密闭系统岩屑取样装置现场试验研究

在含硫地层进行钻井过程中,循环返出的钻井液可能含有硫化氢等有害物质,必须采用密闭系统对钻井液进行处理后才能进行欠平衡钻井作业。在使用密闭系统进行钻井作业过程中,现有的常规开放式岩屑录井取样方式和装置将不能满足密闭系统运行的安全性和可靠性要求。为了在密闭系统中能够安全、方便且及时的获取地层岩屑样品,以满足录井需要,研制了密闭系统取样装置。在完成装置样机的试制和室内试验后,进行了现场 试验,试验结果表明,该装置结构设计合理,系统运行安全平稳,采集的岩屑品质较好,能够满足现场岩屑录井要求。该装置的研制填补了国内空白,为密闭循环系统配套的进一步研制和推广提供了可靠的装备支撑。     

一种岩屑白光荧光自动录井系统设计研究

针对PDC钻头推广以来,油田岩屑录井作业所面临的人工采样难、描述识别难、信息上报不及时等问题,介绍了一种岩屑白光荧光自动录井系统。从结构设计、样品采集、样品清洗、图像采集、采样精密度等方面介绍了硬件部分的功能和特点,从现场实时分析和实时传输控制方面介绍了软件系统的功能原理和技术特点及在钻井现场的应用效果。实际生产测试表明,该系统能够自动连续采集岩屑样品,实时获取、存储和分析白光和荧光图片信息,并实现图片和报表等信息的共享和数据库管理,有助于实时钻井决策和后续勘探分析,具有较高的推广价值。     

颗粒等效直径对岩屑迟到时间的影响和校正

岩屑的迟到时间受诸多因素的影响，传统的理论计算方法很难与实际结果相符，而实物测量受到钻井工况条件的限制很少实施。针对上述问题提出了岩屑等效直径的概念及迟到时间的校正方法。认为影响岩屑迟到时间的因素有井眼环形空间体积、钻井液排量、钻井液性能（密度、黏度）、钻井液流态、岩屑颗粒等效直径、岩屑颗粒形状等，其中岩屑颗粒等效直径的影响是显著的。简介了岩屑下滑速度的计算及滞后时间计算方法以及理论依据，简介了岩屑等效直径的取值方法。通过实例，分析论证了可以用岩屑等效直径计算下滑速度，对岩屑迟到时间进行精确校正。另外此方法可以编程纳入综合录井实时采集软件，实现在线测量，获得及时报警，在岩屑举升效率小于0．5时向工程预警，避免出现沉砂卡钻事故的发生，从而扩展录井工程预报的业务范围。     

岩屑流量计

多年以来,司钻和泥浆录井人员一直希望能有一种在钻井过程中实时测量岩屑排出量及其变化的仪器,以便帮助监测井眼失稳,以及与进眼净化不良有关的各种问题。近年来,钻井技术的迅猛发展,钻井施工的难度也越来越大,例如,在井斜超过60°的大斜度并中,岩屑携带非常困难,因此,也就更加迫切需要了解与此相关的各种信息。为了适应新技术发展带来的挑战,满足日益复杂的钻井工艺的需要,法国地质服务公司在常规岩屑称量机的基础上研制出了一种岩屑流量计．这种流量计能够进行实时岩周测量,优化钻速,使录井和钻井人员能够随时了解并限净化…     

岩屑自然伽马录井技术研究及应用

如何解决PDC钻头钻井条件下岩屑细碎甚至呈粉末状给岩屑录井带来的困难已成为录井行业急待解决的问题。该文作者结合录井工作实践,大胆借鉴有关测井理论,提出了一种全新录井技术岩屑自然伽马录井技术;阐述了岩屑自然伽马录井理论与实验方法,给出了具体实验数据和结果,并与电测数据进行了对比。通过实践表明,该岩屑自然伽马录井方法与电测自然伽马相比具有较好的一致性,对于今后解决细碎岩屑录井识别岩性问题,提供了理论依据,且增加了岩屑录井识别岩性的手段。     

