海上钻具刺漏失效分析

对我国东海、渤海部分油田近年来钻井作业中发生的钻具刺漏失效事故的特点及发生的原因进行了分析,并对有效预防和减少海上钻具刺漏失效事故发生的技术措施进行了总结。严格执行正确的操作规程,可避免操作不当引发的钻具刺漏失效事故;使用专门研制的锥形泥浆滤网,可大大降低泥浆对钻具内壁的冲刷程度。为彻底解决泥浆滤网对钻具造成的损坏作用,在泥浆泵输入端安装滤网值得探索。     

气体钻井钻具失效研究的试验设计

针对现有气体钻井钻具冲蚀试验装置只能单一模拟气体钻井过程中岩屑对钻具冲蚀磨损的情况,研制了用于模拟气体钻井钻具失效研究的多功能试验装置,给出了气体钻井钻具失效研究的试验方法。多功能试验装置能够在模拟钻具冲蚀磨损的同时,模拟钻具受横向、纵向和扭矩振动等复杂的受力工况下的疲劳断裂试验。装置采用无线遥测动态应变测试分析系统进行试验测试,还可实现远程自动控制,整套装置结构简单紧凑,并且管道封闭,运行噪声小,功能多样,为气体钻井过程中所遇到的钻具失效的相关问题提供了更为全面的研究平台。     

单筒双井占位钻具钻井技术在海上油气田的应用

海上油气田丛式井开发中,井槽口数量是制约平台钻井数量的主要因素,采用单筒双井钻井技术可
以有效提高井槽口利用率。常规单筒双井技术在表层钻进时只能采用开路钻进,且无法进行造斜,实际工程中适
用范围受到限制。使用占位钻具的单筒双井技术在常规技术基础上进行了扩展,其中“占位钻具”是关键设备。占
位钻具的使用能够满足单筒双井表层闭路深钻、浅层预斜和浅层气钻进的要求,拓宽了单筒双井技术的适用范围,
该技术在海上油气田渤中２５－１区块、蓬莱１９－３油田成功应用并取得了良好效果。     

气体钻井钻具损坏原因及控制措施研究

气体钻井中钻具损坏问题频繁发生,钻具损坏问题部分抵消了气体钻井所带来的钻速优势。指出气体钻井中钻具损坏的主要原因有:井底不平引起的轴向振动、钻柱剪应力增加、钻具冲蚀及腐蚀、井径扩大引起严重弯曲,认为气体钻井条件下的钻具损坏要比钻井液钻井更为严重。针对钻具的失效原因提出了预防和减轻钻具损坏的控制措施,即使用空气减震器和纯滑动牙轮钻头,推广空气锤的应用,加强钻柱接头的设计改进以及耐磨研究。     

电动钻具

电动钻具可替代转盘钻井，涡轮钻具钻井和螺杆钻具钻井，用于钻学会井，水平井和多枝井，与遥测系统配合使用，可地钻井过程进行控制。本文介绍电动钻具的发展，改进及标准化过程，同时介绍了俄罗斯电动钻具的结构和使用实例。     

螺杆钻具性能试验评述

随着钻井新工艺新技术的不断发展，定向井和水平井的数量逐年增多，作为井下动力钻具的螺杆钻具的用量也随之增加，使用维修后螺杆钻具性能的测试问题显得更加突出，螺杆钻具用户普遍反映，经维修后的钻具下井使用时，有时不能正常工作或不能工作，造成重复起下钻，大大影响了钻井效率，因此，建立必要的检测手段是十分必要的，就螺杆钻具试验的两种方式的作用，所能检测的性能参数，评价性能依据以及试验手段的流程原理。进行了综合分析评述。最后就两种试验所得到的参数之间的关系，以及两种试验手段的功率匹配等进行了分析计算。     

