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钻井技术论文实用13篇

钻井技术论文
钻井技术论文篇1

在实际开展水平定位钻孔轨迹设计操作、测量操作及数据信息处理的过程中,一般多选择钻孔轨迹L中的某一个测点作为研究的基础对象,其选择测点所相应的孔深、倾角与方位角,则被称之为水平定向钻孔轨迹的基本要素。依据相关理论,则测点数据信息仅表现了该点位置的空间位置,测点位置的切线则表示为钻进过程中的前进方向线,亦被称之为钻孔当前轴线,可以通过钻孔当前轴线、来表述测点附近一段钻孔轨迹。测量数据的处理操作与钻孔孔迹绘制,其对钻孔轴线的绘制,均是依据钻孔轴线进行操作的。为确保钻孔轨迹绘制及描述的准确性,要求对钻孔孔迹中存在的测点相应的孔深、倾角与方位角基本要素进行精确处理。在其基本要素中,理论孔深定义为:测点位置所具备的实际钻孔深度值,在近水平钻孔中,多指的是孔口位置到测点钻孔曲线之间的实际长度值,多采取钻杆进行测量,一般用L进行孔深记录;倾角:是指钻孔当前点的切线与水平面之间的最小夹角;方位角:是指钻扎当前点的切线在水平面的投影与北向(N轴)之间的夹角;设计方位钱:开孔方位线在水平面上的投影,代表钻孔深度廷伸主方向。

3煤矿井下水平定向孔轨迹的一般形式和描述方法

本煤层预抽钻孔的布且形式预抽钻孔一般情况都布宜在煤层厚度大、透气性好、瓦斯含且高、煤层硬度较大的称定煤层中,这样不但有利于成孔和后期钻孔橡定,同时能够保证钻孔的高渗透性。有利于瓦斯的逸出。报据钻有利于瓦斯的逸出。报据钻孔相对于工作面延伸方向的不同水平定向钻孔布龙形式主分为走向和倾向布置两种形式。为了保证良好的抽放效果,不能使钻孔穿透工作面或从巷道穿出帆,在实施定向拐商钻孔前,孔相对于工作面延伸方向的不同水平定向钻孔布置戳主钻孔布t形式一般以走向或倾向平行布皿为主。在实施向拐夸钻孔后,可采用“一孔多分支”的钻孔布1形式。这样可在顺槽直接开孔,减少钻机椒运次数,提高钻进效率,同时起到“一孔多用”的效果。

4煤矿井下随钻测量技术钻孔轨迹数据处理方法

在煤矿井下随钻测量技术钻孔轨迹数据处理中,提出应用平均角法进行轨迹计算。为确保钻进轨迹描述的准确性,可以进行多点测量,降低两侧点间距,提高计算精度,这种方法计算简单,在实践应用中应用较为广泛。此外,在煤矿井下随钻测量技术钻孔轨迹数据处理中还可以采取平衡正切法。然而其方法应用精度偏低,为满足现场实际需求,本文提出应用Excel进行钻孔孔迹测量参数计算,并绘制钻孔轨迹图。Excel工具具备着强大的数据处理功能,通过测量仪器,收集测点深度、倾角与方位角等信息,通过Excel形式进行保存,采取相应的计算方式进行孔迹坐标计算,选择图表导出方式,直观获得钻孔轨迹水平及垂直投影。

钻井技术论文篇2

2.地质导向钻井技术的特点及应用现状

导向工具结合地质导向仪器便形成了地质导向钻井技术,这实际上就是在导向钻井技术的基础上发展起来的,将测井和钻井技术与油藏工程技术合为一体,实现了随钻控制的效果。由于带有电阻率等地质参数以及其他辅助参数,该技术不仅具备了对储层特性、地层构造的判断能力以及钻头轨迹的控制能力,还大大提高了钻井的采收率和成功率,有效地降低了钻井成本。

3.连续管和套管钻井技术的特点及应用现状

目前,国内对连续管钻井技术进行了改进,在防喷器上安装了环形橡胶,这种密封环空的设计为欠平衡压力钻井的实现创造了一定的条件,且有效防止了对地层的伤害,不仅保证了欠平衡压力钻井作业的顺利进行,也对油气层起到了保护作用。连续管钻井技术在应用时无需停泵,确保了钻井液的连续循环,避免接单根而引发井喷事故,非常适合老井侧钻和加深、小眼井钻井等应用,由于无需过多设备,占地面积比较小,也常被应用于受条件限制的海上平台或地面作业。套管钻井实际上就是将下套管与钻井合并在一起,变成了一个作业过程,避免了常规的井下钻作业,能够有效改善水力参数和清洗井筒状况,提高环控上返速度。

钻井技术论文篇3

1 井身结构优化设计技术

1.1 套管、钻头系列

1.1.1 套管、钻头系列

针对常规井身结构存在的问题,结合目前的钻井工艺技术水平,对与套管、钻头尺寸的选择密切相关的几个方面问题进行了研究和探讨。在借鉴国内外一些成功经验的基础上,提出以下适应不同钻井条件的套管、钻头尺寸组合方案。表1列出了改进的套管、钻头系列,表2是强化的套管、钻头系列。

1.1.2 改进的钻头、套管系列应用情况

在滨南采油厂、东胜油公司等300余口井实施,钻井施工安全并取得了显著的经济效益。

自2001年已在车西、浅海4000m以深的潜山地层中得到广泛的应用,据渤海钻井公司统计,2001年7月以来在该地区共完成该类井19口,平均井深4336m,平均机械钻速7.11m/h,平均建井周期91天,平均钻井周期78天,钻井施工安全,钻井速度和质量比2000年均有大幅度提高,见表3。

改进的钻头、套管系列经实施,可满足油田部分井的施工要求,同时为强化的套管、钻头尺寸系列及现代井身结构的实施,提供了技术依据。

2 钻井液、油气层保护设计技术

2.1 钻井液设计技术

随着油田勘探、开发的不断深入深井、复杂井、特殊工艺井越来越多,对钻井液的性能提出了新的要求。因此针对不同的地区、不同的地层首先要分清楚存在的主要问题,在设计中有针对性地开展相关钻井液技术的研究,在满足解决主要问题的前提下,再研究制定解决其它问题的措施,只有细致地分析可能存在的各种问题,才能设计出合理的钻井液方案。

对于特殊工艺井的钻井液设计,还应通过水平井偏心环空中钻井液螺旋流流场的研究、水平井钻井液携岩机理和流变参数研究、水平井钻井液完井液配方及性能研究,分析总结水平井钻井液的特殊性和不利因素,确定不同条件下钻井液的密度、钻井液流变参数及排量,解决水平井钻井中的岩屑携带、井眼稳定、性能和油层污染问题。

2.2 油气层保护设计技术

研究发现,在钻井液、完井液中加入纤维状油层保护剂可以形成较浅的污染带,从而有利于反排,形成最大的从油层到井眼的渗流通道。使用海水低固相不分散钻井液的保护油层钻井液完井液方案,在应用中见到了良好的油气显示,测试获得了上百吨的工业油流和数万方气,获得了良好的应用效果。

3 固井及完井设计技术

3.1 完井方式

完井方式可以概括为固井射孔完井、裸眼完井、衬管完井、砾石充填完井、水泥浆充填封隔器衬管完井等五大类。目前国内常用的是固井射孔完井方式,其次是筛管完井和裸眼完井方式。

3.2 固井设计

3.2.1 影响固井质量的因素分析

(1)油、气、水窜:由于部分油层孔渗好,产层连通性强,加之油气层保护工作的加强,使固井时井眼中油气非常活跃,此时固井后因水泥浆凝固产生的失重作用,将使油气极易进入套管环空,造成封固不好。(2)漏失:压力系数低于1.0的异常压力系统,如果地层的渗透性强,则固井时极易发生漏失。(3)异常高压地层:由于泥浆密度高、粘切高、流动性差,水泥浆密度只能接近泥浆密度,造成循环压耗高,注替泵压高,顶替效率低,使固井质量难以保证。(4)井眼质量差:钻井中使用钻井液密度都是尽可能低,钻井时井壁掉块严重,固井时井径非常不规则。在这种井眼条件下固井,顶替效率低,固井质量难以保证。(5)封固段长:为了提高勘探、开发效益,一口探井的勘探目的层近年来是越来越多。这使固井时封固段长越来越长,造成固井难度增加。

3.2.2 技术对策

(1)推广应用双级注水泥固井技术,双级注水泥技术可以减少一次注水泥封固段长,从而有利于提高固井质量。(2)流变学注水泥固井:应用流体水力学理论,进行注水泥顶替机理的研究。利用固井仿真系统软件进行注水泥模拟,优化现场流变学注水泥施工参数,提高注水泥顶替效率,达到提高固井质量的目的。(3)低密度水泥浆固井技术:低密度水泥浆固井的关键技术是实现浆体不分层离析,析水小或无析水,水泥石体积收缩小或不收缩,赋予浆体强的触变性,保证水泥浆不漏失,水泥返高达到设计要求。选择性能优良的外掺料和外加剂,配制出浆体固相颗粒分布合理,水泥石早期强度高,达到材料间的良好匹配,实现工程对水泥浆综合性能的要求。

4 特殊工艺井设计技术

4.1 水平井、侧钻水平井设计技术

主要内容:(1)井身轨迹和井身结构设计。具体作法是:在满足油藏特性和地质条件的前提下,根据工具造斜能力,提高造斜井段造斜率,大幅度缩短靶前位移和造斜井段长度,改善井眼摩阻、扭矩及清洗效果,简化套管程序。依据这一原则,建立了二维、三维、多段增斜轨道的设计方法。(2)钻具组合及钻井参数的设计。根据井身轨迹控制技术和井下专用工具研究取得的最新成果,规范了增斜井段和水平段钻具组合选择的方法,以最大限度减少更换钻具组合的次数、求得最佳钻井参数和水力参数为原则进行设计。(3)采用了井口磁场计算、子午线收敛角校正理论和钻柱摩擦阻力、扭矩、正压力计算理论,从理论上保证了设计精度和合理性,并尽量降低摩阻及扭矩。(4)侧钻水平井除满足一般水平井的设计内容,还应增加开窗方式的设计。

