随钻导向钻井提速技术在埕海油田的应用

深井_超深井钻井提速技术难点及对策分析_汤卫华

化学工程与装备 2015年第2期 96 Chemical Engineering & Equipment 2015年2月深井、超深井钻井提速技术难点及对策分析汤卫华（中石化中原石油工程公司塔里木分公司，新疆库尔勒 841000）摘要：据目前来看，深井、超深井的钻井的钻速持续偏低成为机械运转所面对的一大问题所在，这一问题对开采深部的油气能源造成了极大的障碍。本文首要一点便是从高温直螺杆、涡轮钻具以及旋冲工具等可以提升钻速等工具的使用上进行了使用规律上的研讨，且阐明了在我国的油田中的使用成效如何。此外还对于机械钻速紧密相连的提速技术等的提速机理及使用成效做出相关讨论。关键词：深井；机械钻速；高温直螺杆工具；钻头优化随着浅层油气能源的渐近匮乏,国内石油和天然气的勘探形式的标准正逐步由浅层转换向深层的发展，以深井和超深井的方式而存在。而深层地下的油气能源开采的潜能巨大，这种地方多存在于我国的盆地地区。但尽管如此，经实践证明，深层地下若想得以进行开采，面临的主要问题便是深井、超深井钻井提速技术方面的困难，只有提升深井和超深井机械的钻速，才能够加大开采力度、将盆地石油和天然气的开采出来。因此，本文便从深井、超深井机械技术的钻速所面对的困难开始分析，并提出提升技术所采取的主要措施，以使得油田、天然气能源的资源更加丰富。 1 深井钻井提速的难点剖析 1.1 深层地下的岩石质层的钻性较差伴随着井的深度不断增大，深层地下的岩石所承压的阻力逐步增加，并且致其岩石的缝隙和整体构架产生变化，导致变形，导致其深度平均延伸一千米，岩石的硬度密度、抗挤压的强度以及磨损度翻倍的增长，继而使得岩石的凝固密度更大，联结更加紧密，凿钻度变得越来越差，可钻度也越来越低。图一便为新疆某区块不同井深条件下细砂岩的岩石力学性质的数据分析，据图一可以得出：此地区的石炭系砂岩抗压强度高达221MPa，极大的超出了通常性质的PDC 钻头钻性极点124MPa 的数值。且因这井的深度不断增大，此地区的细砂岩的硬度密度、抗挤压的强度以及磨损度都在不断增长，继而使得岩石的凝结密度更大，联结更加紧密，钻性即变得越来越差。 1.2 深层地下的井内的恒定温度略高 API 的数据表明，正常的温度应为2.7340C/100m。假想若地表温度为200C，则井内的稳定温度则为20+2.734x 井深的长度。若井的深度超出了井5000m 后，则井下的稳定温度则已达到了国际上所规定的高温标准范围(国际标准为1500C)。这将给井下的机械钻速带来很大的困难，同时会造成不小的损失，原因在于，若井下温度过于高，则橡胶材质的工具零件则会经过高温而快速老化，从而造成脱落并失去了原本效果，从而使得井底的堵塞状况越来越严重，碎屑的长期堆积，从而降低了机械的钻速效果。 1.3 钻头加压带来的难处在对深井进行凿钻的进程中，往往会随同井深的不断加大，而造成钻柱扭曲的状况发生，这种情况下会致其钻井倾斜的效果，并使得钻压的传递性越来越差，加大了施工的难度，极大降低了传统的钻井方式，破岩的效率大大降低。此外，为了防御钻井倾斜的情况发生，通常会采用保守的轻压

钻井提速提效管理模式的探索与尝试

钻井提速提效管理模式的探索与尝试项目负责人：参与人：实施单位：完成时间：

目录一、钻井提速提效管理模式的选题背景二、钻井提速提效管理模式的成果内涵三、钻井提速提效管理模式的主要做法及保障措施㈠精细生产管理，紧密工序衔接，依靠科学运行提速提效㈡精细技术管理，完善区域模式，依靠技术创新提速提效㈢精细成本管理，严格过程控制，依靠精打细算提速提效四、实施效果 ⒈经济效益 ⑴平均建井周期节超情况 ⑵技术指标完成情况 ⑶成本节约情况 ⑷优质高效功勋井评选情况 ⒉社会效益

一、钻井提速提效管理模式的选题背景钻井施工是一项系统工程，既需要机械运输、工程泥浆、地质录井、测井固井、钻前管具等多单位、多工种的协同作战，更需要井队职工的尽心尽责尽力。尤其是生产过程中，任何一家外协单位、后勤保障的到位不及时、配合不默契，任何一项技术措施和施工方案的落实不彻底或新工艺、新技术的应用不到位，任何一项成本费用的控制不严格、不精细，任何一个岗位职工的不尽心、不尽力，都将导致影响劳动效率、减慢施工速度、延长钻井或建井周期、增加生产成本等一系列的连锁反应。那么，如果在各种保障措施、环境条件、人员能量等主客观因素都基本具备、趋于同质的情况下，钻井施工还有没有潜力可挖？生产运行还能不能逐步加快？钻井提速究竟有没有“妙招和诀窍”可寻？如何才能实现提速提效？带着这一问题，我们对公司所属井队进行调查了解，分析总结，选取在生产组织、技术管理、成本控制三个关键环节管理上都比较有成效的40528钻井队进行解剖分析，寻找规律，探求妙招。二、钻井提速提效管理模式的成果内涵 2011年，渤海钻井总公司40528队，共交井18口、盈利17口，口井盈利率达94.4%；完成进尺5.29万米、节约内部考核成本570.48万元；完成井的平均井深2922.8米，平均每口井盈利31.69万元、每米创效107.78元。无论是年度成本节约额、口井盈利率，还是平均每口井或每米进尺创效率，均居公司第一名。三、钻井提速提效管理模式的主要做法及保障措施㈠精细生产管理，紧密工序衔接，依靠科学运行提速提效 ⒈生产施工过程：他们把精细管理融入到生产组织和日常管理的全过

