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井下闭环钻井系统的研究与开发 总被引:19,自引:5,他引:14
根据现代钻井工程技术的发展规律,综述了井下闭环钻井系统的可行方案、主要特征及技术发展背景,给出了井下闭环钻井系统的分类和适用范围。同时从钻达能力、经济效益两个角度论述了发展井下闭环系统的必要性。分析认为,以地质导向为特点的旋转式井下闭环钻井系统将成为未来井下闭环钻井系统的发展模式。 相似文献
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复杂地质条件下复杂结构井的钻井优化方案研究 总被引:9,自引:1,他引:8
在复杂地质条件下钻复杂结构井及特殊工艺井时,在地质和工程方面存在许多不确定性因素和复杂性问题.随钻导向、实时优化、井下动态诊断及其集成技术是解决这些难题的有效途径,基于智能钻柱,提出了把上述三项技术集成为一个整体的集成化的SOD系统;应用智能钻柱及其相关配套技术能提高双向闭环信息传输速率达104~106bps,同时能从地面向井下输送10~25kW的电力.给出了智能化钻井“导向—优化—诊断”集成系统总体结构设计方案.该系统能使地质条件透明化,使钻井过程简化并能提高钻井效率,有利于精确控制井身轨迹,可随钻分析钻柱(尤其是底部钻具组合、钻井工具)的力学行为,能优化钻井过程,实时识别和处理井下异常工况,能降低钻井成本约20%. 相似文献
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综述了国外近期深井钻井实践,探讨了深井钻井中深井钻井模拟技术、优化设计技术、近平衡钻井技术、钻头选型技术,应用井下动力钻具提高钻速技术,使用顶部驱动系统和随钻测量系统技术,深井钻井液技术和建立钻井分析及指挥中心等可行性技术,同时指出了我国深井钻井技术应开展的主要工作。 相似文献
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非常规油气、深层、深水、极地油气的勘探开发及新能源技术的发展对钻井技术提出了更高需求。近年来国外钻井技术的新进展主要包括高效起下钻机和自动化钻机、高效PDC钻头和辅助破岩工具、高造斜率旋转导向工具、井下信息高速上传、连续管技术、套管与尾管钻井技术、深水钻井、极地钻井、页岩气钻井、钻井实时优化与远程监控技术、新型钻井液及堵漏材料等方面,新材料、新装备、信息化技术为极端环境下的资源钻探提供可能,随钻技术、远程控制和自动化操作将有助于解决复杂地质条件难题,满足要求越来越高的HSE标准。 相似文献
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钻井录井信息与随钻测量信息的集成和发展 总被引:3,自引:2,他引:1
钻完井工程是一项复杂且高风险、高投资的系统工程,钻完井工程可产出大量信息,实现录井信息化、网络化和集成是保障安全、优质、低成本钻完井的重要前提。在系统介绍录井信息主要类别的基础上,综述了随钻测量技术现状,归纳了钻井液脉冲随钻测量、传输技术(mud-MWD)的优缺点,分别就随钻测斜、随钻测井、随钻测压、随钻核磁共振成像测井、随钻地震与随钻垂直地震测井和随钻声波测井、随钻旋转导向和随钻地质导向等几种随钻信息采集、处理、控制和应用技术予以阐述,分析了mud—MWD既是在用的主要服务技术又是制约钻井随钻闭环测控技术发展的瓶颈。并为推荐基于电子钻柱的智能随钻集成技术与智能钻井,介绍了智能钻井的基本理论、基本技术、作用与技术关键及难点。 相似文献
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深井超深井钻井技术现状和发展趋势 总被引:32,自引:12,他引:20
介绍了国内外深井超深井钻井的发展历程及主要技术难点,从钻井地质环境因素描述与评价技术、防斜打快技术、提高钻井速度技术、钻井液技术、固井技术、钻井信息技术及钻井装备7个方面详细分析了国内外深井超深井钻井技术现状,并简单探讨了我国深井超深井钻井技术存在的主要问题及与国外先进水平的差距,指出深井超深井钻井技术会朝着集成化、智能化、信息化和自动化方向、有利于提高钻井效率的方向及有利于提高油气采收率的方向发展,并对我国深井超深井钻井技术的发展提出了建议。 相似文献
