手册(甲方)[M]。石油工业出版社,1990年。

[3] 石油勘探开发研究院钻井工艺研究所,西南石油学院开发系,江汉石油管理局钻井处,大港油田管理局钻井处。SY/T 5705-1995 石油钻井工程数据库文件格式[S]。石油工业出版社,1995年。

[4] 钱浩东,龚俊,彭轼,张帆。国内钻井数据库现状及发展应用前景[J]。钻采工艺,2010年01期:25-28.

第三篇:石油钻井参数数据库的建设和应用系列五

石油钻井工程数据库的建设与应用系列五

宋锴

(山东理工大学 山东淄博)

摘要:世界石油勘探开发的发展趋势,是以自动化、信息化、实时化、集成化、智能化为特点,向数字化方向全面发展,目的是增加产量、降低成本、提高经济效益。数字化的基础是数据库的建设及应用。

关键词:石油钻井 数字化 数据库建设

中图分类号:文献标识码:

Series 5: The construction and application of petroleum drilling

engineering parameter database

SongKai

(Shandong University of technology,china)

Abstract: Nowadays, the development trends of the petroleum exploration and development are based on automation, informatization, real-time, integration and intelligentization.It develops towards the direction of digitalization which plays an important role for oil companies increasing production, reducing the costs and improving the benefit.It is obvious that the digitalization is built on the database construction.Keywords: Petroleum Drilling;Digitalization;Database Construction前言

以上四期《石油钻井工程数据库的建设与应用系列》讲述了石油钻井工程数据库和钻井辅助决策平台建设的重要性。讲到第一个层面是数据实时采集系统,第二个层面是由数传模块将数据无线传输给井队值班房计算机,经过数据处理以图表的形式在计算机上显示出来,然后通过网络传输到钻井公司及总公司的数据库,即可实现钻井参数的实时监测和数据共享;第三个层面是数据分析及决策系统。目前国内数据分析系统即各种计算机分析软件的开发是短板,本期介绍石油钻井工程参数数据库的未来发展趋势。钻井工程参数数据库和辅助决策平台建设的现状

《SY/T 5705-1995 石油钻井工程数据库文件格式》中钻井数据库共设计了数百个数据表,数千个数据项,但主要是手工录入数据。随着钻井监测技术和计算机技术的发展,现在已经有好多工程参数实现了在线实时监测,不能适应现在钻井综合数据库的需要,因此需要将钻井工程数据库的显示界面分为工程参数实时监测数据部分和人工输入的数据部分。

1)钻井综合数据库设计与实现

数据库以井的工程生命周期为路线,包括钻井、录井、测井、完井、交井的全部数据以及形成上报统计钻井资料的数据。既能够适应高速发展的钻井系统现状,同时又需具有较好的扩充能力。收稿日期:2013-10-18

作者简介:宋锴,女,1977年9月出生,2010年毕业于山东大学经济学专业,硕士。现就职于山东理工大学图书馆,主要从事数据库的研究。单位地址:淄博市张周路12号。邮箱:255049.E-mail:hwf001757@sina.com,联系电话:***.据库文件格式》中钻井数据库共设计了数百个数据 表,数千个数据项,可分为钻井标准数据库、钻井编码数据库、钻井工程设计数据库、钻井 IADC 报表数据库、钻井工程数据库、钻井实时数据库、钻井井史数据库等大类,但主要是 手工录入数据。随着钻井监测技术和计算机技术的发展,现在已经有好多工程参数实现了在 线实时监测,因此需要将钻井工程数据库的显示界面分为工程参数实时监测数据部分和人工 输入的数据部分。2)基于实时监测系统基础上的数据分析及决策系统 钻井辅助决策平台的核心就是一个综合的实时决策系统,在钻井实时监测系统的基础 上,由专家诊断系统、钻井辅助设计系统、钻井生产指挥系统和事故与复杂情况处理系统等 软件构成。3 石油钻井工程参数数据库的未来发展趋势 上面讲到国内数据分析系统即各种计算机分析软件的开发是短板,因此未来的发展方向 是工程技术人员与计算机工程技术人员的协作,开发不同的数据分析系统即各种计算机分析 软件。1)钻井综合数据库的整合 目前物探、地质、钻井、泥浆、固井、测井、井下作业等公司还各自为战,必须将数据 库进行整合,实现数据共享,才能使各方面专家集思广益,发挥数据库综合实时决策系统平台的作用。2)油气钻井设计软件 开发新的设计软件,采用部颁标准数据库格式及《钻井手册(甲方)》中所提供的设计 方法,与地质资料数据库及区块井史数据库联网,形成高质量的钻井工程设计书,其功能包 括:直井/定向井设计、轨迹剖面设计、实钻数据处理及待钻井眼轨迹设计、丛式井防碰扫 描计算及绘图、根据油气层进行钻井液设计等。3)轨迹控制分析系统软件的开发 轨迹控制分析系统软件是根据地质资料数据库数据,用计算机分析软件结合计算机动画 技术开发而成,可以使钻井和油藏地质人员通过仿真及 CAD 图像显示我们无法看到的油气 层,清晰显示油气层、油水边界等等;特别是打定向井时,应用三维可视化仿真技术模拟油 气层,使井眼尽量长的在油气层中穿过,保证钻头自如地追踪并钻达有效的油藏目标,以提 高油田开发效率,降低勘探和开发成本。随着无线随钻测量仪器 MWD 的推广使用,为了控制井眼轨迹,使实钻井眼轨迹与设计 井眼轨迹相吻合,需要将井眼轨迹以及其他有关的钻井参数用图形和数据三维可视化地显示 出来,便于现场工程技术人员直观地掌握和分析钻头所在位置以及井下导向工具对井眼轨 迹的控制情况,需研制高精度的地面监控和井眼轨迹仿真 CAD 三维系统软件,该系统是旋 转导向钻井系