井下安全监控系统设计与实现

针对目前国内井下故障频发,而预警效率低、安全监测技术较为滞后的问题,设计研制了一种具有自主知识产权的井下安全监控系统。该系统可以直接测量近钻头力学参数和工程参数,利用钻井液脉冲将所测参数实时传输至钻井风险分析评估模块,该模块通过分析计算接收到的数据判断钻井风险类型,并评估风险等级。现场试验表明,井下安全监控系统功能完善、性能稳定,风险评估准确率大于95%,部分技术指标达到了国外同类监测系统的水平。研究表明,井下安全监控系统可以降低深部复杂地层钻井风险和钻井成本、解决深部复杂地层井下故障预警效率低等问题,可以产生较大的经济效益。      

煤层气水平井的煤层实时识别技术

煤层气排采开发阶段,井眼轨迹与煤层的有效接触面积对优化采气速度和提高采收率有着重要意义。而在煤层气水平井钻井过程中实时、精确地识别煤层,可以明显地提高井眼轨迹在煤层中延伸长度,增加有效接触面积。应用LWD数据开展煤层识别已在工程现场得到广泛应用,而整合综合录井数据实时识别煤层的方法还处于研究阶段。基于煤层与围岩的地层岩性差异在综合录井数据上表现的特征,采用BP神经网络算法,以综合录井数据为依托,提出了实时识别煤层的录井解释方法。研究显示,通过煤层识别录井解释方法,应用综合录井数据不但可以实现煤层实时识别,而且获得的分析结果还可以指导水平段轨迹在煤层中的延伸,为水平井钻进过程中煤层识别提供了新的思路。结论认为,该方法性能稳定,数据来源广泛,响应时间短,准确度高,并拓宽了综合录井数据的应用领域,可以在煤层气水平井导向钻井的研究工作中发挥更大的作用。     

实时随钻预测地层温度方法研究

在钻井过程中,随钻计算地层温度对快速、安全钻井和地质勘探具有极其重要的意义.由于钻井施工过程的特点,施工作业过程中难以用井下测量工具对井内温度进行实时连续测量,因此利用录井测量的入口温度和出口温度等数据建立了实时计算地层温度的数学模型,编制了用于钻井过程的录井施工的相应软件,实现了录井过程的地层温度实时计算并取得了现场计算数据.     

DML钻井参数仪

为满足当前油气钻探作业对钻井数据进行实时监控,实现安全优质钻井,渤海钻探第一录井公司自主研发了具有独立自主知识产权的高端钻井参数监控仪表——DML钻井参数仪。它采用了独立系统服务器,分别采集传感器模拟信号和脉冲传感器信号,并与触摸屏配合使用,形成一套完整的钻井参数监控系统,可实现现场数据实时监测、声光两级报警、网络远程传输共享等功能。该参数仪的研制打破了当前国内钻井仪表技术落后,国外先进技术封锁、造价居高不下的局面,提高了国内钻井装备的综合水平。     

综合录井数据实时远程传输现状及其应用

综合录井为我们提供了丰富的地层信息和钻井工程信息,利用远程数据传输系统把综合录井系统录取的数据实时地传送到油田基地,使远离钻井现场的基地工程管理和技术人员通过远程监控系统实现对钻井现场实时监控和信息共享,对快速安全钻井具有十分重要的意义,特别是在边远的沙漠戈壁地区和广大的海洋探区尤为重要。该对国外综合录井数据实时远程传输的发展概况进行了综述,介绍了国内的发展现状,并对综合录井数据实时远程传输在国     

随钻四极子声波测井仪的设计及试验

针对随钻单极子声波测井仪器无法随钻测量软地层横波速度的问题,设计了一种随钻四极子声波测井仪。该测井仪由Drilog?随钻测井系统、接收电路、扶正器、接收声系、隔声体、发射声系及发射电路组成。详细介绍了随钻四极子声波测井仪关键部件发射换能器、隔声体和接收声系的设计实现方法,并通过试验和模拟方法验证了这些关键部件的功能。该测井仪在新疆轮台KS3-B1Sa井进行了试验,测得了高质量单极子全波及四极子横波信号,且硬地层单极子全波中的横波时差与四极子横波时差吻合。现场试验表明,随钻四极子声波测井仪的功能达到了设计要求,可以随钻测量地层的横波速度,为准确评价地层提供测井数据。      