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川西地区高压天然气深井钻井完井技术 总被引:12,自引:2,他引:10
川西地区天然气储层埋藏深,纵向上普遍存在多个产层和异常高压气层,钻井过程中易出现井喷、井漏、井眼坍塌、卡钻等井下事故和复杂情况。针对复杂的地质条件,开展了技术攻关和现场试验,逐渐形成了包括深井井身结构设计、深井钻井液技术、储层保护技术、高压井控技术、深井长裸眼井段固井技术的深井配套钻井完并技术,并试验应用了包括螺杆钻具+PDC钻头、深井PDC钻头、旋冲钻井技术、涡轮钻具等提高深井钻井速度的新技术、新工具。近年来,该地区高压天然气深井钻井速度、固井质量不断提高,井下事故及复杂情况不断减少,未出现井喷失控的重大事故,加快了该地区天然气勘探开发速度。 相似文献
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碳酸盐岩地区的地质构造复杂。如高温、高压、高倾角地层、致密的裂缝性地层和高硫化氢含量、多压力系统带来严重的井漏、井喷、卡钻和井壁垮塌,使钻井安全受到严重制约。针对上述问题开展的科研攻关已获得一系列成果,包括:深井优化钻井设计技术;喷射钻井和钻头优选技术;利用井下动力钻具提高钻速技术;高陡构造钻井中靶技术;井壁稳定技术;深井高密度钻井液工艺技术;深井防漏堵漏技术;川式取心工具及工艺技术;定向侧钻工艺 相似文献
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导向钻具组合动力学方程建立及传递函数求解 总被引:5,自引:2,他引:3
井下闭环钻井技术是近年来在国内外得到普遍重视的新技术,是大位移井钻井必不可少的技术。作为井下闭环钻井系统核心部分的下部导向钻具组合的力学特性,则成为形成井下闭环控制的基础。从控制机理上讲,旋转导向钻具组合的控制特点与滚动式导弹的控制具有一定的相似性。本文参考导弹飞行力学分析方法,通过对导向钻具组合的受力分析,探讨下部钻具组合的运动学、动力学方程的建立方法。并在此基础上,利用小扰动理论,对导向钻具组合动力学方程进行线性化处理,并求出了导向钻具组合的传递函数,为实现井下闭环钻井系统提供参考。 相似文献
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智能油井管在石油勘探开发中的应用与发展前景 总被引:23,自引:11,他引:12
指出了钻井液脉冲无线随钻传输以及在井下用电池或涡轮发电机供电所存在的问题.先进的钻井、完井、采油技术需要既能由地面向井下输送足够的电能以电控井下仪表、传感器等钻井硬件,同时又能建立104~106bps的超高速率传输多类参数的有线实时双向闭环钻采信息"高速公路".介绍了智能钻柱的形成与发展,指出了智能油井管在石油勘探开发中应用的功能、优点及发展前景,提出了智能钻杆的设计、研制方案及与智能钻柱配用的多种电控井下硬件等创新点,认为智能油井管是实现智能钻井、完井和建设智能油井以及智能化油田的技术关键和创新工程. 相似文献
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智能钻柱设计方案及其应用 总被引:20,自引:11,他引:9
用旋转导向钻井工具在复杂地质条件下钻复杂结构井、特殊工艺井以及建设智能油井是21世纪的重要课题和发展方向之一。分析了钻井液脉冲无线随钻传输以及电磁波传输所存在的问题,指出采用导线传输方式既能由地面向井下输送足够的电力以电控井下仪表传感器和专用硬件,同时又能建立10^~10^6b/s的超高速率传输多类参数的有线实时双向闭环钻井信息“高速公路”。提出了智能钻柱的设计思路及方案,并分析了智能钻柱的功能、优点。 相似文献
