第一篇：浅谈地球物理勘探技术在石油开采中的应用
浅谈地球物理勘探技术在石油开采中的应用
由于近几十年我国工业的持续高速发展,我国石油消耗量很大,原本储量十分丰富的石油资源慢慢变少。丰厚油层将很快开采耗尽,贫瘠的油层将成为将来发掘和开采的重点。因此,较高的石油勘探技术越来越受到关注和发展[1]。地球物理勘探（简称“物探”）是通过物理的方法勘探地质的机构和处理矿物开采问题的一种措施。它的研究基础是地下岩石的各种物理性质,如密度、导电性、弹性模量、放射性等参数。它利用不同的方法和设备,检测地下某些物理场的不同特点,分析、研究所获得的资料数据,分析地质的结构和矿产在地下的分布等状况[2]。本文将通过文献检索分析的方法阐述物探技术的发展、目前存在的问题和寻找解决相应问题的方案。
1、物探技术的发展历程
地球物理学是上个世纪前期发展起来的一门交叉学科,涉及物理、数学、力学与地质学等学科[3]。上个世纪四十年代,我国的翁文波与赵仁寿等最早使用物探方法勘探石油。四十年代中期翁文波建立了我国第一个使用重力测量石油的勘探队,赵仁寿在五十年代初建立我国第一个用地震方法探测石油的勘探队。五十年代后期到六十年代,继西部地区之后,我国东部也相继创建了一些地震勘探队伍。六十到七十年代我国成功研制自主开发的模拟磁带仪,并发展了多次覆盖技术。七十年代研制出我国第一台数字化的地震仪。九十年代,我国已经成功利用三维资料连片技术提高资料的品质,从而发现了塔里木盆地和准葛尔盆地中的一些油田。随着计算机技术和信息技术的发展,各种软硬件日渐成熟,本世纪物探技术发展相当迅猛,高精度三维地震技术、VSP地震技术、多波勘测等已经在实际应用中发挥了很大的作用。
2、石油勘探中存在的问题
为了满足国民经济发展的需求,有些公司提出应该大力开展开发高原地区油田、二次开发油田、开发海外油田等项目。这是未来发展的尝试,但也同时存在较多问题。
2.1 复杂陡坡结构
复杂陡坡结构主要存在于新疆库车和塔里木盆地的西南地区,沿着准噶尔盆地的南部边缘,在四川的大巴山地域和柴达木盆地的北部等地方存在。这些区域是“稳定西部和促进海外业务”战略的关键地方。这里主要的问题是地形复杂,海拔变化大,岩石比较复杂,低电阻间隔。此外,地下构造的复杂性,构造反转、走滑断层组合等造成地震波传播很难把握。尽管技术研究已经完成了好几年,地震剖面材料和地质模型经常很难很好地匹配。
2.2 复杂的地形地貌、地层圈闭
层位困储备出现在浅地层和中级深度渤海湾、部分松辽、鄂尔多斯、塔里木、准噶尔、吐哈、柴达木、三湖、四川盆地,以及其它区域的中亚、亚太、非洲大陆。在这些地区进行开采对我国石油资源的储备增长是必要的。这里要解决的问题是厚层砂表面和黄土、厚风化带、复杂和异构的沉积层、低孔隙度、低渗透率的薄储集层。高分辨率地震数据不能识别单个储层厚度小于3m的薄层。地球物理勘探技术在这里的挑战是在中国西部地区提高地震资料主频10赫兹和在东部地区增加10到15赫兹,从而达到增加地层圈闭的钻井成功率20%目的。
2.3 其他问题
除了上述存在的问题外,由于老油区岩性复杂、深层勘探比较困难,在这里发现新的石油储备难度比较大。此外,由于老油区剩余的石油分布比较杂乱,油藏勘探比较困难,提高老油田的采收率也非一件易事。由于种种问题的存在,对物探技术有了更多的要求。首先要求新的物探技术有对更复杂地区的探测能力,其次需要仪器的构造要有更高的精度和分辨率,此外,要对所收集的信息有较强的处理能力,对剩余的石油分布可以进行动态的检测。
3、解决复杂问题的物探技术介绍
3.1 海域物探技术
海底储存着丰富的石油资源,但由于海底地形比较复杂,在海底得到的数据往往比较糟糕。信噪比很低、相位的连续往往中断、能量阻尼比较大、反射差等一系列问题一直以来很难得到完满解决。
要解决这一问题,需要从数据的来源和信号的处理两方面着手。先前使用的海底测量电缆往往比较短,大部分不足5000m。由于长度不足,海底的信号往往不能很充分的接收。加上数据的处理技术不好,造成所形成的模拟形态发生变形,不能真实反映相应地区的地质状态。如果采用长度较大的电缆,便可以获得质量更高的信号,信噪比比较大。在处理数据时,采用分频去噪的方法,并采取措施消除海底因不平造成的影响。这样,便可以得到更好的结果,更能反映真实的地质形态[4]。