4.2 大位移井设计技术

4.2.1 大位移水平井轨道优化设计的原则及方法

(1)大位移井轨道优化设计的两项基本原则:一,具有工程可操作性,即有利于钻井施工、轨迹控制、井下安全和轨道的实现。二,摩阻和扭矩最小。(2)用计算机模拟技术,进行了多种轨道设计和摩阻、扭矩模拟计算及对比分析。进而优选造斜点、造斜率、稳斜角等轨道参数。

4.2.2 设计技术应用

在位移较大的定向井或水平井设计中,按照优化设计的两项原则对井身结构和井身轨道进行优化设计,采用悬链线轨道和优选的轨道参数有效地减少了摩阻和扭矩。在钻井实践中,不论是钻井施工过程还是下套管过程中,摩阻和扭矩都跟预计的相接近,效果十分明显,证明了工程设计的技术方法和优化设计原则是正确的。

5 结论及建议

随着钻井技术的进步,中原油田的钻井工程设计水平有了一定的提高。钻井工程设计是一项系统工程,需多方面的协同配合,要求决策者及设计人员具有较高的知识水平,因此在今后的工作中要加大理论研究成果的应用,不断完善钻井工程设计手段。钻井工程设计在推广应用成熟的工艺技术的同时,肩负着“超前研究、提前储备,使科技先导作用始终贯穿生产发展全过程”的任务。因此,我们必须加大科技攻关力度,扩大与国内外的技术合作。

参考文献

钻井技术论文篇4

引言 本文通过介绍我国在大位移水平钻井的发展历程,阐述其在生产中的优势,并深度分析当前该技术存在的问题,为我国以后在开发和完善大位移水平钻井提供指导。

一、我国大位移水平井钻井技术发展现状

前苏联、加拿大和美国等国家于5 0 年代初对水平井作为一种提高油气田单晶产量的方法进行了充分的研发。由于其属于新型科技,因此收技术局限和经济因素导致水平井研发的进展十分缓慢。水平井的应用规模才迅速发展的时间为九十年代后期。90年代后大位移水井作为一种更加复杂和高级的钻井技术手段, 便成了种较快发展的特殊工艺。大位移水平井钻井技术由于其复杂性和先进性,往往被用于比如海滩、湖泊、稠油油藏及沙漠海洋等更复杂更难测的地面。尤其是对于复杂地带油气资源勘探开发, 大位移水平井钻井技术是一项十分经济而有效的技术手段。相比于该项技术在国外的发展进程,我国的大位移水平井钻井技术落后较为严重。国内独立完成的大位移水井最大的水锤比仅为1.94。因此国内在对地下矿产勘探开发中不得不以进口的方式引进这种大位移水平钻井技术和设备。对于强度较高的钻具等专业仪器都没有完全达到大位移水平钻井技术的严格要求。因此,大力研发大位移水平钻井技术便成了我国当前亟需解决的问题。

二、 提升我过大位移水平钻井工艺的策略

2.1加大研发力度

在大位移水平钻井领域我过明显落后于国外发达国家。其主要原因是因为我国在大位移水平钻井工艺创新领域起步较晚。一些发达国家在20世纪20年代就已经开始对该项技术进行了初步的探讨和研究。由于当时的科学技术水平有限,该项技术发展当时进展较为缓慢,但是还是取得了令人可喜的成果。我国对此项技术的重视开始于20世纪80年代,并开始充分对大位移水平钻井技术进行研究,到90年代后期取得了巨大的成果。但是相较与国外,同时期国外一些发达国家在此期间都相继成功钻成很多大位移水平井,这些大位移水平井的成功钻成,使其在油气勘探过程中发挥出了了非常大的作用。因此,我国大位移水平钻井技术方法的研究和开发需要加大吸取国外同行业的先进技术,并大力研发已弥补我国同国外之间的差距。

2.2将先进的大位移水平钻井技术应用到我国的勘探开发中

在大位移水平钻井技术中,井深剖面设计、钻柱设计、井眼轨迹控制等是其关键技术,因此,在大位移水平钻井技术的研究中,不能仅仅局限与对其理论的研究和意味的盲目使用成熟的技术,要将研究中获得成果和先进的理论应用到实践中去,生产单位应大力支持理论成果在时间中的应用,从而能够及时的检验研究效果,为其日后的开发和研究提供有力的数据支持。要加大力度采用先进的导向钻井系统、优质的钻井液,能够大大的提高大位移水平钻井技术的建设进程,同时实现对轨迹控制的精确计算。在大位移水平钻井技术的应用中,摩阻是制约其实际应用的瓶颈,在钻井过程中由于稳斜段长、井斜倾角较大大,加上重力效应突出,导致上提、下放钻具时候的阻力加大,钻进加压变得比较困难,钻柱摩擦时阻力、扭矩都比较大,下部钻具非常易屈曲,传递扭矩困难。另外钻具在滑动和转动的过程中,岩屑被反复碾碎,颗粒不断变细,致使钻井液固相含量陡升,进而导致钻速下降,起下钻抽吸压力升高,也会引起摩阻、扭矩的急剧增加。虽然在摩阻方面的研究已经有了一定的成果,但是在实际的应用中还是有很多需要改进的地方。因此,如何在钻井过程中解决摩阻问题便成了核心问题。

2.3多项技术在大位移井中的应用

大斜度水平井固井技术目前的最大倾斜角度为87度,因此,采用该项技术可以在大位移井中起到更好的固井效果。水平井裸眼砾石充填完井技术在实际应用当中的效果明显,是大部分钻井平台普遍采用的方法。摩阻技术是整个钻井工作中需要重点关注的热点问题,它是整个生产作业过程中的重要关注点,而扭矩摩阻在大位移井建设中可以大幅提高计算和预测能力,从而可以更好的对钻井技术做指导,有利于实际操作。

三、对水平位移钻井技术的深入研究取得预期成果

大位移水平钻井技术的出现使得钻井技术有了更多的应用领域,具有很大的发展前景。目前几乎所有类型段油藏都因为该技术的成功使得该项技术在各自领域内广泛投入使用,在石油钻探中,大位水平钻井技术在以裂缝型碳酸盐岩、页岩、砂岩为地层构成部分中发挥了重大的作用。同时,该项技术在低渗透油藏,边际油藏、致密气藏、不规则地层等多种储层中广泛投入应用,使其在大大的提高产量的同时节约了时间和经济成本。

四、 结语

大位移水平钻井技术是目前世界上最先进的钻井技术,它是在海上和滩海的油田开发中使用率最高的一种先进工艺,也是最有效的开发手段。在钻探领域实施大位移水平钻井技术研究,逐步推广大位移水平钻井技术在钻井上的应用,并且对大位移井的建设规模的扩大和高效率的生产,对我国钻探领域中钻探工艺的发展具有重大的意义。由于我国相当一部分地区钻探条件较为困难,导致大量水平低洼、直井技术勘探较为困难的地区的开发变得便捷。除此之外,该项技术还很好的解决了大量原有盖层顶部大量剩余油气开发不出来的难题,增加了能源来源,提高了开采效率,使其能够很好的保证我国经济能源的可持续发展水平。通过本文对钻井技术的剖析和对当前先进的大位移水平钻井的阐述,分析出目前钻井施工中所出现的问题,经过对比来验证大位移水平钻井在实际使用中的先进性。随着科学技术的进步,加上在不断的对现有大位移水平钻井技术进行完善和开发,该技术一定能够有新的突破,达到世界先进水平,更好的促进我国经济的发展。

参考文献

[1] 我国陆上首口超3000m大位移水平井钻成[J]. 石油钻探技术. 2000(02)

钻井技术论文篇5

1.1控压钻井技术概述

在石油井中采用控压钻井技术的主要目的就是为了更好地控制井底压力。即无论是何种作业状态中,井底的压力都是处于精确控制之中的,这样才能保证钻井技术的安全性和高效性。近年来,随着人们对控压钻井技术的重视程度越来越大,控压钻井技术有了飞速的发展。而且,在控压钻井技术发展的过程中一些新型的技术也融入到其中,例如信息化技术、智能化技术,从而进一步提高了控压钻井技术的先进性,使其在石油开采领域中的应用变得更加有意义。

控压钻井的原理就是通过对地面节流阀的控制来调控井底压力,使其处于一个稳定的范围内,这样就可以有效避免出现井漏或者是井涌的现象,从而确保钻井作业的安全性。而且,通过精准地控制井底压力,还可以有效提高钻井作业的效率,减少经济成本。

控压钻井技术可以分成两种类型,第一种是精细控压钻井技术。正如上文所说,控压钻井技术是一种控制井下压力的技术。根据对井下压力控制的精确程度的不同还可以将精细控压钻井技术分成不同的类型,例如流量控压钻井技术、井底恒压控制钻井技术等。第二种是自动控压钻井技术。在钻井的过程中采用该种技术可以实现自动控制环空压力的目的,该种技术是未来控压钻井技术发展的主流趋势。

1.2控压钻井技术的具体应用

第一,介绍井底压力恒定技术。井底压力恒定技术是一种精确控制井眼压力的技术,在钻井的过程中主要是通过环空水利摩阻、钻井液静柱压力等实现对井眼压力进行控制的目的。采用井底压力恒定技术的控压钻井无论是在何种作业状态时都能保证环空压力剖面是恒定的,这样就可以有效控制井漏、井涌现象。而井底压力恒定技术可以对井漏、井涌现象进行有效控制的主要原理就是该种类型的控压钻井是在对井下相关参数进行准确分析以后才进行参数调整,进而实现对井下压力进行精确控制的目的;

第二,介绍加压泥浆帽钻井技术。加压泥浆帽钻进技术是在泥浆帽钻井技术的基础上发展起来的,而泥浆帽钻井技术已经是一种比较成熟的工艺,在钻井领域中的应用也是比较普遍的。加压泥浆帽钻井技术相比于泥浆帽钻进技术而言就是在钻井的进口施加了一个正压,这主要是因为钻井中的环空流体密度太小了。如果在钻井作业的过程中出现了严重的井漏现象则需要采用加压泥浆帽钻井技术。而且这种技术对钻进作业的地理环境要求比较小,无论是在海洋上还是陆地上都可以使用这种技术;

