气体钻井钻具失效原因与预防措施

气体钻井技术已被世界公认为是缩短钻井时间、降低钻井成本、解放油气层的一种实用技术,但是随之出现的钻具失效问题成为广大钻井工作者面临的一道技术难题。针对气体钻井钻具失效问题进行了国内外文献检索和现场情况调研,特别对川东北和伊朗南部地区TABNAK气田气体钻井钻具失效情况进行了深入调查。结合相关理论和现场经验对现场资料进行分析,找出了气体钻井钻具失效的主要特点及原因,并提出了避免井下钻具失效的合理技术措施。     

基于范例推理的钻井参数优化方法研究

针对钻井参数优化中存在的问题,为了充分利用钻井现场的大量有用信息,克服传统优化方法的局限性,提出一种基于范例推理的钻井参数优化新方法。该方法是首先建立钻井参数范例库,然后根据范例推理理论建立钻井参数优化模型,利用该模型通过对数据库的查询、检索及相似度计算等过程,从而实现钻井参数的实时优化。该方法的突出特点是通过基于范例推理的钻井参数优化方法研究将钻井工程与范例推理有机结合,对解决钻井工程领域不确定性问题提供一种有意义的尝试,使范例推理在具体的工程应用上向前迈进了一步,为钻井参数优化提供一种全新的研究方法。     

气体钻井钻具失效原因分析及预防措施

随着气体钻井技术的广泛应用,对气体钻井钻具失效原因及预防措施的研究非常迫切,且具有重要的现实意义。本文阐述了气体钻井的概念及优点,说明了气体钻井钻具失效现状,分析了气体钻井钻具失效原因,提出了钻具失效预防措施。     

气体钻井钻具失效因素与机理分析

气体钻井中钻具失效事故频发,严重阻碍了气体钻井技术的规模化应用.通过现场调研发现,气体钻井钻具失效率为钻井液钻井钻具失效率的2～10倍,且在钻杆、加重钻杆、钻铤处均有发生,脆断特征明显.定性分析了导致气体钻井钻具失效的主要因素,包括工作载荷、振动、热效应、冲蚀、腐蚀、井径扩大和冲击.指出剧烈振动和热积聚是除工作负载以外引起钻具异常失效的主要因素,其次是冲蚀、腐蚀和井径扩大.动载效应和钻具局部热效应的耦合作用达到一定程度后,钻具局部产生裂纹,然后在上述因素的综合作用下,裂纹快速扩展,钻具发生脆断.     

深井钻具失效的机理与预防

深井钻具失效对钻井危害很大，严重影响了深井的钻井速度；处理这些事故耗费了大量的人力和物力，这说明需要进一步研究钻具失效的机理，进而达到提高钻井效率、降低钻井成本的效果。     

鄂尔多斯盆地钻具失效分析

鄂尔多斯盆地钻具失效问题普遍存在,据统计,2002年至2005年5月华北石油局在该地区钻具失效就高达152次,给油田造成重大经济损失。根据钻具失效类型,从地层、钻井参数、井径扩大率以及地层水成分等方面分析了钻具失效因素,并提出分区块优选钻井参数,控制腐蚀等措施,这些措施在现场应用后取得良好的效果,有效地控制了该地区钻具失效问题。     

大庆油田深井钻具失效原因与预防

对１９２起钻具失效事故的统计分析后得出：钻具失效主要发生在泉头组，登娄库组和侏罗系地层，占总事故的９０％以上。钻铤柱失效占８８．４％，而４０ｍ以下钻铤柱失效占５３．３％。失效的主要原因是地层含有大量砾石层，引起钻具振动导致钻具疲劳破坏；钻具连接螺纹扣型不合理；钻具加工质量和材质不合格。通过分析和现场试验，建议φ１７８ｍｍ钻铤用Ｎｃ５０扣，φ１５９ｍｍ钻铤用Ｎｃ４６扣，采用φ１５９ｍｍ钻铤满眼钻具组     