弯壳体螺杆钻具

介绍了用于水平井作业的弯壳体螺杆钻具的结构原理及性能参数，并依据３点几何法对钻具的理论造斜率进行了计算。最后介绍了钻具的特点及使用效果。     

陕北富县探区钻具失效原因分析及对策研究

统计分析表明，陕北富县探区频繁发生钻具失效的主要原因是钻具在井下承受的交变应力较大，从钻具优选、钻压和转速匹配、钻井液性能等方面优选了适合该地区安全钻进的钻具组合与工艺技术，从而减少了钻具失效事故的发生。以两口井为例，介绍了钻具失效事故的处理与预防，对今后钻井施工有一定的借鉴作用。     

海上钻井多功能水基钻井液研究

水基钻井液迄今仍然是海上钻井的首选钻井液。自20世纪90年代开始应用的正电聚醇钻井液和甲酸盐钻井液均具有良好的使用性能。为适应海上钻井需要而研制的新型正电聚醇-甲酸盐钻井液体系,兼具正电聚醇和甲酸盐钻井液的优点。在地层孔隙压力较低时,主要使用正电聚醇处理剂确保钻井液具有良好的性能;而在地层孔隙压力较高时,则配合使用甲酸盐进行加重,以维持一种性能优良的低固相钻井液体系。实验研究和现场应用表明,正电聚醇和甲酸盐的共同作用可使钻井液具有防塌、润滑、环保和储层保护等多种功能。     

海洋钻井水基钻井液在页岩地层的使用

钻井液已经是一门比较成熟有完整体系的技术,如今研究的重点是寻找适合钻井复杂新情况的钻井液体系及使用方法。随着海洋油气勘探开发的大力推进,水基钻井液在页岩地层的使用将成为一项影响海洋钻进效率的关键技术。根据页岩与水基钻井液的自身特点,分析了水基钻井液在页岩地层使用的技术难点和产生问题的原因,结合现场实际提出了可行的解决方法,为现阶段海洋钻井水基钻井液在页岩地层的使用提供技术帮助,并为将来的深入研究明确方向。     

渤海油田钻井废弃物源头减量及资源化利用研究

渤海油田钻井过程中会产生大量的钻井废弃物,主要包括废弃钻井岩屑和废弃钻井液。随着油田开发井的增加,环境隐患、运输和处理处置成本不断增加。开展了源头减量和资源化利用的实验研究,采用负压微振过滤系统对海洋油田固控系统中的振动筛筛上物进行源头减量,采用“破胶-离心分离-臭氧气浮分离-陶瓷膜分离”工艺处理废弃钻井液,处理后的钻井液可回用配制新的钻井液。结果表明,入口岩屑含液率在100%以上,转速在24 r/min以内,滤布目数低于API160时,废弃钻井岩屑有很好的脱水效果,出口的岩屑含液率为21%~22%,回用配制新钻井液的净水中油的质量浓度在10 mg/L以下。     

适用于滩海地区的正电聚醇/甲酸盐钻井液

目前,水基钻井液仍然是滩海钻井的首选钻井液.正电聚醇钻井液和甲酸盐钻井液自从20世纪90年代在现场应用以来,均表现出良好的性能.为适应滩海钻井的需要,充分发挥正电聚醇和甲酸盐的优势,研制出了一种新型的正电聚醇-甲酸盐钻井液体系.在地层孔隙压力较低或较高时,分别利用正电聚醇或甲酸盐作为主要处理剂以确保钻井液具有良好的性能并维持较低的固相含量.分析了正电聚醇、甲酸盐的作用机理及其协同增效作用.室内试验评价了该钻井液的抗温性、抑制性、保护油气层性能以及用甲酸盐加重对钻井液性能的影响.该钻井液在埕海4和庄海12井等进行了初步应用,在应用中钻井液粘度变化不大,埕海4井和庄海12井的平均井径扩大率分别为9.19%和6.91%,明显低于邻井;起下钻及下套管正常,无遇阻情况,电测顺利.室内试验和现场应用结果均表明,正电聚醇和甲酸盐的协同作用,可使钻井液具有防塌、润滑、环保和储层保护等多种功能.     

