自动滑动钻井控制系统的研究进展

鉴于旋转导向钻井工具所需费用高且对井眼尺寸的限制严格,国外研发了一种新型自动滑动钻井控制系统,即自动扭矩控制系统。该滑动钻井控制系统的硬件部分是一个与顶驱控制系统相连的地面控制系统,它采用扭矩摇摆技术通过顺时针与逆时针交互旋转钻柱顶部,以保持上部钻柱一直做切向运动,从而克服与导向马达问题有关的多种摩擦阻力。现场应用结果表明,该技术能使钻压平稳地传递给钻头,增加工具面定位优势,延长井下设备(马达、钻头、MWD等)的使用寿命,减小井眼轨迹的偏移和降低扭曲值,进而大幅提高钻井效率。     

侧钻水平井轨道三维优化设计模型及应用

对目前几种轨道设计方法进行了讨论。结合侧钻水平井轨道控制技术的特点,依据数学优化理论,建立了侧钻水平井轨道三维优化设计的数学模型。该模型以最短曲线段长度为目标函数,定量地考虑了影响轨道设计与控制的主要因素。理论分析与10多口井的验证表明,与常规轨道设计方法相比,该模型真实地反映了侧钻水平井轨道控制的规律,提高了轨道设计的科学性,避免了重复调整设计的缺点,极大地简化了轨道三维设计的过程。另外,该模型具有中靶精度可调、精确中靶定位的功能。     

机械振动降摩减阻技术在滑动钻井中的应用

摩阻问题是目前各种复杂结构井钻井作业中最突出的问题,尤其体现在滑动钻进中,托压、粘阻严重。大摩阻和大扭矩的存在使得钻柱发生屈曲,钻压无法传递至钻头,井眼的延伸自动停止,钻井作业很难继续甚至出现危险事故。文中主要介绍了井下摩阻产生的原因及其危害,阐述了机械振动降摩减阻方法的原理及其在此领域的优势,并选用了周向水力振动器为减阻工具进行现场实验,通过对比两口井的现场开采数据,分析了机械振动方法在井下减摩中的可行性以及该技术给石油开采行业带来的效率提升。     

煤层气水平井充气欠平衡钻井注气工艺研究

充气欠平衡钻井是目前煤层气钻井中最常用的技术手段,如何在控制注气压力,注气量以及排量等参数的情况下,使得钻进时既能满足携岩要求,又能有效地控制井底压力是一个难题。应用FLUENT软件,通过对不同的注气压力、注气量以及排量条件下的计算模拟,得出U型井直井造穴处的压降规律,并基于此,优选确定出一套合理的工艺参数,确保在充气欠平衡钻井过程中,既能形成期望流型、满足携岩要求,又能有效控制井底压力。文中通过一口井的实钻数据建立了分析模型,并进行了计算模拟,最终优化出注气压力、注气量和泵排量等参数,总结出其变化规律。该研究成果对保障钻井作业安全及优化钻井作业有一定的借鉴作用。     

海上边际井的侧钻新方法

对于美国墨西哥海湾的几百口边际侧钻井而言 ,不论石油价格涨跌 ,用常规方式开采都是不经济的。为了寻找一种快速、经济的开发方法 ,海湾石油经营者们开发了一种从海上平台进行侧钻的小储量目的层开发方案 ,即DESSERT方案 ,并为钻DESSERT类型井开发了一种新型ISS 17钻机。通过在 3个油田的 3个钻井平台上的应用 ,证明ISS17钻机和DESSERT方案是可行的 ,不但使海上边际井的产量大大增加 ,而且钻井成本也大幅度降低     

地面钻柱扭摆方法释放井下摩阻的研究进展

滑动钻井中井下钻柱摩阻的释放问题,是制约现代钻井作业向更深、更远目标快速钻进的难题。地面钻柱扭摆方法是一种最具有发展前景的释放井下钻柱摩阻效应的措施。详细评述了国内外机械扭摆运动/钻柱/井筒的相互作用规律、井下钻柱在地面扭摆运动作用下的力学行为特征、钻柱地面扭摆运动的行为控制方法等方面的研究进展,以此为基础,提出了地面钻柱扭摆方法释放井下摩阻效应的未来研究重点。