新型循环阀

美国SPS国际公司研制出一种Centurion循环阀，采用它可扩展早先的落球或液流作用循环阀的能力。 这种循环阀主要是为钻井阶段要求高循环速度和改变流道而设计的。采用该工具可促进钻屑的有效排出，并可在不影响井底总成灵敏元件的情况下，挤注无循环物小段塞。液流分离钻井可优化通过井底总成的液流水力学，最大限度地清洗井眼，使大直径井中形成的钻屑最少。     

连续循环阀气体钻井技术及其现场试验

目前气体钻井面临大出水地层生产时效低,中断循环后可能引起井壁垮塌、卡钻等井下复杂,充气钻井井底压力波动大、井控风险高等问题。为此,介绍了新研制的一种基于连续循环阀的钻井系统的技术原理以及现场试验情况。该系统主要由连续循环阀和地面控制系统两个部分组成,钻进中将连续循环阀接在钻杆上,接单根、起下钻时,通过连续循环控制系统切换循环通路,实现井下连续循环。在宁211井氮气钻井和月005 H1井充气钻井2口井现场试验的结果表明,接单根作业井底压力恒定,缩短了重新建立正常循环的时间,实现了接单根和起钻作业过程中的连续循环,初步证实了连续循环系统的可靠性与工艺的可行性。连续循环钻井技术在充气钻井过程中的试验成功,标志着该项技术从单一循环介质迈向了两相循环介质的新台阶,可为钻井液条件下的欠平衡井、窄密度窗口井、大位移井、长段水平井安全高效钻井提供新的技术手段。     

水力脉冲式钻井提高钻速

钻井实践表明,欠平衡钻进是提高钻速的一种有效方法,但在欠平衡钻井中,由于整个裸眼段处于低压状态,因而降低了井眼的稳定性,增加了气涌的可能。本文介绍了一种理想的钻井装置－－水力脉工钻井装置,只在有限的井底 生一个低压区,在钻头以上保持常规钻井或过平衡钻井条件,以控制地层流体。该装置使用一小型循环阀,可以产生强烈的循环吸主压力脉冲,克服井眼压力的影响,提高钻速。     

连续循环阀钻井技术在南海东部大位移井中应用

连续循环阀钻井技术是利用连续循环阀实现在接立柱(或单根)过程中钻井液的不间断循环,可有效提升钻井液携岩效果,降低井底当量循环钻井液密度的波动范围。介绍了连续循环阀的发展现状,分析了该技术的工作原理,并对其在南海东部油田3口大位移井中的应用效果进行了评价。结果表明,3口井在215.9mm(8英寸)和152.4mm(6英寸)井段,使用该技术顺利通过断夹层,当量循环密度ECD变化率2.4%,钻井时效提升10%以上,并最终达到完钻深度。连续循环阀钻井技术在南海东部油田的成功应用拓展了该技术的适用范围,为后续复杂井的钻进提供了技术支持。     

可循环泡沫钻井环空压力计算与应用

环空压力对可循环泡沫控制压力钻井来说是一个重要的参数,但在钻进过程中要获得此参数比较麻烦。为此,建立了一套利用求得动密度及环空流动压耗并根据静液柱压力最后得出可循环泡沫钻井环空压力的计算模型,其理论计算结果与环空压力实测情况对比分析表明,井底压力的理论计算误差小于1.5%,理论计算值与实测值基本一致,表明此计算方法对可循环泡沫钻井有一定的适用性。进行了可循环泡沫钻井与常规钻井液钻井环空压力的对比分析,结果表明在3000m井深处,采用可循环泡沫钻井比常规钻井液钻井的环空压力低2～3MPa,说明可循环泡沫钻井能降低钻井时的井底压力,以达到降低储层伤害的目的。     

不间断循环阀的设计

不间断循环阀是一种新型石油钻井工具,应用该阀可以实现整个钻井过程中井下钻井液的不间断循环,从而维持在接、卸钻杆操作过程中井底压力的恒定,同时使得井底钻井液工作在最大地层空穴压力和最小地层破碎压力范围之内,能够解决工程上遇到的空隙压力与破裂压力窗口窄小的难题。从结构和工作原理等方面对不间断循环阀进行了分析,提出一套不间断循环阀的设计方案,对阀体在拉、压、内压组合载荷工况下进行了结构强度分析。指出阀体开孔附近区域易产生严重的应力集中,是整个阀体的薄弱环节所在,需要进行合理的强度设计。     

桩深1井钻井水力参数设计与效果分析

针对深井钻井的特点，系统地分析了３１１ｍｍ和２１６ｍｍ并眼钻井水力参数对钻井速度的影响规律。给出了深井中循环压耗及井底水力能量的计算结果。桩深１井试验表明，提高深井段钻井水力参数后，机械钻速可提高１１％以上，并有利于安全钻井。     

