基于钻前风险预测的井身结构优化方法

考虑钻井工程风险、基于钻前风险预测的井身结构设计是钻井施工安全顺利进行的保证。钻井工程风险在实钻过程中的主要表现是:井漏、井喷、井塌、卡钻以及井下工具失效等问题。首先基于邻井资料求取了待钻目标井含可信度的地层压力剖面,再利用钻井风险评价方法对待钻目标井井身结构设计方案进行评价,在钻前预测出可能发生的工程风险,并基于预测结果优化井身结构设计方案,规避钻井风险的发生。新方法为合理规避工程风险、调整施工方案、安全快速钻井提供了科学的依据,可以有效降低钻井工程风险发生的概率和频度,缩短建井周期,对于安全、高效钻井具有重要意义。     

钻井实时监控与技术决策系统研发进展

钻井实时监控与技术决策系统是及时分析钻井施工状况、预防和减少井下事故与复杂发生、保障钻井安全的工具,具有邻井数据管理、钻井实时数据显示、钻井风险因素分析和钻井风险推理等功能。文章提出了钻井实时监控与技术决策系统的总体功能和物理架构,介绍了构成该系统的远程数据无线传输子系统、数据管理子系统、钻井风险因素分析子系统和钻井复杂事故诊断与处理子系统4个主要子系统,探讨了井下风险预测技术、风险识别技术和风险评价技术等关键技术。中国石油集团钻井工程技术研究院开发了井漏风险和地层流体侵入风险综合评价预测软件并在井上进行了应用,结果表明,该系统在预测井下事故与复杂情况方面是有效的,为进一步完善开发钻井实时监控与技术决策系统奠定了基础。     

钻井实时监控与技术决策系统研发进展

钻井实时监控与技术决策系统是及时分析钻井施工状况、预防和减少井下事故与复杂发生、保障钻井安全的工具．具有邻井数据管理、钻井实时数据显示、钻井风险因素分析和钻井风险推理等功能。文章提出了钻井实时监控与技术决策系统的总体功能和物理架构,介绍了构成该系统的远程数据无线传输子系统、数据管理子系统、钻井风险因素分析子系统和钻井复杂事故诊断与处理子系统4个主要子系统,探计了井下风险预测技术、风险识别技术和风险评价技术等关键技术、中国石油集团钻井工程技术研究院开发了井漏风险和地层流体侵入风险综合评价预测软件并在井上进行了应用,结果表明,该系统在预测井下事故与复杂情况方面是有效的,为进一步完善开发钻井实时监控与技术决策系统奠定了基础。     

案例推理技术在钻井风险预测中的应用

由于钻井过程中随钻测量工具应用的增加、随钻采集数据量的增大及钻井工程固有数据的密集性．在短时间内解释当前钻井工况愈加困难。如何高效利用这些数据来指导钻井作业,降低钻井风险,成为困扰钻井工程人员的难题。案例推理技术充分融合随钻采集数据和钻井实时分析数据,通过模拟人类的认知过程对钻遇的钻井风险进行推理分析,可以及时、准确地预测和处理钻井过程中各种各样的复杂问题．文中通过对案例推理技术原理进行研究,以井漏风险为例,详细介绍了基于案倒推理技术的钻井风险预测流程,并阐述了DrillEdge系统的工艺流程及其现场应用效果。研究结果表明,该方法简便实用,能够;住确快速地预测钻井风险,为现场作业提供一定的技术支持。     

钻井工程风险评估与控制系统的设计与软件研发

为了提高国内钻井风险评估水平、缩小与国外的技术差距,开发了一套集“钻前风险预测、钻进风险监控、钻后风险总结”于一体的钻井工程风险评估与控制系统,并完成了相关的软件研发。该系统包括5个子系统:含不确定度钻井地质力学参数钻前描述及随钻更新子系统、钻前工程设计风险评估与控制子系统、钻井作业过程动态风险评估与控制子系统、钻后工程风险总结与分析子系统以及钻井工程风险数据库子系统。该软件可以实现对井下复杂与事故的钻前工程风险预测和钻进过程中的工程风险监测以及钻后的风险总结,为钻前优化钻井工程设计方案、钻中规避钻进过程中的工程风险和后期待钻井工程设计方案的优化制定提供技术指导和科学依据。     

地应力建模技术在井壁稳定性研究中的应用

西北油田麦盖提斜坡麦盖提1区玉北1井在钻井过程中发生垮塌、漏失、缩径、油气侵、盐水侵等多种复杂情况,给钻井工程带来巨大风险。出现诸多复杂情况的主要原因是对玉北1井区地质认识不是十分清楚,建立玉北1井区准确的地应力模型对进一步研究区域井壁稳定性问题具有重要的意义。借助麦盖提1区地应力建模和井壁稳定性研究成果,详细分析了玉北1井容易发生井壁失稳的根本原因,并进一步预测了玉北1井区的三压力剖面,最终得到了安全的钻井液密度窗口,有利于指导玉北1井区实施安全钻井。     