第三,介绍双梯度钻井技术。随着石油开采技术的不断发展,石油开采的环境已经不再局限于陆地和浅海地区,在深海中也蕴藏着大量的石油资源,人们逐渐将石油开采的重点放在了深海区域。但在深海区域中开采石油的难度比较大,存在一些难以通过常规技术或者设备就可以解决的难题。鉴于这种情况,人们提出了双梯度钻井技术,这一技术的出现解决了大部分深海区域开采石油过程中存在的难题。双梯度钻井技术原理就是用海水或者和海水密度相近的介质注入到隔水管中,通过海底泵和小直径回流管线旁路将钻井液运输出去。在钻井液返回的过程中要控制好井眼和井底的压力,使之维持在一个比较稳定的状态,这样就可以保证钻井作业的安全性;

第四,介绍HSE控压钻井。所谓的HSE控压钻井技术就是指健康、安全、环境控压钻井技术,该种技术又被人们称之为回流控制钻井技术。回流控制钻井技术相比于其它技术而言对环境、安全、健康的要求比较高,这也是人们将其称为HSE控压钻井技术的原因。回流控制钻井技术采用的是封闭的循环系统,这也是该种技术区别于一般技术的地方。如果在钻井作业过程中发生突况而被迫停止钻井作业时存在一定的危险性,则可以采用该种技术。采用该种技术还可以有效避免岩屑等废物、废气进入到大气中,对于环保而言也是具有重要意义的。

2 国内研究的重点

我国关于控压钻井技术的研究仍处于初级阶段,因此研究的重点和国外发达国家相比也有一定的差别。下文将具体介绍我国在控压钻井技术领域中研究的重点内容。

第一,是进行控压钻井系统设计方面的研究,这主要是为了满足我国不同类型的钻井作业要求。在进行控压钻井系统设计时应采用不用的设备组合方式以及不同的控压钻机技术;

第二,是要加强对控压钻井设备的研究力度。我国现在还没有控压钻井设备,这主要是因为缺少一些关键设备的制造技术。因此,必须要将控压钻井设备的研究作为我国研究的重点;

第三,是要加强对控压钻井工艺的研究。目前我国已经掌握了一些控压钻井工艺,但这还远远不够,必须要掌握全部的控压钻井工艺,这样才能真正将控压钻井技术应用于石油开采实践过程中;

第四,是要加强对控压钻井软件的研究。在进行控压钻井设计、水力学计算等过程中都需要使用到专业的软件。而我国在控压钻井软件方面的研究还比较落后。鉴于此,必须要重视相关专业软件的研发工作。

3 结语

总之,控压钻井技术对于石油行业的进一步发展具有重要的意义,而我国在控压钻井技术方面的研究仍处于初级阶段,远远落后于国际先进水平。在这种情况下,必须要加强对控压钻井技术的重视,积极引进和研发高精度的控压钻井设备,以提高我国控压钻井技术的水平。

参考文献:

钻井技术论文篇6

较早时期的钻井作业的理论与实践中,对于高密度钻井液的认定范围要比现在宽松的多,一般ρ≥1.50g/cm3的,即可以被认为是高密度。然而随着钻井工作的不断深入发展以及钻井工艺水平的不断提高,越来越多的实际情况表明,原有的判定标准已经不符合实际工艺中的需要,提高对于高密度钻井液的判断标准势在必行,可以说即使是现时重新认定的高密度钻井液的密度范围在随着时间的推移和工艺的进步的发展中依然逐渐成为常规钻井液的密度范围。从笔者的理论研究和实践经验来看,即使是每立方厘米提升0.2g依然不能满足现实工作中对于高密度钻井液的要求,也不再是钻井工艺所关注的热点问题。从国内外最新的研究成果和最近的钻井现场工艺技术实践来看,对于钻井液的维护工作和使用过程而言,重点应该集中在1.90gcm3≤ρ≤2.40g/cm3这个密度范围之内。因此笔者采用较宽松的标准将高密度钻井液定义为1.80g/cm3≤ρ≤2.50g/cm3的密度范围内。

国外高密度钻井液的理论研究所面临的问题,大致包括抗温性、流变性、抑制性等方面。实际上流变性差、滤失量大、泥饼厚、固相含量高一直是钻井液理论研究和工艺应用的世界性难题,只有开发新型的性能优秀的钻井液技术才可以顺利解决上述难题从而更好地勘探和开发复杂地理地质及油气层。 从国外的经验来看,其所采用的钻井液密度均高于每立方厘米2g的密度,加上其他方面的配套的工艺技术等因素的影响,其发展方向已经拓展到了无固相。在实际工艺中多使用油基或聚合物之类的高密度钻井液,部分使用甲酸盐可以将密度控制在每立方厘米2.3g,出于保护油气层的需要,这类钻井液加重材料的使用是非常合适的,然而其缺点在于成本难以降低。

从国内的理论研究方面来看,由于大规模的地质地理的勘探和开发的不断升级,我们对于高温高密度钻井液方面也有了自身的一定的理论成果。比如在降低不利于提高钻井液密度的方面,我们可以考虑减少其中的膨润土以及其他低密度固相的含量从而实现钻井液密度的提高,或者通过使用甲酸盐之类来提高液相的密度从而有效地提高高密度钻井液的流变性,甚至还可以彻底放弃使用固体加重材料从而有效降低钻井液粘度和提高其流变性。再者,还可以使用活化加重材料,使得高密度水基钻井液由此而产生粘度等效应上的减弱,为有效增强其流变性而释放自由水。理论指导了实践的应用,我们因此开发出了多种新型的加重材料,比如聚磺体系和磺化体系的活化加重材料由于使用时间长加上经验多、效果好从而很大的推动了国内关于高温高密度钻井液的应用研究。高密度钻井液在目前我国的钻井现场情况来看,其应用范围还有很大的拓展空间。从为数不多的使用高密度钻井液的情形而言,其密度范围多集中在每立方厘米2g至2.4g之间,高于此密度范围的实际例子相对比较少。而另一方面更关键的问题是,对于加重剂的研究和使用方面,我们的经验非常缺乏。一般而言,具有较好使用效果的加重剂主要有方铅矿、铁矿粉以及重晶石粉。在我们实际的优选加重剂材料的过程当中,首先采用的是调研重晶石粉,在采用活化重晶石粉的情形下,加重极限可以高于通常认为的每立方厘米2.64g。铁矿粉则由于其固有的某些缺陷——比如容易沉降、造成卡钻、钻具所受磨损较明显以及难以调整的流变性而不被广泛采用。加重效果最好的应当是方铅矿,可以将钻井液密度提升至每立方厘米3.8g以上,然后对于此类加重材料我们并没有正式投入到石油钻井行业,这不能不说是一个遗憾。

从国内外高密度钻井液的研究现状来看,其中所普遍存在的问题严重地影响了高温高密度钻井液的技术发展和实际使用效果。因此,对高温高密度钻井液做进一步研究与探讨是很有必要的。

2 高密度钻井液的技术难点

高温高密度钻井液目前的理论研究和现场经验中所存在的技术难点主要由三个方面,其一是钻井液自身性质方面的问题,其二是对于密度提高之后的控制问题,其三是某些情况下的维护处理技术问题。

第一个方面的问题是在钻井液自身性质方面,流变性与沉降性始终是困扰高密度钻井液研究和实践的首要难题,通常情况下,流变性的解决意味着沉降性不稳定的增加,这是由于高密度钻井液当中普遍存在的固相过高的原因所致,解决这一难题就意味着高温高密度钻井液的研究和实践方面的重大突破和关键性技术提升。另一个问题是由于钻井液中不同材料的使用对于自身体系的抑制和污染问题也是非常关键的。例如高密度钻井液的适用范围是较深的地层,其环境温度较高,再加上固相含量高的因素的影响,膨润土和剂的使用都存在着流变性和沉降性的矛盾,对于前者由于最佳限量的把握难以掌控,从而导致稠度过高过低都会影响钻井液的正常使用,而后者的存在对于流变性的影响不可忽视。再加上加重材料由于种类、密度和粒度方面尚未存在有效的控制手段,从而导致钻井液受到有害固相污染的情况比较严重,而我们现实所采用的手段基本上是通过加入多种无机盐来使之适应较为复杂的地层钻探。在现场使用高温高密度钻井液的情形中,由于地质条件的复杂和地层环境温度压力的非线性变化,比如同一井段会存在不同的温度和压力体系,而钻井液的安全密度范围在此时会变得相当狭窄,这就要求对于膨润土的含量要进行严格控制,对于最佳限量要有精确地把握。否则就会导致上述的流变性与沉降性之间的矛盾的产生,无论稠度的增高或者降低在高温高密度钻井液的使用中都会导致严重事故,比如卡钻,更甚的会导致井眼的报废。在某些极端情况下,使用超高密度钻井液(超过本文所规定的上限每立方厘米2.5g)时,过高的固相含量,由于其颗粒的不断分散,流变性无法有效控制从而导致稳定性变差,其处理过程又由于加入了稀释剂和胶液,很容易导致处理不当而引起增稠或者减稠的现象,其最终又会导致流变性和沉降性的矛盾问题的出现,使得钻井工作难以继续开展。第三个方面是维护技术的难度问题,合适的密度,良好的流变性,良好的高温稳定性,良好的失水造壁性,良好的抗污染性能,良好的性,较强的抑制性以及能很好地保护油气层等是对高密度钻井液的技术要求,因此我们必须合理使用加重材料以及调整膨润土的含量,在提高流变性,保持沉降稳定的基础上,满足深井施工的技术要求。

