深井钻机及其配置的优选

选择经济、合理的深井钻井设备,对实现既定的油气勘探目的有着重要的技术经济意义。目前国产的钻井设备基本上可适应深井钻机成套配置的需要。作者根据有关设备的国家标准或部颁标准所列的设备型号范围,以及石油行业关于钻井设备选用的一般规则,阐明了优选钻机、钻井泵和动力机组的过程和方法;利用文中方法开发的软件得出两个优选方案实例。实例所建立的方案与有丰富经验专家的意见基本一致,现场使用情况亦良好。     

激光钻井技术现状与关键技术

随着钻井深度的增加和钻井成本的提高,传统钻井工艺越来越不能满足勘探开发的需要,在此契机之下,激光钻井技术以具有高速度、低成本、高效率、高安全和低伤害等的钻井优势迅速发展起来。介绍了激光特性、激光钻井的原理和技术研究进展,阐述了激光钻井的优势,分析了激光钻井的关键技术,最后提出了激光钻井技术的未来主要发展方向。认为激光钻井技术在破岩机理、清岩机理、激光传输、激光钻机等方面已经取得许多研究成果,但实现商业化应用还存在一系列难题,如钻井用激光钻机、完善的井控系统、激光参数优选、激光钻井经济性评价、复杂地层激光钻井技术等。随着这几年激光钻井技术的迅速发展,专家预计2020年可能投入商业化应用。如果激光钻井得以应用,将给钻完井带来一场深刻的革命。     

新型山地钻机的开发与应用

本文介绍了根据国际石油勘探作业对山地钻井作业设备的需求分析,研制开发出的HY-20G和HY-40F山地钻机。HY-20G山地钻机重量轻,搬迁运输便捷,适合于井深在20m以内的泥岩、砂岩地表的物探钻井作业。HY-40F钻机在保持原HY-40钻机钻井能力不变的情况下,总重降低了18%,最大单件重量降低了33%。     

305型山地钻机升级改造研究

本文所谈山地钻机升级改造研究是指在原有305型山地钻机的基础上，用较少的费用实现钻井能力由30。提升到50m的研究和改造。通过升级改造，使大量的旧钻机能适应目前50m钻井深度的勘探要求，充分发挥了公司旧设备的潜力，同时减轻了公司大量购买新50m山地钻机的资金压力，降低了小队勘探设备折旧成本。现场多次试验表明，改造后钻机技术性能和各项参数达到了设计目标，样机通过塔里木经理部247队一个施工期的使用，完全能够满足山地勘探50m井深施工的要求。     

当前发展钻井装备的建议

根据油气勘探、钻井工艺发展的需要，提出当前发展钻井装备应围绕“稳定东部、发展西部、降低成本”的战略方针进行。针对我国钻机现状，提出更新、改造、挖潜革新在用钻机和发展２０００ｍ级中型钻机的具体技术意见。最后就加快钻机发展和宏观管理措施上阐述了６方面建议。     

一种水气两用圆盘钻机的研制与应用

圆盘钻机的研制成功实现了复杂工区内的水、气两用钻井作业,既填补了重型钻井设备无法进入加纳勘探项目水域沼泽地区进行钻井作业的空白,又为在山地、丘陵地带钻机搬迁不便的地区钻井提供了一种安全适用的钻井设备。特别是解决了地层岩性复杂造成传统钻机难以钻进的施工难题,实现了水钻、气钻的完美结合。     

山地钻机的改进与研制

国产WTRZ—305/307型山地钻机的研制成功,改变了国外山地钻机在国内山地勘探市场的垄断地位,极大地提高了国产山地钻机的技术水平,降低了山地勘探的综合成本。针对用户的实际要求,厂家在提高钻机效率、减轻钻机重量和降低钻井成本方面对该型钻机进行了一系列的改进工作,并开始着手研制WTRZ—30A/307A型新型钻机。新型钻机的设计、制造与试验将于2000年12月完成。     

电动变频钻机

交流变频钻机是为满足油田深井勘探开发需要而开发的电驱动钻机,钻机基本参数符合SY/T5609—1999《石油钻机型式与基本参数》的规定,主要配套部件符合API标准,满足并适应国内外陆地、沙漠、浅滩等地区的钻井条件及工艺要求,适用于以41/2in钻杆,钻井深度为4000～7000m的油气勘探和开发。在实际使用方面,交流变频钻机得到用户的充分肯定,性能先进,安全可靠,自动化程度高,满足HSE的要求。钻机的技术性能和可靠性达到国际先进水平。该系列钻机的成功研制体现了我国在钻机方面自主创新的能力,扩大了我国钻机的影响力,增强了我国石油装备制造的整体实力,取得了显著的经济效益和社会效益。     

