关于钟摆钻具稳定器的理想安放高度

文中根据杨勋尧关于钟摆钻具控制井斜的理论,提出稳定器安放高度L_s与钻压P的函数关系不是简单的线性关系,是钻头横向力平衡时钻压P获得的最大值时的摆长L_(se);使L_s从一根钻铤长度逐渐向极限摆长L_(se)搜索,使P求得最大时的L_s即为最优解——稳定器的理想安放高度。     

对四川井控几个问题的认识

12．23井喷失控事故被认定为责任事故，有关专家给出了事故发生的原因，责任人也受到了处理。然而，事后也应该对有关问题作一些思考，以避免类似事故的发生，更好地发展井控技术。在分析有关资料和现象后，就四川井控技术的几个问题提出修改意见，希望与有关学者商榷和交流。钻井工艺技术在不断发展进步，钻井操作规程定期进行修改是必须的。操作规程不是教材，也不是推荐做法，是必须执行的具有法律效力的文件，如规定必须执行的“四七”动作是对其它做法的否定。钻井井控技术一定要发展创新，而不能再继续享受20多年前的成果了，否则四川井控技术这一国内知名品牌将逐渐消失。     

井控技术研究进展与展望

当前油气勘探开发正向超深层、非常规等领域大举进军,钻井井控面临特殊岩性地层压力预测精度低、多产层多压力系统复杂、主要产层安全密度窗口窄、老井井口油气泄漏等一系列安全挑战。为保障油气勘探开发安全稳步推进,在国内外井控技术调研和国际对标分析的基础上,对井控技术面临的挑战、井控技术研究进展以及发展方向进行了系统分析。研究结果表明：(1)碳酸盐储层地层压力预测/检测、早期溢流监测探索和控压钻井技术推广应用,一级井控技术持续发展;(2)形成了以“井控装备、非常规压井及安全密度窗口扩展”为主的二级井控技术,基本保障了多产层多压力系统井的安全作业;(3)提出了全过程带火作业井喷失控井救援新理念,形成了自主知识产权的酸性油气藏失控高产井救援技术;(4)研发出静磁随钻测距系统,救援井技术具备理论基础,具备生产应用的条件。结论认为,国内井控技术虽然已取得长足进步,但仍需在特殊油气藏地层压力预测理论、非常规压井工艺、救援井技术等方向开展持续攻关,以满足对超深层、非常规油气等领域的开发需要。     

川渝地区须家河地层涡轮钻具配套孕镶金刚石钻头钻井提速技术

川渝地区须家河地层研磨性强、硬度高、可钻性差、单只钻头进尺低、钻头消耗量大、机械钻速低、钻井成本高、针对上述难题,采用自主研发的涡轮钻具配合孕镶金刚石钻头钻井技术。经龙岗X1井的现场试验,单只钻头进尺392m,纯钻时间240,平均机械钻速2.73m/h,与邻井同层钻头对比!机械钻速提高95%,以上,单只钻头平均进尺提高了334.1%。试验结果表明,涡轮配合孕镶金刚钻头钻井技术在强研磨性地层具有较好的提速效果,可为川渝、新疆等地区强研磨性地层钻井提速提供技术支持。     

行星式PDC钻头驱动器研制

定向钻井中,钻头与岩石问的相对运动产生的反扭矩使得工具面偏离设计轨道,严重影响中靶精度.针对这一问题,立项研究反扭矩平衡工具,从运动原理和力平衡原理角度分析反扭矩平衡的可行性及其平衡条件,实现扭矩平衡的方式,最后针对反扭矩平衡工具研制中的重点结构进行了分析,研制成功的行星式PDC钻头驱动器平衡了扭矩,有利于提高定向质量,施工安全,作业效率高,可进一步推广应用.     