3.2 油区高精度地震技术
在油区,由于已经存在的油田对地震技术往往造成干扰。此外,由于不停地开采作用,地下的石油分布也相应发生动态变化。这就造成了油区开采难度比较大。
要解决油区石油勘探问题,有公司提出如下措施:(1)延时三维数据采集;(2)小接收器地面测量;(3)基于岩性和油藏动力学的安放位置设计;(4)高精度静态修正;(5)区域联合处理;(6)叠前数据储层特征描述;(7)考虑地层倾角,适当扩大面元,合成统一剖面,提高地震分辨率。这些措施取得了比较好的效果。
3.3 复杂地区地震技术
在地形复杂地区,如我国柴达木盆地附近,石油储存量比较丰富,比较有希望探测出石油分布。然而,由于地势起伏比较大,地表受到比较高的侵蚀,施工非常困难。此外,即使测得数据,信号处理也比较困难。为解决复杂地区的石油勘探问题,可考虑采取以下措施。(1)利用精度较高的卫星遥感数据,更好地设计探测系统;(2)更详细地勘察地表的形态;(3)根据不同的地表形态使用不同的激发参数;(4)采用宽线技术,更好的采集数据,提高信噪比。利用本项技术可以大大提高数据质量,基本模拟真实的面貌。
4、结语
在石油勘探过程中存在如复杂陡坡结构、复杂的地形地貌、地层圈闭、油区探测困难等问题和挑战。这些问题可以通过数据的发展找到一些相应的方式去解决。如加长测量电缆的长度,利用延时三维数据采集信息,利用三维技术对数据进行高精度修正,采用宽线技术,用各种方式进行数据处理,提高信噪比等,最终合成贴合实际的图像。
参考文献
[1]周涛.浅谈油气地球物理勘探技术进展[J].中国科技纵横,2011(14).[2]牛欢,胡涵等.地球物理勘探在油气开采技术中的应用及发展[J].科技创新导报,2009(1):1.[3]滕吉文.石油地球物理勘探的发展空间与自主创新[J].石油物探,2007:46(3):13.[4]张春贺,乔德武等.复杂地区油气地球物理勘探技术集成[J].地球物理学报,201154(2).
第二篇：微生物在石油开采中的应用
微生物在石油开采中的应用
摘要：经过几十年的发展，微生物采油技术（MEOR）已经成为继热力学驱、化学驱、聚合物驱之后的第4种提高采收率的新“三采”技术。已经引起了石油工程技术人员的空前关注。本文阐明了微生物采油的方法及特点、作用机理及应用，最后对微生物采油的前景做了展望。
关键词：微生物采油；机理；作用机理；菌种筛选。
前言：MEOR应用于三次采油、提高原油采收率的一项高新技术。主要特点是成本低、适应性强、施工方便、不伤害地层、不污染环境。特别对于枯场或近枯场的油旅更显示其强大的生命力。微生物在生物代谢作用下所产生的酶类，可以裂解重质烃类和石蜡，使原油粘度、凝固点降低，从而降低原油的流动阻力，改 善原油的流动性能，提高原油产量和采收率。
1、微生物采油的背景、方法及特点
当今石油工业面临的一个重要问题是怎样采出在开发成熟的油田和即将枯竭的油田中仍然留在地下未被开采出的很大百分比的原油可采储量。新的技术必须通过经济方法处理现有生产井和扭转井堵塞的加速度，从而延长油田的生产寿命并且提高油藏的原油采收率。
我国稠油（高黏度重质稠油，黏度在1000mPa·s以上）资源分布很广，陆地稠油约占石油总资源的20%以上。稠油突出的特点是沥青质、胶质的含量比较高，具有高凝固点、难流动、难开采、高成本等特点。在我国的准噶尔盆地、塔里木盆地、吐鲁番盆地、渤海湾盆地和松辽盆地等盆地中有丰富的稠油资源，也发现了许多稠油大油田，如塔里木的塔河油田、渤海的PL193油田等，如果能寻找到一种经济有效的方法采出这些原油，对缓解我国石油进口压力具有重要意义。于是研究人员将目光转到微生物上，希望借助于以原油为碳源的微生物能够解决这些短板。
