石油钻井自动化技术关键技术的应用研究

石油钻井自动化技术关键技术的应用研究
石油钻井自动化技术关键技术的应用研究

石油钻井自动化技术关键技术的应用研究

钻井是石油生产中的重要环节,关系到石油生产的产量及质量。为提升我国经济的整体实力,推进工业领域各行业的发展,利用先进的自动化技术提升企业的钻井技术已发展成为必然趋势。本文对我国石油开采现状进行了简单分析,然后从勘测、存储、调控三方面列举了自动化技术在钻井中的应用。

标签:石油;钻井;自动化

1 概述

钻井是石油勘探与开发过程中必不可少的环节之一,技术密集、资金密集是钻井环节的主要特征。随着经济的不断发展,各领域对石油的需求量不断增加,全球石油资源可持续利用问题将更加突出,这就为石油生产各个环节提出了新的挑战。钻井技术作为石油生产中的重要环节之一,同样面临着新的挑战,需要相关的从业人员认真规划、研究并解决当前面临的技术难题。

2 我国石油开采现状分析

我国石油资源总量相对来说比较丰富,但由于我国经济的快速发展,各领域对于石油的年需求量也在急剧上升,这就给石油企业的生产提出了较为严峻的挑战,石油企业不仅要提高石油的产量,还应提高原油的质量,以满足各生产领域的需求。我国石油开采技术相对于国外先进的开采技术,仍存在一定差距,石油开采相关的设备技术含量相对较低,严重影响了石油的开采效率以及原油的质量。传统的石油开采技术在具体的操作上仍处于粗放式开采,这就降低了原油的质量,无法达到现代企业生产对原油质量的要求,必须通过后期的技术处理提升原油的质量,以满足生产的需求,这就大大延长了成品油的生产周期,降低了石油企业的经济效益。

石油开采作为一项技术密集型产业,对开采技术的要求相对较高,投入的成本自然较高,这就造成了我国石油企业面临着投入成本回收困难的难题。资金投入与经济效益之间的巨大差距,造成大部分没有先进设备或先进技术的石油企业不敢贸然投入开发资金。国内缺乏石油开采领域的核心技术产权,若引入国外的新型设备,需要消费大量的资金,这就加重了石油企业的投资成本,造成我国成品油价格居高不下,降低了我国石油产业在国际市场上的竞争力。要提高我国石油产业的综合实力,应从提高开采技术方面入手,对落后的技术设备进行更新升级,充分利用先进的自动化设备提升我国石油企业的开采效率。

3 自动化技术在石油钻井中的应用

3.1 勘测智能化技术石油勘测是石油钻井的前提,利用先进的自动化技术,对原油资源区域进行有效检测,可为提高钻井效率提供前提保障。

石油钻井新技术研究毕业论文

石油钻井新技术研究毕 业论文 Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】

中国石油大学(华东)现代远程教育毕业设计(论文) 题目:石油钻井新技术研究 年级专业层次:2013秋中原油田钻井技术高起专培训班学生姓名:xxx学号:000000 中国石油大学应用技术学院 论文完成时间:2015年3月1日

石油行业日益发展的今天,需要越来越多的专业人才来提升行业水平。并且石油工业现在是现代行业的重中之重,钻井技术以及采油方法成为了发展这个行业的关键,固井和完井技术的先进则决定着油水井的增产、增注。石油钻井是一项复杂的技艺工程,需要诸多方面的工种协调密切配合才能使钻井顺利完成。钻井主要的工种有钻井、内燃机、石油泥浆。这是紧密联系的三兄弟。有人形象比喻说:“石油内燃机犹如人的心脏、钻井液(泥浆)犹如人的血液、石油钻井犹如人的骨骼。”我认为这种比喻有一定的道理。石油钻井就是由这三种主要的工种组成的一个完整的钻井体系。钻井技术不断发展,对钻井液要求越来越高。本文从套管钻井新技术、连续油管钻井新技术等几方面对现今钻井新技术进行阐述分析。 关键词:钻井;石油钻井;钻井新技术;套管钻井;水基钻井液;无渗透钻井液

2.1.2山前高陡构造和逆掩覆体防斜问题 (2) 2.1.3钻头选型和钻井效率问题 (2) 2.1.4井漏问题 (2) 2.1.5井壁稳定和井深结构问题 (3) 2.1.6固井问题 (3) 2.1.7深井钻进中套管严重磨损问题 (3) 2.2重点研究方向 (3) 2.2.1提高钻前压力预测精度 (3) 2.2.2高陡构造防斜打快 (3) 2.2.3防漏堵漏技术 (3) 2.2.4特殊工艺井技术 (4) 2.2.5小井眼钻井配套技术 (4) 3.1.2套管钻井的优点 (5) 3.1.3套管钻井的范围 (6) 3.1.4套管钻井的准备条件 (6) 3.1.5套管钻井的参数设置 (6) 3.2水基钻井液新技术 (7) 3.2.1无渗透钻井新技术 (7) 3.2.2水基成膜钻井液技术 (7) 3.2.3纳米处理剂基础上的钻井技术 (8) 3.3应用钻井新技术控制污染 (9) 3.3.1小井眼钻井工艺 (9) 3.3.2多功能钻井液技术 (9) 3.3.3分支井钻井技术 (9) 3.3.4应用新型钻井液体及添加剂 (9)

