基于环空液面监测系统的自动在线监测研究

随着信息技术和制造技术的发展,井漏作为在钻井过程中经常遇到的问题,迫切需要一种自动在线
环空液面监测系统预测漏层位置、成功堵漏以确保井控安全性。在介绍环空液面监测原理的基础上,自动在线环
空液面监测系统对手动环空液面监测系统进行了较大的改进。ＰＬＣ控制装置的引进、ＴＷＭ软件分析系统和ＰＬＣ
控制系统的结合,界面操作方便性和安全性大大提高,远程控制距离可达１００ｍ。该研究可以自动在线、安全快捷
监测漏层位置,试验证明该研究可行性强、准确性高,具有广泛的应用前景。     

井筒液面高度监测试验与现场应用

在钻井勘探过程中,判断井筒液面高度主要通过钻井液池体积变化量进行计算得出,目前钻井液池体积变化量用液位仪进行测量,由于钻井液罐容积较大,液位的微小误差往往造成钻井液量的较大误差,进而影响井筒液面高度测量的准确性。为提高液位测量准确性,采用气枪声呐装置实施井筒液面高度监测,在压井管汇、圆井口1#阀门、钻具内、防溢管4个位置进行"连续和单次"试验,将测量位置与理论计算进行对比分析,对不同测量位置的回波幅度与适应性进行对比分析。现场试验表明,气枪声呐装置井筒液面高度监测能够准确测量井筒液面高度,满足生产需求;回波幅度大小依次为水眼钻具内钻台位置、圆井口1#阀门位置、压井管汇位置、防溢管位置;现场安装位置可根据不同钻机选择;与录井参数结合,可进一步提升录井综合服务能力。     

集成式液面自动监测系统的研制与应用

常规液面测试不能连续即时测试,也不能长期持续监测油井液面变化情况,不满足海上平台多油井集中统一、大规模应用的需要。研制出了集成式液面自动监测系统。介绍了集成式液面自动监测系统的基本结构和工作原理,并对该系统在CB-B平台的应用进行了分析。现场试验表明,集成式液面自动监测系统达到了安全生产实际要求,能够满足油井静动液面测试的需要,实现了海上平台多井测试系统集成化、模块化。     

集成式液面自动监测系统在渤海油田的应用

针对海上平台多油井集中统一、井况复杂的特征,研制了集成式液面自动监测系统。对集成式液面自动监测系统的基本结构和工作原理进行了研究,并对其在渤海油田CB-B9井平台的测试进行了分析。测试试验结果表明,集成式液面自动监测系统能够满足油井静动液面测试的需要,可对平台各种套压的井进行不间断的液面自动测试,测深误差小于10 m。     

钻井液循环系统减缓液面波动装置研发与应用

钻井施工过程中需要对溢流、井漏进行及时监控,发现问题后要立即采取相应井控措施。为实现1 m3发现,2 m3关井的目标,对现有溢流监测装置进行了改进。将钻井液高架槽的单挡板改为双挡板结构,利用挡板1降低钻井液流动速度,减缓钻井液液面波动;利用挡板2调节液面高度,实现液面高度差变化的精确计量。根据U形管原理设计了钻井液罐浮球式装置,不仅消除了滤圆筒外液面的波动,同时解决了气泡聚集的问题,能够精确计量发生井漏或溢流后钻井液罐中钻井液的体积变化量。改进后的溢流监测装置在塔河油田60余口井进行了推广使用,其中6口井发生溢流时,该装置均能准确地发现溢流,关井后溢流量均在2 m3以内,较传统的人工方法能够更加及时准确地发现溢流。现场应用表明,该装置能有效提高发现溢流、井漏的灵敏性,解决现场发现溢流滞后的问题,可为精确发现溢流提供技术支撑。      

抽油井环空液面深度自动监测与实现

介绍了一种新型抽油井环空液面深度自动监测原理及实现方法.以32位ARM处理器为核心设计的便携式液面自动监测仪,能从井口自动监测抽油井内环空液面变化,通过计算获得井下压力恢复数据.在长达一周的监测期内,中途不需人工干预.采用大容量SD卡存储监测数据,并可随时从LCD屏幕观察各种监测数据曲线.     