CGDS172NB近钻头地质导向钻井技术

C G D S172N B近钻头地质导向钻井技术在江汉油田的应用王伟摘要目前，常规LWD在钻井实际应用中由于测量盲区长，无法准确判断近钻头处的井眼倾角、相关地层岩性、储层特性及储层位置，无法实现真正意义上的地质导向钻井。针对这一难题，本文介绍了我国首套CGDS172NB近钻头地质导向钻井系统的性能特点，并结合在江汉油田的应用实例，分析了近钻头地质导向钻井技术的优越性和重要性，对在国内推广应用国产化近钻头地质导向仪器及近钻头地质导向钻井技术具有重要意义。关键词近钻头地质导向 LWD 引言地质导向钻井（Geo-Steering Drilling）技术是近年来国内外发展起来的前沿钻井技术之一，它是一项集定向测量、导向工具、地层地质参数测量、随钻实时解释等一体化的测量控制技术，其特征在于把钻井技术、测井技术及油藏工程技术融合为一体，被广泛应用于水平井（尤其是薄油层水平井）、大位移井、分支井、侧钻井和深探井。目前，国内对地质导向钻井系统的研究还处于较为落后阶段，能够实时测量近钻头处的多种地质参数和工程参数的先进的地质导向钻井系统等前沿钻井技术只有Schlumberger、Halliburton、Baker Hughes等几家大公司能够掌握，并且实施技术垄断政策：只租借不出售，日租金高达数万甚至数十万美元，而且无法得到地质导向钻井核心技术。而国内现用的各种地质导向仪器均存在较大的测量盲区（测量传感器至钻头的距离），无法实时测量近钻头地质参数，技术比较落后，无法实现真正意义上的地质导向。本文通过分析常规LWD存在的弊端，介绍了我国首套CGDS172NB近钻头地质导向钻井系统在江汉油田超薄油层水平井的成功应用，总结了技术经验，对近钻头地质导向钻井技术在国内油田的发展具有重要意义。 1、存在问题分析对地质导向钻井来讲，仪器越靠近钻头越好，可以及时确定井底地层情况和井眼轨迹，进而制定相应方案。目前国内在水平井和大斜度井施工中基本采用的是常规LWD+导向钻具组合进行地质导向，LWD仪器各测量传感器都装在远离钻头位置的螺杆上方的无磁钻铤内，存在很大的测量盲区（见图1）。电阻率探测点距钻头约8～9 m，伽玛测量点距钻头约13～15 m，井斜、方位测量点距钻头约17～21 m。井眼轨迹参数测量相对滞后，井底工程数据预测十分困难，无法准确预计井眼轨迹的走向。同时，地质参数的严重滞后造成地质人员无法掌握实时的地层资料，现场地层分析困难，无法准确判断近钻头处的井眼倾角、相关地层岩性、储层特性及储层位置。图1 常规LWD测量盲区示意图

连续油管钻井技术

新兴的连续油管钻井技术发布时间：2010-04-09 11:39:17 连续油管起初作为经济有效的井筒清理工具，在市场上赢得了立足之地。传统的修井和完井作业的经济收入占连续油管作业总收入的四分之三以上。随着连续油管设备在油气田上的应用范围持续扩大，近年来，连续油管钻井技术和连续油管压裂技术成为发展最快的两项技术。连续油管钻井技术的发展连续油管钻井（CTD）研究始于上世纪六十年代。在上世纪七十年代中期，利用连续油管进行了钻井作业。当时的连续油管装置包括16英尺直径的滚筒、6150FPM注入头、3000psi防喷器以及由40英尺长的管子经端面焊接而成的3000英尺长的连续油管。利用该装置和转速为300rpm的5″容积式马达、三牙轮钻头等钻井工具，钻6-1/4″井眼的浅井。钻了10口井后不再使用该装置。在上世纪八十年代，传统钻井在浅油气藏钻井市场有很强的竞争力，连续油管钻井则不景气。这不仅是因为传统的钻井设备更为便宜，而且由于人们当时没有认识到连续油管钻井在改善钻井工艺或降低钻井成本上的优势。从上世纪九十年代初开始，连续油管钻井技术进入了发展和应用时期。1991年，在巴黎盆地成功地进行了连续油管钻井先导性试验，同年在德克萨斯利用连续油管进行了3井次的重钻井作业。此后，连续油管钻井技术迅速发展，至1997年，共完成了4000个连续油管

钻井项目（见图1）。连续油管钻井技术的迅速发展归功于以下几个因素：连续油管行业已经发展到能提供必要的设备和基本技术的成熟阶段；连续油管钻井技术在市场上具有竞争力，有时甚至占上风；在定向钻井和欠平衡钻井方面处于技术优势地位；油气工业界对于连续油管钻井的能力和局限性有了更多的理解，能更合理地选择钻井对象，最终使连续油管钻井的成功率更高。近年来，连续油管钻井每年达到900～1000口，其中，老井侧钻钻定向井约120口，新钻浅直井约800口。连续油管钻井技术已经成为经济高效地在各种油气藏进行加深钻井、老井侧钻、钻浅井的重要技术，在钻井市场，特别在欠平衡水平钻井市场赢得了地位。连续油管钻井系统的优缺点连续油管钻井系统的优点，包括：一、控制压力能力强，能在欠平衡条件下安全、高效地钻井。二、适合于现有井的加深钻井和侧钻作业，与用常规钻井设备或修井设备达到同样的目标相比，用连续油管可以节约费用25%～40%。三、容易提高钻井工艺自动化水平，操作人员少。四、装备的机动性好，安装、拆卸容易，节约时间。五、起下钻快，钻进快，钻井作业周期短。六、地面设备占地少，适合于地面条件受限制的地区或海上平台作业。七、连续油管的挠性好，能钻短弯曲半径的水平井。八、地面设备少，噪音低，污物溢出量少，对环境影响小。