页岩气钻井关键技术及难点研究

页岩气钻井关键技术及难点研究 摘要:页岩气属于非常规天然气资源,国外的页岩气开发已经积累了一定的经验。我国的页岩气开发处于初级阶段,为了更好地开发页岩气,结合我国页岩气 井钻探的实际情况,对页岩气钻井关键技术进行研究,解决钻井的难点问题,不 断提高页岩气井钻探的效率。 关键词:页岩气;钻井;关键技术;难点分析 我国页岩气资源丰富,普遍存在分布广、丰度低、易发现、难开采等特点, 是具有自生自储、低孔低渗、无气水界面、大面积连续成藏的低效型气藏资源。据在川南和滇北地区的页岩气完钻井统计显示,页岩气开发主要存在地层不确 定因素多,压力及流体性质难以预测; 泥页岩和致密砂岩易水化膨胀、易破碎, 井壁不稳定; 固井易气窜,完井困难; 储层易损害,采收率低; 钻井速度慢,钻井 周期长; 开发技术难度大,钻井成本高等问题。为获得较高的钻井收益率,需要 掌握页岩气藏地层特点,预防和克服井下复杂情况,加快页岩气优快钻井配套 技术研究,实现我国非常规油气资源开发的突破与发展。 1.页岩气钻井关键技术 1.1页岩气进入井眼途径 页岩气井中,页岩气进入井眼的过程如下:在钻井、完井压降的作用下,裂 缝系统中的页岩气流(游离气)向井眼并且基质系统中的页岩气(吸附气)在基 质表面进行解析;在浓度差的作用下,页岩气由基质系统向裂缝系统进行扩散;在流动势的作用下,页岩气通过裂缝系统流向井眼。页岩气进入井眼途径复杂, 是钻井过程中的关键之一。 1.2钻井井位部署 页岩气的吸附气含量达到25 %~85 %,同时没有远距离的运移和聚合,因此,其开采必须借助于现代化的压裂工艺,通过进一步扩充裂缝,连通相关的孔隙, 从而获得一定产能的页岩气。以前由于压裂工艺和设备的限制,导致无法获得具 有工业价值的页岩气。现代设备和技术的快速发展,是目前页岩气工业能够快速 发展的重要因素之一。 1.3浅层大位移井 大位移井是在定向井、水平井技术之后又出现的一种特殊工艺井。大位移井 的定义一般是指井的水平位移与井的垂深之比等于或大于 2 的定向井且井斜角大 于 60°,具有很大的水平位移和很长的大井斜稳斜井段。地质导向工具、旋转导 向钻井系统、闭环钻井、先进的随钻测量系统、新型钻井液、先进完井工具得到 开发和应用,促进了长水平井钻井技术的迅速发展,目前已经钻成了水平位移超 过 10 000 m,最大水平段长度已达 6 000 m 以上。目前国内浅层大位移水平井钻 井研究情况非常缺乏。 2.页岩气水平井钻完井技术的难点分析 2.1井眼轨迹优化设计及控制 由于页岩气储层渗透率低,为了实现页岩气的高效开发,必须进行大量水平 井钻井,而长水平段水平井钻井过程中,如何有效降低摩阻扭矩,如何实现井眼 轨迹精确控制则是需要解决一个难点。为了获得更好的压裂效果、沟通更多的 天然裂缝以及井壁稳定的考虑,水平井眼轨迹通常设计为沿着最小水平地应力 方向,同时,为了降低钻井成本,国外多采用多井平台长水平段水平井开发,即 每平台 6~8 口水平井,最多可达 24 口井,水平段长度通常介于 1000~1500m,

井筒钻井新技术介绍

钻井新技术介绍 交流材料 编写人:刘修善刘月军 华北石油管理局钻井工艺研究院 2001年11月

目录 一、水平井钻井技术·····························································································2 二、分支井钻井技术·····························································································5 三、大位移井钻井技术···························································································8 四、地质导向钻井技术······················································································11 五、深井超深井钻井技术 ··················································································14 六、欠平衡钻井技术··························································································18 七、小井眼钻井技术··························································································21 八、连续油管钻井技术······················································································24

石油大学《钻井新技术》复习资料

石工1207《钻井新技术》复习资料 1.1 写出以下名词的解释或定义。(10分) 多分支井钻井:多分支井是指在一口主井眼的底部钻出两口或多口进入油气藏的分支井眼(二级井眼),甚至在从二级井眼钻出 三级子井眼。 几何导向钻井:由井下随钻测量工具测量的几何参数:井斜、方位和工具面的数值传给控制系统,由控制系统及时纠正和控制 井眼轨迹的钻井工具。 地质导向钻井:用地质准则来设计井眼的位置,对准确钻入油气目的层负责的钻井方式。 套管钻井:使用套管或尾管作为钻柱进行钻进,在一个钻井过程中同时完成钻井及固井作业。 控压钻井:是一种精确控制整个井筒环空压力的钻井技术,能有效解决窄窗口钻井过程中出现的喷、漏、塌、卡等多种复杂情况, 避免地层流体侵入井筒,减少井涌、井漏的发生。 泥浆帽钻井():是液相欠平衡钻井的一种,指环空、节流阀关闭,环空施加重稠的流体(所谓的泥浆帽)而清稀的钻井液通过 钻具进入地层实现边漏边钻的一种钻井方式。 1.2根据课程学习对现代钻井技术包含的内容和未来钻井技术发展方向做一简单评述。(10分) 内容:水平井钻井技术、大位移井钻井技术、多分支井钻井技术、旋转导向钻井技术、地质导向钻井技术、小井眼钻井技术、套管钻井技术、柔性管钻井技术、随钻测量钻井技术、钻井信息应用技术、智

