油气田生产井全过程钻井监测系统

随着钻井生产由粗放钻井向精细钻井的发展和油气开发的决策需要,必须配备生产井全过程钻井监测系统,以便对生产井的钻井过程进行全过程监测和对录井信息进行评价.针对生产井钻井过程的特点,设计研制了小型化、配置灵活、功能开放,成本较低的油气田生产井全过程钻井监测系统.现场应用表明,研制开发的软、硬件系统不仅能够为精细钻井和录井信息评价提供准确齐全的钻井参数,同时设计开发的录井专家系统还能够实时准确地对钻井过程进行状态判断,实现了实时指导钻井的目的.     

基于随钻测井资料的地层压力监测系统

提出了一种基于随钻测井资料的地层压力监测方法,能在钻井过程中利用随钻测井资料实时监测地层孔隙压力。首先,以WITS数据格式和TCP传输方式为基础开发了随钻测井数据实时采集程序,实现了随钻测井数据的实时采集;其次,根据邻近地区的已钻井资料建立初始压力监测模型,然后利用实时采集的随钻测井数据对目标井进行压力监测;最后,利用钻井过程中获取的地层压力信息(实测压力、钻井液密度等)对初始模型和压力计算结果进行校正,进而获取较为准确的地层压力监测结果。在理论研究的基础上开发了一套随钻地层压力监测系统软件,介绍了其主要功能模块。该监测系统在南海莺琼盆地进行现场应用,结果表明,系统能够准确监测地层压力,运行稳定、操作方便、监测精度较高,可以满足工程需要。     

钻井风险实时监测与诊断系统设计及应用

随着国内外钻井综合信息采集技术的发展,特别是随钻测量工具应用的增加,钻井施工决策的准确性得到极大提高。目前,国内在管理、分析和应用钻井综合数据方面与国外相比存在较大差距,严重制约了钻井工程技术科学化、信息化、智能化及自动化的发展。钻井风险实时监测与诊断系统,主要是通过对钻井工程数据和随钻测量数据进行实时处理分析,结合多参数融合算法技术对井下钻井风险进行实时监测和诊断分析,实现钻井风险监测与诊断的定量化和智能化。文中主要介绍了钻井风险实时监测与诊断系统的工艺流程及关键技术,并对其在辽河兴隆台油田的现场应用进行了详细介绍。现场应用结果表明,该系统能够很好地监测与诊断钻井风险。     

空气钻井安全监测系统的研究与设计

针对空气钻井所带来的一些有别于常规钻井液钻井的新问题以及单靠传统的大型综合录井仪获取的钻井过程信息已不能满足要求的问题,设计开发了小型、配置灵活、功能开放、成本较低的空气钻井安全监测系统。现场应用表明,该系统不但能准确、快速地监测空气钻井过程中的各参数值,还可以准确地判断钻井过程出现的钻遇油层、气层、水层和井下燃爆等钻井状态,达到实时指导钻井的目的,具有较高的推广应用价值。     

钻井信息管理系统的开发与应用

随着计算机网络的发展,钻井数据的远程传输已经能够实现。为了及时有效地监控钻井现场数据,实现钻井信息在线交流,从而将现场计算机接入企业局域网,研制开发了"华北石油钻井信息管理系统"。该系统利用平原地区成熟的、覆盖广阔的、价格低廉的电信网络(GPRS/CDMA)搭建起钻井现场到后方基地的网络通道,实现了钻井现场数据的管理、无线传输、网上审核发布、网上统计查询、在线交流等功能,形成了一套费用较低、功能完善的辅助生产管理系统。该系统的应用提高了科学管理水平,对安全、优质、高效的石油勘探开发提供了有力保障,同时也是内陆油田利用电信网络构建钻井信息管理系统的成功实例。     