Φ178旋转导向钻井工具机械结构设计说明书

Φ178旋转导向钻井工具机械结构设计摘要:旋转导向钻井技术是石油工业工程技术领域的关键技术之一，得到了石油钻井工程界的极大关注，发挥着越来越重要的作用，主要应用于水平井、大位移井、超深井、三维多目标井等复杂结构的井作业。本文综述了旋转导向钻井工具的国内外现状，闸明了在我国发展旋转导向钻井技术的重要性和必要性，介绍了它的工作原理及结构组成，指出了研制该工具的主要技术特点。调制式旋转导向钻井工具的导向执行机构是靠内外泥浆液压力差驱动的原理来实现的，这是旋转导向钻井工具能否正常工作的关键。所以，对其液压盘阀分配系统进行分析计算，及其在井下不同工况下所受的力进行分析计算。分析了旋转导向钻井系统的井下钻井工具系的偏置方式和导向方式，完成了导向执行机构机械部分的设计。关键词:旋转导向钻井工具；机械结构设计；压力差；

Φ178 Rotary Steerable Drilling Tool Mechanical Structure Design Abstract:In many oil industry engineering filed key technologies,rotary steerable drilling technology is one that has been paid much attention to in recent years and exhibits more and more importance in oil drilling industry, mainly used in horizontal well,extended reach well,ultra-deep well ,3D multi-target well the complex structure of multi-lateral wells in wells operating. This paper reviews the domestic and international drilling tool status, illustrates the development of rotary steerable drilling technology of the importance and necessity to introduce the working principle and its composition, that the development of the main technical features of the tool. Modulated rotary steerable drilling tool driven by the executing agency is the pressure difference between inside and outside the mud fluid-driven principles to achieve, which is whether the drilling tool to work the key. Therefore,its hydraulic disc distribution system analysis and calculation, and its different working conditions in underground analyzing and calculating the force. Analysis of downhole rotary steerable drilling tool drilling system orientation bias way. Complete guide the design of mechanical parts of the implementing agencies. Key words: Rotary steering drilling tool；Mechanical parts design；Pressure difference

关于长庆油田钻井提速新工艺的探究

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/439833265.html, 关于长庆油田钻井提速新工艺的探究作者：陈永军来源：《中国新技术新产品》2013年第02期摘要：随着经济全球化的到来，我国的经济也在突飞猛进的发展。石油已经逐渐成为我国日常生产生活、经济发展所不可缺少的。因此我们必须加强对石油的探勘和开采。钻井速度是影响石油勘探进程的重要因素之一，制约着钻井提速的因素也各不相同。如何加强钻井速度也成为当前石油企业的亟待解决的问题。长庆油田是我国资格较老的油田企业之一，生产设备等也相对较老，因此要加大力度对长庆油田钻井提速提出新的工艺，以确保长庆油田的长盛不衰。本文就长庆油田钻井提速新工艺的一些列问题进行了粗浅的分析和简单的阐述。关键词：钻井提速；长庆油田；钻井提速新工艺；经济发展中图分类号：TE24 文献标识码：A 在长庆油田企业党组织的正确领导下，长庆油田企业牢牢把握着科学发展和构建和谐两大主题，紧紧围绕科学发展大庆油田和创建和谐矿区的要求，坚持脚踏实地，各项事业得到快速发展，其中以钻井提速工程取得重大的成就。钻井提速是油田降低勘探开发成本最有效的途径之一，也是增强油田企业竞争力的重要手段。一、长庆油田钻井提速新工艺重要性随着社会的不断进步，科技的不断进步，经济快速发展，油田企业不断增多，长庆油田需要钻井提速新工艺为其赢得市场的主动权，为其赢得发展的动力，为油田企业的发展奠定坚实的基础，有力的之城和保障长庆油田的大发展。面对着现在经济的快速发展，虽然长庆油田是油田企业的领军企业，但是在竞争如此激烈的竞争中，稍有不慎，就可能导致企业的失败。钻井提速不仅是石油企业降低成本、增强效益、提高竞争力的关键，也是影响是石油探勘的重要因素。目前，长庆油田钻井提速新工艺已经成为令人瞩目的亮点。二、长庆油田钻井提速新工艺措施长庆油田是我国目前为止较为重要的油田之一。因此，国家也非常重视长庆油田的发展情况。长庆油田钻井提速新工艺给油田企业带来了新的血液和新的活力，所以把钻井提速作为长庆油田工作中较为重要的一部分。针对长庆油田的实际，油田企业经研究决定，坚定的推出了"领导重视推进提速、科学管理拉动提速、科学技术引领提速、安全生产保障提速、硬件升级支撑提速、团结协作助推提速、重点突破驱动提速和政策机制激励提速"八项措施。（一）观念提速