MEOR是指利用微生物提高石油采收率的各种技术总称，凡是与微生物有关的采油技术均属于MEOR。微生物提高石油采收率并不是一种单一的方法，具有明显的优点：① 成本低，微生物的主要营养物之一是用通常手段难以采出的石油，微生物的繁殖能力和适应性很强，作用效果持续时间长。这尤其对边际油田吸引力大；② MEOR工序简单，利用常规注入设备即可实施，不必增添井场设备，比其他EOR技术实用且操作方便；③ 应用范围广，不仅可开采各种类型的原油(重油、轻油、中质 原油)，更适于开采重油；④ 注入的微生物和培养基原料来源广，容易制取，且可根据具体油藏特点灵活调整微生物的配方；⑤ 易于控制，通过停止注入营养液，即可终止微生物的活动；⑥ 为生物细胞小且运动性强，能进入其他驱油工艺的盲区如死油区或裂缝；⑦ 微生物只有在有油的地方繁殖并产生代谢产物，避免了表面活性剂注入或降粘剂段塞的盲目性；⑧ MEOR产物均可生物降解，不损害底层，不会造成环境污染，且可以在同一井中重复使用多次。微生物采油机理
微生物提高原油采收率作用涉及到复杂的生物、化学和物理过程，除了具有化学驱提高采油率的机理外，微生物生命活动本身也具有提高采油率机理。
2.1 微生物的产气作用
在油井一采、二采之后，通常地下压强会降低，油井下的石油不容易抽上地面，传统做法是向油井注水，通过这种方式增大底下的压强，达到将石油抽上来的目的，但是这种方法会使得抽上来的石油含水量高，品质较差，增加后续的分离成本。而微生物在地下发酵过程中能产生各种气体，如CH4、CO2、N2、H2等，这些气体会增加油井下的压强，相应的可以减少注水量，从而提升原油的品质，降低成本。
2.2 微生物代谢产生各种有机物质
微生物在油井中以重链烃为碳源，会代谢产生许多化合物，如生物聚合物、生物表面活性剂、小分子有机酸、醇类等。这些物质可以降低原油粘度，减小表面张力，使得原油的流动性加强。
2.3 微生物代谢产生的酶类
微生物在生物代谢作用下所产生的酶类，可以裂解重质烃类和石蜡，再综合2.2中微生物代谢产生的各种化学物质，可以使原油粘度、凝固点降低，从而降低原油的流动阻力，改善原油的流动性能，使得油井石缝中原油流出，能够溶解岩石，增加岩石孔隙度和渗透率，将有助于提高原油产量和采收率。2.4 微生物发酵产生的生物聚合物
微生物在油井中发酵产生的生物聚合物能调整注水油层的吸水剖面，控制高渗地带的流度比，改善地层渗透率。
2.5 微生物的封堵作用
微生物注入水驱油层后，生长繁殖的菌体和代谢产物与重金属形成沉淀物，具有高效堵水作用，封堵率可达到99%。这对于非均质油藏的堵水调剖面效果较好，可提高原油产量和采收率。在地层中产生的生物聚合物，能够在高渗透地带控制流度比，调整注水油层的吸水剖面，增大扫油面积，提高采收率。微生物的筛选
油井中的环境都是非常苛刻的，通常都具有高温、高压、高盐的特点，为了发挥微生物采油的优点，需要选用生存能力强、代谢活性高的菌株，才能实现利用微生物来提高原油品质和采油率的目的。
一般以利用原油中的重质链烃为碳源的微生物都是生长在含油量丰富的地方，所以将从油田污水、污泥以及炼油厂污水中获得微生物样品作为筛选对象，应用微生物室内富集培养与分离纯化技术，筛选出具有应用潜力的菌株。当然，也可以将菌株的筛选与细胞工程、基因工程等技术结合起来，进行培育，也可以在很大程度上获得高产高效的菌株。应用
近年来，为了探索提高采收率的新途径，已先后在我国华北、新疆、吉林、河南、胜利、长庆、辽河、大庆、中原等14个油田开展了微生物采油现场先导性试验，并且在一些油田取得了较好的增产效果。
4.1 微生物水驱
该技术是将菌种和营养液混合而成的微生物处理液注入目的层，使微生物作用于油层，当处理液被注入水推进并通过油层时，微生物通过代谢作用产生生物表面活性剂、气体、酸、醇等代谢产物的同时，还不断增殖。代谢产物通过物理、化学作用将岩石表面黏附的原油和岩石孔隙中的原油释放出来，使原来不能流动的原油以油水乳状的形式被注入到水驱生产井中，在生产井中被采出。4.2 周期性微生物处理（微生物吞吐法）
该技术是将微生物发酵液及营养液注入生产井内，关井一段时间（从数天到数周不等），让微生物进行发酵，然后开井生产，周而复始。
4.3 微生物选择性封堵地层（微生物调剖法）