随钻声波测井声系短节的研制与测试

为满足钻井过程中对地层压力实时监测和地质力学计算的需要,开展了随钻声波测量关键技术研究,研制了随钻声波测井声系短节。该短节内外径分别为57.2 mm和171.0 mm,采用"一发两收"的工作模式,发射声系安装一个单极子发射换能器,接收声系安装2个接收器,每个接收器由4个宽频接收换能器组成。发射声系和接收声系采取分离式设计,声波发射器和接收器之间的距离可以调整,接收器之间的距离固定为200 mm。利用声波测量试验装置测试发现,发射声系的声波激发频率为12.92 kHz,声场指向性图近似于一个椭圆,接收声系的8个接收换能器的谐振频率为30.84~33.53 kHz,平均谐振频率为32.23 kHz;利用该短节和随钻声波测量电路获得了试验套管井的声波全波列波形,计算得到套管的声速为5 100 m/s。随钻声波测井声系短节的成功研制,为国内随钻声波测井仪器的开发提供了新的技术思路。      

基于支持向量回归机的地层孔隙压力预测方法

测井资料是确定地层孔隙压力的基础性资料，为此，利用测井资料来研究准噶尔盆地某区块的地层孔隙压力，开展地层孔隙压力区域研究，以充分认识异常地层孔隙压力分布规律。在分析地层孔隙压力预测传统方法局限性的基础上，提出了一种基于有效应力定理和声波速度模型的地层孔隙压力预测方法。由相关测井资料计算泥质含量、孔隙度和声波速度，利用声波速度模型计算垂直有效应力，利用密度测井资料计算上覆岩层压力，最后根据有效应力定理计算地层孔隙压力。声波速度模型由支持向量回归机（SVR）通过对相关测井、测压资料的非线性回归得到。实际应用表明，该方法能够以较高精度预测到异常地层孔隙压力，为钻井工程设计提供依据，提高钻井工艺水平，对钻井过程中防止工程事故发牛，减少地层污染，节省钻井成本有着重要的应用价值。     

岩屑气分析技术在油气层评价中的应用

针对当前新的钻井工艺、复杂勘探对象对录井技术提出的要求，提出了检测岩屑气作为现场录井的重要参数之一，参与评价、解释地层。其方法是在相对应的井深点定量取岩屑混样300g，放入专用的岩屑破碎脱气仪中获得脱出气样，用红外气体分析仪等检测设备进行分析。通过现场对比试验，其所获得的岩屑气参数能较好地反映地层真实情况．而且能细分层位。特别是在欠平衡钻井条件下，岩屑气分析比气测资料有更强的分辨能力，能够排除因上部油气层烃类侵入井眼导致的假显示。虽然从岩屑气分析方法与试验情况来看．尚需进行大量的试验研究，但可以肯定的是，岩屑尽管经历了降压、脱气、钻井液冲刷过程，其孔隙中仍保存了大量地层信息，只要采取适当的手段，就能获得准确的地层信息资料。     

合成声波测井剖面在阿尔善油田储层横向预测中的应用

在阿尔善油田进入开发之前,应用合成声波测井剖面技术对油层进行横向预测是减少钻探失误的一项重要措施。构造简单、平缓,目的层埋藏浅,地震测网密,地震资料质量较好,又有质量好的实测声波资料是制作高质量合成声波测井剖面的必要条件。由过井地震道转换的合成声波测井曲线的精度,取决于振幅处理的精度,波形质量和获取低频及高频信息的程度。过井地震道转换的合成声波测井曲线和该井实测声波曲线的相似性是合成声波测井剖面解释的基础。此外,要十分重视测线交点处合成声波速度的闭合和储层速度的标定。在本文所述的条件下,利用速度特征研究储层,其厚度一般不小于50m。本文利用合成声波速度剖面对阿尔善油田进行了横向预测,已被5口井证实,其中在预测范围内有3口井钻遇油层,在预测范围外的两口井未见油。     