页岩气一体化开发钻井投资优化分析方法研究

中国页岩气大规模开发处于起步阶段,钻井计价方法不够科学是一个比较突出的钻井投资优化管理问题。研究提出一套"计价方法一体化+标准井管理"的钻井投资优化分析方法。计价方法一体化就是建立满足油气勘探开发项目建设全过程管理需要的钻井工程计价方法体系,前提是需要建立统一规范的钻井工程工程量清单计算规则、钻井工程造价项目构成、钻井工程全过程计价标准体系。标准井管理是建立若干个标准井工程,用于科学投资决策和钻井生产组织,主要表现为6种作用。上述方法用于中国石油2021—2030年页岩气发展专项规划的开发井投资测算和降本增效优化分析,介绍了钻井生产力水平分析和预算定额、概算定额、概算指标、估算指标、参考指标的编制以及钻井投资测算方法和结果。     

钻井工程风险评价的一种简单实用方法

钻井工程存在大量复杂和不确定因素,具有很大风险性。如何进行准确的钻前风险评价和有效的钻井风险控制,不仅是控制钻井工程风险的前提,更是钻井工程投资决策的重要依据。文中以层次分析法为基础,通过调查研究分析,发现很多情况下的钻井技术风险主要由地层风险、生产风险、后勤保障风险以及其它风险所组成。采用1-9标度法建立专家评判矩阵,对钻井风险因素进行定量评价,建立了钻井工程风险综合评价模型。通过对实例的分析,说明该方法的简单实用性。     

井漏风险灰色评价方法及其在元坝气田的应用

针对超深气井钻井工程中井漏具有较强的不确定性与模糊性的问题,在综合分析井漏风险因素的基础上,将层次分析与灰色分析方法运用到井漏风险评价中.在通过层次分析法确定风险指标权重的基础上,将灰色关联分析方法与钻井工程实际结合起来,建立井漏风险预测模型,形成了一套钻井过程中井漏风险的定量评价方法.使用该方法对川东北元坝气田元坝122井的自流井组井段进行了井漏风险评价,现场应用情况表明,这种基于灰色分析理论的井漏风险评价方法是有效可行的.     

丛式开发井建井的技术经济效果预测方法

本文从丛式开发井钻井工程的特点出发,以常规直井技术经济指标为基础,建立了丛式开发井的主要技术经济效果——建井速度和成本预测与评价的数学模型,推导出最简经济效益判断公式,并以油田实际资料举例说明。本文模型可用于地形复杂地区丛式开发井建井的技术经济效果预测和评价,为选择钻井方式提供了依据。     

中国石油陆上最深井KS 21井钻井工程通过审查

<正>2017年9月12日,塔里木KS 21井钻井工程方案顺利通过股份公司审查。这口井设计8220m,届时将成为中国石油前陆盆地井深最深的一口井。KS 21井位于阿克苏地区拜城县境内,是KS 21区块的第一口风险探井。该井设计地质目的明确,相邻构造钻井资料丰富,钻井工程方案针对性强,施工难度大,具有盐顶埋藏深、地层岩性复杂、井底温度和压力高等地质特点,在实钻过程中,可能出现盐上砾石层机械钻速低、钻井周期长和盐层钻井固井难度大、目的层     

ANYDRILL钻井工程设计与工艺软件

随着石油勘探开发转向深部复杂地层和钻井工程设计与施工的精细化,钻井工程对软件的依赖性正逐步增强。为了拥有适合于中国石油当前和未来发展需要的钻井工程软件,中国石油集团钻井工程技术研究院经过"十一五"科技攻关,开发了具有自主知识产权的ANYDRILL钻井工程设计与工艺软件,初步解决了我国钻井软件长期依赖于国外软件的局面,基本满足了国内油田钻井工程设计与施工分析的需要。文章对ANYDRILL钻井工程设计与工艺软件在功能、特点、关键技术和解决的主要问题等多个方面进行了阐述,详细介绍了该软件开发的控压钻井设计与分析系统、地层压力预测分析与监测系统、岩石力学分析系统、钻井液设计及分析系统、固井工程设计与分析系统、欠平衡(气体)钻井设计与分析系统、钻柱力学分析系统、钻井数据库管理系统、钻井实时监控与技术决策系统等功能与应用。     

钻井工程信息的综合开发与利用

钻井工程信息的综合开发与应用,是实现钻井工程的科学预测和决策,提高钻井管理水平和经济效益的主要途径。确立钻井工程信息资源,建立起良好的数据管理、传递及共享机制,是钻井信息综合开发与利用的前提。但是,真正实施钻井工程信息开发还面临许多问题,需要认真研究并着力解决。钻井相关信息的综合利用是钻井工程评价的基础,实现科学决策与管理,降低钻井成本,提高钻井经济效益,是综合利用钻井信息进行钻井工程评价的目的。     