该技术是把能够生产聚合物的微生物注入地层，使其在高渗透层内大量繁殖，从而可以起到封堵高渗透带的作用。改种方法比注入人工合成的有机聚合物或凝胶更为有效，而且不会造成底层的永久性破坏。
4.4 微生物清蜡和降低重油粘度
微生物清蜡技术可以取代溶剂和分散剂的使用，并能基本上取代热油处理法。微生物清蜡和降黏机理在于微生物对石蜡和仲有得代谢作用。通常，大多数微生物对蜡类芳香烃的代谢速度大于对对芳香烃的代谢速度。微生物代谢产生的溶剂对近井区域能起到很好的清洗作用。展望
微生物采油技术具有其他三次采油技术无可比拟的有点——多功能性，近些年来，随着生物技术的不断发展，目前，一经发现开始应用一些在极端环境下能够生存、繁殖的微生物、但是MEOR技术也有自己的局限性：微生物在温度较高、盐度较大、重金属离子含量较高的的油藏条件下易于遭到破坏，微生物产生的表面活性剂和生物聚合物有造成沉淀的危险，裴炎微生物的条件不易把握，微生物采油甲护身在冬季不易施工。为了克服这些局限性，在现有的菌种基础上，通过基因工程手段获取基因工程菌，使其性能更加优良，同时将计算机技术、基因检测技术等新技术用于为生物钟。
参考文献
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[3] 杜宜娟，王晓梅，刘如林，梁凤；微生物采油技术的研究[J]；内蒙古石油化工；1998年02期
[4] 汪卫东；我国微生物采油技术现状及发展前景[J]；石油勘探与开发；2002年06期
第三篇：新型技术在石油地质勘探中的应用
新型技术在石油地质勘探中的应用
[摘 要]随着社会飞速的发展，社会生产与生活都需要大量的石油资源，致使我国石油气资源勘探工作的任务加重，因此，必须加强我国新型技术在石油地质勘探的应用，提升石油资源的开采率。文章以石油勘探现状为出发点，对新型技术在石油地质勘探中应用的意义进行了分析，并对新型技术在石油地质勘探中的应用进行了阐述。
[关键词]新型技术；石油资源；地质勘探；
中图分类号：TH38 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）28-0192-01
随着科学技术的逐渐进步，人们的生活与生产变得更加便利，同时也使得社会对石油的需求日益增多。目前，石油在多个领域都得到了较为广泛的应用，其石油产品已经覆盖了我们生活的很多方面，比如沥青、石油燃料、杀虫剂等，这些都是以石油为原料从而生产出来的。而且石油是属于不可再生资源，因此如何利用新型技术来提升石油开采的效率以及质量，有效地应用在石油地质勘探中，对于我国的发展具有重要意义。石油勘探概述及其现状
1.1 石油勘探概述
石油勘探主要是为了寻找油气资源，从而使用多种的勘探手段来了解地下的情况，探析储油、生油、油气运移、保存等条件，进而评价含油气的远景，准确地确定出油气聚集的较为有利的地区。并且利用石油勘探还能够找到储油气的圈闭，探析出油气田的整体面积，查明油气层的产出能力以及相关的一些情况。石油勘探的过程主要是对其地理环境的岩性、物性以及地质构造等特征进行描述，从而确保提升原有采收率和油田的产量。石油企业是否先进，主要取决于评价决策系统，所以必须及时实行对策、抓住商机，提高评价决策系统的稳定性，进而使得我国石油企业在国际市场上的竞争力有所保障。对程序地层学分析技术的发展。发展迅速的市场经济已带动石油资源的大量使用，需要石油企业在进行石油开发的同时，还要考虑到商业的运用，并使用科学的措施，在最大程度上提高石油开发的经济效益。程序地层学分析技术在我国绝大多数石油企业中已经得到广泛的运用，并且效果很好，这对我国石油企业的发展具有一定的借鉴作用。
1.2 我国石油地质勘探的?F状
社会的发展使人们对石油的依赖性日益增加，我国正在不断加大对石油地质勘探技术的创新与研究，并且资金的投入也在逐渐增加，取得了非常可观的进步，促进了我国很多个地区的发展与进步。但是，我国的石油地质勘探的新型技术在一定程度上与发达国家相比有很多的不足之处。随着社会的发展以及我国经济的增长，对石油资源的需求也会逐渐的增加，如果石油的储存量不能跟上经济发展的需求，便会产生较大的石油缺口，从而影响我国经济的健康发展。目前我国石油的储量以及后备采储量存在不足的现象，并且对于新型技术没有得到很好的突破，因此提升石油的勘探与开采是当前石油产业面临重要的问题。我国应该对石油地质勘探的工作给予高度的重视，加快新型技术的开发与应用，提升石油勘探和开采的效率，缓解我国石油资源匮乏的重大问题。新型技术在石油地质勘探中应用的意义