国产钻机的现状与发展

<正> 三十多年来,国产钻机经历了从无到有,从小到大,从仿制到自行设计,从落后到先进的艰难曲折的发展过程.今天,国产钻机约占我国在用钻机总台数的80％,它是我国各油出勘探开发的主力钻机。近十年来,随着国外先进钻井技术和钻井设备的不断引进,加速了我国石油钻井设备现代化和系列化进程,比如就钻机主机而言,制订了我国国家标准GB1806—86《石油钻机型式与基本参数》,研制了6000m、4500m和1500mAC—SCR—DC     

成熟盆地中新世高温高压区域驳船钻井

近年来,美国盆地产出的天然气已满足不了其国内需求,勘探人员在墨西哥湾中新世深层进行勘探也没能改变这种供应不足的状况,因此,人们把注意力集中在自升式钻井平台设计上,使其对浅水近海进行勘探.文章论述了传统的深海驳船钻机的最新设计方法,描述了怎样改进钻机性能以及使用新型钻机钻井的效果,并且主要介绍了安全环保效果、液压优化、高压泥浆泵循环系统的性能等,讨论了如何对岩层进行实时评估、如何将底部钻具组合及其性能参数与钻机技术融为一体.     

塔里木盆地超深层油气藏试油与储层改造技术进展及发展方向

近年来，中国石油塔里木油田公司（以下简称塔里木油田）在塔里木盆地超深层油气勘探陆续取得重大突破。这与其超深层试油与储层改造技术的进步是密不可分的，随着超深井的逐渐增多，试油与储层改造技术仍需要持续升级、完善。为此，通过总结塔里木油田试油与储层改造技术的发展历程，系统梳理了其在超深层油气藏试油与储层改造方面取得的主要技术进展，并结合新的勘探开发形势与要求，指出了塔里木盆地超深层油气藏试油与储层改造技术今后一个时期的发展方向。研究结果表明：①塔里木油田已形成了一系列专项技术——超深高温高压气井安全快速测试技术，超深层、高含硫、缝洞型碳酸盐岩气藏完井试油一体化技术，超深层缝洞型碳酸盐岩储层深度改造技术，以及超深层、高温高压裂缝性致密砂岩气藏储层缝网改造技术，支撑了该盆地超深层油气藏的陆续勘探突破和持续高效开发；②随着油气勘探开发深度领域迈向9 000 m，储层地质条件更加复杂，完井试油与储层改造技术面临着新的技术难题；③今后将围绕“可靠、安全、高效”的目标进行试油完井工具和工艺的持续升级和改进，需要不断完善储层改造地质工程一体化设计、改造工作液和材料以及耐高温高压工具和装备，以支撑精细化缝网体积改造；④新形势下，为了满足井完整性的要求，需要完善相关配套技术，同时建立套管磨损评价与地面管汇剩余寿命检测方法，以保障试油和储层改造工艺的顺利实施。结论认为，该研究成果可以为国内外超深层油气藏的安全高效建井与提产提供借鉴。     

塔里木盆地满深1井超深井钻井关键技术

满深1井是位于塔里木盆地塔北隆起满深1号断裂带上的一口预探井,钻井过程中存在二叠系玄武岩漏失与垮塌同存,志留系塔塔埃尔塔格组可钻性差、钻头磨损快,奥陶系桑塔木组易井斜与井壁失稳垮塌等技术难点。为此,研究应用了二叠系优快钻井技术、志留系减振提速技术和奥陶系防斜防塌技术,有效解决了该井面临的钻井技术难点:应用混合钻头+螺杆钻具提速技术一趟钻钻穿二叠系玄武岩地层,应用聚磺钻井液体系确保了二叠系地层的安全钻进,未发生漏失及垮塌等井下故障,与邻井相比机械钻速提高了265.96%;应用个性化PDC钻头+TorkBuster扭力冲击器一趟钻钻穿志留系地层,且钻进期间扭矩稳定、粘滑振动弱,减振提速效果明显;应用预弯曲动力学防斜钻具组合钻进奥陶系高陡地层,防斜打直效果明显;应用高性能防塌水基钻井液安全钻穿奥陶系硬脆性泥岩,井壁稳定效果显著。该井试油获得高产工业油流,实现了塔里木盆地超深层油气勘探的重大突破,形成的超深层碳酸盐岩钻井完井技术为塔里木油田深层油气勘探开发提供了技术支撑。      