无线传输有线接入钻井数据库管理系统

详细介绍了在前线基站和井队子站之间采用中低速的小型无线电台传输信息与在总公司和前线基站之间采用现有的有线宽带网接入数据信息，以及相应的钻井数据库管理系统的设计和实现过程，同时对钻井数据库系统的结构、功能及特点等进行了简单的阐述。采用现场实钻的录入数据对传输系统及其数据库的功能、性能、强度、可靠性、兼容性等12项测试结果表明，无线传输有线接入钻井数据库管理系统能够迅速、准确、全面、及时地统计分析、传送和存取钻井生产过程中的一系列生产信息，从而提高钻井生产的管理水平，增强钻井生产过程中的应变能力，提高钻井效率，节约钻井费用，达到提高效益的目的。     

MRC近钻头地质导向系统总体设计与应用

地质导向钻井技术已成为复杂结构井地层评价的重要手段。但常规地质导向系统测量参数测点平均测量零长大于20 m,离正钻地层较远,测量信息相对滞后,对薄油层开发尤其不利,并且常规自然伽马测量不具有测量方位信息能力,不能及时判断钻具在油层中发生的变化。胜利钻井院研制的MRC近钻头地质导向系统采用电磁波电阻率、方位伽马和井斜一体化设计技术,实现近钻头地质参数与工程参数集成测量,实现了近钻头测量,大大缩短了测量零长(测量零长小于10 m),能够实时监测地层特征信息、辨别地层变化,测量的参数具有方位特性,能够确定储集层边界的位置,利于及时调整井眼轨迹,降低打穿油层的风险,提高储层钻遇率。现场应用证明,该系统测量数据准确、工作稳定可靠,应用单井都获得了较高的储层钻遇率。通过与常规地质导向系统应用效果对比,该系统更能实现对地层特性的判断和钻头在储层内穿行精确控制,平均单井储层钻遇率提高10%以上,可为薄油层的开发提供有力的技术支撑。     

钻井工程实时监测与井场信息系统开发

介绍了钻井工程实时监测与井场信息系统的开发背景、组成及功能。该系统实现了对钻井信息的实时采集、实时传输、现场施工情况的实时分析、工程事故与复杂情况的实时警示与处理，实现了对钻井施工过程的有效监测。现场测试与应用表明，该系统计算精度较高，能满足工程施工要求，而且稳定性好，操作简单，具有很好的推广应用前景。     

参数耦合在粒子冲击钻井智能决策系统中的应用

工况准确识别是智能决策系统运行的基础,而工况又依赖监测参数描述。现阶段,钻井现场地面监测的立压、泵压等参数,尚无法将现场工况与监测参数状态进行一一对应,发现异常时需要人工排查确认故障原因,不能实现系统智能化运行。文章以粒子冲击钻井系统为例,分析各种工况涉及的参数状态,合理新增一些关键监测参数,依据各参数间的耦合作用关系,建立一套完整的监测系统,以此开发出适用于粒子冲击钻井现场的智能决策控制系统。在现场应用中,该系统可实现粒子冲击钻井技术全流程的自动运行和自动应急,初步满足了智能化控制的需求。     

钻井液性能自动监测装置的现状及改进建议

钻井自动化是石油行业发展的必然趋势,钻井液性能自动化监测技术也将成为行业关注焦点。目前钻井液性能监测基本依赖人工,但人工手动取样存在安全风险和手动监测的误差,人工手动计算或输入分析软件计算导致钻井液性能数据对于现场决策上存在严重滞后问题,亟需研制钻井液自动监测设备实时在线监测钻井液性能,以便及时维护处理钻井液性能,避免井下复杂。文章对国内外目前已研制成功或已进行现场应用的钻井液性能实时监测设备及技术进行了详细的调研,调研结果表明,目前国内外钻井液实时监测系统普遍存在监测功能不齐全、体积较大以及价格昂贵等问题,针对上述问题,提出未来钻井液性能实时监测设备应向拓展监测功能,提升自动化程度,监测方法优化及监测精度提高,设备小型化、配套集成化方向发展。开发在线监测技术为实现钻井全面数字化,为未来钻井智能化发展奠定基础。     