随着科学技术的发展，在石油地质勘探领域不断的出现新技术。比如：三维地震模拟方法技术在运用上不断成熟，使石油勘探的相关人员在进行盆地模拟和地下成像的工作时，技术得到进一步提高。在石油勘探过程中，通过运用GPS以及3G网络技术，使工作人员对数据组织、工程设计的研究都得到明显的进步。我国的复杂地形很多，给石油地质勘探工作带来很多困难和挑战，所以，石油勘探人员不得不研发出一些新技术来处理实际工作中所遇到的困难。石油地质勘探的工作人员通过勘探过程中的新技术，从而研发出陆地、海洋两种途径的石油开采，充分的运用我国广阔的海洋资源；通过对石油地震的勘探以及一维、二维、三维的描述来制定更全面的勘探方案；在进行物探的过程中，通过勘探评价开发等三个阶段不断运用地震勘探技术，使我国的石油勘探水平得以提升，通过不断使用先进的石油勘探技术，来促进我国石油勘探效率以及我国采集石油效率的提升，进一步使我国石油产业的发展和国家的经济得到稳步的提升。
2.1测井前沿技术
随着计算机、信息技术、电子技术的发展，极大地改变了人们的生活方式和生产方式。数据采集、数据处理技术发展迅速，成像测井仪的数据传输率快，一定时间内能传输更多的数据，极大地扩大了井眼搜索的范围，并通过技术创新能发现钻孔附件的盲矿体。此外还有磁共振测井技术、快速平台测井技术、随钻测井技术以及套管井测井技术也得到了进一步的发展。通过这些现代化信息技术，在钻探之前，可以有效地了解作业区域的地质条件，从而根据钻井实际情况选择合适的勘探技术，降低石油地质勘探的成本，从而提高我国石油开采销量，进一步扩大石油企业的经济利益。
2.2钻井技术
钻井技术是石油地质勘探过程中的常用技术，可以说，石油地质勘探的大部分成本都是花费在了这上面，钻井工程的重要性可见一斑。石油钻井技术应在保障钻井效率及钻井质量的同时，尽量降低成本。传统的钻井技术成本较高，近年来我国在不断改进原有技术，并研发新的钻井技术，目的就是为了降低钻井成本。如欠平衡钻井技术就是一种比较新型的石油钻井技术，其不但成本较低，且在钻井过程中对地表的破坏较少，同时还解决了卡钻和漏失等常见钻井问题，大大提高了钻井速度。该技术十分适合应用于枯竭油层的勘探。不过其也存在一些缺点，例如易腐蚀、安全风险大等，因此还需要进一步进行技术优化，或是联合运用深井钻井技术等其他技术。总而言之，只要将钻井技术合理运用到需要的场合，就能够发挥其更大的效用。
2.3虚拟现实技术和空中遥测技术
在石油地质勘探工程开展中，信息技术的发展也带来完全新型化的技术，应用在石油地质勘探工程中。虚拟现实技术，指的就是通过大屏幕可视化环境与计算机辅助可视化环境等多种可视化系统，把石油地质勘探过程中所获得的所有数据用图形建立模型或者是采用三维模拟动态图等形式来表现出来的一项技术。这一项技术应用于石油地质勘探工程中，可以在一定程度上大大节省人力和物力，在节省勘探成本的基础上提高勘探效率，而且可以在大屏幕上直接观看显现的勘探数据和情况，加深了现实效果的模拟性，促使石油地质勘探工作得到更好的发展。与此同时，空中遥测技术也是作为一项新技术应用于石油地质勘探工程开展之中，空中遥测技术指的是通过地震源和石油地质勘探仪器以及相关的软件进行遥测监控的一项新型技术，这一项技术与成像技术相互结合，在获得数据的基础上制作出高清晰的石油地质油藏结构图，能够扩大石油勘探范围，大幅度提高了石油勘探的质量和效率。
3.结语
综上所述，探讨新型技术在石油地质勘探中的应用具有重要的意义。加强对石油地质勘探技术的创新，能够有效地提升石油勘探以及开采的效率，与国家能源安全以及社会的稳定密切相关。所以相关部门要对新型技术在石油地质勘探中的应用给予重视，加大技术和资金的投入力度，提升石油地质勘探的技术水平，从而有效地保证我国稳定的发展。