3 高密度钻井液的未来发展趋势

从国内外的最新研究成果来看,水基钻井液的使用是钻井行业工艺技术进步的必然趋势。对此国内的研究与国外相比,有成果也有不足。国外对此类钻井液的研究应用已经日趋成熟,需要着重深入的是针对现场需要在细节上不断优化,提高性能,针对特殊情况的地层具体提出详细的处理意见和解决方案;而对于国内现实情况而言,虽然我们在水基钻井液的研究上也取得了较多的成果,有了相当的进展,但是由于处理剂的使用上的经验缺乏和理论不足,导致我们在工艺水平和国外还有较大的差距,尤其是国外在成熟使用油基或合成基钻井液的同时,我们的研究实践仍然屈指可数,故而这应该是我们国内目前研究的重点和难点,对于如何推广使用油基或合成基的钻井液,从而有效回避流变性和沉降性稳定的矛盾是国内钻井液行业研究和实践中的关键问题。如本文开篇所述,对于目前情况下的超高温超高密度钻井液的研究使用,也必须加以重视,因为在未来的某一天,其就会转变为高温高密度钻井液。这一方面的难点依然在于处理剂的研制上。对于流变性和滤失量的控制、钻井液配方的优化以及钻井液抗污染抗高温的能力上,笔者认为以下几方面可以成为未来研究重点考虑的对象:一,乙烯基甲(乙)酞胺, 2-丙烯酞胺基长链烷基磺酸、N, N一甲(乙)基丙烯酞胺和异丙基丙烯酞胺等单体的工业化研究,尽快形成经济可行的生产工艺;开展N-(甲基)丙烯酞氧乙基N, N一甲基磺丙基铵盐、2-丙烯酞胺基2-苯基乙磺酸等单体的合成工艺研究;二,研制低相对分子质量的聚合物降滤失剂,以及抗盐高温高压降滤失剂、降黏剂、抑制剂、剂、封堵剂和井壁稳定剂等;三,通过接枝共聚改性和高分子化学反应获得低成本、高性能的超高温钻井液处理剂;四,引入新型超高温聚合物处理剂和低密度固相控制剂提高抗温性;五,研制超高温高密度钻井液重点解决流变性和高温高压滤失量控制问题;第六,研制超高温无黏土相钻井液和超高温高密度有机盐钻井液体系。

应当借鉴国外的成熟经验,在引进消化并吸收先进技术的基础上研制高性能的抗温超过20摄氏度、密度大于2.4kg每升的超高温高密度油基钻井液体系,以及有利于井壁稳定油气层保护乃至环境保护的合成基钻井液体系。在重晶石加工方面,应当选择新的加重剂或者通过研究高性能黏切剂和表面活性剂来提高钻井液的沉降稳定性并选择新型的合成基材料来降低成本。在油基钻井液的选择上,应该选择或者研制低毒或者无毒的基础油同时研究油基钻井液处理剂的可降解性,并研制适用于合成基钻井液的乳化剂,流型调节剂以及增粘剂。在回收利用方面,要循环利用油基钻井液,研究固液分离和含油钻屑的处理,探索合成基钻井液的现场应用工艺技术,重点是合成基钻井液的回收再利用。

4 结论

综合本文上述对于高密度钻井液的研究现状、技术难点和发展趋势三方面的探讨不难看出,国内在钻井液的理论研究和现场使用方面,与国外还是有一定差距,主要体现在油基钻井液和合成基钻井液的使用上。这也是我国钻井液工艺理论研究和技术发展的下一步重点所在。虽然国内在超高温水基钻井液方面也有接近国际领先水平的进展,但是对于现场应用以及针对具体的特殊情况的处理还远远不够。应当致力于把室内研究转化为现场应用成功上来。进一步开发新型处理剂和滤失控制剂、剂等。在完善和优化钻井液体系配方的基础上完善钻井液性能、提高钻井液技术,形成自身的钻井液体系。以解决高温高密度钻井液所存在的流变性、沉降稳定性以及滤失量控制等方面存在的问题。

参考文献

[1]蔡利山,胡新中,刘四海等, 高密度钻井液瓶颈技术问题分析及发展趋势探讨[J].钻井液与完井液,2007,9

钻井技术论文篇7

1.提高钻井射流在井底工作效率

20世纪初,随着喷射钻井的出现,不仅大大提高了石油工程的钻井效率,还能够确保钻井的质量,减少了不必要的人力投入,节省了一定的石油工程建设成本。通过多年的实践工作,相关技术人员发现,喷神钻井在正常运行状态时,如果将高射流逐渐调高的话,就会加快钻井的速度,而这一施工过程一般需要借助泥浆泵所实现的。但是,这势必会对泥浆泵体积造成一定的影响,使得柴油机功率过大,运输起来十分不便,增加了石油工程设备费用而对支出,还从一定程度上加大了燃料的浪费。因此,这一问题已经成为钻井行业共同关注的看问题。由于钻井射流是一项比较复杂的工作,受到很多条件因素的限制,我国对于钻井射流并不全面,尚未形成相对完善的水射流技术体系。

1.1喷射钻井水力参数设计新方法

由公式进一步可以推导出钻井射流到达井底岩面各水力参数的计算模型。传统的喷射钻井水力设计理论和方法,是由喷射钻井奠基人H.A Kendall和W C Goins在1960年按钻头喷嘴出口处获最大功率、最大冲击力或最大喷速而建立的。

1.2研制新型加长喷嘴牙轮钻头

通过上文描述,可以得知,如果把喷射距离缩小至射流所能承受的范围内,就可以使井下的动压力和谁功率得到很大的提高。下面,我们就以实际的牙轮钻头喷嘴为例,当其与井底保持在一定的距离时,如果我们将这两者之间的距离缩短至允许的范围内,这时,我们就会发现井底的动压力和谁功率就会迅速提高。因此,相关技术人员要对牙轮钻头喷嘴进行不断的研发和分析,研制出更多新型的牙轮钻头喷嘴,这样才能加快钻井速度,逐步提高石油工程开采效率,为我国石油企业带来更多可观的经济效益。

2.自振新型射流理论及应用

20世纪后期,随着科学技术的不断发展与进步,越来越多先进的水射流技术被应用于石油工程中,而自己振动射流作为当时常见的新型水射流技术,受到了石油行业的高度青睐,这种水射流技术主要的工作原理是通过流体自己振动的本事,将一些连续射流转变为断续性射流,形成一个涡环流,由于这种涡环流的压力较低,常常会出现空化的现象,而其最大的特点就是能够对粉碎的岩石表面进行快速的清理,是一种非常实用的水射流技术。

2.1谐振腔基本关系式和结构数学模型

根据瞬态流理论和水声学原理,当流体通过各种类型的谐振腔出口收缩断面时产生压力激动,这种压力激动反射回入口处与来流的压力脉动叠加形成驻波,当激振频率与射流本身的固有频率匹配时产生共振,从而产生空化。

2.2自激振动射流在石油钻井和采油中的应用

应用上述理论调制的自激振动射流用于钻井和采油生产,开发出若干有实用价值的新技术,获得了显著经济效益。如:a.将自振射流用于钻井,研制出自激振动射流钻头,平均机械钻速提高35%。b.将自振射流用于处理油井近井地层及解堵,首创自振旋转射流处理近井地层及解堵新技术。由于射流作用于近井地层,同时对其产生低频水力冲击、高频水力振荡和超声波3种物理效应,故能有效地解堵和处理地层。这项技术自1995年起先后在辽河、胜利、大庆等11个油田和地区的500多口井上应用,平均油井单井增油20%~30%,注水井单井增注30%~130%。c.把自振射流用于油田注水,创制了自激波动注水新技术,它从源头上预防在注水过程中形成的近井地带堵塞,实现了边注水边解堵,达到了降低注水压力、延长修井周期和降低作业费用的目的。

3.射流结合机械破岩技术

如果想要将射流射向井底岩石底部时,就要尽量与机械齿之间保持紧密相连的关系,这时,采用机械破岩技术时,岩石表面将会出现裂纹,而射流将会随着这些列分进入到岩石内部,逐渐扩大裂纹面积,使得岩石快速破裂,再加上岩石本身的拉应力不强,这就大大降低了射流的压力。

4.前景展望

(1)开展高压和超高压射流动力学及辅助机械破岩机理研究,为今后研究高压和超高压射流辅助机械破岩新钻井方法提供理论基础。这种新钻井方法是近10年国际钻井界努力追求的目标,是钻井工程研究的前沿重大课题,它可以从根本上解决深井和超深井的钻井速度。

(2)开展高温高压条件下空化射流“空泡”的起始、成长和破灭机理研究。根据理论计算,空化射流“空泡”爆破时的瞬时压力约为连续射流滞止压力的8~124倍。将这样高的瞬时压力用于井底破碎岩石、处理油层、开拓新的油流通道和裂缝,将会开发出若干提高钻井速度、增加原油产量和注水量的新技术。

(3)推广应用高压水射流钻径向水平井技术和高压水射流深穿透无污染射孔技术,将会有效地开采剩余油和提高原油单井产量,进而提高原油采收率。

(4)发展的高压水射流破岩理论,不仅可用于石油钻井和油气开采,而且可用于采煤、金属矿山、地铁及隧道工程,提高钻掘速度,具有广阔应用前景。

5.结束语

综上所述,可以得知,水射流技术对于我国石油工程建设发展有着重要的影响,并且,在技术人员坚持不懈的努力下,越来越多先进的水射流技术出现在现代市场中,水射流设备也取得了很大的改善,在各个领域中发挥着重要的作用。现阶段,虽然水射流技术中仍旧存在一定的弊端,但随着科学技术水平的不断提高,这些问题也能够得到更好的解决,逐渐形成完善的水射流技术体系,进一步提升我国水射流技术水平,加快我国石油井下钻井的速度与效率,促进我国石油工程持续稳定的发展。

参考文献

钻井技术论文篇8

随着油田勘探和开发的深入,各油田均在不同程度上出现了井网密度大、井底位移要求严格、油层含水量高、井间距小等特征,快速钻井和井深质量控制间矛盾突出。在井浅的稠油区域,钻井中很容易出现井跨、井漏等复杂情况。因此,加大对常规钻井技术的推广力度,逐渐把复合钻井、空气技术等先进的钻井技术应用到实际的钻井工作中,是各油田及各钻井公司科学合理的战略决策中的重要部分。同时,对钻井新技术的研究也是非常重要的。

2 常规钻井技术应用效果探究

2.1 常规气体钻井技术分析

在全国乃至全世界的油田中,气体钻井技术的应用是比较普遍的,虽然气体钻井技术有其自身的缺陷,但它还是在一定程度上显示出了很强的发展势头,先后尝试了空气钻井技术的推广应用以及现场试验的有大庆、长庆、玉门、新疆等地区的油田。现在,仅简要分析常用的钻井技术:

(1)雾化、泡沫钻井技术:对于在钻井过程中突然发生的状况,如地层出油或出水时卡钻、或对钻具造成的损坏等,此技术都能对其进行有效的解决。

(2)干气钻井技术:此技术主要用于非储层段提速增效或对井漏等施工难度较大的工程,用于储层发现及保护的主要是尾气、氮气、天然气钻井,以有效避免井下爆炸或燃烧,有井壁稳定、不产液相流体、不含硫化氢等特征的低压及常压层段都是它的合适使用条件。

(3)气体取心技术:此技术的难点比较多,如:PDC或金刚石钻头在气体钻井条件下在冷却方面存在问题,岩心入筒所受到的摩擦阻力较大,特别是地下岩石发生复杂变化时,如果井底岩石因受力不均而发生破碎,就必须迅速放开致使所取岩心从胶结薄弱的地方剥离分开而形成薄片状岩心块。

2.2 超浅井固井技术、新型防漏水泥浆体系、欠平衡钻井技术应用探究

在某些油田的稠油区域,井浅的缘故,井底温度和压力在一定程度上降低了,水、气、油层相互交错,钻井作业时,常由于钻井液漏失的缘故而形成后泥饼以及“大肚子”井眼,以致给固井的施工作业带来了很多不必要的麻烦和困难。钻进公司在这样的麻烦和困难面前,不断地努力攻克难关,终于顺利研究出应用效果显著的超浅井固井技术和新型防漏水泥浆体系,如:在某稠油区块为12口井的固井试验中,一次合格率为92.6%。

把欠平衡钻井技术运用到压力敏感性地层中,在很大程度上解决了地形复杂的地质条件的钻井难题,如此技术在迪那11井和迪那22井、大北2井以及迪那202井深层地段的钻进应用中,就很好地处理了同一裸眼井段因在钻井过程中所遇到的多套压力系统而造成的技术上的困难。迪那n井在57/811井眼段钻到5520.26米,密度2.03克/立方厘米时,发生了溢流情况,进行5次环空反压井、2次正压井、2次降密度、2次下机桥挤水泥补漏施工作业,都没有准确地找到平衡点,于是在井深5518米处采取了欠平衡的作业方式对其进行施工,并安全完成了钻至中完井深5844米。

欠平衡钻井在高压气井压力敏感性地层中的技能要点是:欠平衡的地面设备;井身构造合理;确定合适欠压值;正循环压井法、压回法、重泥浆帽压井法等钻井压井的欠平衡方法;边喷边钻、泥浆帽、边漏边钻等前平衡的作业方式。

3 其他常用的钻井技术分析

在全国各地的油田中普遍应用的钻井技术,存在很多的不足,可是,其发展的速度也是非常快的,现在就举例分析常用的钻井新技术。

保护油气层技术和钻井液技术:这两个技术满足了井壁稳定技术、钻井液技术、井眼清洁及净化技术、盐膏层钻井液施工技术、钻井液抗高温技术、防漏堵漏技术,并顺利形成了对油气层的保护技术以及对环境好的钻井液技术。

分支井、大位移井、水平井技术:如某公司陆续顺顺利地完成了开创新记录的全国第二口分支水平井梁46一支平1井、高平1井(4刀2:1)以及金平1井(2.803:1)。

(3)中深井优快钻井技术:此技术形成了区域优化钻井方式。如:队年进尺20032米(4001一4500米井段)是45419钻井施工队在2007年时开创的新纪录;完井25口,平均井深2789米,钻井进尺70002米,是32558钻井施工队在2008年开创的出年钻井进尺的最高纪录。

(4)固井完井技术:此技术熟悉地把握了筛管顶部注水泥、预应力、水泥充填封隔器和封隔器、分级、尾管及回接等众多的固井工艺,并配套完善了分支井、水平井、漏失井、超深井、高压油气井、深井以及超深井固井技术、固井整体固化胶结技术。此技术还研究出胶乳防窜、超低密度抗高温高压等系列水泥浆体系,而且在室内试验时,新型减轻材料水泥浆已达到了超低密度0.9g/cm3。

(5)丛式井、定向井钻井技术:近几年,对丛式井、定向井的研究都有了进一步发展,对无磁钻挺、井下动力钻具、钻杆、顶驱工具及装备都加大了投入,在一定程度上满足了工艺上的需求;不断推广复合钻井、随钻测量等技术以及不断改进施工方法,达到了一趟钻具组合完成一口2000多米井的标准。如:目前为止,国内井数最多的丛式井组就是2006一2008年的垦东12平台四个人工岛共94口井的钻井任务的完成。

4 展望钻井新技术的发展前景

4.1 展望空气钻井新技术

无论是在国内还是国外,空气钻井技术的发展前景都是非常可观的,但是,对于此项技术,还需要从几方面对其进行不断完善及研究:

(1)为了进一步完善对现场施工的指导,在不断丰富理论模型的同时,也要在一定程度上修改某些参数,如:合理选择机械钻速、临界出水量、空气钻井最小注气量等参数。

(2)深入研究环空内以及空气钻井井筒的实际情况时,要联系多相流理论、流体力学、气体动力学等多种理论模型,以设计并构造更加准确的数学模型。

(3)合理有效地把计算机技术运用到温度场、环空流体、压力场以及钻柱受力状况相态变化规律的模拟试验中,能够更好更快的对井下信息进行有效分析和处理,并进一步促进空气钻井技术的研究和发展。

4.2 展望其他新技术

现阶段,在我国的钻井技术中,水力脉冲、轻泥浆、垂直钻井技术、大水眼钻具、螺杆钻具、个性化PDC钻头等都是较成熟的新技术,因此,对上述技术的改造及创新,对钻井技术的提速及发展都是非常有利的。研究钻井液,并开发强抑制性聚合物钻井液体系,对钻井液具的流变性、携砂性以及抑制性都是有促进作用的。除此之外,联系相关的钻头生产商对油层进行分析,并设计切削齿尺寸、形状、后倾角及布齿方案,对钻头性能的技术改革,也是有促进作用的。

5 结语

钻井技术有着广阔的发展前景,为了钻井技术的进一步发展和进步,相关的钻井技术方面的科学家和工作者都应该共同努力。本人关于钻井技术的论述仅为相关的钻井技术人员提供参考。

参考文献

[1] 徐志明.浅谈复合钻井技术在油田的应用[J].科技资讯,2011,09(24):125―128

钻井技术论文篇9

石油是重要的能源和战略物资,影响国计民生和国防安全。石油工业是一个由多专业组成的庞大的系统工程,以钻井专业为代表的工程技术和勘探、开发共同构成支撑石油工业上游业务的三大支柱。随着油气勘探开发领域的扩展,钻井技术不断向前发展。我国钻井技术发展迅速,常规钻井技术得到进一步强化,特色钻井技术优势逐步显现,钻井装备与工具基本由国内制造,钻井科研实力和创新能力得到加强,推动了我国进入钻井大国行列,并形成了如下主要技术。1)钻井装备制造技术;2)深井和超深井钻井技术;3)井下测传与控制技术;4)定向钻井技术;5)欠平衡和气体钻井技术;6)钻井液与储层保护技术;7)钻井提速提效技术。

2  钻井工程经营管理现状分析

企业经营管理是企业在宏观层次通过分析、预测、规划、控制等手段,实现充分利用本企业的人、财、物等资源,以达到优化管理、提高效益的目的。由于我国大部分石油企业为国有企业或由国企改制而成,经营观念受计划经济体制影响颇深,“重形式、轻效果”,“重财务指标、轻非财务指标”(成长指标);一些石油石化企业把战略直接等同于目标和口号,对于如何实现缺少科学的布局;还有很多石油石化企业,制定战略目标全凭“拍脑袋”,缺少对内外部环境的分析与科学测算。要解决以上在经营管理方面存在的几个迫切问题,要做到如下几点:(一)对战略管理在认识上高度重视;(二)建立健全组织体系;(三)完善相应的制度与流程;(四)聘请外部机构。企业内部人员长期从事本行业的工作,一般对行业比较熟悉,但有时会存在知识结构、 理性判断不足的问题,带有较强的主观色彩,不能很好的与企业实际结合起来,因此,需要聘请外部机构。(五)提高战略执行力;(六)培育企业文化。纵观成功的企业,其背后总有一个特有的文化在支持着。企业文化反映一个企业的精神风貌,决定着企业内在凝聚力的大小。

3 盈亏平衡点分析

在钻井技术经济理论的研究中,钻井成本性态是钻井施工费用的理论基础。钻井成本性态即钻井成本的变动与钻井工程量之间的关系。按成本性态可将钻井成本分为固定成本和变动成本两大类。所谓固定成本是指在一定时期和一定工程的范围内不随工程量的变化而变化,即使不施工也需支出的费甩。所谓变动成本是指总量随着工程量的变化成正比变化的成本。按盈亏平衡分析原则,依据其历史水平法的统计资料,运用数学模型将总成本和工程合同总价款及利润的关系用如下方程表示:

式中为钻井总成本,为固定总成本,为单位进尺变动成本,为钻井工程量,为工程总价款,为单位进尺工程款,为利润。由式(1),(2),(3)式可得

    (4)。

根据式(4)可作出钻井工程施工的盈亏平衡分析图。如下:

钻井盈亏平衡分析图

    由图可见,总成本与工程总价款的交点是一个关键点,称为盈亏平衡点,该点代表利润()为零时的工程量,记为,即某井队在该点上收入与成本正好相等,处于损益平衡状态,只能保本,可见,求出盈亏平衡点的钻井工程量和合同价款是非常重要的。

用代入式(4)得平衡点工程量和平衡点单价的表达式:

从经济效益角度讲,钻井工程量当然应该大于,承包单价应大于。但这样算出的和还不能确定盈亏。石油钻井是一项高风险工程由于石油钻井是一项高风险工程,施工中有可能 出现诸如井故,井内地层情况复杂,下雨等因素的影响,因此。仅仅确定保本工程量和保本单价是远远不够的,为确保经营的可能性和可靠性,还要有一定的经营

安全率才能确保施工在有风脸的情况下不亏本。  石油钻井安全率(i) 是指钻井施工设计或实际完成的钻井工程量减去盈亏平衡点的钻井工程量与前者的比值:

(7)