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将北京石油机械厂顶驱的主轴旋转定位技术与MWP随钻测量仪相结合,设计并实现了基于顶部驱动钻井和井下动力钻具组合的顶驱滑动钻井导向控制系统。该系统由顶部驱动钻井装置、人机交互界面、井下动力钻具以及MWD随钻测量工具等4部分组成,将顶驱和井下动力钻具相结合,实现对旋转钻柱包括转速、转向、角度在内的完全控制,并可根据井下实时反馈的井眼轨迹信息,实现滑动钻井之前工具面的设置以及滑动钻进过程中工具面的实时监控和动态调整。内蒙SNO116-19H定向井项目的实际应用结果表明,该技术能够显著提升定向井钻进作业的整体时效和井眼质量,同时也为导向钻井的闭环控制和自动化控制奠定了基础。 相似文献
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随钻地震技术的理论及工程应用 总被引:10,自引:0,他引:10
随钻地震是地震技术和钻井技术的结合。随钻地震的主要功能有:指示正钻钻头的工作位置;识别地层、岩性、断层、裂缝带;可以预测钻头前方的地层和地层孔隙异常压力等。它的主要用途为:在探井中可以及时发现油气层,提高探井成功率;为井身轨迹提供地质导向依据,使井身轨迹准确“入窗上靶”。随钻地震获取的信息是油藏未被污染的原始参数,这对制定保护油气层和油藏描述等工作具有重要价值。随钻地震不需要专门的井下仪器,只需在钻杆的顶部安装传感器和在井场附近的地表埋置常规检波器,就可进行随钻测量和现场实时处理,在井场就可以得到钻井决策的地震资料。随钻地震技术可以降低钻井成本,提高勘探开发综合经济效益。 相似文献
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自适应控制压力钻井关键技术及研究现状 总被引:3,自引:1,他引:2
为了减少钻遇压力敏感或安全压力窗口狭窄等复杂地层所产生的非生产时间,提出了对井底压力进行精确控制的自适应控制压力钻井的技术思路。探讨了控压钻井技术的井底压力控制机理,集成了所需关键技术装备,绘制了自适应控压钻井技术的关键技术路线图。系统地介绍了地层压力随钻检测技术、随钻井底环空压力测量、钻井液连续循环装置、井口回压检测与控制、数据传输技术的国内外技术现状。最后提出建议:国内相关单位应联合攻关,尽快研发具有自主知识产权的自适应控压钻井技术及相关装备,缩短与国际先进钻井技术间的差距。 相似文献
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随钻监测技术在气体钻井中的应用 总被引:2,自引:0,他引:2
气体钻井是近年来兴起的一种实用钻井技术,具有保护油气产层、提高钻速、缩短建井周期及处理井漏事故等优点,应用范围越来越广泛。与常规钻井液钻井相比,气体钻井是单向循环,使用气体作为循环介质来携带岩屑、清洗井眼,使得现有录井监测系统还不能满足气体钻井现场参数监测需要,易出现钻具失效、井下燃爆、地层出水及井壁坍塌等复杂钻井问题,影响气体钻井的安全性。基于井下燃爆理论和监测监控系统技术,开展了随钻监测基本原理研究,形成了UBD气体监测系统及分析技术;通过在多口井气体钻井现场服务,验证了气体监测系统及分析技术的合理性和实用性,为安全顺利实施气体钻井提供了有力的技术支持。 相似文献
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气体钻井随钻安全风险识别与监控 总被引:2,自引:0,他引:2
气体钻井对地质条件有较为苛刻的要求,地层失稳、产水、钻具失效以及井下燃爆等均有可能导致气体钻井失败,因此随钻井下风险识别及监测对于保障气体钻井安全具有重要意义。为此,提出将理论分析和现场案例相结合,总结气体钻井过程中井壁失稳、产水、产气、井下燃爆、钻柱失效等主要风险发生时的工况参数表征,建立风险发生与对应工况参数变化的关系模型,开发自动化分析平台对工况参数变化进行分析,以判断发生的风险类型。基于已有的地面监测技术,研发了地面—井下参数监测系统,用测量短接实时监测井下温度、压力、湿度以及钻具振动等参数,并通过中继短接传输到地面,可以更快速、准确地获知井下各项参数的变化情况。将关系模型、分析平台以及监测系统相结合,形成了气体钻井随钻安全风险辨识方法。在新疆塔里木盆地开展的现场试验结果表明,该方法能够快速反映出气体钻井各项参数的变化情况,准确判断井下发生的风险类型,可有效降低气体钻井安全风险,提高气体钻井效率。 相似文献