能钻井技术。 方向:1.钻井技术的发展将以信息化智能化、综合化、现代化为特点,并以实现自动化钻井阶段为目标;2.在世界石油资源的主要地区和复杂地区的工作量将增大,在极地、远海、深层和复杂油气田江钻更多的井;3.钻井技术将按三个层次发展,即成熟技术集成化,在研究技术工业化、高新技术和创新工程加快引入和发展;4.钻井工程的理论研究将更加系统化及成熟。 1.3根据课程学习分析我国钻井技术发展现状、存在问题和努力方向。(10分) 差距:我国在智能钻井、智能完井、复杂结构井、多分支井、大位移井和柔性管钻井完井等方面几乎还是空白或刚刚起步。钻井信息技术、随钻测量技术和深井技术(尤其是深初探)方面差距较大。水平井的应用还未达产业化的程度。钻井总体差距约为5-10年。 问题:我国钻井技术基本上还是以跟踪为主,创新成果不多。 今后:今后应明确目标、集中攻关、强调研究及开发有自主知识产权的创新工程及技术。应加强钻井理论研究,如钻井预测理论等,面向21世纪钻井技术的发展关键在人才,如何培养为钻井服务的创新人才和胜任国际全球化竞争的队伍迫在眉睫。 1.4 写出十种以上钻井新技术的中、英文名称。(10分) 水平井钻井技术: 大位移井钻井技术: 多分支井钻井技术: 旋转导向钻井技术:

关于石油钻井技术现状探讨

关于石油钻井技术现状探讨 发表时间:2019-01-17T15:31:03.597Z 来源:《防护工程》2018年第31期作者:王飞 [导读] 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。 陕西煤田地质油气钻采有限公司陕西西安 710054 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:石油钻井技术;发展现状;方案;发展趋势 引言 石油是一种比较珍稀的不可再生资源,在我国的经济建设以及社会发展的过程中,石油发挥了不可替代的作用,但是石油钻井工程是一项相对复杂的工程,在开采过程中,务必要做到相对谨慎,以确保最大可能的减少对油气资源的破坏。在进行油气资源勘探过程中,相关勘探技术人员必须对油气层的地质情况有一个比较清楚的了解,之后再利用各类技术手段对地下油气资源构造进行勘探,对地下油气田的含油气情况以及储量进行估算,最后再由石油开采工作人员将地底的油气资源从地下有效开采出来。因此,石油钻井技术的发展有助于石油的勘探工作的进行,对于增强我国工业水平的,提高我国经济水平以及提升我国综合国力有着十分重要的意义。 一、石油钻井技术发展现状 1、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。 2、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。 3、石油深井以及超深井钻井技术 随着石油的不断开采,石油已经从浅层开采转向深层开采,这就对石油深井和超深井钻探技术提出了有要求,因此我国在这方面的科研技术支持及投入较大,并经过多年的研发实践,同样取得了重大突破。仅截止到2008年我国就完成了近三百口井,其绝大部分都是以深井和超深井为主,随后,我国更是加大了深井和超深井钻探技术发展的支持力度,对其技术的应用频次也愈加提高,在技术层面同样取得了有效的提升。 二、促进我国石油钻井技术提高的方案 1、结合国外先进技术,加快自主研发技术 当前我国的科技水平与科研力量还比较薄弱,同发达国家相比我国还存在着一定差距,因此我们应当借鉴国外的一些先进技术以及经验成果,学习和消化国外的先进技术,然后努力加快我国石油钻井技术的发展。通过对国外先进的水平井钻井技术进行研究和分析,可将其运用于大多数类型的油气田开采的技术特点,促进我国对这种技术的研究,使得该项石油钻井技术的应用范围得到扩大。另外,学习和研究国外可以测量钻井斜度的技术,通过灵活运用,以解决我国的井斜问题,使得钻井机械的钻井速度得到提升,钻井效率得到提高。同时,要借鉴国外技术,加强我国技术研发力度,降低复杂情况下油井开采难度,增加油井的开采效率。 2、培养专业的钻井技术人才 由于技术人员安全意识以及专业素质不高,极易造成安全事故,所以务必要加强对石油钻井技术人员的安全教育以及专业技能培训工作,使得技术人员的安全施工知识得到提高,安全生产意识得到增强。专业技术人才是实施油井开采工作的关键,是促进钻井技术创新的重要力量,因此对钻井技术的研究加大资金的投入,培养一批具备专业技术知识且具备安全意识的钻井技术人员具有十分重要的意义。技术人员需要转变原先的错误观念,借鉴国外的先进技术,学习新知识新理论,在旧的技术上善于突破与创新,提出新的想法和思路,然后结合我国的石油钻井方面的专业技术知识,以不断促进我国石油钻井技术的革新。 三、石油钻井工程技术的发展方向 1、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。 2、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

煤层气钻井中的几个关键技术问题

煤层气钻井中的几个关键技术问题 2008-11-17 来源 关于煤层气 1.1煤层气的成因及主要成份 煤层气是一种在含煤岩层中,以腐植性有机物质为主的成煤物质在成煤过程中自生、自储式非常规的天然气,俗称瓦斯,主要成分为CH4,占90%以上。煤层气在煤层中生成,并以吸附、游离状态储存在煤层及邻近岩层之中。 1.2煤层气的危害 煤层气一直被看作是对煤矿开采造成严重安全威胁的有害气体,在煤炭开采史中,由于煤层气导致了多起瓦斯、煤尘爆炸事故和煤与瓦斯的突出事故。煤层气的主要成分甲烷是具有强烈温室效应的气体,其温室效应要比CO2大20倍,散发到大气中的甲烷污染环境,导致气候异常,同时大气中的甲烷消耗平流层中的臭氧,而臭氧减少使照射到地球上的紫外线增加、形成烟雾,还可诱发某些疾病,危害人类健康。 1.3煤层气的利用 另一方面,甲烷作为煤层气的主要成分,其常温下的发热量为3.43~ 3.71MJ/Nm3,其热值与天然气相当,是一种高效、洁净的非常规天然气,可以用作民用燃料,也可以用于发电和汽车燃料,还是化工产品的上等原料,具有很高的经济价值。 1.4山西沁水潘庄矿区煤层气开发 山西沁水潘庄矿区煤层气开发已经初具规模,其中由中联公司开发的煤层气井日产气量平均在2000m3以上,主要用作化工及工业燃料、汽车燃料等,山西晋城煤业集团所属的寺河煤矿正在建设全国最大的120MW燃气轮低热值煤层气发电站。 1.5煤层气钻井工艺 煤层气钻井工艺基本和石油钻井工艺相似,都是在井眼钻成后,全井下生产套管,固井,然后通过射孔、压裂等工艺,最后达到采气的目的。一九四队从2006年8月起在山西沁水县为中联公司施工煤层气井,已成功完井6口,进尺2800多米,实现产值300余万元。本文结合煤层气井施工的实际,提出煤层气井钻井施工中防止井斜、钻井液固相控制、煤层钻进、下套管和固井这四个关键性技术问题。 2.煤层气钻井施工中的几个关键技术问题 2.1钻井防斜 2.1.1煤层气钻井对井斜的要求 由于在钻井完成后,还要进行射孔、压裂、安装井下装置等后续施工,对于钻井质量中的井斜有严格的要求,井深500m井斜0~1.0°为优质,1.0~2.5°为合格,超过2.5~3.0°为不合格,超过3.0°为报废。 2.1.2造成井斜的主要原因

