哈萨克斯坦KOA油田钻井减振提速技术研究

KOA油田位于哈萨克斯坦滨里海盆地东缘,该油田上部上二叠统地层砂、泥岩互层严重并夹杂有泥板岩和砾石层,非均质性强、可钻性差,经常发生跳钻和井下工具损坏等复杂情况。为了提高钻井效率、控制油田综合开发成本,在该地层中实现钻井减振提速显得十分迫切。通过分析该地层岩性特征确定了地层岩石等效刚度,并将岩石等效刚度引入到钻柱力学模型中,进而确定了在该地层中钻柱系统的固有振动频率;同时以此为计算依据,优选出了合适的钻柱减振器刚度并应用在新井钻探中。在新井中,装备有合适刚度的减振器,很好地调节了钻柱固有频率,显著减弱了有害振动,提高了机械钻速。研究结果表明,引入地层岩石等效刚度的钻柱系统力学模型合乎实际情况,通过该模型优选的钻柱减振器刚度可以有效减振和提速。     

减震器安装位置的研究

指出了目前减震器在井下的安装位置存在的缺点 ,从理论上分析了将减震器安装在钻头上方某个位置的可行性 ,并研究了减震器安装位置与钻头转速和减震器自身的关系。现场应用实例表明 ,改变减震器位置既能起到保护钻头和钻柱的作用 ,又能达到提高机械钻速的目的     

提高小井眼钻井速度研究

小井眼与常规井眼的钻井工艺有较大差异,提高小井眼钻井速度有很大的实际意义。通过对小尺寸动力钻具局限性的研究,对小井眼钻具组合进行了优选,并且考虑小井眼的工作特点,为了使小井眼钻井钻头在井底达到最佳工作状态,通过理论计算,确定最优钻井参数,以达到机械钻速最佳。     

应用PDC钻头提高辽河油田中深井机械钻速

针对牙轮钻头在深井施工中机械钻速慢、寿命短、井下复杂情况多的事实,采用PDC钻头,来增加钻头在井下的工作时间,提高单只钻头进尺,减少起下钻时阃,减小劳动强度,节约能耗.     

三维振动冲击器钻井提速工具研制与现场试验

为消除PDC钻头的黏滑振动现象,降低滑动导向钻进摩阻,提高机械钻速,延长PDC钻头的使用寿命,研制了一种新型钻井提速工具——三维振动冲击器。三维振动冲击器结构紧凑,无橡胶件和电子元器件,耐高温高压,工作安全可靠;轴向冲击减小了整个钻柱的摩阻力,增强了PDC钻头吃入硬地层的能力,周向冲击消除了钻进过程中的黏滑现象,有利于钻头均匀切削,在中海油临兴致密气区块5口井的现场试验中,工具的工作寿命超过150 h,较邻井提高机械钻速45%以上,可以与螺杆钻具配合使用。研制的三维振动冲击器改善了定向钻进工具面的控制,有效提高了定向能力和定向钻进速度。     

管道金属摩擦阻尼减振器性能的实验研究

设计了一种新型的管道金属摩擦阻尼减振器,并对带金属摩擦阻尼减振器的管道系统进行了振动响应的实验研究。通过测量管道径向、轴向和激振器支撑架的振动响应,研究了金属摩擦阻尼减振器的减振性能和减振机理。实验结果表明,金属摩擦阻尼减振器能够有效控制管道系统的振动,管道径向和轴向振动降幅分别达到76%和83%,激振器支撑架径向振动降幅达92%;管道振动能量没有被转移至激振器支撑架,而是通过金属摩擦阻尼减振器与管道外壁的微摩擦作用将振动能量转化为热能耗散。     

修复式PDC钻头降低钻井综合成本的应用

软到中等硬度地层使用PDC钻头，具有机械钻速高、进尺多、寿命长、降低劳动强度等优点，同时可以大大缩短建井周期，提高钻井综合经济效益。但由于PDC钻头的一次性投资较大，如选层选型不合适有较大风险。PDC钻头的可修复性则是进一步降低钻井综合成本的有效途径。通过在新疆塔河油田PDC钻头使用后再修复使用的实践，证明修复的PDC钻头与新钻头一样可取得较好的技术指标，获得显著的经济和社会效益。     