连续循环钻井技术的发展与研究

连续循环钻井技术主要采用连续循环系统和连续循环阀两种方式。与常规钻井方法相比，连续循环钻井具有显著的技术优势，在窄密度窗口井、海洋深水钻井、大位移井、水平井、欠平衡井、高温高压井以及天然气水合物开采等方面均有重要应用价值。另外，根据连续循环钻井技术现状、特点以及发展趋势，从技术水平和操作安全性考虑，提出应以发展连续循环系统作为今后的主要研究目标，重点解决诸如钻杆本体保护、接头螺纹保护、高压动密封和钻井液分流控制等关健技术难点。     

气体钻井地层自然造斜力计算研究

气体钻井循环介质为气体,井底压力很小,井底岩石受力状态及对井底钻头及岩石的冷却性能等差异,造成岩石破碎方式与常规钻井液钻井的差异。常规钻井液钻井中地层造斜力的求取与气体钻井必然存在差异。以岩石力学为基础,分析了气体钻井破岩机理,认为气体钻井破岩机理不同于常规钻井液钻井,井底岩石破坏方式为体积破坏;建立了气体钻井地层造斜力的计算模型,实例计算表明该模型可用于气体钻井地层造斜力的求取,     

平衡钻井井底压力自动控制技术研究

在欠平衡钻井期间，钻井液密度确定后，如何适时适量控制井口回压是个难题。其核心问题是如何在钻井过程中保持井底循环压力低于地层孔隙压力或储层压力在一个合适的范围内（即设计负压值） 。目前，现场普遍采用的调节井底压力的方法是通过手动调节节流阀改变套压使井底压力保持在合适的范围内，但该方法存在不少问题。为此，提出了对井底压力实施自动控制来保证欠平衡钻井过程中井底压力的精确、有效控制的方法，采用理论计算和现场试验相结合的技术，总结出了一套节流阀压降随开度的变化规律，从而很好地解决了欠平衡钻井过程中井底压力自动控制的技术难题，适合现场推广应用。     

精细控压钻井技术在近平衡钻井中的应用

针对碳酸盐岩地层在常规近平衡钻井过程中易喷、易漏等问题,分析了近平衡钻井井底压力控制中存在的问题,井深的增加使附加压力、循环压耗增加,井底过大的正压差难以满足近平衡钻井要求;根据精细控压钻井压力控制特点,采用随钻测量工具辅助压力控制方法和以流量为目标的压力控制方法来实现井底压力近平衡钻井,并进行了现场应用。研究表明,精细控压钻井方法能够实现近平衡钻井,该技术对近平衡钻井理论和实践的发展具有重要的意义。     

我国海洋控压钻井技术适应性分析北大核心CSCD

控压钻井技术是解决窄安全密度窗口地层钻井难题的有效手段,我国海洋钻井中尚处于探索阶段,需对不同控压钻井技术的适应性进行分析。以井底恒压控压钻井和控制泥浆液面(CML)双梯度钻井为研究对象,考虑温度对钻井液物性参数影响,分别建立了2种控压钻井方式井筒压力预测模型,分析了不同控压钻井方式控制参数对井筒压力分布的影响。研究结果表明:相对于井底恒压控压钻井,CML双梯度钻井的循环当量密度调节范围较宽;CML双梯度钻井既能够有效简化井身结构,又具有一定的井下复杂情况处理能力,在技术层面上CML双梯度钻井优于井底恒压控压钻井。本文研究结果可为我国海洋控压钻井技术应用提供参考。     

ReelWell钻井方法——一种新的控压钻井技术

ReelWell钻井是一种新的控压钻井技术,主要由双壁钻杆、滑动活塞、双浮动阀等组成.钻井液从双壁钻杆环空泵入井内,并从内部钻杆返回,能够实现钻井液的闭路循环及对井底压力的精准控制.该技术具有井底压力精确控制、钻井液微流量控制、井眼清洗、水力加压钻头、井底压力隔离、保护储层的特征,对于控压钻井、大位移井钻井、海洋深水钻井、无隔水管钻井、尾管钻井,提高钻井安全性与作业效率以及有压力挑战性的地层钻进方面具有较大的潜力和优势.文章详细地分析了ReelWell钻井的系统组成、工艺原理、特点及其应用情况,并建议我国结合实际情况,尽快开展这方面的相关配套钻井技术研究.     