连续油管钻井技术研究与应用进展

连续油管钻井技术研究与应用进展连续油管钻井技术在钻井中的应用，拓宽了钻井的广度与深度，并且该技术同其它技术相比，在具体应用过程中，具有较强的经济性，能够使企业获得更好的经济效益。从其目前的具体应用情况来看，其将会成为未来钻井行业在具体施工中的一项常用手段，并且具有不错的应用前景。标签：连续油管；钻井技术；研究连续油管具有柔性刚度及自动化程度高、可带压作业等特性，目前几乎涉及到了所有的常规钻杆、油管作业，成为未来修井作业行业的主导技术之一，在油气勘探与开发中发挥越来越重要的作用。与此同时，随着勘探开发的不断深入，一批低压低渗井、煤层气井、水平井等陆续出现，对井下作业及连续油管技术提出了更高的要求，迫切需要能够进行负压作业的新结构式的连续油管装置。双层连续油管负压作业工艺可有效解决这一技术难题。 1 连续油管钻井创新优势 ①具有很强的控制压强能力，而非平衡油井在具体应用过程中，因为自身存在一定压力，难以完成一些难度较大的作业，在钻井过程中利用连续油管进行作业，一方面能够完成所有压力作业，另一方面对油层也能够起到一定的保障作用，可以使钻井效率得到进一步提升。 ②该技术适合应用在老井侧钻和加深钻进作业中，与一般钻井设备相比，如果在钻井过程中，采用相同的技术参数，连续油管在具体作业过程中为连续油管作业，该方式能够降低约30%左右的成本，经济效益明显。 ③该项技术在具体作业中使用的继电设备小、设备少，噪音小、占地面积小，同时作业中只会出现少量的溢出物，对环境的破坏较小，与绿色发展理念相适宜，尤其适合在海上作业中应用。 ④该项技术提高工艺自动化较快，自动化施工一方面可以能够减少作业人员的劳动量，避免因为劳动人员操作上的失误引发施工故障，另一方面也可以减少企业在一项工作上的投入。此外，设备在具体应用中，装卸操作简单，钻井的作业速度较快，工程的施工周期短，同时油管还具有较强的挠性，能够再弯度半径较小的情况下，完成水平作业。 2 双层连续油管配套工具与功能 2.1 双层连续油管伸缩连接器双层连续油管伸缩连接器主要应用在油气田用双层连续油管连接工具作业时管体与工具之间连接及内外两层连续油管伸缩量补偿调节。外层连续油管连接

油田钻井工具的提速方法探析

油田钻井工具的提速方法探析摘要：塔里木油田存在可钻性差的特点，在钻井施工过程中，通过对提高钻速的问题研究，从钻井工具方面进行创新和改造，保证缩短钻井周期，提高石油钻探效率。关键词：塔里木油田；钻井工具；提速方法塔里木油田的作业区遍布于新疆地区，由于地理环境的影响，石油钻井的难度比较大，为了提高石油钻探的速度，需要从钻井工具方面研究，提速的方法，达到高效钻探的需要。塔里木油田以碳酸盐岩油层为主，钻井硬度比较高的岩层，需要更高的钻井技术支持，才能达到最佳的钻探效果。 1塔里木油田的钻井塔里木油田目前的石油钻探深度已经达到地下八千米，为了缩短钻井周期，提高钻井的效率，采取必要的钻井提速方式，满足塔里木油田石油钻探的需要。由于塔里木油田的个别区块的特点，导致钻探施工难度特别大，地层的井眼段特别长，可钻性能差，地温高，给石油钻探带来了更多的考验。在塔里木油田钻井施工过程中，由于塔北地区的钻机紧张，钻井的数量巨大的特点，引进小型钻机组织施工，达到预期的石油钻探效果。为了提高塔里木油田的石油钻探速度，采用石油钻井新工艺技术，优选高效钻头，实现快速钻进的效果，达到钻井提速的目标。 2钻井工具提速方法研究在塔里木油田，利用贝克休斯螺杆与国产PDC钻头进行组合，与扭力冲击器和进口PDC 钻头组合技术措施，在钻井试过过程中，上部采用一种组合钻具，下部采用另一种组合钻具，提高钻井的速度，达到最佳的石油钻探效果。 2.1创新钻井管理为了提高钻井的速度，创新钻井施工管理，不断更新管理理念。在钻井施工管理方面，将钻井施工设计，地质工程以及试油、试采技术措施结合起来，形成一体化的石油钻探模式，不断提高钻井时效，进而提高钻探的成功率。 2.2钻井质量的保证措施为了保证石油钻探的质量，建立新型的石油钻探的承包模式，将责任追加给施工单位，有效地保证了施工过程中的安全，为提高钻速打下基础，缩短钻井的完井周期，提高钻井的经济效益。 2.3优化井身结构为了有效地提高石油钻探效率，优化井身结构，通过对储层地质信息资料的分析，进行井身结构的优化试验，取得良好的效果，有待于进一步推广。可以将四开三层套管的井筒优

导向钻井技术(讲课版)

导向钻井技术（胜利钻井工程技术公司周跃云）基本概念在定向井、水平井钻井中，为了使井眼轨迹得到合理的控制，世界各国相继开发研究了各种相应的技术，这些技术大致可分为两方面：一是预测技术，一是导向技术。预测技术是根据力学和数学理论，对影响井眼轨迹的各种因素进行分析研究，从而预测各种钻具组合可能达到的预期效果。但目前的预测技术水平远远低于所要求的指标。鉴于此，导向技术应运而生。导向技术是根据实时测量的结果，井下实时调整井眼轨迹。井下导向钻井技术是连续控制井眼轨迹的综合性技术，它主要包括先进的钻头（一般为PDC钻头）、井下导向工具、随钻测量技术（MWD、LWD等）以及计算机技术为基础的井眼轨迹控制技术,其主要特点是井眼轨迹的随钻测量、实时调整。导向钻井技术是随油藏地质的要求和钻井采油地面条件的限制而逐步发展起来的。在这种技术中，井下导向钻井工具处于核心地位，它决定导向钻井系统的技术水平，导向技术则是导向钻井系统的关键技术。