早期井涌井漏监测系统的设计与应用

井涌井漏是钻井中严重而又普遍的井下复杂情况,如不及时发现并采取相应井控措施,将会带来巨大经济损失甚至威胁井场人员的生命安全,因此及时发现早期微量溢流和井漏对井控意义重大。据常规监测方式对溢流井漏的敏感度分析可知,仅靠常规的钻井液池液面监测不能满足早期微量溢流和井漏监测的要求。早期井涌井漏监测系统通过高精度电磁流量计精确地检测钻井液出入口流量值来确定流量变化量,通过集成快速监测预警软件进行超门限值报警;为满足电磁流量计满管测量要求,研发了钻井液体出口流量测量装置。早期井涌井漏监测系统在现场测试应用过程中,发现溢流和井漏较常规监测方式要提前7 min左右;与常规监测方式中的液位传感器相比,电磁流量计具有精度高的优点,可在出入口流量差值为2L/s的情况下精确判断井漏和溢流。测试结果表明,早期井涌井漏监测系统为溢流和井漏的控制赢得了更多的时间,有效降低了钻井风险。     

井下液面监测技术在塔河油田的应用

塔河油田主力油藏为碳酸盐岩缝洞型油藏,钻开目的层时放空漏失率高达30%以上,在井筒内液面未知的状况下,极易造成流体由漏转喷,造成井涌井喷。在下完井测试管柱和换装井口期间井控风险异常严竣。采用井下液面监测技术可获得起钻、下完井测试管柱期间井筒内动态液面数据,对油田安全高效生产,具有重要的意义。     

新型下套管自动灌浆装置研制与应用

介绍了新型下套管自动灌浆装置结构、工作原理、技术参数及现场应用情况。试验结果表明：应用该装置使下套管作业变得更简单和高效,可减少作业时间和施工强度,钻井综合成本降低,达到了安全、环保的目的。     

新型随钻堵漏钻井液体系的研制

针对平方王油田钻井过程中钻井液漏失的难题,研制了一种新型多功能随钻堵漏钻井液体系。介绍了新型随钻堵漏钻井液体系的配方优选,探讨了该体系的最佳流变性能、防塌抑制性和悬浮稳定性,研究了该体系的承压能力和封堵能力。实验结果表明,该体系具有较强的抗温抗污染能力,悬浮稳定性好,密度调节范围广,封堵填充加固能力强,具有常规钻井液及随钻堵漏钻井液的性能特点,易操作、可调整。     

涠洲W油田多压力系统储层定向井钻井液优化技术

涠洲W油田储层段存在多压力系统,导致常规PLUS/KC1钻井液因流变稳定性较差而老化后增黏变稠、封堵材料单一使钻井压差超过26 MPa时发生井漏、暂堵剂粒径分布不合适使储层保护效果欠佳等问题.在常规PLUS/KCL钻井液配方基础上,通过优化处理剂加量提高体系流变稳定性,优选封堵剂及复配组合提高封堵能力,同时优化暂堵剂粒...     

油井无液流自动保护装置的研制

针对目前国内还没有检测油井是否有产液量的装置 ,研制了油井无液流自动保护装置。装置主要由传感器和自动控制系统组成 ,传感器部分应用了电磁感应原理 ,当管内有正向液流时 ,传感器内的信号发生器在液流的作用下向右倾斜 ;当管内无液流时 ,信号发生器靠复位磁铁间的相互作用力复位。传感器的感应信号传至自动控制系统 ,自动控制系统将感应信号转换为数字信号 ,控制抽油机的运转。室内试验和现场 3口井的应用表明 ,装置性能可靠 ,对提高机械采油的自动化程度及节资降耗具有重要意义     

钻遇多压力系统气层溢漏同存规律研究

钻遇多压力系统气层,多个不同地层压力系数的漏层、喷层常同存于一个裸眼中,钻进过程极易发生溢漏同存的复杂情况。目前国内外对多压力系统气层溢漏同存的研究,往往局限于现场堵漏压井处理工艺技术。文中阐述了多压力系统气层溢漏同存时的物理规律,并根据井筒环空多相流的理论建立了数学模型,系统总结了气液两相流型转换准则和不同流型的压降计算公式,得出了不同工况下多压力系统气层溢漏同存时的井筒环空压力曲线,以及气液两相流型沿井深的分布。计算结果表明:溢漏同存时井筒环空压力迅速下降,溢流态势更加严重;井筒环空的液体流量急剧减少,气体迅速向上滑脱和运移,导致气液两相流型分布变化较大,模拟结果对现场溢漏同存处理技术具有重要的指导意义。     