区域三维空间岩石可钻性预测方法研究与应用

在已钻井资料较少的情况下,合理、高效、低成本地预测岩石可钻性在地层空间的分布对钻井工作十分重要。分析了单一测井、录井及地震资料预测方法的不足,提出了预测三维空间岩石可钻性的新方法,即利用测井约束地震反演技术对三维地震数据进行反演,生成全频带高分辨率的岩石纵波速度体,通过室内微钻头岩心可钻性试验,建立了考虑岩石声波时差与密度属性的可钻性预测模型,并据此开发了三维岩石可钻性预测软件。在吐哈盆地某区块两口井进行的实例分析表明,可钻性平均误差约10%,研究区块牙轮钻头对应的岩石可钻性级值约2.8~6.3,PDC钻头对应的岩石可钻性级值约2.0~5.0;软件三维显示结果表明,局部地层存在异常高可钻性级值带,与钻井资料显示该地层存在砾岩层结论相符。该区块PDC钻头的三维空间地层岩石可钻性整体优于牙轮钻头对应的可钻性。研究表明:建立的岩石可钻性预测模型同时考虑了岩石声波与密度属性,能合理预测岩石可钻性,反映不同类型钻头的可钻性差异;新方法能较真实地反映出岩石可钻性的三维空间分布情况,可为制定钻井提速方案提供参考。      

深水勘探录井和随钻测井深度影响因素及应对技术

针对潮汐、波浪、洋流、钻井工程等多方面对录井和随钻测井深度系统、岩屑迟到深度的影响问题,运用装备相关专业传感器、投实物指示剂等方法,利用控制钻井参数、钻进过程中校深等手段,达到在深水恶劣环境下取全、取准各项地质资料的目的,对深水勘探作业保证地质相关资料的准确性具有指导意义,目前在南海东部海域多口深水探井作业都取得良好效果。     

PDC钻头钻进条件下录井方法探讨

PDC钻头钻井在给油田带来高速钻、高效益、较高井身质量的同时，由于其特殊的钻头结构、岩石破碎机理，导致岩屑细碎呈粉末状从而给岩屑采集、显示识别、岩石定名带来很大困难，也就产生了一个行业性的难题-PDC钻头钻进条件下的录井方法。立足现有工艺技术水平，从岩屑采集、岩性识别、污染排除、油气显示失真等方面对比进行探讨。     

油基钻井液环境下的录井方法及实践

油基钻井液以其良好的润滑性、抑制性而在稳定井壁、抑制地层水敏膨胀及快速钻进等方面有独特优势，在越来越多的各种高难度钻井中被采用。油基钻井液对传统录井有较大影响，尤其是岩屑的清洗辨认及油气显示识别。为了消除或减少其影响及干扰因素，得出可靠的录井结论，通过现场反复探索与实践，对油基钻井液条件下不同录井手段进行了有针对性的改进，总结了油气水评价方法。经过对比相关井的测井数据，验证了改进后录井方法的有效性和可靠性，说明对于油基钻井液录井，是能够找到一种有效途径以实现录井目的的。     

基于激光诱导击穿光谱的岩屑岩性在线识别试验研究

钻井新技术的发展及其推广应用，在提高钻井时效的同时，钻井产生岩屑的粒径变小，给常规岩屑录井带来了困难。近年来，基于激光诱导击穿光谱（LIBS）的岩屑岩性识别技术取得了较好的效果，但该技术仍需要人工采集、清洗岩屑样品，并存在钻遇地层岩屑样品代表性难以准确控制、岩屑岩性识别结果与钻遇地层真实岩性之间具有一定差异等问题。为了解决上述问题，提出了利用LIBS在线识别岩屑岩性的技术构想，在实验室构建了试验平台，探索了激光器光源功率对岩屑样品LIBS信息的影响，通过优选光源功率，提高了岩屑样品LIBS信息的采集精度，进行了干样与湿样、疏松与压实状态下岩屑样品的LIBS检测，发现不同状态下岩屑样品的LIBS特征较为稳定，岩屑样品的LIBS特征与其状态无关。试验结果表明，录井过程中岩屑样品无需处理，可以直接检测，即利用LIBS技术在线识别岩屑岩性可行。