鄂尔多斯盆地钻具失效分析

鄂尔多斯盆地钻具失效问题普遍存在，据统计，2002年至2005年5月华北石油局在该地区钻具失效就高达152次，给油田造成重大经济损失。根据钻具失效类型，从地层、钻井参数、井径扩大率以及地层水成分等方面分析了钻具失效因素，并提出分区块优选钻井参数，控制腐蚀等措施，这些措施在现场应用后取得良好的效果，有效地控制了该地区钻具失效问题。     

降低螺杆钻具失效的现场技术措施

随着螺杆钻具的广泛使用,螺杆钻具失效时有发生.通过对近几年华北油田螺杆钻具使用情况的跟踪、对失效情况的统计以及对失效螺杆的解剖分析得出了传动轴折断、旁通阀刺漏、定子脱胶、传动轴卡死、丝扣脱扣等几种常见失效形式,总结出了利用各种钻井参数的变化来判断螺杆在井下的工作状态,通过进一步推广判断和预防措施促进了螺杆钻具的正确使用,减少了螺杆钻具失效的发生,螺杆钻具的使用寿命逐年延长.     

螺杆钻具失效原因分析与技术对策探讨

近年来螺杆钻具在定向井和水平井钻井施工中应用的数量逐渐增多,由于受到多种因素的影响,经常出现螺杆钻具失效的情况,严重影响了石油钻井的施工效率。本文对近几年螺杆钻具的失效情况进行了统计,从中分析螺杆钻具失效的原因,并制定相应的技术对策,减少了螺杆钻具的失效频率,对提高石油钻井生产效率具有积极作用。     

钻多分支水平井井下工具发展状况

应用多分支水平井勘探开发油气藏,比用直井效益更好。虽然其钻井成本比直井高,但是一口水平井往往可以取代多口直井,且具有相当于多口直非的产量。因此,90年代以来世界水平井钻井技术获得长足进步,包括多分支水平并应用大大增加,先进的水平并钻头、先进的井下钻井液马达、旋转导向钻井系统、遥控式可调直径的井下稳定器、新型短半径钻井系统、小眼井水平井钻井以及地质导向技术等。文中对此逐一进行介绍。     

随钻扩眼工具及技术研究

基于随钻扩眼技术优势的分析，研究了机械式、液压式和偏心式随钻扩眼工具执行机构和扩眼总成的机构原理，并介绍了国内所开展的相关研究。文章提出应加强现有工具的适应性和匹配性研究，发掘各类工具的优势。优化执行机构、扩眼总成和水力机构、重视底部钻具组合力学特性的分析是今后发展和完善随钻扩眼工具及技术的几个重要内容。实践表明，随钻扩眼技术在处理井下复杂情况、降低钻井综合成本、提高钻井速度、提高建井质量和安全性等方面具有显著的优势，随钻扩眼工具也正逐渐成为一种重要的石油钻井配套工具。     

多分枝水平井的钻井工具—可回收式斜向器

钻多分枝水平井的关键工具是可回收式斜向器。文中介绍了可回收式带封隔器的斜向器、径向水平井斜向器和可回收接箍触发式斜向器，并对其结构、原理、使用中的工艺过程和应用实例进行分析。     

国内外短半径水平井钻井工具发展状况

短半径水平井有中、长半径水平井不可代替的优势，其钻井工具是发挥其优势的关键技术。文中介绍了国内外几家典型公司和研究单位的短半径水平井钻井工具特点及使用范围，并提出了发展短半径水平井钻井工具的几点建议。     

基于改进PSO-SVM的钻井液侵入储层深度预测

开展钻井液侵入储层深度预测,对于测井评价以及提高油井产能具有一定的现实意义。在分析钻井液侵入储层的机理和特征的基础上,提出了钻井液侵入储层的影响因素指标体系,建立了改进PSO-SVM的钻井液侵入储层深度预测模型,以塔里木塔中35口井为例进行了实证分析,并与传统BP神经网络和SVM模型预测结果进行了对比。研究结果表明:侵入深度与泥饼的渗透率、钻井液与储层压差以及侵入时间正相关,与储层孔隙度和钻井液粘度负相关,改进的PSO-SVM模型预测结果误差小,准确率高,能够用于钻井液侵入储层深度预测,具有广泛的应用前景。     