优化钻井技术在提高松南地区深井钻井速度中的应用

吉林油田松辽盆地南部深井钻井面临的主要技术难点是深层岩石硬度大且研磨性强,目前国内外对于火山岩的力学特性及破岩机理尚未有较深入的研究。井底温度高,地层倾角大,井斜问题严重。文章针对松辽盆地南部深层地层的特殊特征,在分析该地区钻井技术难点的基础上,给出了钻头结构的改进和优选、钻具失效的预防、全面推广新型钻井液体系及应用欠平衡钻井技术等一系列技术对策。现场应用表明,该地区深层钻井速度已得到大幅度提升,平均钻井周期缩短了16d,平均机械钻速提高了14.3%。     

新型牙轮钻头喷嘴可降低钻井成本

由于影响牙轮钻头性能的因素很多,所以在已知的应用中确定哪种牙轮钻头设计是最佳设计,能够获得最低钻井成本,是很困难的。但是,在大多数应用中,提高机械钻速来减少钻井成本是主要的考虑因素。一种新型的钻头设计概念已经引导开发成功了新型的牙轮钻头,其采用超越的水力喷嘴设计,大大地提高了机械钻速。 根据在美国,北海,意大利和阿曼用6(1/2)英寸,8(3/4)英寸,9(7/8)英寸和12(1/4)英寸IADC437,517和537的原型设计钻头进行的现场钻井情况,机械钻速已提高了20％～40％。第二代设计在1:1的钻井实验室的试验中,机械钻速提高了70％。     

螺杆钻具配合高效钻头提高钻井效率的试验研究

在深井和超深井钻井中,由于"转盘钻配合牙轮钻头"限制了钻头转速的提高。1997年在青海油田冷科1井三个井段进行了"螺杆钻具配合高效钻头"提高钻井效率的试验研究。第1次在3727.40~3751.87m,进尺24.47m,机械钻这0.87m/h,钻速比牙轮钻头提高20.83%;第2次在3756.77~3898.83m,进尺142.06m,机械钻速1.27m/h,比牙轮钻头进尺提高近2倍,钻速提高75.83%;第3次在4200.26~4305.45m,进尺105.19m,机械钻速0.74m/h,钻速比牙轮钻头提高60.87%。试验结果表明,使用"螺杆钻具配合高效钻头"不仅能提高深部井段的机械钻这,而且如果钻头、地层和螺杆钻具三者匹配合适,其它参数选用得当的话,提高钻速还有很大潜力。     

基于磁流变液的井下钻具主动减振技术

基于磁流变液的主动减振技术可以控制钻具振动,提高机械钻速,降低钻井成本.在介绍井下减振技术发展现状的基础上,阐述了磁流变液阻尼器和基于磁流变液的主动减振短节(AVD)的工作原理,对AVD的减振性能进行了室内试验和现场对比试验.试验结果表明,AVD在将振动降至最弱程度的同时提高了机械钻速,还可避免钻柱振动破坏钻头及其他钻柱组件,增大钻头进尺和减少额外的起下钻次数.基于磁流变液的主动减振技术可以很好地解决钻具振动引起的钻压不稳、机械钻速低等问题.最后指出我国应该开展这方面的研究.     

网络基间抽控制器减少电力费用

介绍了减少边远井场电力费用的方法 ,即安装网络基间抽控制器 ,较高液面时启动抽油泵抽油 ,较低液面时停抽 ,减少抽汲运行时间 ,从而达到减少实际耗电量的目的。经在Lander油田现场使用 ,耗电费用减少大约 15 % ,取得了较好的经济效益。     

新型钻机提高钻井效率

斜井钻机技术在 90年代初期得到发展 ,当时Precision钻井股份有限公司与PanCanadian石油股份有限公司合作共同设计并制造了一种新型斜井钻机。其钻杆长 4 5ft (13m ) ,被称作“超长单根” ,比标准钻杆 30ft (9m)长 ,因此钻机灵活性大、作业能力强。新型斜井钻机还具有远程控制能力强、安全性好、钻井效率高等一系列优点 ,并在现场应用中得到了好评。这一新型设计是稠油钻井中的一个重要里程碑。新型斜井钻机在钻井时间和作业成本上都节省很多     