地热钻井技术

地热钻井技术 作者:发布时间:2006-05-2200:00:00 来源: 地热钻井技术的发展 1、井身结构及套管结构: 70-80年代井身结构多为:153/8″+81/2″,相应套管结构为103/4″(表层) +51/2″(技套和采水套管)组合。 90年代中期至今,随着单井的热储层埋深、岩性、构造等的差异和石油钻井先进技术不断与地热钻井的融合,井身结构也由单一变为因井而宜,多样化并存。常选用的有: A.井身结构:171/2″(表层)+121/4″(置泵段)+81/2″(技套+采水段) 套管结构:133/8″(表套)+103/4″(置泵管)+51/2″(技套+滤水管) 典型井为1994年所完成的“陕西省邮电管理局地热井”。 B.井身结构:171/2″(表层)+121/4″(置泵段)+95/8″(技套+采水段) 套管结构:133/8″(表套)+103/4″(置泵管)+7″(技套+滤水管)典型井有1997年所完成的西安市“中国通信建设第二工程局地热井”,1998年完成的渭南华阴市“中国兵器工业零五一基地地热井”等。值得说明的是,当时地热市场上采用A、B两种结构在施中均是分段钻开,分段下套管,最后将技套和滤水管串插入置泵管并重叠一段,用水泥强行自上往下挤入重叠段连接、封固的方法,其弊端有: ①.滤水管需插入井底,从而其对位率受制于井底沉砂之多少,难以保证; ②.挤水泥固井时水泥浆的压差会加剧水层部位泥浆对水层的污染;

③.固井候凝延长了水层部位泥浆静置时间,增加了洗井难度。针对以上弊端,在施工过程中采用了一次连续钻开置泵段和全部采水段,然后将置泵段与采水套管用自行设计的变径装置连接,完钻后一次下入井内的工艺,有效地解决了上述问题,钻成了一批高质量地热井,也使该种工艺成为后来钻凿孔隙型地热中—深井的各家首选方案。 C.井身结构:171/2″(表层+置泵段)+95/8″(技套+采水段) 套管结构:133/8″(表套和置泵管一体)+7″(技套和滤水管) 该方案是基于地热深井泵泵体,功率不断增大而改型的,在实施过程中,置泵管与水层套管之间三普自行设计了套管悬挂装置和软金属密封装置,有效地避免了前述I、H普通方案中的问题,该方案在完成的“陕西省省委地热井”中取得了巨大成功。 D.井身结构:171/2″(表层)/121/4″(置泵段)+95/8″(技套段)+81/2″(采水段) 套管结构:133/8″(表套)/103/4″(置泵室)+7″(技套)+81/2″(裸眼采水段)该方案用于基岩采水层地热井,典型利用为西安市临潼区“骊山微电子公司地热井”。2001年后在北京施工的地热井也多采用类似方案。 2、钻井工艺 占领地热市场开发市场优势在于将石油钻井中先进、成熟的工艺与相关水文、地热施工进行了有机地结合。充分利用现有设备,优选钻头和机械参数,积极推广和采用近喷射钻井,大大提高了钻井效率,缩短了建井周期。1994年西安地热市场主要由水文钻机占领,钻井速度慢,风险大,半年一口井,台月效率不足500米,而石油钻机创造了17天完成2013米,28天完成全部测试工作的记录,台月效率提高到3300多

石油勘探钻井技术的研究

关于石油勘探钻井技术的研究分析 摘要:本文从深层石油储层的相关概念谈起,然后系统的分析了我国深层石油储层油气富集区勘探的注意事项及相应技术难点的 解决方案,紧接着就我国深层石油储层的勘探钻井技术进行了详细的说明,并对我国深层石油储层勘探钻井技术的发展前景进行了展望。 关键词:石油勘探;钻井技术 abstract: this article from the deep oil reservoir related concepts about, then system analysis of our deep oil reservoir fujiou attention of oil and gas exploration and the corresponding solutions to technical difficulties, and then deep oil reservoir in our country the exploration drilling technology makes a detailed instruction, and the deep reservoir exploration in china oil drilling technology development prospect. keywords: oil exploration; drilling technology 1石油储层的概述 为了更好的使读者能够对深层石油储层有一个全面的认识,以下将从深层石油储层的定义、深层石油储层的类型这二个方面来对深层石油储层作概要性说明。 1.1 深层石油储层的定义