系统的指挥中心。能实时监控井下导向工具,控制井眼轨迹按设计的轨迹逼近靶 区并中靶。在导入设计数据和实时采集 MWD 上传的实钻数据的基础上能进行设计井眼和 实钻井眼的轨迹描述、轨迹偏差分析和轨迹修正设计、进而计算出井下导向马达轨迹控制 参数及相应的发出控制指令。4)随钻分析系统软件的开发 随钻技术(随钻测量、随钻测井、随钻压力和温度预测、随钻地震等)在我国的引入,尤 其是近钻头地质测量系统的研制成功和推广应用,随之数据分析系统即各种计算机分析软件 的开发迫在眉睫。4 结束语 目前国内还没有形成全国联网的钻井综合数据库,缺乏对数据的更深层次分析处理、综 合利用能力,以及对钻井全过程的协同管理与指挥功能,钻井数据的自动采集率低、实时性

差,虽然钻井实时监测系统已经研究成功,但推广到大部分钻井队尚需时日,因此钻井的智 能化程度还很低。此外,在设计方面,国内钻井设计软件主要从欧美各大公司进口,几乎没 有自己的仿真三维 CAD 软件。因此,与国外钻井信息系统相比还存在很大差距,与国内钻 井行业的自身要求仍然不相适应,任重道远,同志尚需努力。

参考文献: [1] 张海平。钻井工程数据库[J]。石油钻采工艺,1987 年 06 期:60-67。[2] <钻井手册(甲方)>编写组。钻井手册(甲方)[M]。石油工业出版社,1990 年。[3] 石油勘探开发研究院钻井工艺研究所,西南石油学院开发系,江汉石油管理局钻井处,大港油田管理局钻井处。SY/T 5705-1995 石油钻井工程数据库文件格式[S]。石油工业出版 社,1995 年。[4] 钱浩东,龚俊,彭轼,张帆。国内钻井数据库现状及发展应用前景[J]。钻采工艺,2010 年 01 期:25-28.


第四篇:优化石油钻井工程技术应用的措施探讨(范文模版)

优化石油钻井工程技术应用的措施探讨

[摘 要]随着科学技术的发展,我国石油钻井工程技术水平也不断提高。由于石油钻井工程是一项复杂的系统性工程,如何选取合适的钻井工艺和钻井技术非常重要。本文主要从我国石油钻井工程的发展历程出发,分析我国石油钻井工程技术的发展现状,结合国际石油钻井工程技术的特点,展望我国石油钻井工程技术的未来发展情况。

[关键词]石油开采;钻井技术

中图分类号:R284 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)28-0072-01

一、石油钻井技术发展现状

(一)机械装备

伴随着我国科技技术的不断发展,我国石油行业的勘探技术也呈现了不断增长的趋势,当前石油钻井装备在不断更新换代,并且我国科研能力的提升也让石油钻井装备逐渐国产化,这些年来,我国石油钻井设备也开始向国外学习,或是引用先进的钻井设备如电动钻机或电动钻井泵等。我国现在在石油开采中已经熟练掌握了钻井设备的运用,随着自主研发力度的不断增强,我国在大型钻井和相应配套设备上也开始走上了世界先进水平,并且,一些气体钻井设备以及井下操作设备都已经逐渐用上了国产设备,实现了国产化。