海上钻井成本影响因素分析和预测方法研究

近年来海上钻井成本居高不下,成为制约海上石油勘探开发的主要问题之一。分析影响海上钻井成本关键因素,找出降低海上钻井成本方法和途径是当务之急。文章从海上石油钻井成本的构成入手,包括国际海洋钻井成本构成和国内海洋钻井成本,分析了影响海上钻井成本的因素,主要包括客观因素、主观因素和不确定因素,重点研究了井深和钻井成本之间的关系,并分析了海上石油钻井成本的预测方法,为钻井费用的合理控制及管理提供了依据。     

气体钻井钻具失效预防技术研究与应用

气体钻井中钻具失效频率明显高于钻井液钻井。失效钻具检验与分析表明,钻具失效类型为疲劳或腐蚀疲劳,钻具腐蚀类型为氧腐蚀。钻具失效的主要原因是：氧腐蚀与冲蚀、钻具疲劳（由钻柱反转、钻柱纵向振动、井眼弯曲引起）、钻具带伤工作、钻铤螺纹连接弯曲强度比不足等。空气锤冲旋钻井技术、钻柱防共振技术、加强钻具探伤及使用新钻具等能够有效预防和减少钻具失效。特别是牙轮气体钻井中,利用钻柱振动分析软件优选钻具组合和转速来避免钻柱共振以及及时对钻具进行探伤非常重要。这些措施已经成功应用于普光及周边区块,与2006年相比,2007年度、2008年度钻具失效频率分别降低37．7％和57．5％。此外,建议加强钻杆管体探伤、空气螺杆复合钻井技术、防涡动稳定器、选用API螺纹钻铤、钻柱振动监测与钻井参数优选相结合等方面进行综合研究和实施来全面预防钻具失效。     

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空气钻井因其钻速快，防漏制漏效果好，具有常规钻井液不可比拟的优越性，但由于含氧量高，当其遇到地层水时，钻具腐蚀情况较为严重。以伊朗TABANK气田14井为例，该井地层水为腐蚀介质，研究了温度、空气压力、含砂量、砂子粒度、转速和pH值对S135钻杆钢的腐蚀影响，为以后空气钻井防腐提供了参考依据。试验结果表明：腐蚀速率随温度、空气压力或转速的升高而增大，在低温或低压下，腐蚀为均匀腐蚀；高温或高压下，呈现非均匀腐蚀现象。随腐蚀介质中含砂量的增多，石英砂对S135钢的磨蚀作用增强，腐蚀速率逐渐增大，石英砂越细，则其磨蚀作用越强，腐蚀越明显；均匀混合的石英砂较单一级配的石英砂对钢片的腐蚀程度大。腐蚀速率随pH值的升高而降低，碱性条件有利于防腐。     

采油管道的失效概率和剩余寿命预测模型研究

随油气田开发时间的不断延长,油气田内油气采集管道发生失效的可能性也在不断的增加。文章基 于油气采集管道失效概率模型和剩余强度模型,建立了基于腐蚀的采油管道剩余寿命和失效概率计算模型,分析 了工作压力、腐蚀速率、屈服强度等因素对采油管道的腐蚀失效概率和剩余寿命的影响规律。结果表明,文章所建 立的基于腐蚀的采油管道失效概率和安全使用寿命的计算方法的计算结果较为准确,对采油管道的运行管理有一 定的理论指导意义。当采油管道的工作压力从 4.85 MPa增加6.55 MPa时,采油管道剩余寿命从28年减少至16 年;当坑深腐蚀速率和坑长腐蚀速率分别由0.05 ｍｍ/ａ和 2.5 ｍｍ/ａ上升至0.2 ｍｍ/ａ和10 ｍｍ/ａ时,采油管道安 全使用寿命下降21-42 年;当采油管道规格由DN600增加至DN900时,采油管道的使用寿命增加10年。失效事 件的关联性与采油管道的屈服强度对采油管道的失效概率影响作用较小,属于次要影响因素。     

烟气轮机振动故障诊断与识别

某石化企业烟气轮机半个月内连续发生三次振动突跳,且有上升的趋势,为确保烟气轮机安全可靠运行,通过在线状态监测对振动数据进行跟踪分析,及时判断故障原因,合理调整、优化机组运行参数,使烟气轮机恢复正常运行。