根据经营安全率i,分别确定具有经营安全率的盈亏平衡点工程量和单价,如下式

4 特殊工艺井

    特殊工艺井是除用常规钻井工艺钻的直井之外的井的统称。特殊工艺井一般指欠平衡井、水平井、大位移井、分支井、小井眼井、套管钻井等。特殊工艺井的钻井过程控制技术可以保证提高单井产量和经济采收率,提高油田的整体开发效益。特殊工艺井工艺复杂,施工难度大,几乎应用了目前世界上90%的最前沿的钻井完井技术。随着油田勘探开发的逐步深入和扩展,特殊工艺井数量越来越多,掌握特殊工艺井技术势在必行。根据上述平衡点的分析方式,利用上述数据,同理可以评定特殊井在当年的盈亏状况。算出特殊井经营安全率的平衡点工程量=26027 m,实际工程量为27986m,这个值是大于安全率的平衡点工程量的。经营安全率的平衡点单价为=24013元/m,由总收入和总进尺得单价为25850元/m,这个值是大于经营安全率的平衡点单价的。所以特殊井也是出于盈利状态的。

参考文献:

[1] 苏义脑.中国石油钻井工程技术回顾、现状与展望[z].石油科技论坛.2009(5)

[2] 黄立新.我国石油石化企业战略管理的现状及应对之策[J].高等工程教育研究

钻井技术论文篇10

近年来,我国钻井工程技术得到快速发展,钻井工程的规模实力和钻井工程的整体水平得到显著提高,但未来国内外钻井技术将遇到哪些难点及发展趋势?钻井是石油勘探开发的“龙头”,钻井的投资实际上占整个勘探开发投资的50%以上。钻井工程技术水平直接关系到石油勘探开发的成败,决定着石油上游业务的发展潜力和竞争能力。目前,钻井工程已开始成为寻找油气藏、高效开发油气田最有效的手段,特别是欠平衡、水平井等技术已成为现代油气勘探开发的重要手段,对增储上产和提高采收率十分重要。

1.国内钻井技术现状

长期以来,我国的石油钻井科研工作一直处于跟随状态,学习和追赶国外先进技术并努力实现先进技术的国产化。总体来看,我国石油钻井技术水平与国外先进水平有5年~10年的差距。近几年,我国钻井工程技术得到快速发展,钻井工程的规模实力和钻井工程的整体水平得到显著提高。但在自动垂直钻井、可膨胀管钻井、深海钻井、陆上深井超深井钻井等高端钻井技术领域,以及综合钻井实力方面,与世界先进水平相比还有一定的差距。国内旋转导向技术几乎还处于空白状态。无论是今后钻大位移井、分支井,还是煤层气鱼骨井,都非常需要这项技术。国内自2000年开始膨胀管技术研究,2003年首次在大庆油田进行了两口井的套管补贴,获得了成功,目前成功补贴已超过200口井。从国际上看,地质导向钻井已是成熟技术,自动垂直钻井系统国外已投入商业应用,欠平衡钻井、气体钻井国外已是常规生产技术,我们还处在研究推广阶段。但国内中石油钻井院苏义脑院士经过多年努力,成功研制出近钻头地质导向系统,成为世界上第四个拥有这项技术的国家。

2.现代石油钻井技术发展趋势

综合当今国际石油工业的发展趋势和钻井技术的发展,不难看出石油钻井技术的发展趋势主要有:

(1)以提高勘探开发的综合效益为目标,向有利于发现新油气藏和提高油田采收率方向发展。

(2)以信息化、智能化为特点,向自动化钻井方向发展。

2.1发展方向-发现新油气藏和提高油田采收率

20 世纪末,国际石油产业可持续发展面临严峻挑战,即寻找新的石油资源越来越困难,加之主要产油国家,油田开发多进入中后期,产量迅速递减,而石油需求量却越来越大,且油价攀升,突破60 美元/桶。在此背景下,各大石油公司加大科研投入,对寻找新油气藏和提高采收率给予了格外关注。石油钻井界和相关服务公司在发展信息化、智能化钻井技术基础上又开发了有利于发现新油气藏和提高采收率的新钻井技术。如欠平衡压力钻井、水平井及分支水平井钻井、大位移井钻井和多分支井钻井技术,对原有的老井重钻技术、小井眼钻井技术和连续油管钻井技术也给予了新的技术内涵,这些技术最显著的技术目标是以最直接的钻井方式沟通油气藏,以最原始的状态打开和保持油气藏,从而达到最大限度地开采油气藏,获得最好的经济和社会效益。

2.2信息化、智能化为特点,向自动化钻井方向发展

20 世纪80 年代中期以后,国际石油钻井中使用随钻测量、随钻测井、随钻地震、随钻地层评价、钻井动态信息实时采集处理、地质导向和井下旋转导向闭环钻井等先进技术以来,钻井技术发生了质的变化,其变化特征为:

(1)钻井信息数字化。在钻井过程中,井下地质参数、钻井参数、流体参数和导向工具位置及状态的实时测试、传输、分析、执行、反馈及修正, 钻井信息向完全数字化方向发展。越来越脱离人们的经验影响和控制,钻井过程逐步成为可用数字描述的确定性过程。

(2)工具和作业智能化、集成化。当前的导向钻具、测试工具和作业控制都日趋智能化。一项由国际数家公司组成,1990 年开始,历时5 年,耗资950 万美元开发的集成钻井系统(IDS)和集成钻井作业系统(IDO)获得成功,是钻井系统及操作智能化的体现。而近年地面自动控制的导向钻井工具和随钻地层评价测试系统(FEMWD)开发成功,更体现了工具和作业智能化趋势。

3.钻井的未来发展趋势

未来国内外钻井技术发展趋势如何,为人类石油勘探开发带来什么影响?汪海阁认为,钻井是石油工业的龙头。钻井发展总的趋势就是,不断满足勘探开发需要。钻井工程作为油气勘探开发的一个重要环节,一种主要手段,具有资金、技术密集,高投资、高风险的特点。他还说:“近年来,国际钻井技术的发展趋势,已经由传统的建立油气通道发展到采用钻井手段,来实现勘探开发地质目的,提高单井产量和最终采收率。”

我国石油钻井50多年的实践证明,走技术引进与自立开发相结合的道路是技术落后国家走向先进的一条必由之路、正确之道。走完全自主创新的路适应不了形势发展的要求,必须要充分吸收发达国家的先进技术为我所用。但是完全靠技术引进也走不通,因为先进的生产作业线及其产品,发达国家在未充分占领市场前是不会出卖的,引进二流三流产品的作业线,在国际市场上是没有竞争力的,其结果只能是绑在别人的战车上跟着跑,走上“引进—落后—再引进”的恶性循环。

另外,像我们这样钻井规模的国家,先进技术是买不起的,买别人的产品或请外国公司来服务,在几口井上可以,但几百口井、上千口井如何来应用是经济上承受不了的。日本技术发展的成功经验是从模仿创新走向自主创新,值得我们借鉴。在引进国外先进技术,装备的同时,则绝对不能忽视自主开发与自主创新。

结合当前国际石油背景,汪海阁在分析今后钻井技术发展趋势时说,由于国际油价居高不下,引起世界石油勘探开发热潮,对钻井的要求会越来越高,钻井工作量也将大幅上升。“目前,勘探对钻井提出的要求是,深井超深井需要提高钻速;开发对钻井的要求则是提高采收率,提高单井产量,改变增长方式。管理上面临的难题是如何扩大欠平衡钻井应用,如何降低气体钻井的成本,如何广泛使用高压喷射技术”。在勘探上,欠平衡钻井提高了低压、复杂岩性、水敏性、裂缝性等储层的油气发现和保护水平,拓宽了勘探领域。在开发上,欠平衡钻井通过有效地保护储层,提高了单井产量,降低了开发综合成本。在工程方面,欠平衡钻井解决了低压地层漏失问题,提高了机械钻速,减少了压差卡钻,缩短了钻井周期。2007年中石油完成155口欠平衡井,取得了勘探上的重大发现,实现了吐哈三塘湖油田的高效开采,并大幅度提高了研磨性地层的钻速。

“预计今后3年到5年内,需求最突出的钻井技术仍然以水平井、欠平衡井、超深井三大技术为主,重点是要求保护发现油气藏。三种技术相互渗透,相互交融,不断互补,优化发展,并朝着纵深方向快速发展。”汪海阁还透露。未来高度需求、重点发展的钻井技术包括降低每米钻井进尺费用、降低地质旋转导向费用以及提高钻井速度等方面的技术,为中国石油勘探开发目标的实现加油添力。

4.结语

我们坚信,在科学发展观的指导下,抓住机遇,坚持创新,锐意进取,刻苦攻关,我国的钻井技术就会实现可持续发展,我国就会从钻井大国逐步成为钻井强国。 [科]

【参考文献】

钻井技术论文篇11

高职钻井技术专业的培养目标是具备石油与天然气钻井专业理论与实际操作基本知识和基本技能,可在石油与天然气勘探开发生产一线从事钻井、完井、试油及井下作业等生产技术和管理方面工作的高技能应用型人才。

该类专业是实践性很强的专业,学生通常在接受了一定的理论知识后,通过相应的实训和实习来锻炼素质和培养自身技能。所以,实践教学是该专业教学的一个重要环节。但实践教学也是目前教学的薄弱环节,主要体现在学生实践经验缺乏、工程意识淡薄、技术及原理讲解困难等方面。

目前,高职钻井技术专业在实践教学的组织上,采用的方法主要有案例教学、课程设计教学、校内实训教学和校外实习教学,其中校内实训教学主要采用仿真模拟教学方法。仿真模拟可以分为物理模拟和计算机模拟两大类,物理模拟主要通过对实物模型的观摩认识、讲解说明、模拟演示、拆装练习等方式完成实训,它的优点是直接、形象、易信,但模型受限、易破坏、难以重用。钻井模拟培训系统属于计算机模拟。计算机模拟在实践教学中有很多优势,它可以模拟先进的工艺措施、仪器设备,而且可以重复演示、反复使用,这种模拟是多方面、多角度的。