(二)井下自动化技术

伴随着科学技术的不断发展,我国当前已经掌握了很多井下自动化技术,比如深度测量、能源信息传输以及安全控制等技术,随着我国石油钻井工程技术的不断提升,以及我国石油工程行业对技术提升需求的不断增长,我国油气勘探开采行业中使用井下测量和传输的地位越来越凸显,井下自动化开采技术将成为未来我国石油钻井技术的核心。我国已经随着辛苦的自主研发攻破了许多技术难题,并且现在已经成功拥有了有线和无线两种钻井测量仪,以及电磁波勘探技术,在不断克服技术难题的同时,我国拥有了自动化钻井技术的知识产权,也是现在世界上第三个运用CGDS―1近钻头的先进石油勘测开采国家。

(三)小井眼钻井技术

对于小井眼钻井技术来说,我国现在大部分石油公司都已经掌握了此项技术,并且也研制出了更小和质量更高的钻头,如金刚石类钻头,和TSD以及PDC?@头,而钻井液的研发,能起到充分保护钻头的作用,并根据井下的实际构造选择合适的钻头,并起到保护油气层的作用。此外,我国现在已经有很多学者对钻井技术上有学术研究,比如小井眼喷涌监测技术,水利学技术,以及早期预警技术等,并且在逐渐将这些研究付诸到实践中去,我国大庆油田和胜利油田这两个油田在技术上的应用就是很好的例子,并且取得了十分显著的成果。

二、石油钻井工程技术的发展方向

(一)随钻测量与风险控制

在当前石油钻井工程技术的发展过程中,随钻测量和风险控制对于钻井技术的发展是非常重要的,随钻测量技术作为钻井技术的基础,能够充分收集井下信息,对于地质情况作出分析,并将信息从后期研究转成实时研究,然后从中提取出压力数据来。在经历技术的不断发展后,钻井工程对于套管下井深度已经可以准确测量,并能让钻井液保持最合理的密度,大大提升了钻井平台以及各个设备之间的运作效率,有效控制了石油钻井工程过程中的各种风险,降低了钻井工程的成本。除此之外,我们要充分认识到钻井工程开展过程中可能会存在的各种风险,主要有以下几个方面:第一,井下情况,比如可能遇到的崩塌、倾斜、跑漏等情况,第二,井下可以能遇到的各种事故,比如卡、断裂,以及喷涌的情况,不论哪种井下风险出现,都会造成经济损失和平台安全性没有保障,因此控制井下风险,对于减少钻井费用、缩短钻井周期有十分积极的作用。

(二)油气层保护钻井液技术

在石油钻井工程技术中,将超低渗透钻井液技术和广谱型屏蔽暂堵保护油气层技术相互融合,从而形成了环境友好油层保护钻井液技术。该技术在性能上与普通钻井技术相比有一定的优越性,它能够依据石油储层孔喉分布的特点,筛选出合

适粒径的油气层保护添加剂,并且不断调整钻井液固定相粒度的分布,使得钻井液能够与油气孔喉直径分布相匹配,从而实现有效的暂堵功能。此外,为了提高油层孔喉的封堵效果,需要利用成膜剂膜的结构调整,使其参与油孔封堵,扩大安全密度窗口,保护油气层。在深水钻井中,需要的科技含量更加高,由于深水钻井项目是一项高投入且高风险的工作,在钻井技术上不易掌握,需要喷射下导管技术、动态压井钻井技术以及随钻环空压力监测等技术的支持。

(三)石油钻井技术的智能化

石油钻井技术的智能化,即工作人员能够通过操作设备完成钻井工作,在设备操作室根据设备的相关操作流程完成钻井操作,不用通过自身大量的体力劳动进行资源开采,能够大大降低工人的劳动强度,降低工作的危险程度,逐步达到智能化。

通过不断的实践与探索研究,当前我国在石油钻井方面已推出了具有世界先进水平的钻机,今年7月,我国自主研发的管柱处理系统。其自动化、智能化程度在国内领先,有创新、有特色,是我国钻井作业能力提高的一个标志性成果。有着我国自身知识产权,并以此不断加强研究,力图将石油钻井技术的每个工作流程均转变为智能化,使我国石油钻井的整体水平得到较大的提高。

(四)自动化发展趋势

由于传统的石油开采主要是依靠工作人员进行,工作效率较低,为了提高石油的开采效率,进一步拓宽石油的开采范围,提高采油数量,我国加强对石油开采相关的技术进行研究,集合多种的新技术致力于研发一项新型高、高校的技术,推动石油钻井技术向自动化的方向发展。对于石油钻井技术的研究,能够实现多学科的有机结合,既有利于提高石油开发效率,也推动着特殊油气开采的突破。在各种新型钻井技术不断涌现,并逐渐普及应用的背景下,相关的自动化设备也得到了不断改进与完善,为深海地区、地层深部的石油开发奠定了坚实的基础。就现阶段的情况来看,我国石油钻井技术、石油钻井设备正在逐渐朝着大型化、自动化的方向发展,以便于在未来更好地适应高难度的石油开发作业。