国际石油钻井费用分类与投资估算方法

钻井投资指标估算是海外油气项目经济评价的一项基本内容。为提高油气项目经济评价的精确性和准确度,必须保证钻井投资估算指标与项目实际情况具有较高的符合程度。对国际上常用的石油钻井承包方式和钻井费用分类方法进行了分析,结合海外油气项目经济评价工作实际,介绍了几种快速有效的钻井投资估算方法。     

套管钻井系统的开发改进了钻井过程

原油价格的波动是钻井技术持续发展的动力 ,但钻井技术自身的发展并不依赖油价。为了进一步优化钻井过程 ,尤其是深水钻井作业 ,我们开发出了套管钻井系统。套管钻井系统 (“CDS”)改变了传统的钻井工艺 ,节省了钻机在用时间。该系统的主要设计目的是为了解决在海洋平台和陆地钻丛式井组、深水钻井作业以及在易出问题地层快速钻进和下套管等问题。该系统既包括了传统的井下工具 ,如钻头、泥浆马达、MWD/LWD仪器 ,也包括新开发的一些井下工具。这个系统可在任何一种钻机上使用 ,可钻各种尺寸的井眼 ,并可以使用钢丝绳或钻杆回收井下套管钻井总成。本文叙述了这种套管钻井系统中使用的工具及其作业过程。初步的现场实钻数据显示了该系统的实用价值 ,同时也得到了一些经验教训     

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石油钻井现场对井下钻柱纵向振动的控制普遍使用了井下减振器，利用隔振原理来降低钻柱振动。文章采用钻柱的连续系统振动模型，对井下减振器的作用进行了分析，指出减振器的效果与钻压无关，而主要决定于减振器的刚度及钻柱纵向振动的激振频率；任一种减振器的使用在大多数情况下都有一定效果，但刚度越小，效果越好；在每一种减振器的使用过程中，随着钻柱的不断加长，减振器的减振效果也在不断的变化，并有可能在谐振作用下产生共振，此时减振器的使用加大了钻柱的振动而需改变钻井工艺参数以避免。因此，我们对采取吸振原理的新型减振器进行了研究并在文中予以介绍。该减振器利用附加在钻铤外面的吸振系统的振动来吸收钻柱所承受的井下激振力。附加系统质量越大，受到激励后的振幅越大，对钻柱的减振作用越显著。     

分析钻井泥浆微漏失 改进裂缝性油藏评价

泥浆漏失能够反映出油藏中渗透裂缝的存在o利用电磁流星计测出泥浆漏失导致的流入裂缝和流出裂缝的流量值,在时域上分析测井数据,判断是否存在泥浆漏失.根据不同的时间-流量增量曲线能够判断出漏失泥浆在天然裂缝与压裂裂缝中的流动状态及油藏物性的变化,钻井参数的变化能够区别天然裂缝和压裂裂缝.     

水解酸化改善钻井废水可生化性

废水生物处理具有运行成本低、无二次污染等优点，但钻井废水的可生化性差，影响着用生物法对其进行处理，以实际钻井废水为研究对象，采用水解酸化法处理钻井废水，可显著改善废水的可生化性。经48h水解酸化，钻井废水的表观BOD5/COD值由0.004提高到0.034。用接触氧化反应器处理经水解酸化处理的废水，处理效果比较稳定，COD平均去除率达35.5%。     

应用最优化自喷设备低成本开采煤层甲烷气

马拉松石油公司成功地投入了一种新工具 ,改变了煤层气机械排水生产的方法。该方法由于去掉了井下泵抽吸装置 ,使各种租借矿区操作费用大幅度下降 ,从每月875美元降到每月 15美元。考虑安装成本 ,新工具大约在 7个月内即可收回投资 ,以前使用的人工举升设备可以在其他的煤气井上使用或作为废品出售。气体携带水最终将水排出 ,可以保证煤层气持续、平稳的生产 ,避免了产量损失。在两个应用实例中 ,由于消除了设备检修停产时间 ,估计单井每年可实现增产 2 7〔10 6 ft3气 ,收益达 10 0 0 0美元 ,足以支付井下工具的安装费用