顶部驱动钻井装置平衡系统的分析

石油钻机采用顶部驱动装置，为定向井、水平井和复杂地层钻井提供了有利条件。然而，顶部驱动装置的平衡系统是其不可缺少的组成部分。文中介绍了顶部驱动装置平衡系统的作用原理和结构；阐明了在陆地钻机上使用顶部驱动装置时，取消大钩的液压平衡系统的工作原理和设计计算方法。     

钻井大钩强度计算

本文介绍了罗马尼亚钻井大钩钩身的最新设计计算方法,同时介绍了500短吨级大钩的计算实例和F-200大钩的应力测试实验,这些内容可供我国钻井大钩的设计和试制试验时参考。     

深水钻井平台钻机大钩载荷计算方法

在浅水平台钻机大钩载荷计算方法基础上,针对下隔水管与防喷器、下套管以及起下钻等作业工况,基于弹性杆振动理论,给出了合理确定深水钻井平台钻机大钩载荷的计算方法.以某深水钻井平台设计工况为例,确定了3000m水深、10000m井深条件下所需的大钩载荷,讨论了平台升沉运动幅值、运动周期以及钻井泥浆密度对钻机大钩载荷的影响,所获得的结论可供深水钻井平台设计和深水钻井作业参考.     

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利用钻井数据采集处理系统能够对整个钻井过程进行实时监测，为建立钻井施工参数的优化模型及新并设计、工程施工提供了真实可靠的依据。章在现有钻井数据采集系统的基础上，提出了一种新型的、便于携带的、适合油气田环境使用的数据采集处理系统，该系统能实时监测大钩负荷、流量、泵压、大钩高度等钻井参数，并实现操作台监视。具有精度高、查询方便、界面友好等特点。并在辽河油田进行了现场应用，效果较好。     

自升式悬臂梁钻井平台选型技术分析

以国外某海上气田作业项目为例,对自升式悬臂梁钻井平台的选型方法做了技术分析。根据悬臂式钻井平台的特点,以及作业水深、钻井深度、槽口分布和井眼轨迹等相关数据,对各种工况下的悬臂梁综合载荷、大钩载荷、桩腿长度和钻井液池容积等进行了计算,分析了悬臂梁及其他平台主要设备的最低配置要求,并结合自升式钻井平台的市场现状,确定了最适合作业项目的钻井平台,可为类似项目的平台选型提供参考。     

钻井参数智能信号调节器

采用单片微机8031及其支持芯片组成的钻井参数智能信号调节器由模拟量输入转换电路、脉冲量输入接口、可程控增益放大器、A/D转换器、I/O光电隔离器、中断控制器及单片机8031应用系统七部分组成。当大钩悬重、吊钳扭矩、转盘扭矩、泵压、钻井液参数等由传感器转换为模拟电压或电流信号后,信号调节器可以直接与之适配。泵冲、转盘转速和大钩升降运动等脉冲信号可通过光电隔离器加到中断控制器进行处理。该信号调节器可直接插入IBM PC系列机的扩展槽中使用,从而利用该机拥有的丰富的软件资源,实现钻井参数仪的微机化和高性能。本接口可作为以IBM PC机为主机的钻井实时监控系统的标准接口使用。     

Drilog~随钻测井系统深度跟踪关键技术研究

中海油服自主研发的随钻测井系统Drilog~已进入商业化应用阶段。从随钻测井的深度跟踪基本原理与分布式系统架构入手,阐述了其深度跟踪子系统的关键技术。通过公式论证,研究了大钩高度和大钩载荷的测量原理和标定方法,分析了钩载滤波算法的优化方法。介绍了深度跟踪系统在测量手段改进、算法优化、系统设计优化等方面的工作,总结了该系统在现场的应用成果及未来发展方向。     

一种新的油气田钻井参数监测方法和系统

钻井参数仪表是油气田钻井工程监测钻井过程、进行科学分析和科学决策的重要工具。国内外很多研究机构和公司在进行钻井参数仪的研究,但在钻井参数的测量方法、测量精度和可靠性等方面还有很多问题需要进一步研究。论文针对现有油气田钻井参数监测系统存在的问题,提出了一种新的大钩负荷、大钩高度等钻井参数的监测方法,研制了一套基于现场总线和客户/服务器模式、可进行异地监视的新型实时多参数钻井监测系统。该系统具有所测参数齐全、精度高、查询数据方便、界面美观友好等特点,已在钻井现场实际应用,取得了好的应用效果。     