Ƿƽ���꾮��������ѭ��ϵͳ����

欠平衡钻井是开发低压低渗透储层和枯竭油气藏非常有效的钻井技术。它不但可将地层损害减小到最低程度，而且在钻井过程中有机会对储层进行评价和描述，在钻遇复杂地层中可防止漏失和地层压差卡钻，并能大幅度提高钻速。欠平衡钻井循环系统是一个多相流体流动的非稳定压力系统，它受注入流体气液比，储层流体二次充入，地面回压等因素控制。为此，分析了这个多相流循环系统设计中应考虑的一些主要问题。并通过井底压力模拟计算表明：循环系统在静压控制区工作时，气相注入速率的微小变化，将引起井底压力突变，该区为循环系统不稳定区，欠平衡钻井操作应避免在该区工作而引起井眼失稳和过平衡压力。循环系统在摩阻控制区工作时，对气相注入速率和地层流体进入系统，井底压力变化平缓，因此该区为循环系统稳定区，欠平衡钻井作业在该区能保证设计负压差值。但随着气相注入速率的增加，井底压力增加，此时应控制氮气注入速率，节约钻井成本。     

超深水平井钻井液循环温度场模拟计算与分析

目的钻井液温度对钻具进给和导向工具的选择具有重要意义,为了有效指导深层页岩气水平钻井过程,获得准确的钻井过程全井段温度分布,进行了深层钻井温度场研究。 方法基于能量守恒和热阻法建立了井筒流动传热模型,采用有限差分方式,计算获得钻井过程全井段温度剖面,准确预测了钻井过程钻井液温度场,误差在5％以内。分析了钻井液流量、入口温度和循环时间对井筒温度场分布的影响规律。 结果循环钻井液整体温度随循环时间的增加而下降;提高钻井液循环流量可有效降低井筒内温度,流量由8 t/h提升至16 t/h,井底温度降低10 ℃;钻井液入口温度对深层钻井的长水平段影响较低,入口温度变化20 ℃,井底温度仅改变3 ℃。 结论采用延长循环时间和增加循环钻井液流量的方法可以显著提升钻井过程的冷却效果。      

高压油藏钻井过程中的压力控制

在高压油藏钻井过程中 ,为控制井底循环压力、减小风险 ,常规方法是采用过平衡压力钻井。过平衡压力钻井特别容易造成井口压力过高或钻井液密度过大。井口压力过高 ,对司钻人员及井口设备不利 ;钻井液密度过大增加了钻井成本。动态压力控制方法是针对高压油层钻井而开发的一种新技术。它是在油井内建立第二个环空 ,通过第二环空循环液体的摩擦压力损失来控制井底压力 ,它使低压头钻井和欠平衡动态钻井成为切实可行的方法。     

井底可调稳定器

哈里伯顿能源服务公司研制出一种可调整角度的遥控井底可调稳定器系统(ＴＲＡＣＳ)。用它来钻定向井和水平井时无需起下井底总成,可把起下钻时间缩至最短。ＴＲＡＣＳ系统适用于常规转盘钻和可旋转马达钻具总成。当与可旋转马达连用时,能够控制井斜;在与转盘钻井连用时,可使机械钻速提高66%。转盘钻井有助于搅动钻屑,并将其循环出大斜度井眼,能钻出一个平滑的井筒,降低扭矩和阻力。这种工具有下部动力短节和上部控制短节两个功能部件组成。下部动力短节装有可径向膨胀的稳定器叶片,可用内径和环形空间中的压差驱动,叶片的径向膨胀及其直径大…     

可旋转导向钻井系统

在定向井钻井中为钻出较为平滑的井眼,并提高钻速、降低成本,哈里伯顿、贝壳休斯、斯伦贝谢和精密钻井公司都推出了用于钻定向井的可旋转导向钻井系统。 哈里伯顿公司的可旋转导向钻井系统名为地下导向器(Geo—pilot)。该系统采用电池作动力,不依赖井底涡轮,可靠性高,钻头使用寿命长。电气元件与井眼中的液体绝缘,井底诊断工具能判断工具情况和提供作业     

控压钻井技术研究

控压钻井技术因其可有效降低窄密度窗口钻井喷、涌同层钻井工程复杂、提高钻井时效,已成为近年国内钻井新技术研发热点。控压钻井工艺有多种形式,包括井底恒定压力控压钻井、连续循环钻井和双梯度压力钻井。本文重点介绍了我院自主研发的基于井底恒压的控压钻井系统,并就利用该系统实现压力控制衔接的工艺方法。最后,给出室内实验数据。     

信息交流

信息交流超高压喷射钻井系统美国试验了超高压（２４１．３ＭＰａ）喷射钻井系统。超高压水龙头置于常规水龙头的内部，超高压液流通过钻杆柱内的铜铍合金管与钻井液分别送到井底，两股液流从喷嘴喷出后汇合在一起。这种钻井系统的机械钻速为常规转盘钻井的１．５～３．０...