(五)加强与海外石油公司的合作

为了促进石油钻井技术更好地发展,我国石油企业应该响应“走出去”号召,通过与发达国家的海外石油公司互相合作的方式,提升石油钻井技术水平,进而提高我国在世界石油市场的竞争力。同时我国的石油企业还需要与发展中国家的石油企业进行合作,例如沙特阿拉伯,其石油产量丰富,有自身的优势,对作业环境比较熟悉,信息渠道畅通,但是技术和经验不足。我国通过与这些国家的合作,能够借鉴其优势,提升我国石油开采市场竞争中的地位,同时能更好的了解这些国家的政策、法律以及商业惯例等,为以后石油市场的拓展奠定基础。此外,也使我国的钻井工程技术通过不断的试验,得到更好的发展。

我国石油钻井工程经历了漫长的发展时期,石油作为重要的能源资源,在经济建设中有重要作用。当前,国际竞争日益激烈,如何提高石油开采的效率,加强石油钻井工程技术的创新,为我国经济建设提供充足的能源,是我国经济建设中应重视的问题。我国石油钻井工程技术发展较早,虽然经历了漫长的停滞时期,但在社会主义建设中取得了长足发展。自改革开放以来,我国石油钻井技术进入高速发展时期,智能化自动化的石油钻井工程技术成为当前石油开采的重要发展方向。我国石油钻井工程技术的发展,应立足自身优势,结合我国石油资源的现状,注重自主知识产权的保护,实现我国石油钻井工程技术的可持续发展。

参考文献

[1]沈江,邵爽.我国石油钻井工程技术未来发展趋势的探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(27).[2]盖国忠.长裸眼定向井钻井技术研究――以胜利油田某区块为例[J].科技传播,2011,(15).[3]陆其军,李艳丽.欠平衡钻井技术在阿曼北部油田的成功应用[J].国外油田工程,2009,(2).

第五篇:水力加压技术在石油钻井中的应用

水力加压技术在石油钻井中的应用

山东伟创石油技术有限公司

概 述

水力加压技术是一项广泛应用于工业生产及其产品中的实用技术。根据其液压能转化为机械能的原理研制的水力加压装置,应用于石油天然气钻井作业中,可以在不消耗额外能量、不需要其它特殊设备的情况下,利用循环钻井液产生的液压力给钻头加压,从而为钻头提供一个稳定的钻压,有效地改变下部钻具的受力状态,改善钻头和钻具的工作条件,达到加 快钻井速度、延长钻头、钻具的使用寿命、减少井下事故、保证井身质量、减轻司钻劳动强度的目的。常规钻井是靠钻头上部的钻铤重量给钻头加压,为了获得稳定的钻压,需要司钻小心翼翼地精心操作,均匀送钻。采用液力加压技术给钻头加压,不但可使钻头获得稳定的钻压,而且还能起到吸震防跳、保护钻头钻具、实现自动送钻、保证井身质量等作用。是石油钻井中一项投入小、效果明显、容易操作的实用技术,值得推广应用。在20 世纪90 年代国外首先将液力加压技术应用于石油钻井中。国内应用此项技术是在1996 年塔里木油田所钻的和4井,在深部φ104.65mm小井眼中使用了美国贝克—休斯公司生产的85.73mm水力推进器。随后国内西南石油学院、山东伟创石油技术有限公司等也开始研制相应工具,现场试验均取得了一定的效果。但是由于多数现场技术人员对此项技术了解较少,对其工作原理及井下钻具受力情况仍有不同认识,现场试验应用的范围有限等,因而使得该项优越的技术不能广泛推广。下面结合试验水力加压装置的现场实践,论述液力加压装置的工作原理,分析其使用前后钻具在井下的受力状态,总结其所起的作用,回答使用该装置时人们可能存在的一些疑问,提出现场应用的几种钻具组合。旨在为推广应用此项技术提供理论依据和技术支持。

一、结构与工作原理

1、基本结构

如图1-1所示:根据水力加压原理研制的水力加压装置(单级)由上接头、缸体(外筒)、活塞、心轴(花键轴)、花键体、下接头等组成。其基本结构简单,加工制造容易。

2、工作原理

水力加压器在使用时连接在靠近钻头的下部钻具中(上接钻铤,下接钻头)。钻进(工作)时,开泵循环钻井液,钻具内高压流体直接作用于活塞端面上,产生推力推动活塞下行,下接头 花键轴 传动轴 低压腔 活塞 缸套 高压腔 上接头

