支持套管钻井的液压钻机

用油田套管边钻边封隔井眼,是一项能够降低钻井成本的重大技术进步。文中概述适合套管钻井的液压钻机及其设计特点和相关设备,包括：（１）套管钻井系统以及４台新一代钻机／操作系统的改进情况;（２）采用模块化和液压动力系统的３台混合型钻机和１台套管钻钻机;（３）可编程逻辑控制系统;（４）绞车、顶驱装置、泥浆泵驱动系统,转盘及电力系统。最后回顾４台新一代钻机的现场作业情况。     

超深井TRO-127两级减速涡轮钻具的研究

针对我国超深井深部高温高压井段难钻地层钻速低的现状,设计并试制成功一种具有储油补偿系统和金属端面密封结构的耐高温、长寿命TRO-127两级行星齿轮减速涡轮钻具。在塔河油田塔深1井和TH12509井165.1mm超深井段的现场试验结果表明,TRO-127减速涡轮钻具复合钻井的平均钻速比同井下部相邻地层转盘钻进方式的平均钻速提高了92%～115%,比邻井转盘钻井方式钻进相同地层的平均钻速提高了123%。建议在我国西部超深井深部小井眼井段推广应用减速涡轮钻具复合钻井工艺,以加快深部油气藏的勘探与开发步伐。     

水平定向钻穿越中联合控向钻进导向孔施工技术

水平定向钻穿越施工技术在长输管道施工中得到广泛应用,在导向孔钻进中控向是施工成败的关键环节,目前多采用有线控向或无线控向等单一控向技术,但有线控向和无线控向都存在一定缺陷。为了进一步提高穿越精确度,在研究联合控向技术基础上,利用有线控向和无线控向技术各自的优点,研制了联合控向装置,使两种控向技术有机结合,此项技术的特点在于两种控向系统既可单独工作,也可以联合工作,可克服有线控向和无线控向各自的不利因素,使穿越更加准确。文章介绍了联合控向技术的原理、操作方法及应用实例。     

快速钻井概述

钻井方法从顿钻法．旋转钻法（它分为转盘钻法和井底动力钻法、顶驱钻法）、射流钻法发展到复合钻法、激光钻法等新的方法。如复合钻井法是将顿钻法．转盘钻法、顶驱钻井法和井底动力钻法进行有机的复合．根据钻井情况,作业特点和工艺技术要求．交替选择两种钻井方法复合进行工作．以此来提高钻井速度,减少事故的发生,降低钻井成本。现在油田应用的复合钻井技术有空气锤钻井技术．双驱复合钻井技术、旋冲钻井技术等。     

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重点提出了川东地区进一步提高钻井水平需解决的几个关键技术：（１）改进井身结构,有两种方案。技术套管均要下得深,封过自流井组,封过长兴、龙潭组。提出了φ４１９．１０ｍｍ井眼或φ４０６．１０ｍｍ井眼提高钻速纳技术和措施,以及蝇眼方案需考虑的问题。（２）提高全井钻井速度,重点是坚持喷射钻井三阶段,大力推广使用井下动力外事具钻井,以及提高特殊地层钻速问题。（３）综合治漏技术。（４）钻盐岩层问题。（５）气井     

控压钻井技术起下钻方式研究

对控压钻井技术定义和控压钻井国内外发展现状作以简单介绍,重点分析控压钻井起下钻的2种方式,重浆帽起下钻和套管阀起下钻的方法,详细说明了重浆帽起下钻重浆帽的设计原则和方法以及注意事项,简单介绍了套管阀系统组成和工艺流程图和和套管阀控压起下钻方法的作业流程和注意事项。通过对比得出套管阀起下钻方法的技术优势:节省钻井作业时间,节省钻井液费用,提高井控安全性,保护储层和提高采收率。结合国内控压钻井和套管阀的应用状况提出建议:加大力度对控压钻井装备研发、缩减成本、降低使用费用;攻关套管阀使用寿命和耐压级别;扩大控压钻井技术和套管阀的现场应用范围,发现不足和缺点,更新和改进控压钻井和套管阀装备和工艺。     