一、导向钻井的工具和仪器定向井技术的进步与定向井工具和仪器的发展是相辅相成的，是密不可分的。定向井钻井实践的需要，设计开发了专门用于定向井的工具和仪器，并在钻井实践中得到完善和提高；随着定向井工具和仪器的发展，极大地推动了定向井工艺技术水平的进步；而工艺技术的进步，对定向井工具仪器又提出了更新更高的要求。胜利油田以及我国定向井发展的历程，充分地说明了这一辩证关系。 1.1 导向工具的主要类型随着定向井、水平井和大位移延伸井的日益增多，各种相应的井下工具相继出现，如弯接头，变壳体马达，各种稳定器等。对这些工具一般要分为两大类：一为滑动式导向工具，二为旋转式导向工具。两者的主要区别在于导向作业时，上部钻柱是否转动，若不转动，则为滑动式导向工具，否者为旋转式导向工具。 1.1.1 滑动式导向工具滑动式导向工具在导向作业时，转盘停止转动并被锁住，只有井底马达作业。调整好工具面，钻进一段时间后，再开动转盘，使整体钻柱旋转，以减少摩阻及改善井眼清洗程度，随后再根据需要进行定向作业。可以看出，这种作业方式要把大量的时间花费在定向作业上，尤其是深井作业更是如此。但其优点是成本低，易于实现。

连续油管钻井技术(总24页)

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业。此后，连续油管钻井技术迅速发展，至1997年，共完成了4000个连续油管钻井项目（见图1）。连续油管钻井技术的迅速发展归功于以下几个因素：连续油管行业已经发展到能提供必要的设备和基本技术的成熟阶段；连续油管钻井技术在市场上具有竞争力，有时甚至占上风；在定向钻井和欠平衡钻井方面处于技术优势地位；油气工业界对于连续油管钻井的能力和局限性有了更多的理解，能更合理地选择钻井对象，最终使连续油管钻井的成功率更高。近年来，连续油管钻井每年达到900～1000口，其中，老井侧钻钻定向井约120口，新钻浅直井约800口。连续油管钻井技术已经成为经济高效地在各种油气藏进行加深钻井、老井侧钻、钻浅井的重要技术，在钻井市场，特别在欠平衡水平钻井市场赢得了地位。连续油管钻井系统的优缺点连续油管钻井系统的优点，包括：一、控制压力能力强，能在欠平衡条件下安全、高效地钻井。二、适合于现有井的加深钻井和侧钻作业，与用常规钻井设备或修井设备达到同样的目标相比，用连续油管可以节约费用25%～40%。三、容易提高钻井工艺自动化水平，操作人员少。四、装备的机动性好，安装、拆卸容易，节约时间。五、起下钻快，钻进快，钻井作业周期短。六、地面设备占地少，适合于地面条件受限制的地区或海上平台作业。七、连

旋转导向钻井技术介绍

旋转导向钻井技术介绍引言近十几年来，水平井、大位移井、多分支井等复杂结构井和“海油陆采”的迅速发展。为了节约开发成本和提高石油产量，对那些受地理位置限制或开发后期的油田，通常通过开发深井、超深井、大位移井和长距离水平井来实现，进而造成复杂结构的井不断增多。目前通行的滑动钻井技术已经不能满足现代钻井的需要。于是，自20世纪80年代后期，国际上开始加强对旋转导向钻井技术的研究；到90年代初期，旋转导向钻井技术已呈现商业化。国外钻井实践证明，在水平井、大位移井、大斜度井、三维多目标井中推广应用旋转导向钻井技术，既提高了钻井速度，也减少了钻井事故，从而降低了钻井成本。旋转导向钻井技术是现代导向钻井技术的发展方向。旋转导向钻井技术旋转导向钻井法是在用转盘旋转钻柱钻井时随钻实时完成导向功能。钻进时的摩阻与扭阻小、钻速高、钻头进尺多、钻井时效高、建井周期短、井身轨迹平滑易调控。此外，其极限井深可达15 km，钻井成本低。旋转导向钻井技术的核心是旋转自动导向钻井统，如图1所示。它主要由地面监控系统、地面与井下双向传输通讯系统和井下旋转自动导向钻井系统3部分组成。 1、地面监控系统旋转导向钻井系统的地面监控系统包括信号接收和传输子系统及地面计算存储分析模拟系统，有的还具有智能决策支持系统。旋转导向钻井系统的主要功能通过闭环信息流监视并随钻调控井身轨迹，其关键技术是从地面发送到井下的下行控制指令系统。 2、地面与井下双向传输通讯系统目前已提出的信号传输方式有4种，即钻井液脉冲、绝缘导线、电磁波和声波。通过比较分析，笔者发现这4种传输方式各有优缺点和应用局限，如表1所示。