通过与活塞相连的心轴(花键轴)传递推力给钻头,此推力即为钻进时所需钻压。

3、液压力计算

钻井液从钻井泵→地面管汇→高压立管→水龙带→水龙头→钻具内→钻头(喷嘴)→环 1 空→地面钻井液罐→钻井泵,形成一个循环系统,从而泵压为:泵压=所有地面管汇压耗+钻具内压耗+钻头喷嘴压降+环空压耗当井身结构、钻具组合、钻头喷嘴、钻井液密度、排量等一定时,钻具内某一点处的液体压力是可以计算出来的。那么,在水力加压装置活塞上面(高压腔内)的液体压力也是可以求出的。即:液体压力P=钻头喷嘴压降Pb+加压装置以下钻具内压耗PL又当液力加压装置加工成后,其基本尺寸一定,通过计算即可求出当量面积S(或厂家给出计算面积)。

4、钻压计算

由上述分析可知:施加在钻头上的钻压的大小,与作用于活塞上的液体压力、活塞有效面积以及液力加压装置以下钻具、钻头的重量成正比。即

W=F+G1+G2+G3 式中:W——施加在钻头上的钻压,kN

G1——传压杆及接头重量,kN

G2——液力加压装置以下钻具重量,kN

G3——钻头重量,kN 如果水力加压器直接接在钻头上,在钻井实践中可以忽略其他重量及装置压耗,那么液体压力可近似等于钻头压降,即:

P≈Pb

W≈0.1PbS

二、水力加压器井下工作状态分析

现场使用水力加压器,应懂得其工作原理,了解其结构,会计算推力的大小,而明白其在井下工作状态、受力情况更是使用好工具的关键。

1、工作行程

水力加压器的工作行程即为活塞在缸体内移动的距离。此行程由研制者设计,加工成后,该行程也就固定了。此节主要说明在使用中如何观察判断。

使用液力加压装置钻进前,钻头提离井底先开泵,此时活塞在下止点,行程全部打开,指重表显示钻压为“0”。下放钻具钻头接触井底后,钻压很快升到计算值,在下放钻具一个行程的距离,钻压保持不变,活塞到达上止点,此时停止送钻,工具会保持一定钻压钻进。当钻压显示值减小时,活塞到达下止点,即完成一个工作行程。再次下放钻具送钻,开始下一

个行程的钻进。此即为自动(在有效行程范围内)送钻功能。

2、受力分析

水力加压器在井下怎样工作,受力状态如何,怎样传递压力,如何判断压力大小,常规使用钻铤加压所称“中和点”的概念还有没有等,都是需要解决的问题,也有部分技术人员对此怀有疑问。笔者试图通过液力加压装置在井下工作时受力情况的分析解决这些问题。(1)钻压显示的分析

如图2-1所示,液力加压装置可以看作是一个倒置的注射器。

图中G为钻具重量、G′为大钩的承载力、F为高压液体作用于活塞处的推力(向下)、F′为向上的液压力、W′及W为地层岩石对钻头的反作用力。水力加压器在井下有四种工况:

图a为不工作(未钻进)或液压力大于实际钻压时,活塞位于工具的下止点(行程全打开); 图b为钻头接触井底,液体推力F等于钻压W时,活塞在缸筒内处于浮动状态(正常工作状态); 图c所示为钻头接触井底、液体推力F小于钻压W时,活塞位于上止点(行程关闭)时的情况。

中和点

图 2-1 图 2-2 图 2-3 无论哪种情况,整个系统的受力可以简化为: 大钩的承载力G′、钻具的重量G、向下的液压力F、向上的液压力F′、地层岩石向上的反作用力W。其关系式为: G′+F′+W = G+F 而 F = F′

则 W = G-G′

我们知道,“G-G′”

即为钻压,所以使用水力加压器可像常规钻井一样,直接通过指重表观察钻压的大小。(2)下部钻具受力情况分析 就一般情况讲,使用液力加压装置仍需要加入钻铤。但此时钻铤的作用不是直接给钻头加压,而是平衡液压推力的反作用力,以及为保证井身质量而使下部钻具具有一定的刚性。