钻井机器人的连续油管钻压和钻速控制模型

连续油管钻井机器人利用机身内外的钻井液压力差作为动力源，可在牵引连续油管的同时加载钻压。以钻井机器人为基础，建立连续油管钻柱动力学模型，并推导出通过钻井液排量控制钻压和钻速的单参数控制数学模型；对钻井机器人引入调速回路，建立具有调速功能的钻柱动力学模型；在溢流阀调定压力大于机身内外压差时，推导出利用钻井液排量和节流阀流通面积两种参数控制钻压、钻速的数学模型，在溢流阀调定压力小于机身内外压差时，推导出利用钻井液排量、节流阀流通面积和溢流阀调定压力3种参数控制钻压、钻速的数学模型；以11.43 cm（4.5英寸）井眼为例，对上述3种数学模型进行了分析。分析结果表明：钻压、钻速随钻井液排量的增加基本呈线性增加，在钻井液排量大于0.005 m³/s时，钻井机器人能够向前爬行，在钻井液排量大于0.005 7 m³/s时，钻头能够正常钻进；调节节流阀流通面积和溢流阀调定压力，可以在一定范围内无级调钻压和钻速；3种控制方法相结合，可以实现小排量、大钻压，及大排量、小钻压等钻井参数的控制。以控制模型为基础，针对不同井下工况建立钻进工艺的专家数据库，以钻井机器人为"大脑"，结合井下随钻测量数据就能够实现闭环控制，自动钻进。     

提高钻速新技术研究进展

提高钻井速度可以缩短建井周期,降低建井成本,对于提高油气藏开发效率和效益具有重要意义。总结介绍了国内外最新的提高钻速技术研究及其应用,按提高钻速的原理将其分为两类：直接提高钻速技术,包括新型钻井工具使用和钻井参数优化等;间接提高钻速技术,包括控压钻井技术,无意外风险钻井技术等。提出应根据所钻区域地质特征,合理设计钻井方案,选择合适钻井工具,优化钻井参数,钻井时进行实时监控和专家决策,减少复杂情况发生次数及处理时间等方法和措施综合应用,才能最大限度提高钻井速度。     

小凌河卵石地层的定向钻穿越

盘锦一锦西石化输油管道采用定向钻穿越小凌河卵石地层,施工中遇到了卵石地层孔和定向钻控向困难问题。文章介绍了采用卵石地层的水泥桩固化方案解决卵石层孔困难,采用有线、无线两种控向技术同时实施的方案解决定向钻控向困难的施工技术。该技术的实施取得了定向钻出土偏差0.5 m,轴向偏差1.0 m的好效果。相对于大开挖穿越技术,定向钻穿越卵石地层技术缩短施工工期60 d以上,节约施工投资300多万元。     

TDR1-127减速涡轮钻具在塔河油田超深井的试验研究

为提高塔河油田超深井小井眼钻进速度,缩短钻井周期,设计并试制了一种具有金属密封的TDR1-127减速涡轮钻具,并在TH12509小井眼井中进行了试验,试验井段的钻速与同井相邻地层转盘钻井方式的钻速相比提高了80%以上,与邻井转盘钻井方式钻进相同地层的钻速相比提高了55%以上。理论与试验结果表明,TDR1-127减速涡轮钻具结构设计合理,工作寿命长,能够满足塔河油田超深井小井眼复合钻井需要,可进一步推广应用。     

利用实时钻井资料检验钻井液密度设计

通过建立一种钻速模型,用来随钻连续计算岩石强度,进而预测出安全钻进所需钻井液密度的范围。钻速模型中所需的关键参数是钻压、转盘转速、钻头磨损级别和钻头设计常数。该文为钻井设计及钻井作业期间安全钻进的跟踪监测提供了一套辅助决策系统。目前,这种能随钻校正使用钻井液密度的方法已在国外推广使用。     

地质导向钻井破解薄层勘探开发难题

<正>地质导向是20世纪90年代发展起来的前沿钻井技术,是使用随钻测量数据和随钻地层评价测井数据,以人机对话方式来控制井眼轨迹的技术。由美国斯派里森公司生产的FEWD地质参数无线随钻测量仪与随钻测井仪相比,具有测点靠近钻头、探测深度大、垂直分辨率高的优点。在轨迹控制中,根据实际情况和剖面要求,可采用定向造斜和转盘钻交替进行调整井身轨迹,使得实钻轨迹沿设     

利用实时钻井资料检验钻井液密度设计

通过建立一种钻速模型，用来随钻连续计算岩石强度，进而预测出安全钻进所需钻井液密度的范围。钻速模型中所需的关键参数是钻压、转盘转速、钻头磨损级别和钻头设计常数。该为钻井设计及钻井作业期间安全钻进的跟踪监测提供了一套辅助决策系统。目前，这种能随钻校正使用钻井液密度的方法已在国外推广使用。     