海洋钻井平台立根自动连接系统的设计与优化

顶部驱动钻井系统以立根为单元进行钻进,但立根的连接在国内尚没有成熟的技术来实现,使立根的连接和顶驱钻进不能同步进行。为此,分析了国内外海洋钻井平台钻井船用立根连接系统的发展现状,设计了用于海洋钻井平台的立根自动连接系统。该系统主要由钻杆排放架、钻杆输送机构及立根连接机构组成。利用ANSYS有限元软件对系统及关键部件进行了有限元分析,分析结果表明,系统结构可靠,稳定性好,满足系统长期运行的需要。     

海上钻井发展综述与展望

简要回顾了海洋石油工业从20世纪40年代起步至今在可及水深、钻井装置方面的飞速发展;同时结合海上钻探实例,阐述了特殊的地质环境及低温、浅部水层等给深水钻井带来的一系列困难;面对深水钻井的挑战,在钻探技术及钻井工具方面提出了有效的应对措施;展望了国内外深水钻井的发展前景。     

海上钻井含油钻屑破乳-离心处理实验研究

目的解决海上钻井平台产生的含油钻屑处理过程中能耗高、碳排放量高,可能为环境带来二次污染等难题,为实现碳中和的发展目标探寻新思路。 方法筛选出了一种高效破乳剂,采用破乳-离心联合处理工艺,探究了对含油钻屑中石油组分的去除效果,通过正交实验优化设计,明确了最优反应条件。 结果LB1025型破乳剂效果最佳,最优反应条件为破乳剂有效质量分数60%,反应温度60 ℃,搅拌强度700 r/min,反应时间30 min,离心转速5 000 r/min,处理后含油钻屑油分的去除率为96.77%,残油率为0.21%,满足GB 4284-2018《农用污泥污染物控制标准》的B级排放标准。 结论破乳-离心联合处理工艺有效降低了含油钻屑的含油量,为该含油钻屑高效、节能、环保处理提供技术参考。     

跟管钻具在复杂山地钻井中的应用

在地质条件不稳定的岩土层山地钻井,容易出现塌井。通过为山地钻机配备跟管钻具,有效地解决了这一问题。本文介绍了跟管钻具的工作原理和特点,并进行了试验,取得了良好的实验效果。     

海底管道S型铺设的计算机辅助设计

在S型海底管道铺设设计中,通常采用手动建模并调整作业线设置参数的传统设计方法.鉴于该传统方法存在费时、费力、无法用于复杂结构的托管架等局限性,开发出一套海底管道S型铺设辅助设计程序.该程序能够为任何形状的作业线建立精细的托管架模型,并自动计算最佳设置的支撑滚轮坐标.该程序采用有限元方法对海底管道静态S型铺设问题进行求解...     

Properties and testing of a hydraulic pulse jet and its application in offshore drilling

Offshore drilling has attracted more attention than ever before due to the increasing worldwide energy demand especially in China. High cost, long drilling cycles, and low rate of penetration （ROP） represent critical challenges for offshore drilling operations. The hydraulic pulse generator was specifically designed, based on China offshore drilling technologies and parameters, to overcome problems encountered during offshore drilling. Both laboratory and field tests were conducted to collect the characteristics of the hydraulic pulse generator. The relationships between flow rate and pressure amplitude, pressure loss and pulse frequency were obtained, which can be used to optimize operation parameters for hydraulic pulse jet drilling. Meanwhile a bottom hole assembly （BHA） for pulse jet drilling has been designed, combining the hydraulic pulse generator with the conventional BHA, positive displacement motor, and rotary steerable system （RSS） etc. Furthermore, the hydraulic pulse jet technique has been successfully applied in more than 10 offshore wells in China. The depth of the applied wells ranged from 2,000 m to 4,100 m with drilling bit diameters of 311 mm and 216 mm. The field application results showed that hydraulic pulse jet technique was feasible for various bit types and formations, and that ROP could be significantly increased, by more than 25%.