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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。     

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。     

酸化实时监测系统设计

根据酸化反应原理与渗流力学理论，研制了1套酸化实时监测系统(ARTM)。文章论述了该系统的硬件组成、软件功能和系统参数。该系统可利用现场监测到的井口施工压力和排量数据，计算施工过程中的动态表皮系数，实时监测与控制酸化施工质量，跟踪了解地层污染的解除情况，从而有效地评价现场酸化施工效果。     

基于钻井模型与人工智能相耦合的实时智能钻井监测技术

钻井过程中钻井复杂监测对于减少事故发生、降低钻井成本意义重大。在实际钻井过程中,钻井复杂的分析和判断主要靠人工完成,难以保证预警效率。为此,将动态钻井物理模型与人工智能、数据挖掘算法相结合,提出基于实时录井数据的实时钻井监测及事故预警技术。该技术以钻井施工过程中的综合录井数据作为输入,利用模型算法来实时准确呈现钻井过程中的井下工况条件,预测即将发生的复杂风险。从实时井眼清洁及水力学监测、实时卡钻预测、实时井涌监测3个方面对实时钻井监测及预警技术进行了详细分析。该技术可以实时准确模拟井下工况条件,识别并降低钻井事故发生概率,帮助钻井工程师提早发现问题,减少钻井事故的发生,并减少对自然环境以及人员安全的影响,为现场施工提供辅助决策,降低非有效生产时间。     

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针对目前油气田旧压裂仪表车普遍存在的监测系统不完善、监测数据不通用、无实时诊断处理技术及国外新版监测系统价格昂贵的情况，研制开发了一套压裂实时监测及诊断技术处理系统。该系统能实时采集压裂施工所有数据和曲线显示，并能进行裂缝模型判断、压裂压力曲线分析、变排量处理和压降处理，经现场40余井次的应用表明该系统性能稳定，采集及处理的数据准确，对现场施工和优化设计有重要的指导意义，有广阔的推广应用前景。     

欠平衡钻井随钻监测系统的开发及应用

欠平衡钻井技术具有突出优点,因而得到了广泛应用,但欠平衡钻井条件下,施工设备、流程和钻井液体系等诸多变化常导致常规监测技术不能满足现场工作的要求。针对欠平衡钻井的特殊性,开发了一套适用于欠平衡钻井的随钻监测系统。该系统将地层和井筒看作一个系统,通过监测注入参数、返出参数和钻井工程参数,结合井筒多相流模型及地层渗流模型来对地面、井筒和地层进行综合监测与评价;通过对地层产出流体的监测,井筒压力及流态的监测,地层压力和孔隙度的监测,钻井安全、井控和有害气体的监测,实现了对欠平衡钻井状态下的包括流量、压力和气体组成等多参数的监测;结合地层渗流及井筒多相流耦合模型,可以实现对所钻井段井筒压力、地层压力、储层特性和流体特征进行全面监控与评价。通过在欠平衡钻井现场的多次实际应用,验证了该监测系统的合理性与实用性。该成果有助于提高欠平衡钻井的工艺水平和储层保护效果,同时还有利于早期识别和控制井下复杂情况。     

导读

地质导向随钻测量数据实时远传系统的设计与实现随着石油市场的需要和钻井测量技术的发展,无线随钻测井技术在我国钻井行业及施工中得到了广泛的应用。特别是在水平井和大位移定向井等石油钻井施工中更加显示了该技术的优越性。为了得到实时的随钻测井数据,为测井解释和基地指挥人员及地质专家的决策和制定施工方案,实现地质导向随钻测量数据实时远传具有重要性和迫切性。文章介绍了该系统的远程传输和实时显示的方法。该系统利用了Java Applet应用程序来实现的测并曲线在微型计算机及智能手机等便携网络的终端上显示,使得钻井现场和后方工…     

井眼清洁监测系统在西南油气田的工程应用

目前在大斜度井、大位移水平井等钻进施工过程中,井底岩屑实际返出情况是影响钻井安全和钻井周期的直接因素.为了保障钻井安全,提升钻井时效,通过井眼清洁监测系统(BCM),可定量化监测井底岩屑返出情况,为现场第一时间提供井底清洁度和井壁稳定性数据分析,帮助井队不断提高钻井效率,为钻井施工实时预警,减少非生产时间(NPT),B...     