3、井下旋转自动导向钻井系统井下旋转自动导向钻井系统是旋转自动导向系统的核心，它主要由3部分构成，即测量系统、导向机构、CPU和控制系统。（1）测量系统测量系统主要用于监测井眼轨迹的井斜、方位及地层情况等基本参数，使钻井过程中井下地质参数、钻井参数和井眼参数能够实时测量、传输、分析和控制。它经历了随钻测量(MWD)、随钻测井(LWD)、随钻地震(SWD)、随钻地层评价测试技术(FEMWD)和地质导向技术(GST)几个阶段。（2）导向机构导向机构代表了目前导向技术的先进水平。按原理不同，导向机构原理可分为: ①导向力原理。推力式（或称偏置式）旋转导向工具和指向式旋转导向工具。推力式旋转导向工具是通过侧向力推靠钻头来改变钻头的井斜和方位。而指向式旋转导向工具是预先定向给钻头一个角位移，通过为钻头提供一个与井眼轴线不一致的倾角来使钻头定向造斜。 ②控制原理。可变径稳定器式旋转导向工具和调制式旋转导向工具。前者是先通过电磁阀调节在伸缩块上的液压，以使导向力矢量满足所需导向目标；再通过定向控制系统进行方位与井斜的控制（图2）。而后者是通过调节涡轮发电机负载电流改变涡轮发电机绕组回路阻抗，以使携带高强度永磁铁的涡轮叶片与稳定平台内的扭矩线圈耦合产生不同的电磁转矩和加速度，进而使旋转换向阀保持一个相对于井壁的固定角度，即工具面角，最终实现控制轴在受控状态下的运动状态改变（图3）。 ③套筒旋转与否原理。全旋转导向工具和不旋转套筒旋转导向工具。全旋转导向工具与井壁动态接触，其旋转控制阀在垂直井段随钻柱一起旋转。不旋转套筒旋转导向工具与井壁静态接触，其外套不随钻柱旋转。

提高深井机械钻速的有效方法

提高深井机械钻速的有效方法杨谋，孟英峰，李皋，李永杰，贾虎（油气藏地质及开发工程国家重点实验室·西南石油大学，成都610500）摘要：从研究深层岩石的物理特性出发，对不同钻井方式下（欠平衡钻井、气体钻井、控压钻井）的破岩机理和效率进行分析，在高压水射流、开发适应地层的破岩工具以及改进井下动力钻具等辅助破岩方面提出了相关见解。关键词：机械钻速；钻井技术；破岩效率随着我国浅层油气资源的不断枯竭，在深部硬地层以及复杂地质条件下寻求油气发现是目前陆地勘探开发的重要工作。在深井钻探中，岩石的物理特性在高温高压下已发生了改变。随着井眼轨迹和井身结构的复杂程度不断增加，钻压的传递和施加非常困难，从而严重降低了传统钻井方法的破岩效率和机械钻速。研究新的破岩方法和机理，形成新的钻井技术，以提高钻井的效率与效益，已成为钻井工程领域面临的事关可持续发展的战略任务。 1 深层岩石的物理特性岩石一般都存在地质缺陷，如裂纹、断裂面、节理、断层、孔洞等，也是由多种矿物晶粒、胶结物等组成的复合体，使得岩石结构呈现非连续、非均匀、各向异性和非弹性等特征， Hudson 将这种材料叫做DIANE 材料。岩石在同一受力条件下，由于其孔隙结构和胶结物的不同，破坏形式存在很大的差别。Terzaghi 方程描述了多孔介质与应力之间的关系，反映了岩石的物理性质和强度特征[ 1 ]，即）（?σμ?σ-+=1t 式中，t σ为垂直方向上的应力（总应力），MP a ；μ为空隙流体压力，MPa ；?为孔隙度，%；σ为平均应力（颗粒间应力或垂直方向分力），MPa 。 2 压差对机械钻速的影响在大多数油井的钻探中，由于泥浆密度偏高或地层压力偏低，以及循环泥浆所产生的附加压力和由钻屑引起的循环当量密度增加，使井底承受较大的附加压力，即产生井底压持效应。大量的试验研究和生产实践都已证明，欠平衡钻井技术、气体钻井技术等钻井方式能很好降低井底的压持效应，提高机械钻速[2 -3]。 2.1 欠平衡钻井技术欠平衡钻井是钻井液液柱压力小于地层孔隙压力，仍大于地层破裂压力，在钻井过程中允许地层流体进入井筒，循环出井，并在地面得到控制的一种钻井方式。欠平衡钻井已经实现了雾化钻井、泡沫钻井、充气液钻井、泥浆帽钻井等钻井方式和低压固井完井技术。 2.1.1 钻井提速机理

50649钻井队安全提速会议要求

捍卫荣誉保工资大干100天会议的序贯落实第三采油厂召开“捍卫荣誉保工资，大干100天”活动后，樊经理到队进行了会议精神的宣贯并对下半年的严峻形势进行了分析。随即50649队队长刘军召集队部大班召开会议，要求在保证各方面安全的前提下加快生产组织，全力做好提速工作。争取在下半年做到安全、提速、精细管理。队部会议中着重强调三方面：安全管理突出“四个落实”。一是落实全员安全责安任。认真落实属地管理，把作业现场划分区域，从队长到场地工明确各自的分管区域和安全责任，逐一签订安全责任书，为快速搬安快速钻进打好基础。二是落实干部岗位职责。严抓干部24小时跟班制度，带班干部根据当班作业工况将工作任务细化量化，把每一项工作落实到人，及时跟踪工作动态，及时制止纠正员工的违章操作行为，确保每一道工序都在安全状态下进行。三是落实隐患排查制度。积极开展“从身边入手，从岗位开始”，开展隐患排查活动，副队长和大班分管一个班组的隐患排查，通过员工自查，岗位互查，干部抽查的形式，对检查中遇到的各类安全隐患立即销项整改。四是落实员工安全考核，对照安全责任书逐点逐条对照考核，每次倒班考核一次，按照三不放过原则，重奖重罚。钻井提速突出“三个加快” 一是加快生产组织，把准生产节奏。保证干部员工思想超前，工