图2-2为常规钻铤加压的情况。为了保证一定的钻压,必须加够一定长度的钻铤,使下部钻 铤的重量大于可能要施加的最大钻压。而靠近钻头L长度的钻铤的

重量正好等于钻压时,L长度处的点(截面)称为“中和点”。中和点以下钻铤受压力,(钻具自身重量导致),以上钻具受拉力。但是由于加压不稳,井下跳钻等影响,中和点是上下移动的,中和点处的钻具所受拉、压交变应力变化频繁,因而此处的钻具极易疲劳破坏。图2-3为使用液力加压装置的情况。

当液推力等于钻压时,活塞处于浮动状态。因为装置缸筒内径(活塞直径D)大于上部钻铤内径(d),则在内径变化处产生液体上顶力(F′),钻铤的主要作用之一是平衡此上顶力。显然,F′小于钻压W,因而需要平衡, F′的钻铤的重量或长度也小于常规钻铤加压所需要的重量或长度。

又因常规钻铤(加压部分钻铤)的长度(中和点的位置)取决于加压的大小,而使用液力加压装置所需钻铤的长度由液力加压装置的结构及上部所接钻铤的内径决定(当然也和钻压有关),而且使用水力加压器中和点的位置是固定的,且已不是原来中和点的意义了。

三、水力加压器主要功能

在石油钻井作业中应用水力加压技术,其优越性是在不需增加额外设备、不消耗额外能量的情况下,只接入一个液力加压装置即可改变常规钻井靠钻铤加压的模式,使钻头与钻铤由刚性联结变为柔性联结,由给予钻头的硬性、变化的钻压变为稳定、柔性的加压,大大改善了钻头和钻铤的工作条件。理论分析和现场实践均表明,使用液力加压装置可以起到以下几 个主要作用。

1、平稳、恒定的加压功能,有利于加快钻井速度

众所周知,钻井作业中加压钻进,最忌忽高忽低,加压不稳。而常规钻井靠司钻操作,下放钻具加压,不但钻压传递滞后,也不可能保持恒定的钻压。加之钻头跳钻、井斜钻具托压 3 等原因,更会使实际钻压不稳。而采用水力加压器会得到均衡、稳定的钻压,因而有利于提高钻井速度。

2、有效的吸震、防跳作用,能够保护钻头和钻具

常规钻井中为了防止跳钻,要使用减震器。减震器一般有机械式(弹簧减震)和液压式(液压有吸震)两种。机械式易损坏,液压式由于工具空间的限制,所加液压油有限。而液力加压装置活塞上部是敞开的,整个钻具内的上千米液体(钻井液)均为吸震液体,从而能够有效地吸震防跳,延长钻头和钻具的使用寿命。

3、用于定向井、小井眼中,可提供稳定、真实的钻压

在定向井中,由于钻具摩阻力的影响,使钻压的传递滞后且极不稳定,忽大忽小,容易出现“假钻压”现象。而且为了防止钻具粘卡,一般要求司钻“点送”钻,这更加剧了钻压的不稳定性。使用液力加压装置,在有效行程内,司钻可以点送且送钻下放的幅度大,不但能有效地克服摩阻力,还可保证钻压真实稳定。小井眼使用小钻具,由于柔性大、钻具弯曲贴靠 井壁,同样使加压不稳,出现假象。使用液力加压装置可在一定程度上克服此种现象的发生。

4、在行程范围内实现自动连续送钻,减轻司钻的劳动强度

常规钻进时要求司钻精力集中,连续送钻,此时司钻就要不停地抬、压刹把,稍有不慎,就会出现溜钻现象,司钻的劳动强度较大。而使用液力加压装置司钻可以“点送”,即间歇送钻就可保持一定钻压钻进。如装置设计行程为0.3米,天车、游车为5×6绳系,则绞车滚筒外缘转动3米相当于钻具下放0.3米。那么司钻一次下放0.3米即可煞住刹把,让工具自动送钻。这样,不但便于司钻观察情况,也大大缓解了其精神紧张的压力,降低了劳动强度。

5、增强了下部钻具的刚性,有利于防斜打直,保证井身质量

下部钻具的弯曲是导致井斜的一个重要原因。为了保证下部钻具的“直”,技术人员采取加大钻具直径、设计不弯钻铤等办法。而采用液力加压装置即可增加下部“直”钻具段的长度,相当于增强了下部钻具的刚性。在常规钻井中,下部钻具由于自重而引起弯曲,其产生弯曲(一次弯曲)的长度(重量)与施加的钻压密切相关。为了不使钻具弯曲就要控制钻压。而使用液力加压装置后使钻具弯曲的长度(重量)只与该装置与上部所连接钻具的台阶处产生的上顶力有关,显然,该上顶力小于钻压,因而增加下部“直”钻具段的长度。如在φ215.9mm井眼中使用φ158.75mm、内径为φ71.44mm的钻铤,钻井液密度为1.2g/cm3,经过计算可知,钻铤长度达到38.9 m时就发生弯曲(一次弯曲)。为保证井身质量,可施加的钻压不能超过40.14kN。若使用φ165mm液力加压装置,钻压可控制在55.483 kN,提高了 38.22%。这样,在可比常规钻具组合加压大的情况下,还能保持钻具不发生弯曲,相当于增强了钻柱的刚度。