高职钻井技术专业钻井模拟培训系统的特点

钻井模拟培训系统能够创造出一种以锻炼受训者专业实践技能为目的,与钻井施工现场非常相似的模拟实训环境。受训者在该环境下进行实践操作,能强化他们对理论知识的理解和掌握,同时也能提高他们将理论转化为实际应用的能力。以西南石油大学计算机学院开发的DS-7B钻井模拟培训系统为例,该系统提供了钻井现场共23种工况的模拟,每一种工况按照现场施工预先设计了操作程序,受训者必须按照现场的操作程序一步一步地进行操作才能够完成相应的工况。而在完成每一种工况的操作过程中,受训者需要不断思考自己所学的钻井工程理论知识,不断尝试每一个步骤的操作。DS-7B钻井模拟培训系统的绝大多数操作和真实钻机完全相同,司钻操作台、司钻关井控制台、远程控制系统等设备都是按照一比一的比例仿真实钻机设计,操作者有完全真实的操作体验和感受。钻井模拟培训系统的优点如下。

经济性 对像钻井施工这种设备复杂、耗材多的大型工程项目,若使用真实的钻机进行现场实战性培训,其费用是相当惊人的。而钻井模拟器的使用可以使受训者在最终接受实战训练前,对钻井施工中的各种工况进行反复练习,达到相当的熟练程度,并大大减少实战培训的次数和恶性事故发生的几率可以极大地减少费用。

可重复性 对于钻井施工人员来说,除了熟练掌握常规钻井技术和操作外,对突发性事件也需要进行快速的判断和处理。在实际钻井中,突发事件的发生应是尽量避免的。而如果使用钻井模拟器,则可以重复性地模拟各种突况,使受训者有足够的机会接受突发事件的挑战。

高效性 在具体操作训练中,钻井模拟培训系统省去了对材料、仪器、设备的准备过程,操作完成后,也节省了回收时间。学员可以轻松地对操作过程初始化,有些实际操作只需要按一个按钮就能完成,这极大地提高了培训效率。

直观性 钻井模拟培训系统通过大量动画直观再现钻井工艺过程和原理。在DS-7B系统中,可以看到环形防喷器和闸板防喷器开关井的动作,可以看到钻头在地层中钻进的情形。在压井过程中,可以看到压井液循环的情形和立管压力、套管压力变化曲线,而这些在实钻现场都是看不到的。

可普及性 由于钻井模拟培训系统主要是通过计算机程序结合一些硬件设备来完成相应操作的,它不受实际钻机设备和材料的影响,也不受时间和环境限制,因此可以在任何油田企业或职业教育培训部门安装应用,具有很好的推广普及性。

钻井模拟培训系统实训教学法的实施

制定钻井模拟实训计划 教师在授课之前应根据高职钻井技术专业人才培养方案和《钻井施工技术》课程标准制定钻井模拟实训计划,实训计划包括实训科目及要求、计划及进度、课时分配、重难点、时间及地点等内容。然后,根据实训计划制定课表并告诉学生相应的安排。

钻井模拟实训教学的具体方法 (1)观摩认识。学生第一次接触钻井模拟培训系统时,应该先对整个系统作一个初步了解,内容包括了解系统各部分的名称和组成、各部分的作用和工作原理、系统的工作原理、操作注意事项、开关系统的步骤、初始状态的调节、简单故障的处理等。这些内容可以减少学生在后续实训中遇到的麻烦。(2)理论讲解。每一个工况实训之前都应有讲解说明,讲解内容包括该工况最基本的原理,操作时的准备工作、操作步骤、注意事项等。以DS-7B钻井模拟培训系统为例,在模拟正常钻进条件下的关井工况时,必须讲清楚什么是关井,为什么要关井,关井的原理是什么,关井要用到哪些设备,“四七”动作是如何进行关井操作的,关井的准备工作和注意事项有哪些。这些内容可以消除学生在实训操作时的许多疑问。(3)操作示范。理论讲解完毕并基本理解之后,由教师对具体的工况进行操作示范,操作示范可以重复2~3次,在操作示范中对每一个操作步骤进行详细讲解。操作示范必须严格按照模拟器操作使用指导书进行规范操作,这可能需要教师在上课之前做较长时间的准备。(4)操作训练。操作示范之后,由学生进行尝试性操作,也就是操作训练,这个过程持续的时间比较长,原则是要保证每名学生都有充分的时间来熟练每一个工况的操作,同时注意操作的规范性和准确性。在学生操作过程中,教师要注意与学生的交流互动,对出现的问题进行及时解答并参与探讨。(5)操作点评。所有学生操作训练完成之后,要进行操作点评,当然可以针对某一名学生的情况进行点评,或者对多数学生的共同特点进行点评,指出其操作的可取之处和需要努力改进的方向。(6)实训考核。实训考核是校内实训教学一个很重要的环节。DS-7B钻井模拟培训系统设计的考试系统,将实训考核变得简单方便。可以预先在主控机上将培训模式设置成考试模式,这样每个学生在操作完毕之后,计算机就会对他们的操作给出相应的成绩。

钻井模拟实训教学的实施 以DS-7B钻井模拟培训系统为例,它共设计了23种工况的模拟,这些工况可以概括为6大类,分别是下钻操作、起钻操作、钻进操作、事故及复杂处理、关井操作和压井操作。在实训教学中,可以将这6大类工况分为6个项目或6个情境进行组织和实施,每一个项目作为一个独立的教学单元,有教学目的和要求,教学重点和难点,教学方法和实施步骤,教学效果的评估等。实训教学最好能与《钻井施工技术》课程进度相适应,在学生掌握一定专业知识的基础上,重点讲解和训练每一个项目中的一两种工况,其余的工况可以作为课外延伸的内容让学生自己思考和探索,从而有助于他们综合能力的提高。

钻井模拟培训系统的应用效果

钻井工艺过程变得更直观 DS-7B钻井模拟培训系统的所有操作都是通过动画展现在受训者面前的,这些动画形象地展现了现实的场景、设备动作、人员操作、施工过程,再结合逼真的音响效果,使复杂的钻井工艺过程变得一目了然。

钻井工艺操作变得更现实 DS-7B钻井模拟培训系统的绝大多数操作和现场是完全一致的,而且很多设备也是按照一比一的比例设计的。比如,刹把的外形和手感、指重表的反映、离合器的操作都和真实钻机完全相同。这样,学生就有更多机会接触并感受钻井工艺的操作。

钻井工艺理论变得更有趣 对于一些复杂抽象的钻井工艺理论,单向和被动的接受通常会使人感觉乏味和无趣。DS-7B钻井模拟培训系统可以充分调动人的各种感官和肢体动作,同时结合大脑的记忆、分析、联想和决策,将所学复杂抽象理论应用到实际中,这样就使学习变得更有趣味。

钻井工艺课程教学变得更有效 钻井模拟培训教学具有很好的交互性,学生在培训中完全沉浸在模拟器所设置的钻井场景中,与虚拟环境之间有多维信息交互作用。学生在定性和定量综合集成的虚拟环境中,可以获得对操作对象的感性和理性认识。

钻井模拟培训系统发展展望

钻井模拟培训系统还在不断的发展和完善中,其发展趋势有以下三方面。

精细化 DS-7B钻井模拟培训系统主要模拟带顶驱的电动钻机在陆地钻井时的相关操作,随着钻井技术的发展,各种钻井新技术不断出现,各种钻井新设备不断应用,这就需要更为精细的钻井模拟设备和程序来完成相应模拟。

智能化 DS-7B钻井模拟培训系统将具体的钻井操作设计成了一系列固定的程序,这些程序的智能化程度还不是很高,不能完全按照钻井现场的操作进行训练。如果能够将这些程序变得更智能化,使它们模拟的场景和现场完全一致,就可以进一步提高培训的效率。

网络化 DS-7B钻井模拟培训系统属于单机版培训系统,不能在线升级,也不能提供其他网络服务。如果钻井模拟培训系统能够和互联网结合起来,通过网络实现网上模拟、更新、升级等,模拟培训功能将会变得更强大。

参考文献:

[1]黄守国,崔树清.利用仿真模拟技术提高实训教学质量[J].职业教育研究,2008(8).

[2]贾月乐,丁鹏,等.虚拟现实技术在油田培训中的应用探讨[J].技术与市场,2009(9).

[3]李杰,袁骐骥,翟芳芳.钻井及井控模拟装置研制及展望[J].天然气技术,2009(3).

[4]李杰,翟芳芳,等.欠平衡钻井虚拟培训系统的研制与应用[J].天然气技术,2010(1).

[5]杨丽波.虚拟现实技术在职业培训中的应用[J].常州信息职业技术学院学报,2007(2).

[6]熊宁.虚拟现实技术带来培训新变革[J].中国人力资源开发,2007(6).

钻井技术论文篇12

一、引言

钻井是利用一定的机械设备将地层钻开一个井眼的过程。我国是世界上最早进行钻井采油国家之一。远在两千多年前(1521年),在四川嘉州一带钻成的井中采出了油。这口井比美国所谓的“世界第一口井”(1859年)要早三百多年;比俄罗斯自称的“世界第一口采油井”(1848年)也要早很多年。由此可见我国的古代石油开始并不晚,可是现代石油现状并不乐观。

就钻井工程而言,地层的勘探面临着地质结构复杂、压力层系多、井下高温等难题;在西部和南方海相地区,面临着超深井钻探、地质构造斜度大、地层压力复杂多变等难题;在海外,面临着地质资料不全、超长段盐层下的勘探难题,这些都是目前钻井工程技术面临的紧迫的攻关任务。在开发方面,东部老区由于进入开发中后期,边际油藏、薄油层及特殊岩性油藏和低渗透油藏开发成为主攻方向,钻井工程技术举足轻重。西部新区降低吨油成本、提高开发效益的要求,对钻井工程技术和保护油气层提出了许多新的课题。可以说,钻井工程技术已经成为勘探开发的先头“攻城”部队。

二、钻井技术的发展趋势:

1、向快速、优质高效、低成本方向发展。

积极采用高性能螺杆钻具和新型钻头、高压喷射钻井、小井眼钻井、连续管钻井、套管钻井、随钻测量、随钻测井、随钻测试技术、旋转导向与地质导向钻井技术、垂直钻井技术、按压钻井技术、可膨胀管应用技术、气体钻井技术与装备、全过程欠平衡钻井技术、超深井技术及万米深井钻探装备、随钻地震技术等新技术、新方法,努力提高钻井水平与效率。