参考文献
[1] 王健.石油地质勘探策略浅谈[J].化工管理，2014，（35）.[2] 乔英伟.探讨石油地质资源勘探技术的创新与发展[J].资源节约与环保，2013，（12）.[3] 董晓燕.石油地质勘探中的前沿技术分析[J].科技风，2013，（8）.[4] 董晓燕.石油地质勘探中的前沿技术分析[J].科技风，2013，（25）：161
第四篇：煤层气富集区的地球物理勘探技术概述
煤层气富集区地震勘探技术概述
前言
煤层气，是指赋存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤的伴生矿产资源，属非常规天然气。长期以来，煤层气一直被当做是煤矿生产过程中的重大安全隐患，往往直接被排放到大气，利用率极低，这不仅造成了严重的资源浪费，还对全球变暖产生了重要作用。自美国煤层气实现规模化商业生产以来，煤层气越来越被视为一种清洁的能源，我国煤层气资源丰富，若能够实现煤层气资源大规模的开发必将对我国国民经济可持续发展、改善我国能源结构有着重大的意义。目前，国内煤层气勘探开发、井位布设主要依靠地质和钻探研究成果，尽管地质和钻探资料可靠性很高，但由于其成本高，因此用高密度的地质和钻探资料预测煤层气不太现实。地震勘探作为一种面积勘探，可以提供煤层的空间分布形态、断裂体系、厚度和岩性等地质信息，因其密度高、成本低，已被煤田地质勘探广泛应用。
如何将稀疏的地质和钻探资料与密集的地震资料有机的结合起来，利用地球物理特征进行煤层气富集区识别，为煤层气开发选择井位、布设井网提供可靠的地质依据，成为煤层气勘探开发急需解决的问题。
一 地球物理技术在煤层气勘探领域的研究现状
随着煤层气勘探开发的持续升温，地球物理技术在煤层气勘探的运用也得到了迅速的发展。
杨双安等利用三维地震勘探技术进行瓦斯预测研究；焦勇等进行了煤层气地震精细解释及储层预测技术探讨；何志勇等提出了利用地震属性预测煤层气储层孔隙度方法；祁雪梅等研究了地震相技术在煤层气勘探中的应用；彭刘亚等利用岩性地震反演信息进行煤体结构划分。
在煤层气AVO技术研究方面，彭苏萍等分析了煤层顶底界面的反射振幅特征，认为底界面不利于AVO分析，不同结构煤体在AVO响应上存在明显的差异；彭晓波等将Ｐ波方位AVO应用于煤层裂缝探测中；孙斌等研究了煤储层含气性与地震AVO属性之间的关系，获得煤层参数与地震波弹性参数之间的关系式及其AVO响应特征；杜文凤等基于zoeppritz方程，分析了振幅与偏移距的关系，利用瓦斯突出煤与非突出煤的物性参数，进行数值正演模拟，分析了瓦斯突出煤与非突出煤的AVO响应差异；胡朝元等研究了利用地震AVO反演预测煤与瓦斯突出区；崔大尉等利用AVO属性研究构造煤的分布规律；在煤层气富集区预测方面，闫宝珍等基于控制沁水盆地煤层气富集特征分异的关键地质因素（如构造、热力场和水动力等）进行了综合分析，对该盆地煤层气的富集类型划分进行了研究；常锁亮等基于煤层气（瓦斯）富集引起的高频吸收衰减特性，利用不同频率的调谐振幅变化，对研究区煤层含气性进行了预测；汤红伟对地震勘探技术在煤层气富集区预测中的研究进行了探讨；陈勇等进行了基于主控因素的煤层气富集区地震预测技术应用研究。崔若飞等提出了利用“两个理论、四项技术”来指导煤层气(瓦斯)地震勘探工作。其中 两个理论是双相介质理论和各向异性介质理论，四项技术是地震属性技术、AVO技术、方位各向异性技术和弹性波阻抗反演技术。
二 煤层气地震勘探理论
（1）双向介质理论
当今煤田地质地震勘探是建立在均匀各向同性纯固体基础上的岩石弹性理论和波动传播理论的单相（固相）介质基础上的，而煤储层非均质性很强，在各向上存在异性，而且煤储层属于双相介质—煤基质和流体（气、液），因此传统的建立在单相介质理论基础上的地震勘探技术，在煤层气勘探领域是不使用的。而双相介质理论认为地下介质是由固体骨架和充
填在骨架空隙中的流体(气体和液体)组成。煤层与煤层瓦斯是一种典型的(固相+流相)双相介质，与单相介质理论相比，双相介质理论更接近于实际。因此，研究双相介质中弹性波的传播规律，对于指导煤层气地震勘探有着重要的意义。