钻井液数据库软件系统的开发与应用

结合中国部分油田钻井液工程的实际情况和特点，在已有研究经验的基础上．对钻井液数据库进行了进一步的开发，并通过现场的反复使用和修改，研究出了易于操作、实用性强、结构合理的钻井液数据库系统。该钻井液数据库系统包括单井数据库和区块数据库两大部分，覆盖与钻井液相关的钻井工程、钻井液、地质、技术管理、保护油层等各方面的多种信息。单井数据库系统采用Vb Access开发，系统主要面向现场技术人员，采集钻井液原始数据，对钻井液处理、性能、固控、保护油气层、井下复杂情况、事故、处理剂消耗、成本等多种资料进行统计分析，同时具有形成报表的功能。区块数据库采用Vb Oracle开发．面向公司领导和技术人员，存储整个油田各区块单井资料和区块整体资料，能够对特定区块的各类数据进行统计分析，为科研和新井设计提供决策依据。     

钻机远程在线监测及故障诊断系统研究

为了实现对野外钻机的有效监测,提前预防设备故障的发生,开发了钻机远程在线监测及故障诊断系统。介绍了系统的工作原理及总体构架,给出了各个子系统的硬件配置和功用说明,描述了系统实现的主要功能,如振动、温度等数据采集与存储、仪表和电控状态监测、数据的远程在线传输、振动信号分析和智能故障诊断。该系统以钻井现场为采集平台,将计算机技术、传感器技术、信息融合技术、远程通信技术、数据库技术与设备诊断技术相结合,实现钻机主设备的全运行周期的监测与管理。该系统监测模块灵活方便、通信模块安全可靠、诊断模块功能强大,可满足分散钻机远程在线监测及故障诊断的需求。     

调制式旋转导向钻井系统工作原理研究

旋转导向钻井技术是 2 0世纪 90年代发展起来的以旋转导向钻井系统为核心的钻井新技术 ,其中旋转导向钻井系统主要由井下旋转导向钻井工具系统、双向通讯系统和地面监控系统三大部分组成。在简述旋转导向钻井系统国内外发展概况和结构特点后 ,着重论述了调制式旋转导向钻井系统的总体方案设计 ;井下调制式旋转导向工具系统的结构设计和导向力的控制 ;井下随动稳定平台控制系统的结构设计和控制原理。对稳定平台的计算结果表明 ,稳定平台的摆动幅度在± 14°时 ,系统的控制力仅下降 1% ,这使随动控制简化并易于实现     

基于主机／DAQ数据源结构钻井参数监测系统的软件开发

针对国内钻井参数仪表存在的问题,开发了1种新型钻井参数监测系统。系统采用基于主机／DAQ数据源的结构。分析了软件系统数据流程,进行了系统功能模块设计,并介绍了软件系统中关键技术的处理。     

旋转导向闭环钻井系统

通过对比研究国内外有代表性的旋转导向钻井系统的组成及特点,介绍了旋转导向闭环钻井系统的集成方式、井下定向控制单元、地面监测系统,论述了旋转导向钻井工具在旋转钻进时具有连续三维导向和增大延伸长度的能力,可提高钻速,缩短建井周期,降低钻井成本,并详细阐述了国内正在开发的旋转导向闭环钻井系统(MRSS)的定向控制原理、5个组成部分及主要技术特点。认为只有开发和集成钻井信息管理与决策软件,才能充分发挥旋转导向闭环钻井系统的效益     

利用数据中心构建数字化钻井施工模式

世界石油钻井技术不断向信息化、智能化方向发展,为适应钻井技术的发展,构建了数字化钻井施工模式框架。从井场信息采集设施、井场网络环境、井场信息采集处理软件、井场工程监测软件等方面阐述了数字化钻井队的构建方法,从钻井数据库设计、数据流向及数据加载、数据发布等方面阐述了钻井数据中心的构成,从钻井设计系统、钻井远程监测系统、井眼轨迹控制系统以及专家系统等方面描述了钻井辅助决策平台主要功能。除了理论研究之外,还简要介绍了研究成果在现场的应用情况。这些研究成果是国内"数字油田"建设的基础,必将促进钻井行业的信息技术发展。