标准化钻速法检测地层压力技术的改进与应用

利用钻井资料检测地层压力的方法，基本上都是以泥岩的压实规律为基础，以钻速的变化为根据的。但是在钻井过程中影响钻速的因素很多，可以衡量一种检测方法优劣，主要是看其能否合理、全面地考虑诸多影响因素，能否适用于现场。本文介绍标准化钻速法检测地层压力的基本原理和工作步骤，提出了适用于现场的改进的数学模型和应用方法，并与实测值很接近。     

精细控压钻井技术在海上平台（地面井口）的应用

精细控压钻井技术是近年来发展起来的一项新技术,主要应用于窄安全密度窗口、不确定性压力系统地层的安全钻进,在国内外控压钻井技术发展基础上,研发出国内自主知识产权的精细控压钻井系统,实现井筒压力闭环精细控制。目前该系统已在海上平台（地面井口）成功实施了12口井的控压钻井作业,其中A井在漏速较大的情况下实现了安全钻井,说明一定漏速下也可以实施控压钻井,现以A井为例进行总结,以期为后续类似作业提供借鉴。     

MWD导向系统防斜打直技术在东9井的应用

东9井由于地层倾角大,用常规防斜措施难以保证井身质量。在该井的施工中,应用了MWD导向系 统防斜打直技术和高效PDC钻头,利用其定向控制井眼轨迹能力强的技术特点,可以随时监控井斜、方位,并可根 据井斜、方位变化情况及时采取如定向纠斜或开动转盘导向钻进等技术措施,既保证了井身质量,又提高了机械钻 速,缩短了钻井周期。     

井下微流量控制方法

近几年,国外在常规钻井和欠平衡钻井技术的基础上发展出了一种被称为控压钻井（MPD）的新技术,该技术主要用于解决窄钻井液密度窗口地层的安全钻井问题,其核心是要求精确控制井眼环空压力剖面。但作为一种新的钻井技术,控压钻井现有的方法理论和硬件系统尚存在一定的不足,有待于完善。文中介绍的井下微流量控制方法属于控压钻井技术中的一种,是对现有地面微流量控制方法的改进,能够随钻监测井下环空流量的变化,及早发现溢流或井漏等井下复杂情况,与地面返出环空流量监测相配合,进而调节井口回压阀的开度,通过改变井底压力来控制溢流或井漏的大小,从而实现对环空流量的精确控制。该方法能够显著提高系统的控制精度和可靠性,从而提高钻井的安全性并降低钻井成本。     

液力钻井装置及其方法

这份专利(美国专利号4852668)提出的以高压高速液力钻井及其方法,克服了以往若干份同类型专利在使用上存在的某些限制或缺点;同时也克服了转盘钻井在设备和技术上存在的某些限制或缺点。例如,它能适应钻多种用途井孔的需要;能以满意的钻速钻凿坚硬或松软的岩层;能自动控制钻进方向;能在不提钻情况下更换钻头;亦能进行取芯钻进。     

长江中游岩石层首次定向钻穿越施工技术

结合仪征-长岭原油管道洪湖长江定向钻穿越工程实例,分析了管道定向钻穿越长距离岩石层的特点,论述了定向钻穿越岩石层的地层状况、钻具组合、控向措施、泥浆控制、钻进工艺以及导向孔钻进、扩孔、回拖阶段的应急预案,针对在钻导向孔过程中因泥浆压力高、信号线多次出现被高压泥浆冲坏、造成控向信号不稳定甚至中断的情况,对信号线的安装提出了改进措施。通过具体实施,在长江中游岩石层中首次采用水平定向钻技术穿越原油管道获得成功。     

美国钻井设备开发新动态

为适应现代钻井工艺的发展,大幅降低钻井作业费用,美国一些石油公司正在研制更先进的钻井设备,其中包括价廉的海上钻井系统、激光钻井系统和液压喷射钻井系统等。海上钻井系统的关键技术主要有：可膨胀的连续油管（CT）、智能CT钻井系统以及动力定位小型钻井船;激光钻井系统将为气井钻井技术带来历史性变革;液压喷射钻井系统主要用于钻分支井,钻井成本低,钻速高,可使井的采油量成倍增加。