煤储层是典型的双相介质，与单相介质相比，地震波在双相介质中传播后，各个频率成分的能量分布发生了变化，主要表现为地震波能量向低频方向移动。产生这一现象的主要原因是：双相介质中固体颗粒与空隙中流体(气体)的相互作用产生了慢纵波，慢纵波的存在使得双相介质中波的能量分配发生了变化，即地震波场的动力学特征发生了变化。这种地震波场动力学特征的变化为预测瓦斯富集带提供了理论基础。
（2）各向异性介质中弹性波传播理论
在地震勘探中，各向异性是指在地震波长的尺度下介质弹性特征随方向发生变化。煤储层是各向异性（不同方向可能煤储层的厚度、孔裂隙发育、煤体结构、含气量、含水等等）的储层，研究地震波在煤储层中的传播特征是进行地震勘探的基础。
在各向异性介质中，P 波速度随入射角与地层裂隙方位角而变化，界面上的反射系数随入射角、地层裂隙方位及各向异性有关，即地震属性(如速度、振幅)随波传播方向的变化而变化。而在各向同性介质中，则不具有这一特点。因此，通过研究 P 波方位地震属性特征，可以研究地层的各向异性系数及裂隙发育密度。而煤储层裂隙发育区往往是煤层气聚集带。
三 几种煤层气地震勘探技术
（1）煤层气地震勘探的地震反演技术——储层厚度及精细构造
地震反演技术是综合运用地震、测井、地质等资料以揭示地下目标层（储层、油气层、煤层等）的空间几何形态（包括目标层厚度、顶底板构造形态、延伸方向、延伸范围、尖灭位置等）和目标层微观特征，它是将大面积的连续分布的地震资料与具有很高分辨率的测井资料进行匹配、转换和结合的过程。波阻抗反演是指利用地震资料反演地层波阻抗（或速度）的地震特殊处理技术。是储集层岩性预测、油藏特征描述的确定性方法，在实际应用中取得了显著的地质效果，因此，地震反演通常指波阻抗反演。波阻抗反演技术是岩性地震勘探的重要手段之一，利用波阻抗反演计算煤层气储层厚度是煤层气地震勘探技术的重要用途。将时间域的地震数据转换位深度域的地震数据，与测井数据联合反演，得到深度域的波阻抗数据体。储层的波阻抗值介于一定振幅之间，以此区间作为某储层的波阻抗的最小值，再对全区进行追踪，得到储层的顶板数据，二者之差即为该储层的初始厚度值。利用克拉克法预测的结果与实际钻井结果进行匹配，可得到采区该储层的厚度。另外，利用地震、测井数据采用稀疏脉冲反演的方法可反演出储层和顶板岩性的精细构造。储层厚度和结构的精细反演为圈定煤层气富集区提供了地质基础。
（2）煤层气地震勘探的 AVO 技术——烃类、岩性和裂隙的重要检测手段
AVO 技术是以弹性波理论为基础，利用叠前 CDP 道集对地震反射振幅随炮检距（或入射角）的变化特征进行研究、分析振幅随炮检距的变化规律，得到反射系数与炮检距之间的关系，并对地下反射界面上覆、下伏介质的岩性特征和物性参数做出分析，达到利用地震反射振幅信息检测油气的目的。
从国内外的油气勘探的理论和实践来看，利用振幅随炮检距变化的AVO技术（包括多分量 AVO技术），能够有效获取油气储层的孔隙大小、地层压力、裂缝密度与分布、流体、气体充填量等重要的储集层参数信息。这也是最近几年 AVO 技术所取得的最大的进步。但作为一门不断发展的技术，AVO本身也存在局限性，如：建立在测井资料分析基础上的弹性参数与储层物性线性统计关系的相关系数都不高，难以得到可靠的岩石物理结果，地震处理中真振幅难以保持。但 AVO 技术作为油气勘探中最为有效的储层参数反演技术和发展最快的技术之一，为煤层厚度和瓦斯富集部位预测提供了一种间接的探测手段。
（3）煤层气地震勘探的三维三分量地震探测技术——准确预测煤层中的裂隙发育部位
三维三分量地震探测技术源于理论研究和实践观测，与常规三维地震勘探的区别是，在除了原来的纵波技术的基础上，还利用了地震波横波技术，其理论基础是介质的弹性各向异性，即地层的弹性性质是有方向性的，垂向的各向异性对应于地层的层状构造，水平向的各向异性对应于地层的微观断裂构造，如裂隙等。
根据实际矿区实验室测定的瓦斯含量可知：瓦斯含量低时，快慢波时差较小，瓦斯含量高时，快慢波时差较大，这说明快慢波时差与实验室测定的瓦斯含量之间具有较好的对应关系，即快慢波时差越大，表明煤层的裂隙越发育。通过拾取快波和慢波数据体上煤层的时间值，便可求得煤层的快慢波时差。