2、采用水平井、大位移井、多分支井等MRC技术提高油田开发的综合效益。

自水平井技术获得进展以来,出现了明显的专业分工和作业中的合作,现在这种趋势更加明显。测试工具开发和应用,多分支井完井管柱系统开发,都体现了专业服务公司和作I者之间的专业分工和作业合作趋势。这种趋势有利于新技术、新工艺的研究和应用。

3、向更加注重QHSE方向发展,钻井安全和环保问题得到更加广泛的重视。

4、向更有利于保护油气层的方向发展。积极采用优质钻井液和完井液,更好地保护油气层。

20世纪90年代以来,为了减轻钻井废弃物对环境的污染,国外和国内一些公司特别注重各种新型低污染钻井液的开发,包括研制各种新型低毒无害的化学添加剂,以替代传统的化学添加剂,如甲酸盐基钻井液完井液体系、甘油聚合物钻井液、酯基钻井液体系和仿油性水基钻井液。另外,还利用气体或泡沫作为钻井流体来实施钻井,这些钻井液已在国内油田应用,既保护了油气层,又减少了对环境的污染。

5、以信息化、智能化为基础和特点向自动化主向发展:

采用地面自动化钻机配合井下旋转闭环导向钻井系统,不断强化对钻井和地层的实时监控;通过卫星和互联网实现对现场的远程监控,建立钻井信息数据综合管理与适时应用的钻井远程快速决策系统。

智能化钻井系统是自动化钻井的核心,是多种高新技术和产品的进一步研究和开发,其微型化的发展趋势,可望在21世纪前半叶实现,随着钻井过程中工具位置、状态、流体水力参数、地层特征参数的实时测试、传输、分析和控制指令的反馈、执行再修正、钻井信息日益数字化,越来越脱离了人的经验性影响和控制,钻进过程逐步变成一个可用数字描述的确定性过程。当前出现和正在发展的三维成像技术就是钻井信息数字化的一个典型例证。

三、国内钻井技术、装备方面与国外存在差距

在钻井装备方面,国外正实现机械化、自动化,初步具备智能化,达到有效、安全、快速、经济的要求,钻机实现模块化、高运移性,满足各种地貌条件下作业需要,各种特殊工艺井的井下工具实现自动化、智能化。但国内特殊工艺井井下工具的高端产品仍主要依赖进口,高运移性的中浅井钻机和机械化、自动化工具与装备还正处在试验阶段。

在钻井核心技术与前沿技术研发方面,目前国内还基本处于跟踪模仿国外先进钻井技术阶段。国外已成熟的技术,国内往往才开始模仿研究或引进技术,时间落后5―10年。如国外研发的多种随钻测井系统、近钻头地质导向钻井系统、垂直钻井系统、旋转导向钻井系统等在上个世纪90年代就已商业应用,而国内在这些技术领域的研发工作仍处于追赶阶段。而且缺乏自主知识产权的先进工具与仪器,使得我国钻井工艺技术的发展受制于国外。

在解决复杂地层深井钻井井下复杂问题方面差距并不大。

四、钻井技术重点研究方向

面对这些新要求,石油工程技术必须在科技创新重点、科研攻关方向上进行新的调整,在关键技术和优势技术上寻求突破。在为提高钻井速度、降低钻井成本提供技术支撑的传统技术攻关领域,要瞄准世界前沿的钻井新技术,全面分析影响钻井速度和效率的各项因素,重点在钻井工艺、井下测量仪器、井下实用工具、新型钻井液、先进的钻井完井技术等方面开展有针对性的立项攻关,力争迅速形成成果并尽快转化,要提升石油钻井技术,必须在引进、消化、吸收的基础上,强化自主创新,形成具有自主知识产权的核心技术,这既是参与市场竞争、壮大发展实力的需要,也是促进石油工程技术迈入全新发展阶段的需要。

五、总结

经过历代钻井人员的努力,国内各油田钻井队伍不断壮大,钻井装备水平逐渐提高,生产管理水平实现现代化,众多先进钻井技术已经达到世界先进水平。但是,随着油田开发的不断深入,油田开采难度逐渐加大,勘探开发有了更高的要求,这给钻井技术带来了新的挑战,钻井难度不断加大。相信在钻井人员在苦难面前一定能够正确面对,一定能够不断的进行技术创新和技术进步,一定能够不断解决世界性难题,为油田勘探开发打下良好的基础作用。

参考文献:

钻井技术论文篇13

近些年,为了可以提升钻井速度与钻井的经济效益,国内外一直在进行研究、开发,并推出许多新型技术,比如说旋转式导向钻井、垂直钻井和套管钻井等,在一定程度上提升了钻进的技术水平。笔者通过对钻井技术的发展现状分析,总结出我国和国外现代化钻井技术的差距,明确我国钻井技术未来的发展方向。

1 国内外钻井技术的发展现状

1.1 国外钻井技术的发展现状

近些年来,旋转式导向钻井系统的开发、运用取得了突飞猛进的发展。当前国外相对成熟而且运用比较广泛的旋转式导向钻井系统一般有AutoTrak、PowerDrive、Geo-Pilot等。其核心为旋转式导向钻井的井下工具系统[1]。另外,旋转式导向钻井的井下工具系统依照工作方式分成静态偏置的推靠钻头式和动态偏置的推靠钻头式及静态偏置的指向钻头式。这三种不一样的工作形式旋转式导向工具的系统性能对比如表1所示。

其中AutoTrak RCLS是现阶段作为成熟且运用最为广泛的旋转式导向钻井系统,是在垂直钻井系统与直井钻井设备的基础上经过长时间研究与开发出的旋转式闭环钻井系统。

1.2 国内钻井技术的发展现状

在我国,胜利油田主要承担着国家的“863”规划旋转式导向钻井系统的重要技术研究,和西安的石油大学联合研究、开发了三套旋转式导向钻井的井下工具系统模板机,并且完成了几十次的地面试验[2]。在2006年的8月份的营12-斜225井上完成了包含旋转式导向钻井的井下工具和MWD的随钻测量系统及信息传输系统与地面监控系统的所有旋转式导向钻井系统的综合现场试验,取得了成功。证明我国自主研究、开发的旋转式导向系统成功,实现了重要技术研究和模板机的开发阶段,未来将会逐渐完善相关技术,并且为商业化的运用打下了良好基础。

2 钻井技术的创新

2.1 先进钻井技术的吸收与创新

近些年来,国内石油钻井技术的研究一般选择学习、引进与吸收国外的先进钻进技术的方式。缺少自主创新,许多钻井技术都和国外先进技术存在明显差距,竞争力相对较低。在这样背景下,国内石油钻井技术的创新面临着严峻挑战,而且在未来的一段时间内要想彻底改变此种状况也比较难。对此,要把国内原油钻井技术和引进的国外先进钻井技术完成适应性的改造。目前,已经取得了明显的效果,非常具有代表性。相对一个企业来讲,如果想在国际市场中占据一个位置,就一定要具备和国际水平差不多的技术潜力。单单引进国外先进技术,主要在引进技术的基础上进行创新,这些都不是理智的选择。只有发展自身的特色技术才可以提升国际竞争能力[3]。国内钻井技术的创新和引进一定要处理好多个方面的关系。首先,钻井技术不仅要引进,还要进行突出创新,发展适合自身的钻井技术。目前,石油钻井技术的进步非常快,而技术的贬值不断加剧市场行业的竞争力,不进创新是难以立足的。其次,钻井技术创新一定要以技术引进作为基础,争取在相对较高的起点上对钻井技术创新出拥有竞争力的技术[4]。再次,对引进的钻井技术结构进行创新。必须引进水平较高的成套装备或是重要一起设备,还要引进软技术与管理知识。比如说海上的钻井每天作业费用达到50万元左右,因此快速成井已经成为提升效益的重点。一定要利用高技术设备提升钻井速度,还要注重管理技术,在最大程度上降低风险事故,并且缩短建井的周期。最后,在推行技术创新时一定要强化先进钻井技术的吸收。对于引进钻井技术一定要积极消化与吸收,唯有充分吸收先进钻井技术,才可以消除技术中的相对薄弱的环节实现技术的创新。现阶段,我国基本上是花费大量资金搞引进,消费小量资本搞创新。依据国外的成功经验,如果引进1美元的钻井技术,就需要花费3美元搞技术吸收与创新。

2.2 创建新的引进体系,防止盲目创新

创建包含钻井技术运用和提升技术创新及引进的体系,而该体系的主要部分有四个。第一,国外最新的钻井技术发展有关信息调查,其是提升钻井技术和创新、引进的基础。对于国外成熟先进钻井技术的运用或创新,是石油公司提升、创新钻井技术的主要方向。目前国外已经有一定的运用规模,可是钻井新技术的并不成熟、完善。钻井技术核心的成熟,投入和产出是能够接受的,规模运用过后效益较高是此类技术的主要特点。这也是行业或是公司选取创新方向与可能引进的技术[5]。比如分支井的钻井完井技术和欠平衡压力的钻井完井技术及超深井的钻井完井技术等。另外,国外的最新钻井技术和知识发展比较晚,而且研究才刚起步,投资的风险相对较高,这也是国内技术发展规划的主要依据。比如地质导向的钻井技术和三维可视化的钻井技术及套管根管的钻井技术等。第二,国家与企业目前的技术相关需求。其决定着钻井技术创新、引进的方向。第三,钻井技术创新和引进可行性论证,此是前两项的交汇和总结及提炼,同时还是风险、效益的平衡论证。第四,创新和引进钻井技术的相关工业性试验和评估及推广。

3 结语

综上所述,钻井技术的创新、引进、运用不仅满足我国的发展方针,还可以提升石油钻井产业的经济效益。自从我国加入世界贸易组织后,钻井产业必须依照市场经济的规律发展,要想立足于国际市场就必须有较强的竞争力。创建钻井技术创新和引进、运用体系,建立科学技术创新技术,积极培养创新型人才,推动技术创新和引进、运用的良性发展。

参考文献

[1] 刘建立,王奖臻,邹静,等.威德福公司可钻式钻鞋的结构特点及现场应用[J].石油钻探技术,2010,25(5):39-42.

[2] 牛洪波,胥豪,陈建隆.胜利滩海油田表层套管钻井技术研究与应用[J].石油钻探技术,2012,35(5):32-34.

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