考虑制造缺陷的套管抗挤强度计算新模型

API 5C3未考虑套管的制造工艺及缺陷对套管抗挤强度的影响,已不能准确地预测套管实际抗挤强度。API/ISO工作组针对API 5C3存在的不足,修订了现行API 5C3标准,给出了含制造缺陷的抗挤新模型,大大提高了套管强度计算的科学性。研究中发现,ISO抗挤新模型并不适合所有壁厚段套管强度的计算,为此,在研究和评价ISO新抗挤模型的基础上,提出了考虑制造缺陷的抗挤强度计算新模型。通过与ISO/TG提供的上百个实物挤毁数据对比验证,本文所给出计算式的计算精确度明显好于API 5C3挤毁公式及ISO新模型,为套管强度的设计提供了新的参考依据。     

川东高陡构造钻井中靶工艺技术研究与实践

文中针对川东地区高陡构造地质特征，提出通过向高陡构造两翼移动地面井位钻中靶井中靶的方法。具体实施中采用地面绕障型中靶钻井、断块构造型中靶钻井和速度效益型中靶钻井措施，在9口井钻井中获得显著经济和社会效益。     

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川东地区高陡构造分布广、勘探前景可观，但复杂情况众多。文中根据高陡构造的地质构造特点和钻井地质特点，将高陡构造分为主体构造（Ⅰ类）和翼部潜伏构造（Ⅱ类）两类，推演其钻井工艺的合理技术配套方案。提出Ⅰ类构造应实施以清水强钻、钻具安全、深下技术套管和钻直井技术为主的配套技术，Ⅱ类构造则应实施利用地层自然造斜规律钻中靶井、综合治理井眼失稳、高效暂堵与保护产层、深部高压地层的井下动力钻具配金刚石钻头快速钻进技术。希望对川东地区今后的钻井工作起到一定的参考作用。     

基于静摩擦扭矩释放的快速滑动定向钻井技术

由导向马达、随钻测量系统构成的滑动钻井仍然是目前的主要定向钻井方式。国外近年发展起来的一种依靠控制钻柱旋转扭摆的工艺方法,突破了滑动钻井工艺中马达导向所面临的局限性,同时费用又低于旋转导向系统。该方法以滑动动摩擦原理及其优势为基础,建立了钻柱物理模型,把滑动钻井时井下钻柱摩擦力的分布状态划分为3个典型区间:地面扭摆作用区、静摩擦区、反扭矩作用区;由自动扭摆控制软件系统对顶驱扭矩、钻头钻压和钻进速度的连续不断地测量,自动计算和最大限度地扩展地面扭摆作用区的长度(或减少下部动力钻具静摩擦区的长度),实现钻柱摩阻的减少,从而有效地提高了滑动钻井的机械钻速、提高定向作业纯钻时效,减少导向马达和钻头的损坏。实例运用结果表明:该方法能够提高机械钻速近50%,与常规复合导航钻井相比,节省了调整工具面角的时间损失,因而是一种极具发展前景的技术。     

钻井液密闭分离系统流程方案及装备配套

为解决开式钻井液循环分离系统不能满足在含硫地层实施欠平衡钻井作业要求而研制的钻井液密闭分离系统(密闭系统)是在含硫地层实施欠平衡钻井作业所必配的地面系统,也是在环境敏感地区进行欠平衡钻井或常规钻井避免环境伤害的重要装备。在对国外密闭系统配置方式和流程原理分析的基础上,提出了"两步分离"式密闭系统流程方案,即从井内返出的含有硫化氢的钻井液首先通过密闭分离装置将油、气以及大颗粒的岩屑清除,同时向密闭分离装置中注入除硫剂,以确保硫化氢清除干净;然后再将经分离后不含硫化氢的钻井液,排入常规固控系统以维护和调节钻井液性能,再由钻井泵泵入井内进行循环。并制订了井内返出钻井液中硫化氢含量突然升高时的处理措施;阐述了"两步分离"式流程方案所需的四相分离器、钻井液缓冲罐、真空除气器、密闭式带压取样装置、密闭式岩屑存储装置等配套装备的结构原理和研究现状,为国内钻井液密闭系统的研究和应用提供了技术思路。