作准备超前，严密工序衔接，针对搬安周期，平均钻速，钻机月速，完井周期等指标做到一口井，一对照，一分析，一总结。找出拖累生产提速的原因所在，集中力量解决问题。开钻前全面开展技术措施宣贯，作业中严格执行各类技术规程，盯好关键环节，预防各类事故的发生；起下钻定期进行钻具探伤，保证下井工具质量完好；技术人员24小时监督技术措施的落实，随时解决施工中遇到的技术难题，确保每项技术措施落实到位，保证安全钻进。二是加快技术提速。在钻井施工中，落实公司生产科要求，一开采用高压喷射技术，大排量高泵压，保证井眼清洁和钻井速度。二开采用个性化PDC+低速螺杆复合钻井，强化井身质量控制和钻井液管理，保证测井一次成功率、下套管成功率、固井合格率100%。在自身严格要求的前提下，加大对相关方施工的督促力度，确保泥浆、定向井施工符合设计要求。三是加快队伍提速。扎实开展“员工培训”活动，试行干部骨干跟班帮教培训法，各班组实行1名熟练工帮2名新员工提高操作技能，1名干部和1名大班挂点班组承包，指导各工序的实际操作，提升员工操作技能，缩短每道工序的作业时间，助推钻井提速。定期开展员工理论技术指导会，从根本上提高员工技术水平，保证每个倒班员工培训不少于3次。现场突出“六个精细” 一是精细钻头使用管理，根据地层针对钻头合理选型，优选钻井参数，与公司生产科密切联系。从每一米进尺上降低钻头成本。完井

连续导向钻井技术在华北油田的应用

ｄ石油钻采工艺２００２年（第２４卷）第６期连续导向钻井技术在华北油田的应用矫绮枫张领臣王合林钟德华李俊禄韩俊杰姚利祥（华北石油管理局，河北深淬０５２２６０）摘要连续导向钻井技术是近年来在现场实施的一项新的钻井技术。华北油田第四钻井工程公司在１２口井上实施了｛盍技术。实施中，根据不同的地层．选择了不同的钻其组合，在连续导向钻进段选田ＰＤＣ钻头，在第ｌ口井的实施中，选Ｊ｝｝了㈣）无线随钻测量仪器，运用自行研制的钻井软件，不断调整钻进枣数，顺利完成１钻井作业。完成的１２口井钻机月速度提高１４１｜｛６。钻井周期降低ｊ９．３４ｄ／口，建井周期降低了ｎ．４４ｄ／口。得出ｊ０８５‘单弯螺杆造斜率可满足井抖不戈于２０’的定向井和复合钻进的要求的结饨．谊技术的应Ｊ｝１表明，连续导向钻井植术可大力拍厂应ｊ｛１。关键词华北油田导向钻井钻具组合井眼轨迹定向井作者简介矫绮枫，１９５７年生。１９８７年毕业于西南石油学院钻井工程专业．现任第四钻井工程公司经理．高级工程师。张领臣，１９６０年生。１９８４年毕业于扭汉石油学院钻井工程专业，现从事科技管理工作，高级工程师。王舍林．１９６１年生。１９８２丰毕业于江汉石油学院钻井专业，１９９８年获工商管理硕士学位。现任工程披术处处长，高级工程师。钟德华．１９６３年生。１９８３年毕业于江汉石油学院钻井工程专业，现任第四钻井工程公司总工程师，高圾工程师。享慢禄，１９５８年生。１９８７年毕业于西南石油学院钻井工程专业，现任公司安全总监。韩俊杰．１％４年生。１９８６年毕业干江汉石油学院钻井工程专业，现任第四钻井工程公司经理助理兼工程技术太队太队长．工程师。娥利祥，１９６６年生。１９８８年毕业于江汉石油学院钻井工程专业，现从事定向井技采管理工作，高捉工程师。连续导向钻井技术是在钻井不问断的情况下及时监测并对井身轨迹进行控制的工艺技术。是继高压喷射钻井、优选参数钻井、科学打探井之后，在钻井行业得到广泛研究，并逐步投入现场实施的一项新型钻井技术。据相关材料报道，海洋钻井和某些发达国家或地区在实施连续导向钻井技术中普遍使用了包括无线随钻测斜仪（ＭｗＤ）、综合跟踪测井（测油层或油层含气量）、可控变向弯接头、可控变径稳定器、井下动力钻具（螺杆）、新型Ｐ【）ｃ钻头等先进的工艺、仪器和工具。其特点是高投入、高效益，从而将钻井速度和质量提高到一个新的阶段，使钻井综合成本明显降低。国内陆上几个油田借鉴国外和海洋导向钻井的工艺技术，结合本油田的具体情况相继开展了该技术的研究与应用。使钻井速度和井身质量得以提高，绕障井钻井顺利得以实施。华北油田结合本油田的技术水平、经济实力和地层特点开展了导向钻井技术的攻关，简化了国外和海洋导向钻井所使用的高成本的仪器和工具，代之以低成本的成熟工艺和设备、仪器，总结出了一套适合本油田特点的导向钻井技术。ｌ连续导向钻井实施前期的准备１Ｉ工具仪器的准备１１１螺杆的选择单弯螺杆的角度是关键参数之一．必须根据实际情况进行优选，角度太大时导向段井眼曲率变化大，容易引起各类复杂情况发生，调节工具面时很难掌握，不宜调整，且钻具承受的弯曲应力过大，易引发钻具事故。角度太小时调节井眼轨迹的滑动导向段的长度增加．不利于钻井速度的提高，且难以大幅度调整井眼曲率。一般情况下推荐使用单弯螺杆的度数应为Ｏ．７５’～１．０９。１１．２稳定器尺寸的选择常规定向井钻井时．在ａ２１６ｍ井眼中稳定器的外径一般要大于等于２１０ｎｎ．而在连续导向钻井中，如果稳定器外径较大，就会使已有一定弯度的钻具承受过大的弯曲应力，加速钻具的疲劳破坏。选择的稳定器外径为２０８Ⅲ和２０４Ⅱｍ２种，眭独４ＨＩｌｌ的稳定器使用比例更大。ｌＩ３测量ｉ具的选择常用的定向井测量仪器有　万方数据万方数据