可循环微泡沫钻井液技术研究与应用

针对在低压裂缝性潜山油层和砂岩油层的勘探开发中，使用常规水基钻井液存在严重漏失问题，钻井工艺研究院研制出了抗高温可循环微泡沫钻井液体系。室内对发泡剂、稳泡剂用量以及该钻井液的稳定性、抗温性、抗污染性和油气层保护进行了评价。结果表明，该体系起泡性能好，微泡沫基液与气体接触后可产生大量颗粒较细的微泡沫，微泡沫稳定性强，在长时间循环和高温条件下性能稳定，抗污染能力强，与储层流体及钻井液处理剂配伍性好；配制微泡沫钻井液，发泡剂最佳用量为0．4％～1．0％，稳泡剂最佳用量为0．1％～0．3％。现场应用表明，微泡沫钻井液具有低密度的特点，在三开钻进过程中相对稳定，解决了在低压储层钻井时遇到的井漏问题，避免了因井漏引起的储层损害，达到了保护油层的目的；该钻井液具有较强的携砂能力，岩屑返出正常，完全满足了开发低压油气层工程和地质需要。     

东秋8井下尾管高密度油基防卡钻井液研究与应用

东秋8井是塔里木油田的一口重点预探井。该井在4772～530lm井段的钻井过程中因砂岩层渗透性好、油气层压力系数高，发生了多次井漏、溢流和压差卡钻等复杂事故，决定完钻，下入φ127mm尾管。为避免下尾管时出现压差卡钻等复杂情况，通过研究分析，优选出了高密度油基钻井液进行下尾管和固井作业。该钻井液抗温抗压能力强，性能稳定，与井浆配伍性好，经高温静置后，具有较高的携屑悬浮能力。现场应用表明，高密度油基钻井液密度范围宽、滤失量低、泥饼薄、泥饼的粘附系数小、高温高压稳定性好；能够大幅度降低泥饼的粘附系数，适合于深井超深井易发生压差卡钻井段测井、下套管等施工；东秋8井小眼井顺利下入尾管，固井作业顺利，解决了东秋8井下入尾管发生压差卡钻的难题，经济效益非常明显。     

煤层气井沙试3井钻井液体系的研究与应用

吐哈盆地沙尔湖区块的储层是煤层气地层,井深在600～900 m之间,煤层面积大,煤层厚,具有良好的开发前景.该区块煤层的压力系数低,裂缝发育,易垮塌,因此防漏防塌是钻井液技术的重点.沙试1井采用聚合物钻井液钻井,发生恶性漏失,严重破坏了煤层.经过调研,决定在沙试3井采用可循环微泡钻井液体系,并在室内对可循环微泡钻井液的配方进行了优选.在沙试3井二开井段的现场应用中,将微泡钻井液密度降低到0.70～0.80 g/cm3,同时提高微泡堵漏浆中的堵漏剂浓度,有效地封堵了漏层.煤层平均取心收获率达到80%以上,取得了良好的效果,为煤层气井的钻探提供了可借鉴的经验.     

埃及苏伊士湾地区埃斯旺油田钻井液情况简介

埃及苏伊士湾地区埃斯旺油田产层很浅（600－760m),钻井液使用简单,主要是Gel/Dextrid体系下,但在该地区钻井经常出现严重井漏现象,伯劳德钻井液公司采用果壳,云母等最简单的桥接堵漏剂进行堵漏,有一定交果,本文对该地区钻井液特点,常有处理剂,维护方法,井漏处理及钻井成本进行了介绍。     

王古1井防漏防溢充气钻井液技术

王古1井地层压力系数低,上部地层活跃.使用充气钻井液,充气量过大,井底当量密度会较低,油气容易溢出(或涌出)井口;充气量过小,井底当量密度会较大,又会发生漏失,因此合理地控制气液比是本井防漏防溢的关键;井漏的发生必然会使钻井液进入储层,污染油层,因此保护油气层,钻井液体系的选择是关键;另外,井下高温不仅影响钻井液性能,特别是无固相盐水钻井液的性能,也给钻具防腐带来难度.针对这种情况,采用无固相盐水充(氮)气钻井液新技术较好地解决了该井在钻井过程中的既溢又漏的复杂问题,为解决低压钻井井漏及油层保护问题提供了经验与方法.介绍了该井充(氮)气钻井液的施工工艺技术.     

DUKHAN油田水平井钻井液技术

DUKHAN油田是江苏油田钻井处在卡塔尔承钻的区块，该区块井多为水平井，井深为3000～3200m，水平段长1000～1500m。针对该区块地层易漏、垮塌和造浆性强等特点，在不同的井段采用了不同的钻井液体系。即一开井段用清水／高粘度胶液；二开井段用高密度聚合物膨润土钻井液；三开用低固相聚合物钻井液；四开井段采用无损害无固相聚合物钻井液。现场应用结果表明，该套钻井液体系具有较强的抑制性，能保持较高的动塑比，提高钻井液的携砂和润滑能力，解决了上部地层井漏、垮塌和地层造浆，以及增斜段、水平段的携砂、润滑性问题，保证了DUKHAN油田钻井施工的顺利进行。