石油钻井的一些基本概念

目录:石油世界 浏览字体:大中小1钻井知识 钻头 钻头主要分为:刮刀钻头;牙轮钻头;金刚石钻头;硬质合金钻头;特种钻头等。衡量钻头的主要指标是:钻头进尺和机械钻速。 钻机八大件 钻机八大件是指:井架、天车、游动滑车、大钩、水龙头、绞车、转盘、泥浆泵。 钻柱组成及其作用 钻柱通常的组成部分有:钻头、钻铤、钻杆、稳定器、专用接头及方钻杆。钻柱的基本作用是:(1)起下钻头;(2)施加钻压;(3)传递动力;(4)输送钻井液;(5)进行特殊作业:挤水泥、处理井下事故等。 钻井液的性能及作用 钻井液的性能主要有:(1)密度;(2)粘度;(3)屈服值;(4)静切力;(5)失水量;(6)泥饼厚度;(7)含砂量;(8)酸碱度;(9)固相、油水含量。钻井液是钻井的血液,其主作用是:1)携带、悬浮岩屑;2)冷却、润滑钻头和钻具;3)清洗、冲刷井底,利于钻井;4)利用钻井液液柱压力,防止井喷;5)保护井壁,防止井壁垮塌;6)为井下动力钻具传递动力。 常用的钻井液净化设备 常用的钻井液净化设备:(1)振动筛,作用是清除大于筛孔尺寸的砂粒;(2)旋流分离器,作用是清除小于振动筛筛孔尺寸的颗粒;(3)螺杆式离心分离机,作用是回收重晶石,分离粘土颗粒;(4)筛筒式离心分离机,作用是回收重晶石。 钻井中钻井液的循环程序 钻井液罐经泵→地面管汇→立管→水龙带、水龙头→钻柱内→钻头→钻柱外环形空间→井口、泥浆(钻井液)槽→钻井液净化设备→钻井液罐。 钻开油气层过程中,钻井液对油气层的损害 主要有以下几种损害:(1)固相颗粒及泥饼堵塞油气通道;(2)滤失液使地层中粘土膨胀而堵塞地层孔隙;(3)钻井液滤液中离子与地层离子作用产生沉淀堵塞通道;(4)产生水锁效应,增加油气流动阻力。 预测和监测地层压力的方法 (1)钻井前,采用地震法;(2)钻井中,采用机械钻速法,d、dc指数法,页岩密度法;

地热井施工程序

地热井施工程序地热钻井是地热资源开发的重要环节, 又是与地热资源勘查、开采权的取得紧密相关, 目前通行的作法遵循下列程序: 序号程序 1 向行政主管部门申报地热资源勘查许可证; 2 委托地质勘查单位进行地热源勘查并编制提出可行性论证报告; 3 上报主管部门组织专家评审论证报告并提出评审意见; 4 申报行政主管部门“钻地热井许可证”(附: 可行性报告及评审意见、钻井设计等必须材料); 5 委托钻井施工单位; 6 委托钻井施工质量监理单位; 7 钻井施工开工仪式与现场技术交底; 8 钻井地质编录与地球物理测井; 9 钻井井管(井口管、表层管、井壁管或滤水管)下入与固井; 10 钻井洗井与井产能测试; 11 编写并提交完井报告, 内含地质、钻井施工及质量监理三部份; 12 地热钻井成井质量现场验收。 ·地热钻井施工关键环节 地热钻井能否取得成功必须在一份好的可行性论证报告为依据所编制的地质设计指 导下, 正确的组织钻井施工, 并把握好以下几点: a. 钻机设备选型应留有加深钻进深度的余地; b. 尽可能保持钻井的垂直,以降低井内事故和井壁管受磨损; c. 准确的钻井地质编录, 正确地进行地质分层, 依据钻井中的地质变化对可能出现的问 题作出判断并找出对策; 及时修改完善地质设计; d. 保持合理的井身结构并严格的固井: 表层管口径及下入深度应充分考虑取水设备口径 和下入深度的需要; 井壁管应下入热储一定深度并严格封闭热储顶板上部各层位; 尽可 能做到3 径或4径至孔底; e. 严格使用冲洗液钻进, 热储层内钻进严禁使用稠泥浆; f. 及时进行地球物理测井:下入表层管、井壁管前及达到设计深度时均应测井,以结合地质编录进行地质分层、了解地层温度变化和热储的渗透性、含水性特征,指导钻井施工; g. 搞好洗井与产能测试钻井完工应及时进行洗井和产能测试, 严禁停滞时间过长, 洗井应针对热储地层特征、钻井深度、使用泥浆性质和稠度采用不同的方法; 产能测试应满足规范的要求。

钻井技术概况及新技术简介

钻井新技术 吴红建137******** QQ:286657189 E-mail : whj_818@https://www.360docs.net/doc/ba561283.html, 石油工程学院 2014年9月

目录 钻井技术概况 1 钻井新技术简介2

(1)油气勘探发展现状 我国陆上剩余油气资源丰富,剩余油气资源量集中在岩性地层油气藏、前陆盆地、叠合盆地中下组合与成熟盆地精细勘探等四个重点勘探领域。 油气勘探开发发展现状与趋势 石油资源 255 73.63 181.4 50100150200 250300可采资源 探明可采储量 剩余可采资源量 亿吨 天然气资源 27.5 3.36 24.1 5 10152025 30可采资源 探明可采储量 剩余可采资源量 万亿立方米 资源探明率 29% 资源探明率 12%

针对六个趋势,亟需发展新一代石油地质勘探理论和配套的勘探工程技术,为勘探部署提供科学指导和技术支撑。 复杂化,呈以下趋势: 从简单构造向复杂冲断带发展从中浅层 向深层、超深层延伸 成熟盆地 进入精细勘探阶段 天然气勘探 进入了快速发展时期从构造圈闭 向岩性地层圈闭发展 从碎屑岩为主向 碳酸盐岩和火山岩勘探发展 油气勘探六大趋势

钻井工程的特点 (1)钻井工作量和井数不断增加 1999~2007年钻井数对比 年199920002001200220032004200520062007全世界49410719407547468631747188427893803118164125447美国187002999432894289103049837257377105396260335加拿大125001848018017142001962221671242053115230494俄罗斯211055775140550046504630487038504581中国石油730463736746667778858873105771178213800

