天然气循环钻井系统可靠性研究

天然气循环钻井是一种新型的气体钻井工艺,可以使钻井用天然气得到循环使用,有效节约成本,提高钻井效率,保护环境;但该工艺技术复杂,对系统安全性要求较高.为此,运用故障树模型与蒙特卡罗仿真相结合的方法,首先分析工艺过程存在的危险源以及可能发生的事故;建立基于故障树模型的工艺过程仿真逻辑关系,采用蒙特卡罗仿真方法对系统进行事...     

气体循环钻井工艺系统研究

目前气体钻井均采用出井气体直接排放的方式。如果能将气体回收,象普通钻井液一样循环使用,则可以大大减少能源消耗,降低钻井成本：同时,如果地层出气量较大,还可以进行天然气的分离与回收利用,使气体钻井的综合效益明显提高。文章针对我国目前氮气和天然气钻井中普遍存在的气体不能循环使用、导致成本过高的问题,首次完整提出了气体循环钻井系统的观点,填补了国内外空白。系统设计了气体循环钻井的工艺技术方案和工艺流程。初步现场试验结果表明,该技术简单易行,稳定可靠,应用前景广阔。对进一步降低我国气体钻井成本,加快推广气体钻井技术具有重要价值。     

气体循环钻井井筒气量控制技术

通过对井筒气量控制的研究,可以提高循环钻进效率,并能有效降低设备压力控制的难度,为循环钻井施工提供合理的气量补充和排放方案,并为节点压力控制提供指导。依据封闭气体循环钻井工艺特点,开展针对循环钻井在不同注入条件下井筒压力的研究,利用压力分布研究成果,依据气体PVT理论,建立了井筒内部?环总气量计算模型,研究了在动态条件下井筒内气体质量分布。在此基础上,结合封闭气体循环地面设备控制要求,确定了井筒气量控制的合理区域。研究结果表明,随着井深的增加,单位进尺气量补充量增加,同时合理气量窗口逐渐变宽,如果井筒气量不足,井口将出现负压。     

连续循环钻井

在常规旋转钻井中，每次把新的钻杆的单根或立根接到钻柱上都得中断流体循环。使用新开发的“连接器（coupler)”，在把钻杆接到钻柱上时，可以保持井的连续循环。此连接器是联合工业项目（JIP）（包括5家国际大石油公司和3家设备制造厂）的成果。这项新技术的经济效益是钻一口井大约节省100万美元。     

天然气钻井井控中的几个关键问题

主要针对目前天然气钻井施上过程中容易忽视的几个关键问题,结合国际钻井的标准做法,从硬件的配套和实际操作方面进行了解释和论述,以提高《标准》在执行过程中关键部分的实施水平,杜绝井喷事故的发生。     

不间断循环钻井系统

不间断循环钻井系统是世界钻井界近年来出现的一项新技术,该系统可以在接单根或立根期间保持钻井液的不间断循环,能够有效解决窄钻井液密度窗口的钻井问题。概述了不间断循环钻井系统的优点、作用及技术发展历程,论述了系统的结构组成及工作原理。不间断循环钻井系统为复杂井尤其是窄钻井液密度窗口井钻井提供了一种有效的解决方法,具有广阔的发展前景和市场空间。     

连续循环钻井

常规旋转钻井在卸扣或上扣时 ,因停止泥浆循环给钻井带来了许多井下问题。将一种新发明的接箍用于闸板和钻柱的连接处 ,不但解决了上述问题 ,为高效、经济、安全的钻井作业奠定了基础     

天然气钻井气体回收装置设计探讨

针对天然气钻井没有气体回收设备,采用放空燃烧产生巨大浪费的现象,在调研的基础上确定了天然气钻井气体回收的工艺流程,在理论上建立了回收效率的计算模型,且进行了分离效率的推算。根据国内油田天然气钻井的现状,开发了一种高效、实用的天然气钻井气体回收装置,该装置由旋流分离器、过滤器、沉砂罐、控制阀组等部分组成,其处理量达120m3/min。     

气体钻井返出气体检测方法研究

气体钻井技术具有提速增效、保护储层的良好效果,应用前景广阔。但在钻进过程中,若不能及时发现储层已被揭开并调整钻井工艺,就很可能因大量地层气体溢出及地层高压突然释放而导致井壁失稳、气体燃爆等井下复杂情况,也不利于储层的发现和评价;同时地层可燃有毒气体泄漏会引起地面人员及装备等安全事故,增加气体钻井风险。这就要求气体钻井必须建立一套新的气测体系。这一体系须响应快、灵敏度高,能适应气体钻井高钻速、高注入量、低迟到时间等应用条件,为气体钻井安全提供保障。为此,分析了实施气体钻井排砂管线返出气体在线检测的意义、目前气体钻井气测存在的问题．以及目前工业应用中多种常用气体检测方法的适用范围及响应特征,结合气体钻井现场应用条件,提出了改进方向,对完善气体钻井返出气体检测技术具有一定的指导作用。     