这说明，当一个横波入射到近于平行的垂直裂隙体系后，快横波在平行于裂隙平面方向上偏振，慢横波在垂直于裂隙平面方向偏振。当地震波中的横波在遇到裂隙、气体等地质异常时，其快慢波至的延迟时间加大，因此，可以利用这种方法，准确预测煤层中的裂隙发育部位，进而准确预测煤层气富集部位。
三维三分量地震勘探提供的时间、速度、振幅、波阻抗等信息同单一纵波勘探相比，会有成倍的增加，并能衍生出差值、比值、几何平均值、弹性系数等参数。利用这些参数能有效估算出地层岩性、孔隙度、裂隙、含气性等。而三维三分量纵横波速度比、传播时间比、振幅比、泊松比等可用来研究岩石孔隙度的变化、孔隙流体性质、裂隙发育区、岩性变化等参数。这些参数的预测对含气储层的研究具有直接的物理意义。
四 煤层气富集区寻找的基本思路
煤层气的富集受到多种因素的影响，包括煤储层厚度、煤热演化程度、构造、埋深、沉积环境、顶底板岩性、煤体结构等等。煤层是煤层气生成和聚集的基础。煤层越发育，煤层厚度越大，其单位面积内的生气量和吸附量就越大，其勘探开发潜力也更大；煤层埋深太浅，压力太小，煤层气自然解析附和逸散，煤层不含气或含气量极低；煤层埋深过大，压力随之增大，煤层孔渗性变差，吸附气含量和产量不随深度变化线性增加，而开采成本和难度则增加更快，埋深适中的煤层才可兼顾；煤系的热演化史和热演化程度，决定了煤系的生烃排烃史和煤岩煤阶，也直接影响煤层物性和含气性。代表不同热演化程度的不同煤阶的煤岩，其含气能力和含气方式也有不同，煤层甲烷含量随着煤变质程度的呈现出急剧增高（Ro,max<1.3%）— 缓慢增加（1.3%
在上述几个较为重要的影响因素中，煤厚、埋深、构造、裂缝、煤体结构完全可以由地震勘探技术获取。因此，在进行煤层气富集区的预测时，多利用地震勘探获取某一主控或多个控制因素进行评价。例如崔若飞教授认为煤层裂隙富集区域一般为瓦斯富集带，并以此为基础利用地震P波对裂缝性地层所表现出的方位各向异性特征,根据地震属性随方位角变化可以预测裂隙发育方向和密度的基本原理,应用多种地震P波方位属性预测裂隙发育带，并据此划分瓦斯富集带；彭苏萍教授认为煤层埋深、煤层厚度、结构、构造和顶底板岩性等参数是控制研究区煤层气富集的主要地震地质因素，并据此通过地震反演和地震属性分析，获得了这些地质参数，基于地球物理信息融合方法对煤层气富集区进行了预测，取得了较好的效果。
五 存在的问题
（1）煤层气地震响应微弱
常规天然气储集空间较大,含气后地震响应加强,通过地震反射异常区可预测常规天然气聚集区。而煤层气储集空间多为微孔、微裂缝,地震响应微弱,并且受煤界面地震强反射的屏蔽影响,也加大了预测难度。（2）含气与否的煤层岩石物理差异小
对于常规天然气而言,储层的声波时差低,密度较大,波阻抗相对较高。含气后声波时差增大,密度降低,波阻抗明显降低,通过对波阻抗“高中找低”技术可以容易预测常规天然气。而煤层本身声波时差大,密度低,波阻抗较低。含气后,声波时差有所增大,密度有所降低,但煤层气波阻抗与煤层低阻抗两者差别小,难以区分,含气与非含气煤层的波阻抗门槛值难以确定。而且由于煤储层的特殊性,即使是同一变质程度煤岩,也很难区分是煤层物性还是含气性造成的波阻抗低,使预测难度加大。
（3）裂缝性煤层气储层预测难度大
针对常规裂缝性气藏而言,气体为二次运移游离气,由于重力分异,有明显的气水分界面,通过频率异常衰减,可判断气藏的存在。而煤层吸附气与微孔、割理中的水没有明显分界面,在地震上都有频率衰减现象,因此单通过地震上频率衰减大难以判断是割理含气还是裂缝含水,使煤层气的预测难度进一步加大。
参考文献
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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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