6、配以适当的钻具组合,可以起到良好的降斜作用

前已述及,平稳加压、保证钻具的刚性,是防止井斜、保证井身质量的重要因素。而在需要降斜时,采用液力加压装置配以适当的钻具组合,可以提高钻具稳定器的位置,增大钟摆降斜力,从而起到较好的降斜作用。

四、注意问题

现场使用水力加压器,有几个问题需要注意。

1、钻压的调节

在钻进中,由于情况的变化需要调节钻压。在设计水力加压器时,均考虑了现场实际情况,根据不同钻具组合及钻头尺寸设计了不同尺寸、不同级别(单级、双级、多级)的工具。同时还可设计截流塞用于调节钻压的大小。现场可根据需要选择不同规格、不同级别的液力加压装置。并根据实际组配钻头喷嘴,以使其产生所需要的压降。另外,由于目前钻井所用钻 4 井泵,其功率、排量都较大,有调节的余地,可在钻进时适当调节满足钻压需要。在上述都调节不成时,水力加压器允许在关闭或打开状态下钻进,即超过或小于液推力的情况下钻进,只是减震等效果稍差。

2、如何防止钻铤弯曲

通过前面分析,为了平衡液压推力的反作用力,需要加入一定数量的钻铤。而在一定情况下,即反推力达到一定值后,钻铤也会弯曲。如在3.5所举实例中,要施加70—80 kN的钻压,那么喷嘴压降要达到70 MPa,此时产生的上顶力为50.057kN,超过了使钻铤产生弯曲最低压力40.14 kN,钻铤自然会弯曲。解决的办法:一是根据实际优选、设计好水力参数,调节好钻压值,尽量不使上部钻具弯曲;二是可在水力加压器下面接少量钻铤调节钻压;三是在液力加压装置上面使用大水眼钻铤,通过减少大、小水眼过度台阶处的环形面积来减小反推力,以保证整个钻具的不弯曲。

3、水力加压器安放位置

从工具本身讲,水力加压器可以安放在钻柱组合中的任何位置。但要使其有效发挥作用,原则是越靠近钻头效果越好。一般距离钻头不要超过3根钻铤的长度。

4、水力加压器的使用技术

现场使用技术,是一项新工艺、新技术成功并取得较好效果的关键,特别是对于还未推广开的技术,更要讲究使用操作。液力加压技术的推广,不但要靠设计人员研制可靠、实用的工具,更要依赖于现场推广技术人员的辛勤工作。在此不再赘述。

五、推荐钻具组合

根据笔者参与水力加压器现场应用的体会,结合理论分析,推荐现场使用水力加压器的几种钻具组合如下。

1、钻头+水力加压器+钻铤

此种组合是常用组合。可以有效的防止跳钻,施加稳定的钻压。下部钻具的刚性较强,有利于保证井身质量。若使用PDC钻头,因其所用钻压较小,因而更容易操作,使用效果更明显。

2、钻头+水力加压器+钻铤18—23m+稳定器+钻铤

此种组合为钟摆钻具组合,有利于防斜打直。特别适合于纠斜、降斜时使用。因稳定器以下钻具均处于不弯状态,且比常规组合长(重),降斜力增大,可适当增大钻压,在达到降斜效果的情况下,加快钻井速度。

3、钻头+钻铤2根+水力加压器+钻铤

这种组合一方面可调节由于现场条件的限制(如压降有限),液压推力不够的情况,另一方面更增加了下部钻具的刚性(钻铤少不易弯曲),能起到一定的稳斜效果。

4、钻头+稳定器+水力加压器+稳定器+钻铤1根+稳定器+钻铤

在这种满眼钻具组合中,水力加压器相当于短钻铤的位置,可以在稳斜钻进中使用。但近钻头稳定器最好加两个,以保证稳斜效果。上述是推荐使用的液力加压装置的几种常用钻具 组合。现场使用液力加压装置时,不只限于这几种组合。应根据钻井实际,结合工具的结构尺寸合理搭配钻具,以使其发挥更好的作用。