钻井柴油机组无线遥测遥控系统

针对石油钻井现场柴油机组环境噪声太大，对值班人员身心健康有损害的具体问题，提出了一种用脉冲编码式无线遥测遥控技术实现柴油机组远距离监控的设计方案。该方案以计算机为核心，用遥控实现对柴油机组的各种操作，用遥测实时监测其动态运行状况，工作速度快，可靠性高，不但减轻了工人的劳动强度，而且能及时发现故障，有利于设备的安全运行和保养。该系统在石油钻井现场的应用，提高了石油钻井工艺的现代化水平。     

定录导一体化数据传输与监控系统建设

为充分利用井场多专业数据资源,实现井场定向、导向、录井数据的现场采集、远程传输和基地展示,实时监控现场钻井施工情况,研发了定录导一体化数据传输与监控系统。系统使用C#语言开发,采用C/S软件架构,用户在基地可对钻井现场各施工单位的随钻测量数据、综合录井数据、地质导向数据进行实时数据浏览、历史曲线回放分析、导向模型跟踪等操作,利用该系统综合判断钻头在储集层中的位置,开展水平井分析工作,从而实现数据远程传输、远程监控与远程指挥紧密结合,完成水平井综合导向决策指导。以长庆地区系统使用情况为例,验证了该系统设计流程和模块的各项功能,具有准确性高、实时性强、稳定性高、兼容性强的特点,实现单人同时远程监管多口井,能有效提高工作效率,降低人力资源成本。     

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.     

钻井液处理剂自动添加与混合技术

国外综合自控钻井液系统的应用实践证明了钻井液制备工艺自动化技术的应用可大幅改善HSE、提高钻井液配置及维护的效率、改善钻井液的质量。阐述了钻井液自动加料及混合技术的起源、发展、到现有成熟产品的工艺布局的变化。分析了国内外钻井液制备工艺自动化的技术现状及特点。结合我国目前油田现场的钻井液制备技术现状,提出了我国今后钻井液制备工艺自动化的发展建议,以期为我国钻井液制备工艺的自动化发展提供借鉴和帮助。     

CEM-1型电磁波随钻测量系统的研制与应用

电磁波随钻测量技术是气体、泡沫等非液相钻井的重要测量技术手段。以CEM-1型MWD系统为基础,介绍了系统的构成和工作原理,分析说明了该测量系统的井下发射机系统、非对称偶极子钻杆天线模型、地面接收系统等关键技术,重点分析了低频电磁衰减规律。将该系统在大牛地气田D66-129井进行现场应用,应用结果表明,CEM-1型电磁波随钻测量系统能在钻井液钻井中的循环、起钻和下钻过程中测量和传输数据,并且不受钻井液性质的影响,在电阻率大于4Ω.m的地层传输深度可达3 081 m,工作时间约216 h。系统整体性能能够满足实际工作需要。     