海洋修井机侧钻能力计算

海洋修井机用于开窗侧钻时,修井深度不等于钻井深度,因此有必要开展修井机侧钻能力研究。三维井眼轨迹比较复杂,建立的模型难以准确求得钻柱轴向载荷的解析解。为了能更准确地计算实钻井眼中钻柱的轴向载荷分布,对修井机的侧钻能力进行计算,采用计算精度较高的最小曲率法并考虑了钻井液粘滞力影响计算井眼轨迹参数,更精确算出任一测深对应的井斜角、方位角、大钩载荷荷井深等侧钻能力参数。     

钻机防碰天车和大钩载荷微机监控系统设计

针对目前钻机所采用的重锤式防碰天车装置和指重表系统存在的问题，设计了以单片机为核心的微机监控系统，其基本原理是用传感器测量天车滑轮的转角信号和死绳的拉力信号，经微机处理转换为大钩高程和载荷信号，作数显、存贮。当大钩高程和载荷达到设定限位时，可实施声光预警／报警和制动。文章介绍了微机监控系统的设计准则、基本功能、技术参数及软、硬件的设计。试验证明，该微机监控系统设计合理，性能可靠，实用性强，完全达到设计指标。     

根据新的钻头—岩石相互作用模型预测井眼的轨迹

文中提出了一个新的钻头—岩石相互作用模型.该模型没有采用地层各向异性指数的概念,而是从横观各向同性岩石(地层)的本构方程出发,考虑了地层各向异性和钻头各向异性对井眼轨迹的影响,编制了相应的井眼轨迹模拟程序,该程序可在微机上运行.模型有利于现场推广使用,对定向钻井有一定的参考价值.     

采用双梯度钻井优化深水井井身结构

针对深水钻井中因地层压力和破裂压力间隙过小引起的井身结构设计问题,提出采用双梯度钻井技术。介绍了双梯度钻井技术的基本原理,给出了海底泥线下井眼钻井液当量密度公式。根据传统井身结构设计方法和双梯度的井眼钻井液当量密度的变化规律,推导出套管下入深度的计算公式。结合深水钻井的特点,考虑钻井施工的特殊要求,开发了深水双梯度钻井井身结构设计及优化程序。实例分析表明,与常规钻井方法相比,双梯度钻井井眼钻井液压力很好地匹配了地层压力和破裂压力之间的间隙,将去除使用2～3层套管鞋深度点,减少井眼和井口尺寸以及降低套管费用。双梯度钻井为深水钻井井身结构设计提供了一种新的优化方法,具有显著的经济效益和工业实用价值。     

控压钻井条件下井身结构优化设计

基于控制压力钻井技术进行了钻井液密度窗口分析,并且与常规方式下的钻井液密度窗口进行了对比。由对比分析结果可知,控制压力钻井能够扩宽钻井液密度窗口,且不同控压钻井方式对钻井液密度窗口的加宽方式和效果不同。这种扩宽方式能够使每开钻井深度增加,减少套管层次,进而优化井身结构设计。同时以自上而下的井身结构设计方法为基础,考虑了井口回压值和双密度梯度这两种方式对下部液柱压力的影响,建立了控压钻井井身结构优化设计模型。通过计算每层下深所用的钻井液密度窗口,在窗口内根据力平衡方程进行迭代判断,从而计算出最优下深。     

乌深1井超深井大井眼钻井液技术

乌深1井是大港油田“1518”勘探工程的一口重点预探井,完钻井深5850m ,其中Ψ311.1mm井眼的深度及Ψ244.5mm套管的下深（5456.9m)创下了全国陆上油田已完钻井的最高记录,是一口高难度的超深井,针对该井的井身结构和地层情况确定了一套适应各井段的钻井液体系,上部地层（井深2300m以上）使用钾盐聚合物钻井液,下部地层（井2300m 以下）使用硅基钻井液体系,进一步提高了钻井液的防塌抗温效果,配合了一定的处理维护方法和防堵漏技术,结果表明,该钻井一定的处理维护方法和防漏堵漏技术,结果一,该钻井液体系抑制性和防塌性强,具有稳定井壁,携岩净化,抗高温,润滑防卡的能力,满足了深井大井眼井施工的要求。     