六、水力加压器应用实例

由山东伟创石油技术有限公司研制的不同规格的水力加压装置,已在胜利、西部钻探、川东北、长庆、吉林、华北、塔里木等油田的数百口井使用,技术经济效果明显,典型实例如下:

1、华北油田S50井 该井是一口重点探井,∅ 311mm钻头钻至馆陶底地层时跳钻严重,为防止跳钻使用水力加压装置(H437钻头),从井深2069.76米钻至2307.70米,进尺237.94米,纯钻时间78.16小时,平均机械钻速3.14米/小时。钻进中钻头工作平稳,综合录井仪显示大钩负荷、钻压、扭矩曲线平滑,明显优于上、下未使用水力加压装置时钻头工作曲线。且起出钻头新度较高(综合评定75%),无一断掉齿现象。与未使用水力加压装置的邻井同井段相比,平均机械钻速提 高28%,起到了很好的防跳、延长钻头寿命、提高机械钻速的效果。其钻具组合为: 1/2 ″HA517+6 1/2 ″水力加压装置+6 1/4 ″NDC×1根+6 1/4 ″DC×1根+Φ214扶正器+6 1/4 ″DC×19根+5″DP

2、塔里木油田TZ1井

该井吉迪克组上部地层的兰灰色泥岩,岩性致密坚硬,可钻性差。用∅ 444.5mm大钻头钻进时,跳钻极为严重,加之该地区地层倾角大,易井斜,无奈采用轻压(80-100kN)、低转(45rpm)的措施勉强钻进。此种情况下使用了水力加压装置,采用150-180 kN钻压、95rpm的转速钻进,不但有效地避免了跳钻现象,加快了钻井速度,而且还保证了井身质量,起到了较好的防跳、防斜、加快钻速的作用。平均机械钻速比同井上部井段未使用水力加压装置时提高了25%;单只钻头进尺明显高于相邻两口井同井段、同型号钻头,平均机械钻速分别提高75.4%和132%;使用液力加压装置前的最大井斜为3.7°/358米,使用后最大井斜2°/844米。

3、华北油田WG2井

WG2井是一口重点预探井,设计井深5400 m。二开∅ 311.1mm钻头钻到2500 m时井斜已达7.5°,只好采用小钻压吊打纠斜,待井斜降下来以后,加大钻压钻进又斜了出去,这样反复多次,不但降斜效果不明显,而且严重影响了钻井速度,不得已又采用螺杆钻具+弯接头反抠降斜,到3100 m时井斜降至2.5°。为保证井身质量,又加快钻速,下入SJ229B水力加压装置。该装置入井后采用正常参数钻进,钻压180-240 kN,钻到井深3224 m时,井斜降为 0.5°。以后又连续两次入井,最后钻到3453 m中完井深后起出。该装置累计入井3次共450.5 h,纯钻226.5 h,进尺353 m,平均机速1.56 m/h(最快时4-5 m/h,录井人员怕漏捞砂样不允许钻速太快),比上部600 m机械钻速提高二、三倍(钻上部600 m用了两个月时间,平均每天10 m左右),同比WG1井机械钻速提高51%。钻头寿命也有明显提高,无崩断齿现象。其钻具组合为:

φ 311 钻头+水力加压装置+φ203NDC +φ203短DC+φ308F+φ203DC+φ178DC+ φ127DP

4、塔里木油田KL204井

该井位于山前构造带,地层倾角大(45°〜55°),极易井斜,为防井身质量超标,通常采用钟摆钻具结构,小钻压吊打的方式钻进,以牺牲机械钻速来保井身质量。KL204井以防斜、加快钻速为目的,在二开第二只钻头下入SJ203B水力加压装置,使用井段为592〜818 m,钻压为120-200 kN,既解放了钻压,又控制了井斜,在保证井身质量的前提下机械钻速比 上下两只钻头分别提高70.3%和145.74%,比邻井KL201井提高77.25%,起出钻头新度为60%。

结 论

水力加压技术是一项投入小、见效快、操作简便、经济有效的实用技术。理论分析和现场实践都表明,使用液力加压装置能够有效地起到平稳、恒定加压、吸震、防跳、保护钻头、钻具,延长其使用寿命、加快钻井速度、保证井身质量、减轻司钻劳动强度等作用,值得大力推广应用。由于液力加压技术还是一项没有被现场人员普遍认识、接受的新技术,因此推广应用此项技术,还需要科技人员大力宣传其优越性,需要研制人员和现场技术人员紧密结合,6 共同制定符合现场实际的使用措施,用实际使用的对比效果来表明其有效作用。科研人员要不断完善液力加压技术,研制使用范围更广、更加适合于现场调节的工具,以不断拓展其 功能,使其发挥更大的作用。

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