钻井队现场施工技术关键点项

渤钻第一钻井公司钻井队现场施工技术关键点项 生产技术科更新时间:2009-2-6一、钻进阶段(包括取心) 序 号 关键点主要项目现象原因分析 1 指重表 钻具原悬重 增加①井深增加;②钻井液密度降低;③井喷预兆。 减少①钻井液密度增加;②井喷预兆;③钻具断。 上提与下放 阻力 增加 ①井深增加;②钻井液摩阻增加;③上提、下放刚 性钻具进入狗腿、缩径井段;④卡钻预兆。 减少①钻井液摩阻减少;②钻具断。 2 泵压表循环压力增加 ①井深增加;②钻井泵冲数增加;③钻井液密度、 粘度增加;④钻头水眼堵;⑤环空不暢(卡钻预 兆);⑥井喷预兆 减少 ①钻井泵冲数减少;②钻井液密度、粘度降低;③ 钻头喷咀掉或钻柱刺、断;④井漏预兆;⑤井喷预 兆。 3 转盘扭矩增加 ①井深增加;②钻压、转速增加;③地层可钻性 差;④钻井液摩阻增加;⑤井眼轨迹不好⑥井塌、 卡钻事故预兆;⑦钻头、钻具事故预兆。 减少 ①钻压、转速减少;②地层可钻性好;③钻井液摩 阻减少;④钻具事故预兆。 4 振动筛 返出砂子 (岩屑) 多 ①钻进进尺快;②钻井液携岩效果好;③井塌预兆 (有掉块)。 少 ①钻进进尺慢;②钻井液携岩效果差;③卡钻预 兆。 钻进时 出口排量 增加 ①钻井泵冲数增加;②井喷预兆(此处观察到:钻 进出口返出排量增大,停泵后井口有溢流或井 涌)。 减少 ①钻井泵冲数减少;②发生井漏(此处观察到:钻 进出口返出排量减少或不返)。 槽面油气显示有 ①发生油气侵(停泵观察无溢流);②录井气烃含 量增加;③井喷预兆(停泵观察有溢流、井涌)。 5 钻井 液罐 液面 增加 ①处理钻井液加水、加重剂;②钻井液起泡(密度 降低);③井喷预兆。 减少 ①井深增加;②人为放掉或地面跑钻井液;③发生 井漏。 6 泥浆 值班房 钻进 时钻 井液 主要 性能 密度 增加①正常加重;②固相含量(含砂量)增加。 降低 ①加水处理钻井液;②钻井液起泡;③油气水侵, 井喷预兆 粘度 增加 ①正常提粘;②固相含量增加;③油气侵,井喷预 兆。 降低①正常降粘;②水侵,井喷预兆。 摩阻 增加①缺润滑剂;②固相含量增加。 减少①加润滑剂;②固相含量降低。

地热钻井操作规程

地热钻井操作规程 地热钻井综合了石油钻井技术和水文钻井技术,有与前两者的共性,又有其特殊性,如对泥浆的抗高温性能和钻具的抗腐蚀性都有一定的要求,所以地热钻井应有专门的工艺规程,以很好高效的指导现场作业。 一、钻探机场的修建及设备的安装 1、钻探机场的修建 a、钻探机场的是钻机施工活动的场所,主要用于安装钻塔、钻探设备,设置冲洗液循环系统,以及放置管材物资等。场地的选择应根据地质设计的要求(孔位、孔深、方位及倾角)和施工安全、方便、节约的原则进行选择。 b、钻探机场的修建必须平坦、坚实、稳固、实用,保证在其上布置的基台和安装的钻塔及机械设备不会发生塌陷、溜方歪斜,在整个钻井施工中能安全顺利进行。地盘若为松土层,必要时通过打桩加混凝土底板来提高抗压能力。 c、基台木是根据所用钻探设备的类型,按一定的规格和形式排列,分上下两层交错并用螺丝连接而成。横顺枕的主要交错处一定要构成直角,并用螺栓连接固定。钻塔、钻机的地脚螺栓也应连接在横顺枕的相交点上。 d、机场周围应开挖排水沟,将雨水及时导向它处,若在地势低洼带或雨季施工时,还得修建防洪措施。地下电缆埋设应距地基钻孔5m以上,并合理的避开公用通讯电缆、煤气管道、水管道、等重要建筑物。 e、根据钻孔结构、地层情况、场地条件,制定适合钻井的泥浆循环系统,循环系统一般包括一大一小水源池,两个沉淀池,大池标准宜为6×6×2m3 ,小池宜为2×2×1.5 m3,沉淀池体积在0.3~0.5 m3,循环槽断面为0.4×0.4㎡,长度不宜小于15m,坡度为1/100~1/80,槽边缘高于地面100㎜,以防雨

水侵入,影响泥浆性能,地热井超过1000m时,宜安装震动筛和旋流除砂器。 2、钻探设备的安装 a、钻塔的安装:安装前必须对所有构件进行检查,符合要求方可使用;安装时应在机长的统一指挥下,严格按照安全操作规程,塔上塔下不得同时作业;安装人员必须穿戴防护服具;夜间及恶虐天气下禁止安装。 b、设备的安装:必须达到周正水平,稳固的要求;钻机立轴中心与天车中心(前轮缘)、孔口中心线在一条直线上;转动部件应设置防护罩或栏杆;固定设备的螺杆必须符合规格,并应带垫片和防松动螺帽拧紧;钻探设备的安装应易于操作和确保工作安全。 3、附属设备的安装 a、机场应有足够的防火设备,专人看管,冬季施工时,火炉的烟囱通向厂房外,烟囱与厂房壁接触应有绝热层保护,火炉与地板、塔布应保持安全距离。 b、绷绳为保护钻塔平稳和抵御大风钻塔的侵袭而倾倒,对17m以下钻塔的每根塔腿各设一根绷绳,系于塔高3/4处,17米以上每根塔腿两根绷绳,设于天梁处和塔腰处,并加上拉紧器,必须对称,与水平面夹角宜为30°~45°。 c、避雷针安装高度必须高出塔顶1.5m以上,引下线宜用单芯铜制电缆线,与绷绳间距大于1m,与电机、孔口管、绷绳、地锚、人行道间距大于3m,接地电阻小于15Ω。 二、钻进方法 1、钻具 a、地热钻探常用的钻头有刮刀钻头、牙轮钻头、金刚石材料钻头三大类,根据地层因素,合理的选择钻头。应考虑的因素有:地层的软硬程度和研磨性、钻进井段的深浅、易斜地层、软硬交错的地层。