PIPE ROCK钻柱扭摆系统应用评价

国外以斯伦贝谢公司Slider系统为代表的钻柱扭摆系统在常规滑动定向钻进时,取得了较好的减轻摩阻、克服钻进"托压"的应用效果,但国内钻柱扭摆系统仍处于试验与完善阶段。为此,从分析自主研发的PIPE ROCK钻柱扭摆系统的原理及系统构成、操作流程、使用方法、试验实钻结果等方面入手,结合与常规滑动钻进方式的技术效果比较结果,总结了该系统现场试验所取得的成果,分析了该系统的缺陷并提出了改进措施。研究结果表明:(1) L204井应用该系统前后的数据表明,扭摆钻井防托压效果明显;(2) Long016-H1井水平段共定向调整轨迹20次,使用常规滑动定向平均纯钻时效为64.3%,而使用钻柱扭摆系统的定向纯钻时效提高到83.4%,提升效果明显;(3)使用扭摆系统后,可以在钻进过程中不停钻调节定向工具面,使工具面保持长期稳定,提高了定向精准度;(4)钻柱扭摆系统目前还存在着自动化程度较低、需要人工实时调整扭矩设定值、使用效果受人员个体差异影响较大等缺点,因而有必要持续改进该系统以最终实现轨迹的智能控制。结论认为,该钻柱扭摆系统成功地解决了定向钻进托压难题,具有提高定向纯钻时效、提高定向精准度的作用,减少了定向次数和定向段长,大幅度提高了定向机械钻速和单趟钻的行程钻速,能够满足现场作业要求,具备工业化应用的条件。     

气测录井仪抽气系统的改进及应用

录井过程中气测仪的样品气抽气系统有时会出现抽吸钻井液的情况。针对困扰气测录井的这一难题,在分析气测仪抽气系统抽吸钻井液原因的基础上,围绕样品气抽吸系统压力的变化,提出了抽气系统改进的两种方法,一是使用气体压力传感器对样品气进行压力监测与报警;二是使用气体压力开关对抽气泵进行控制。现场试验结果表明,两者结合使用可有效避免抽气系统抽吸钻井液的情况,确保气测录井作业安全、有效进行。     

去除随钻测量信号中噪声及干扰的新方法

由于受到钻井特殊条件的限制,井底和地面之间的随钻测量信号难以通过有线方式进行传输,目前工程中主要采用井液脉冲位置编码调制的无线传输方式.但是,由于泥浆压力、井深、泵压等信道传输特性会对信号造成影响,随钻测量中采集到的钻井液脉冲信号往往包含了各种噪声和干扰,直接影响地面信号解码结果的正确性.对钻井液脉冲脉位编码无线通信原理、噪声及干扰进行了分析,根据干扰与噪声的特点.采用线性滤波方法还原脉冲信号,又利用一种非线性"平顶消除"的方场采集的信号进行了处理.与线性滤波方法处理结果的综合对比表明,该方法能更有效地去除钻井泵噪声及其他干扰.现场应用结果表明,该方法对脉冲信号位置复原误差影响小,解码过程简单实用,具有误码率低、可靠性高等特点.     

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。     

快速钻井液技术的研究与应用——以准噶尔盆地车排子-中拐地区为例

针对准噶尔盆地车排子-中拐地区钻井过程中井壁坍塌严重、钻井液固相含量高、钻头泥包严重、钻井速度低等问题,优选出一种快钻剂,在此基础上研发出一套快速钻井液体系。评价结果显示：快钻剂KSZJ与现场钻井液体系配伍性好,能很好地吸附于钻柱、井壁及钻屑表面,改善钻井液的润滑性能及抑制性能。现场应用结果表明：该快速钻井液体系具有抑制能力强,性能稳定（抗温达160 ℃,抗盐10%,钻屑回收率超过80%）,润滑、防卡、防塌、防泥包和减阻性能好,机械钻速快等优点;与邻井相比,使用该快速钻井液的井平均机械钻速提高了60%以上,明显减少了井下复杂情况,显著降低了钻井风险和综合成本,对及时发现该区油气资源和保护油气储层也起到了良好的作用。     

一种新型钻井参数监测系统的硬件设计

钻井参数仪表是钻井工程中监测钻井过程、进行科学分析和科学决策的重要工具。在参考国内先进水平的基础上,研究开发了一套精度高、功能齐全、界面美观友好的实时多参数钻井监测系统。进行系统的硬件体系结构分析与设计,完成了传感器的选型。详细分析了系统的信号处理,并介绍了硬件系统如何应用现场总线进行信号传输。