计算机控制和网络通讯技术在天然气计量系统中的应用

辽河油田近几年对所有的天然气计量系统进行了技术改造，应用了高级孔板阀、智能检测仪表等设备，以及计算机控制、管理、网络通信技术和设备，将分布在油田各采油厂的天然气井、站生产过程数据，通过无线和有线方式传输到生产管理和决策部门终端，井有效提高了天然气计量系统运行的可靠性、操作的连续性，提高了计量的准确性，使天然气计量管理过程实现了自动化。     

关于压缩天然气储气瓶硬度控制与检验的意见

我国天然气汽车行业使用的压缩天然气储气瓶的防爆破问题亟待解决。为此，对制瓶材料３０ＣｒＭｏ和３５ＣｒＭｏ都必须有效控制其硬度，使其经热处理后的最大硬度不超过２６ＨＲＣ，以防止其Ｃｒ－Ｍｏ合金材料对应力腐蚀开裂敏感。制造厂应将储气瓶硬度试验作为质量控制手段，制定储气瓶硬度质量控制标准，并将其纳入储气瓶质量保证体系中。为确保储气瓶的长期安全使用，应建立压缩天然气储气瓶检验站，尽快实施对储气瓶的定期检验。     

天然气循环经济评价模型设计

基于生态文明下的天然气循环经济评价是量化研究天然气产业发展合理性的主要途径,其评价模型对于指导天然气产业发展符合环境友好型要求具有重要意义。由于天然气循环经济在内涵和外延上具有模糊性,因此可采用模糊多目标决策方法对其进行评价。通过构建因素集、评价集、权重集、隶属函数和三级模糊多目标决策过程,设计了基于生态文明下衡量天然气循环经济发展的评价模型。该模型可较准确地诊断在天然气循环经济发展过程中,各级指标的相对重要性及其发展状况;通过该模型各级评价结果,可分别了解在效应层面、经济外在性层面天然气循环经济的发展状况以及生态文明条件下天然气循环经济的综合发展效果。     

钻井液添加剂JLX-B抑制天然气水合物形成的实验研究

利用模拟深水井筒条件的实验设备,对纯水-甲烷体系中的天然气水合物进行了实验,建立了基础对比体系,并对钻井泥浆添加剂JLX-B抑制天然气水合物形成的作用进行了室内实验,得到了聚合醇JLX-B在不同浓度和相同浓度不同初始压力下的温压曲线.实验结果表明,在深水钻井用的钻井液中加入一定质量分数的聚合醇类处理剂JLX-B,可以延迟天然气水合物的形成.在添加剂量允许的条件下,加入质量越多,抑制效果越明显.     

气体钻井钻具冲蚀磨损试验装置

针对现有冲蚀磨损试验方法和试验装置不能模拟实际气体钻井过程气体携岩冲蚀钻具的问题,开发了气体钻井钻具冲蚀磨损试验装置。该装置由风机、送风管、加料管、混合室、加速管、试验管、连接管、旋风分离器、尾管、水箱、气体流量计等组成。它能模拟气体钻井过程中,不同气体排量、机械钻速等钻井工艺参数及不同属性岩屑对钻具冲蚀磨损的情况,具有结构简单、管道封闭、不污染环境、运行噪声小等特点;也可以开展管道气固两相流的相关试验研究。     

海洋天然气水合物藏钻探环空相态特性

海洋天然气水合物藏钻探过程中,水合物钻屑随钻井液向上返出,随着温度升高、压力降低,水合物钻屑上升至一定位置开始分解,使井筒流动变为环空复杂气液固多相流,这对井下流动安全产生严重威胁。考虑井筒温度、压力与水合物分解的耦合作用与影响,建立了海洋天然气水合物钻井过程中井筒温度模型、井筒压力模型、水合物动态传质分解模型和复杂环空多相流模型。通过模型求解,数值分析了井筒温度、环空压力和水合物分解在不同钻井工况下的变化规律。结果表明:增大钻井液排量,井筒中井底处循环钻井液温度升高,环空中井口处返出钻井液温度降低,分解起始位置下移;增大钻井液密度,环空压力升高,分解起始位置上移;增大钻井液入口温度,井筒温度升高,分解起始位置下移;增大机械钻速,分解起始位置不变。