钻井新技术及发展方向分析

钻井新技术及发展方向分析 1 钻井技术新进展 1.1石油钻机 钻机是实现钻井目的最直接的装备,也直接关系到钻井技术进步。近年来,国外石油钻机能力不断增强,自动化配套进一步完善,使钻机具备更健康、安全、环保的功能,并朝着不断满足石油工程需要的方向发展。主要进展有: (1) 采用模块化结构设计,套装式井架,减少钻机的占地面积,提高钻机移运性能,降低搬家安装费用。 (2) 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。 (3) 采用套管和钻杆自动传送、自动排放、铁钻工和自动送钻等自动化工具,提高钻机的智能化水平,为提高劳动生产率创造条件。 1.2随钻测量技术 1.2.1随钻测量与随钻测井技术 21 世纪以来, 随钻测量(MWD) 和随钻测井(LWD) 技术处于强势发展之中,系列不断完善,其测量参数已逐步增加到近20种钻井工程和地层参数,仪器距离钻头越来越近。与前几年的技术相比,目前,近钻头传感器离钻头只有0.5~2 m 的距离,可靠性高,稳定性强,可更好地评价油、气、水层,实时提供决策信息,有助于避免井下复杂情况的发生,引导井眼沿着最佳轨迹穿过油气层。由于该技术的市场价值大,世界范围内有

几十家公司参与市场竞争,其中斯伦贝谢、哈里伯顿和贝克休斯3 家公司处于领先地位。 1.2.2电磁波传输式随钻测量技术 为适应气体钻井、泡沫钻井和控压钻井等新技术快速发展的需要,电磁波传输MWD(elect romagnetic MWD tool s ,EM MWD) 技术研究与应用已有很大进展,测量深度已经达到41420 km。 1.2.3随钻井底环空压力测量技术 为适应欠平衡钻井监测井筒与储层之间负压差的需要,哈里伯顿、斯伦贝谢和威德福等公司研制出了随钻井底环空压力测量仪(annular pressure measurement while drilling,APWD) ,在钻井过程中可以实时测量井底环空压力,通过MWD 或EMMWD 实时将数据传送到地面,指导欠平衡钻井作业。 1.2.4 随钻陀螺测试技术 美国科学钻井公司将航天精确陀螺定向仪封装在MWD 仪器中研制出随钻陀螺测试仪( gyro measurement-while-drilling ,gMWD) ,截至2007 年底,gMWD 已经在美国的多分支井中成功应用数百口井,特别是在需要精确定向或对接井中起到了关键作用。 1.2.5 井下随钻诊断系统 美国研究人员开发出了井下随钻诊系统 (diagnostics-whiledrilling,DWD)包括井下温度、压力、钻头钻压、钻头扭矩、井斜方位和地层参数等各种参数测量仪器,高速实时数据传输

地热井钻井施工程序

地热井施工程序 主要介绍地热井钻井知识 地热钻井是地热资源开发的重要环节,又是与地热资源勘查、开采权的取得紧密相关,目前通行的作法遵循下列程序: 序号程序 1向行政主管部门申报地热资源勘查许可证; 2委托地质勘查单位进行地热源勘查并编制提出可行性论证报告 3上报主管部门组织专家评审论证报告并提出评审意见; 4申报行政主管部门“钻地热井许可证”(附:可行性报告及评审意见、钻井设计等必须材料) 5委托钻井施工单位; 6委托钻井施工质量监理单位; 7钻井施工开工仪式与现场技术交底; 8钻井地质编录与地球物理测井; 9钻井井管(井口管、表层管、井壁管或滤水管)下入与固井; 10钻井洗井与井产能测试; 11编写并提交完井报告,内含地质、钻井施工及质量监理三部份 12 地热钻井成井质量现场验收。 · 地热钻井施工关键环节 地热钻井能否取得成功必须在一份好的可行性论证报告为依据所编制的地质设计指导下,正确的组织钻井施工,并把握好以下几点:

a.钻机设备选型应留有加深钻进深度的余地 b.尽可能保持钻井的垂直,以降低井内事故和井壁管受磨损; c.准确的钻井地质编录,正确地进行地质分层,依据钻井中的地质变 化对可能出现的问题作出判断并找出对策;及时修改完善地质设计; d.保持合理的井身结构并严格的固井:表层管口径及下入深度应充分考虑取水设备口径和下入深度的需要;井壁管应下入热储一定深度并严格封闭热储顶板上部各层位;尽可能做到3 径或4径至孔底; e.严格使用冲洗液钻进,热储层内钻进严禁使用稠泥浆; f.及时进行地球物理测井:下入表层管、井壁管前及达到设计深度时均应测井,以结合地质编录进行地质分层、了解地层温度变化和热储的渗透性、含水性特征,指导钻井施工; g.搞好洗井与产能测试钻井完工应及时进行洗井和产能测试,严禁停滞时间过长,洗井应针对热储地层特征、钻井深度、使用泥浆性质和稠度采用不同的方法;产能测试应满足规范的要求。 地热井(水井)工程项目质量管理 摘要:地热井(水井)工程作为建设工程的一种,它具有投资大、风险高、地质条件变化多、隐蔽工程多、设计变更多等特点。 工程质量缺陷很难在以后质量检查中发现和进行处理修复。为了便于地热井(水井)工程质量管理和质量控制,作者根据地热井(水井)工程的特点,进行了分部、分项工程的划分,设置了工序质量的质量控制点,为工程质量管理、控制、检查及评定奠定了基础。 关键词:地热井(水井)