连续管钻井技术

连续管钻井技术一．、连续管钻井的发展历程连续管(Coiled Tubing)起源于第二次世界大战期间，自20世纪60年代开始用于石油工业。迄今已有40多年的历史，在20世纪，其发展过程大致分为3个阶段，即60年代初至70年代初的初期发展阶段、70年代至80年代的发展“停滞”阶段和80年代末以后的扩大发展阶段。连续管钻井(Coiled Tubing Drilling，简称CTD)技术的发展和应用始于90年代初，目前仍处于研究和开发的初期阶段。连续管强度由最初的屈服强度345 MPa，现已提高到758 MPa，2O世纪9O年代连续管用于钻井。随着连续管在钻井中的应用，连续管的尺寸由 60．3 mm，增大至88．9 mm。1995年连续管钻井已猛增至356口井，1996年超过了410口井，1997年大约有600多口井。用连续管所钻的定向井和水平井也比原来预计的要多得多。美国和加拿大是连续管钻井最活跃的两个国家，占全世界用连续管所钻井的80 左右，另外，法国、荷兰等国家也有不少连续管钻井。目前，世界上的一些大的石油公司和服务公司都在开展或参与连续管钻井作业，其中，Halliburton、BJ Services、Baker Hughes等油田服务公司占据优势。人们最初预测连续管钻井技术将主要用于直井钻井，但是，它在定向井和水平井钻井中的应用大大超出了人们的想象。在低油价和作业成本增加的情况下，未来几年内连续管钻井数量可望有较大幅度的增长。事实上，连续管作业机早在上个世纪50年代末就已研制出来，连续管钻井工作也在上世纪70年代开始进行。但由于连续管技术对钻井的适应性、连续管钻井工具及技术的配套等原因，使得连续管钻井直至20世纪90年代才真正进入钻井行业应用。二、连续管钻井的优缺点 1．优点大多连续管用于侧钻井、小井眼钻井、欠平衡钻井及过油管作业等，具有较强的作业优势。与常规钻井相比，连续管钻井主要具有以下优点。 ①由于井场占地少，连续管钻井技术适合于地面条件受限制的地区和海上平台作业。 ②适用于小井眼钻井，降低钻井成本。 ③在老井重钻(加深钻井或侧钻井)作业中，因连续管直径小可进行过油管作业，无需取出老井中现有的生产设备，从而实现边钻边采的目的，可显著节约成本，适应老井重钻的这一潜在的大市场。 ④利用连续管进行欠平衡钻井作业，注入头下安装水力封隔进行边喷边钻，不仅可确保安全、提高机械钻速，而且可减少泥浆漏失、防止地层伤害和增加产量。 ⑤由于是钻小井眼，减少了设备和人力的投入，从而降低了作业成本。根据国外的经验，与用常规钻井或修井设备达到同样的目标相比，用连续管可以节约费用25 (挪威北海Ula油田)～40 9／5(阿科阿拉斯加公司在普鲁德霍湾)。在钻机搬迁费高的地区，用连续管进行无钻机过油管重钻甚至比常规重钻井节约 50 以上的成本。 ⑥其他优点：由于连续管不需接单根，因而在起下钻过程中能够连续循

2020年钻井公司提高装备能力实现提速提效

钻井公司提高装备能力实现提速提效提高装备能力，实现提速提效 --中原钻井公司近两年，西北油田分公司、***油田公司都把钻井提速、增储上产作为工作重点。西北油田加大巴麦地区勘探力度，召开了“巴麦地区钻井提速提效”会议、“70120钻井队钻井现场会”“，提出了巴麦地区钻井提速20%的目标。***油田在中古区块、哈拉哈塘区块开展钻井提速竞赛活动。面对两大甲方的这一新形势和新要求，公司紧紧抓住机遇，坚持以科学发展观为指导，以打造石油工程铁军、树立中原钻井品牌目标，以科技进步为手段，以提高装备能力为保障，深入开展“比学赶帮超”和“三创一建”竞赛活动。实现快速高效钻井，提高经济效益和社会效益。围绕这一目标从管理、技术、装备、安全环保等方面加强工作力度，取得了显著成绩。在钻井提速提效的大赛中，公司装备部门认真分析装备现状，加强装备管理力度，查找装备薄弱环节，认识到提高装备能力是钻井提速提效的重要基础。因此装备管理部门从提高装备能力方面做了大量扎实有效的工作，取得了明显效果。一、 ***探区装备现状

1、公司装备情况和市场分布区域化管理以来公司主要服务于西北油田分公司、***油田、油田、吐哈油田。目前钻机主要分布情况为：西北油田23台、***油田11台、油田2台、吐哈油田2台；国外伊朗项目1台。 2、 ***探区钻机配置情况设备配置较高的是***第四勘探公司，该公司最高配置钻机是 ZJ90DB钻机一台。动力为5台CAT3512B柴油发电机组，泥浆泵为3台F2200HL高压泥浆泵，循环系统额定压力为52Mpa。该公司还有一部ZJ70D钻进配套了F2200HL高压泥浆泵。二、公司装备主要薄弱环节 3、固控设备老化，更新速度慢，特别是振动筛、离心机、钻井液清洁一体机等关键固控设备性能不能满足高性能泥浆处理要求，制约钻井提速提效。三、多方面入手提高装备能力