复杂深探井井身结构设计方法及应用研究

针对传统井身结构设计方法不适应复杂深探井设计的问题,根据河坝区块复杂深探井井身结构设计及钻井实践,提出了以确定必封点为基础向两边推导的井身结构设计方法,并给出了设计原则。该设计方法通过确定必封点个数和深度来决定技术套管的层次和下深;根据井眼与地层压力平衡条件,向两边推导综合分析,以确定表层套管和完井套管的尺寸和下深。经河坝区块深井井身设计验证,该设计方法收到了较好的应用效果,说明该设计方法合理,为国内外复杂深探井井身结构设计提供了良好的借鉴。     

ZTS-42 AP型电磁波随钻测量系统在泡沫钻井中的试验

常规随钻测量系统的脉冲信号是在泥浆介质中传递,不适用于气体、泡沫、雾化钻井循环介质。简述了俄罗斯的ZTS AP-42型电磁波随钻测量系统的组成和工作原理。在大庆油田的泡沫钻井中试验,该系统成功地接收到1 510 m井深处发射的电磁波信号,测试的伽玛和电阻率数据与测井曲线吻合,可以应用到2 000 m井深气体钻井中。     

顺北油气田超深井井身结构系列优化及应用

随着顺北油气田勘探开发的不断深入,油藏埋深不断增加,原有井身结构逐步出现局限,并影响钻井速度与安全。为解决这一问题,依据地层特征,采用了“自上而下”或“自下而上”井身结构设计方法,根据地层压力分布与必封点位置确定各层套管下深及尺寸。针对相对简单区域,简化四级井身结构为?193.7 mm套管直下三级井身结构;针对含侵入体区域,考虑定向需求,优化六级井身结构为四级井身结构,并将?120.6 mm井眼优化为?143.9 mm井眼;针对古生界地层含盐水层、高压气层以及压力体系复杂区域,采用?184.2 mm、?206.4 mm、?219.1 mm非常规套管以及优化封隔位置,形成了适用于复杂地层的井身结构。通过简化井身结构与优化复杂区域的井身结构,实现了钻井提速、提效目的,确保了安全钻进。     

南海超大水垂比大位移M井钻井关键技术

为开发南海东部某油田边际油藏,设计了一口水垂比高达4.90的大位移井M井,钻井过程中面临储层埋深浅、稳斜裸眼井段长、安全密度窗口窄、井眼清洁困难和套管下入摩阻大等技术难点。通过研究与应用井眼轨迹控制、井身结构优化、井筒当量循环密度ECD控制工艺和安全高效下套管工艺等技术,顺利完成了该井的钻井作业。应用结果表明,五开井身结构显著提高了井壁稳定性;使用连续循环阀系统及岩屑床破坏器,井底ECD变化率降低至小于1.9%;应用漂浮下套管及全掏空旋转下尾管工艺,顺利下入?244.5 mm套管×4 200.00 m及?177.8 mm尾管×5 772.00 m。超大水垂比大位移井钻井关键技术在M井应用后,创下了中海石油海上油田最大水垂比大位移井钻井作业纪录,为后续类似大位移井的开发积累了经验。      

随钻地震技术在异常高压地层预测中的应用

随钻地震（SWD）技术的原理是：钻进过程中牙轮钻头破碎地层产生冲击波，经过地层反射到达地面，通过地面接收系统来采集井下的地层信息。SWD技术能够实时提供钻头下部几百米内的地层信息，利用这些地层信息可以准确地计算地层孔隙压力，并能准确地预测异常高压地层的深度，为钻井过程中合理选择钻井液密度和确定套管合理下入深度提供科学依据。通过对南中国海域某试验井SWD采集信息的处理和分析，预测地层孔隙压力，及时调整钻井液密度，并根据异常高压面的预测深度确定技术套管的下入深度。现场实践表明，利用SWD技术预测的异常压力面深度与实钻情况比较吻合，其地层压力的预测精度较高。图4表1参11     

东海深井探井钻井提速配套技术及其应用

随着东海油气资源勘探逐渐向深层发展,探井钻井作业深度不断增加,对原井身结构进行了优化。井身结构的变化使上部444.5 mm大尺寸井眼加深至2400 m,下部地层岩石硬度和强度增加使地层可钻性变差,机械钻速明显下降,导致钻井周期长,钻井成本高,因此,亟需钻井提速技术研究应用。针对难点,通过优选钻头和钻井方式,以及改进钻井液的应用,形成了上部444.5 mm井段快速钻进技术;下部井段通过智能录井钻井参数监控技术及时优化调整参数,分析选用了扭冲工具进行钻井提速,形成了下部井段钻井提速配套技术。现场试验应用表明,钻井提速效果十分明显。大尺寸复合钻井、扭冲工具、智能录井钻井参数监控等技术在该区可全面推广应用。