渤中34-9油田火成岩发育区地质工程一体化评价与应用

渤海油田近年在火成岩发育区取得油气勘探开发重大突破,但受火成岩发育的影响,在钻井工程施工过程中,面临钻速低、井漏、井眼垮塌等诸多难题。以渤中34-9油田为例,在地质特征研究的基础上,总结火成岩岩相特征,提出火成岩相带地震识别技术,对不同相带火成岩分布进行精细刻画,针对不同井型的钻井设计提出“避、穿、绕”的轨迹优化方法;并形成基于三维地震资料多属性综合分析的裂缝预测技术,对裂缝性井漏风险进行钻前预测及工程预警,总结了井漏风险的评估方法,漏失率得到大幅度降低;火成岩相带地震识别、裂缝性井漏风险预测及预警机制为优化火成岩发育区钻探工程提供了技术支撑,实现了地质工程一体化的工作理念,大大降低了钻井施工风险,提高了钻井时效。     

海洋石油实时智能钻井辅助决策技术进展

近年来中国海洋石油集团公司积极进行数字化转型,引入了实时智能钻井辅助决策系统。基于该系统形成了作业效率实时统计分析、摩阻扭矩及水力学参数模拟预测、基于多源信息的地质工程一体化地层压力实时监测等数字化关键技术,为高难度复杂井提供了实时数据监测、工程风险模拟及作业方案优化服务,应用效果良好。结合当前现状,未来还需进行高阶的人工智能实时辅助决策技术研究,开展工程软件自主化研发,利用地震、钻井、录井、测井等资料建立更加全面、智能的地质工程一体化钻井工程管理平台,有效识别诸如卡钻、溢流、井壁坍塌、井漏等钻井工程问题,形成历史数据与实时数据联动的地质-工程-信息技术一体化的智能、安全、高效的钻井技术。     

钻井工程事故例析与钻井安全对策

调查分析表明，石油天然气钻井工程事故（含人身事故、井下事故、机械事故、固井事故等）既呈现总体下降趋势又显露复杂变化规律，客观上受钻井技术装备水平、钻井技术管理规范、钻井工程施工经验和钻井作业者熟练程度等因素的限制，主观上受钻井管理体制和钻井运行机制等因素的制约。通过对２０例钻井及固井事故的剖析，提出了强化钻井质量意识与钻井风险意识的观点和６条行之有效的对策建议，旨在最大限度地减少钻井工程事故及其损失。     

钻井工程软件的现状及发展趋势

随着钻井工程施工向复杂地区的扩展以及钻井新工艺、新技术的发展,钻井工程越来越依赖于软件系统的支持,如井眼轨迹设计、大斜度井/长井段水平井摩阻扭矩分析等。文章介绍了国内外钻井工程软件现状和功能特点,重点说明了目前国内钻井软件系统进展情况和取得的成果。经过"十一五"科技攻关,已经开发出具有自主知识产权的钻井工程设计与工艺软件,初步解决了我国钻井软件长期依赖于国外软件的局面,基本满足了国内油田钻井工程设计与施工分析的需要。     

大深001-X1井小井眼钻井技术实践与建议

川西地区大兴场构造因其地质构造条件复杂、地质认识程度不高、地下流体性质复杂、井壁稳定性差等钻井难点使得该构造钻井工程故障、复杂频发,大深001-X1井深层钻井故障、复杂时间占钻井总时间的95.8%。针对大深001-X1井小井眼钻井工程难点,开展工程技术对策、钻井液性能优化和钻具组合优选等方面相关理论研究,并结合该井作业过程中的复杂事故分析,提出了大兴场构造小井眼配套钻井工艺技术,为该构造下步钻井工程作业提供参考。     

鄂尔多斯盆地长北气田钻井工程项目后评价

以鄂尔多斯盆地长北气田为例,对钻井工程项目进行了详细的后评价分析。概述了长北气田钻井工程项目,对长北气田钻井工程方案设计和钻井工程实施效果两个阶段的工作进行了项目后评价;通过采用定量和定性相结合的方式,利用前后对比法,将项目前期的可行性研究和预测结论等与项目的实际运行结果相比较,对比了符合程度,进行了原因分析。评价认为,长北气田井的设计合理可行,方案设计思路正确,对钻井施工中暴露出来的技术风险有一定的预见性,对地质复杂情况和技术难点有一定认识;通过井身剖面优化、钻头优选、钻具组合优化、钻井液体系优化等技术,对钻井工程设计技术方案进行了优化完善,钻井技术经济指标较高,工程质量能满足长北气田开发需要。      

缅甸M区块推覆构造复杂地层钻井工程实践

缅甸M区块属于三次推覆体构造,在钻井过程中存在着井壁坍塌严重、地层孔隙压力高达2.38 g/cm3、软泥岩缩径严重等技术难题。以RM19-3-1井为实例,从地层孔隙压力预测,井身结构优化设计,新型钻井工具、配套钻井设备研制等方面入手,开展了提高推覆构造地层机械钻速机理研究,通过采取浅部油气层井控技术措施、推覆体地层防塌技术措施、软泥岩钻井工艺、高密度钻井液工艺、高密度水泥浆固井工艺、井斜控制技术措施、加重剂回收工艺等措施,使RM19-3-1井的机械钻速比同类井提高了20个百分点。推覆体构造钻井工程实践表明,地层压力预测、井身结构、钻井工具和钻井液等是制约钻井速度的主要因素,该研究为以后在这种多次推覆构造复杂地层进行钻井施工提供了较好的借鉴。