基于海洋石油钻井技术的应用分析

基于海洋石油钻井技术的应用分析 石油资源是现代工业社会发展的重要基础。随着我国经济的快速发展对于石油资源的需求也越来越大,仅仅依靠国内的石油开采量远远无法满足需求。做好海洋石油资源的勘探与开发对于满足我国巨大的石油资源需求有着极为重要的现实意义。做好对于海洋石油资源的开发首先需要做好对于海洋石油钻井技术的研究与发展。海洋石油钻井产业对于海洋石油钻井技术的要求十分严格,对此,本文就海洋石油钻井技术的应用展开了分析。 标签:海洋石油;钻井技术;应用 1、海洋石油钻井技术发展现状 海洋石油钻井技术发展至今已经经历了上百年时间了,而以深海石油钻井技术为代表神经勘探与开采技术将为海洋石油的开采注入新的活力。我国的海洋石油钻井技术通过不断引入与研发已经初步形成了自己的海洋石油钻井技术体系。现今,我国的海洋石油钻井技术通过不断的发展获得了长足的进步与发展,尤其是在深海石油钻井技术方面形成并掌握了很多的核心技术:如深水位随钻测井技术、井下闭环钻井技术、喷射钻井技术、深水位双梯度钻井技术等都为深海钻井注入了新的活力。 2、海洋石油钻井核心技术 2.1深水位随钻测井技术 深水位随钻测井技术,是一种在钻井的同时使用仪表化的钻铤对地层进行测量,提供岩石物理分析与油气评价所需要的信息,并实时指导钻进的一种石油钻井技术,是近二十年发展速度最快和最为成熟的石油钻井技术之一。在海洋石油钻井工程应用中,其具有明显优势:第一,能在井况复杂情况下进行测井资料采集;第二,能及时获得真实反映原状地层特性的信息;第三,能精确的地质导向,提高石油开采安全和采收率;第四,能实时监测,掌握并分析井内异常情况,便于降低井控事故率;第五,具备较高的安全可靠性,能适应各种作业环境。 2.2井下闭环钻井技术 井下闭环钻井技术属于一种集成化的钻井技术,其包括井下随钻测量、数据采集分析、数据整体综合解释以及井下自动操控等技术。井下闭环钻井技术是在钻井技术逐步实现自动化的过程中所形成的。井下闭环钻井技术的应用于施工中包括井下和平台操作两大部分。井下闭环钻井技术通过随钻测井了解和分析井下地质的信息,数据采集用于收集整理钻井所需要的各类地质信息数据。通过井上和井下操作平台对井下设备进行自动化控制,用以使井下施工设备和底部钻具能够协调配合,提高采收率和开采的安全性。

深水钻井的难点及关键技术

深水钻井的难点及关键技术 随着油气资源的持续开采, 陆地未勘探的领域越来越少, 油气开发难度越来越大。占地球面积70%以上的海洋有着丰富的油气资源, 油气开发重点正逐步由陆地转向海洋, 并走向深海。目前, 国外钻井水深已达3000 m 以上, 而我国海上油气生产一直在水深不足500 m 的浅海区进行, 我国南海拥有丰富的油气资源但这一海域水深在500~ 2 000m, 我国目前还不具备在这样水深海域进行油气勘探和生产的技术。周边国家每年从南沙海域生产石油达5 000×10 4 t 以上, 相当于我国大庆油田的年产量, 这种严峻的形势迫使必须加快我国南海等海域的深水油气勘探开发。石油工业没有关于“深水”的预先定义。“深水”的定义随时间、区域和专业在不断变化。随着科技的进步和石油工业的发展,“ 深水”的定义也在不断发展。据2002 年在巴西召开的世界石油大会报道,油气勘探开发通常按水深加以区别:水深400m 以内为常规水深 400m-1500m 为深水,超过1500m 为超深水。但深度不是唯一的着眼点,只要越过大陆架,典型的深水问题就会出现。一、深水钻井的难点 与陆地和浅水钻井相比, 深水钻井有着更为复杂的海况条件面临着更多的难题, 主要表现在以下几个方面。 1、不稳定的海床由于滑坡形成的快速沉积,浊流沉积,

陆坡上松软的、未胶结的沉积物形成了厚、松软、高含水、未胶结的地层。这种地层由于沉积速度、压实方式以及含水量的不同,所以它们的活性很大,给导管井段的作业带来了很大困难。河水和海水携带细小的沉积物离海岸越来越远,这些沉积物由于缺乏上部压实作用,所以胶结性差。 在某些地区,常表现为易于膨胀和分散性高,这将会导致过量的固相或细颗粒分散在钻井液中。 2、较低的破裂压力梯度 对于相同沉积厚度的地层来说,随着水深的增加,地层的破裂压力梯度在降低,致使破裂压力梯度和地层孔隙压力梯度之间的窗口较窄,容易发生井漏等复杂情况。在深水钻井作业中,将套管鞋深度尽可能设置得深的努力往往由于孔隙压力梯度与破裂压力梯度之间狭小的作业窗口而放弃。结果,深水区域的井所需的套管柱层数,常比有着相同钻进深度的浅水区域的井或陆上的井多。有的井甚至没有可用的套管而没有达到最 终的钻井目的。 3、气体水合物的危害 气体水合物是气体(甲烷、天然气、CO2 、N2 等)和水在一定条件(高温、高压)下形成的类似于冰物质。气体水合物在深水钻井作业中常常会遇到,通常在超过250m 水深的海域都会形成水合物, 一旦形成很难去除。气体水合物是一 种潜在的危害, 生成时结冰堵塞管汇, 气化时生成大量气

相关文档
最新文档