塔深1井钻井技术

为探索阿克库勒凸起东缘寒武系建隆性质、储层发育特征及其含油气特性,2006年7月在塔里木盆地钻成了1口特深科学探索井——塔深1井,该井设计井深8000 m,完钻井深8408 m。因井深引发的各种问题大幅度地增加了钻井的风险,施工中通过采用合理的井身结构,应用E-3000型9000 m电动钻机,配合各种钻井技术,并优选钻具组合、钻头、钻井参数,维护处理钻井液性能,规范钻井操作等措施,最终保证了较好的井眼稳定性和井身质量,并在完钻后将各层套管安全下到位完成固井作业,高效安全地完成了钻井任务。该井的顺利完钻和新钻井技术的成功应用也为其他超深井施工提供了宝贵的经验。     

国内超深井钻机技术现状与发展建议

随着陆地油气开采高难度井的增加和海洋深水勘探的需要,超深井钻机将在未来几年内有一定量的需求,但目前国内超深井钻机的研发才刚刚起步,而且在一些关键技术上与国外还有一定的差距。对国内外超深井钻机的技术现状进行了对比分析,并就国内该项技术发展中存在的问题以及今后发展中应注意的问题,提出了几点建议。     

ZJ70L型钻机动力系统技术改造方案

塔里木地区的油气埋藏深,地质构造复杂,要求钻井设备有充足的功率储备。ZJ70L型钻机配有3台1000kw的柴油机,不能满足塔里木地区的钻井需要。对ZJ70L型钻机动力系统进行技术改造,即,增加1台柴油机,将三联动整体传动箱改为四联动整体传动箱,以提高钻井效率和钻机处理井下事故的能力。     

超深井钻机创新技术及其发展趋势

针对塔里木盆地等复杂的地质结构区域,研发了适用于超深复杂井的8 000 m钻机和四单根立柱9000 m超深井钻机,对钻机关键部件进行了创新设计,对高承载井架和底座进行了优化,全新设计了采用压实股钢丝绳的一体化单轴绞车。采用了转矩和承载能力更大的转盘及其驱动装置、大功率高压钻井泵、智能化顶驱和兼容性强的顶驱下套管装置等。现场应用表明,相比于常规8 000、9 000 m钻机,设备成本可降低20%左右,钻井生产运行费用降低37%,而9 000 m四单根立柱钻机可降低起下钻作业时间20%以上,并在一定程度上规避了常规钻机在复杂地层压力控制难的问题。阐述了超深井钻机的优势和亟待解决的问题。     

ZJ90/6750DB超深井钻机井架静态特性分析

以ZJ90/6750DB超深井钻机井架为研究对象,依据API Spec 4F《钻井和修井结构规范》2008-01第3版中载荷设计的要求,选取最恶劣工况对该井架进行静态分析,得到位移和应力分布规律,计算结果为设计者更好地了解该井架的静态特性提供理论基础。     

基于地质工程一体化的超深井提速提产——以塔里木盆地库车坳陷为例

塔里木盆地库车坳陷油气资源丰富,勘探潜力大,但地质背景复杂,目的层埋深普遍大于6 000 m,甚至超过8 000 m,油气勘探开发难度大。针对库车坳陷超深井地质工程特点及现存问题,基于地质工程一体化理念,提出了解决思路,并介绍了塔里木油田首口盐层下部大斜度井的成功实践。研究及实践表明,地质力学研究有利于减少钻井复杂事故并提高机械钻速,助力有利储集层优选和改造方案优化,支持钻井提速和改造提产;地质工程一体化是复杂油气藏高效开发的必然选择,需要充分发挥多学科协同工作的优势,且贯穿于各井全生命周期,以产生最大的效益,实现从井位部署、钻井工程、完井改造到采油气工程的整体进步,从而助力大油气田建设。     

关于提高国产钻机国际竞争力的思考

近年来,随着油气资源勘探开发的加快、石油行业走出去战略的实施,我国石油钻井装备制造业的发展迎来了高速发展期。在技术上得到了迅速提高,有力地支持了钻井技术服务的发展。在简述了我国石油钻机发展经历的基础上,重点分析了我国石油钻机的技术现状,并从多方面指出了国产石油钻机与国外石油钻机的水平差距。为了提高国产钻机的国际竞争力,提出了一些有益于促进我国石油钻机技术进步的建议。