7000 m极地轮轨钻机固控系统的研制

国内极地轮轨钻机所配套的固控系统目前并没有系统性研究和较为成熟的方案。鉴于此,结合国内外极地轮轨钻机固控系统配套要求,研制了7 000 m极地轮轨钻机固控系统,并优化和完善了固控系统配套方案、设备布局和工艺流程等。7 000 m极地轮轨钻机固控系统通过采用模块化设计,各模块功能独立,实现了模块间连接方式简单、快捷;罐体底部采用保温结构,罐体内部布置蒸汽加热管线,实现了固控系统在低温环境下的正常工作;岩屑输送系统采用两种工作模式,满足岩屑现场运输及排放要求。该系统在北极圈附近的钻井作业过程中,其保温棚内部实际温度达到5℃以上,各模块间密封可靠,底橇保温性能良好,能够确保钻井作业的正常进行。现场使用结果表明,该固控系统设计满足低温环境作业要求,适应俄罗斯及极地地区冻土层丛式井作业,其系统布局和钻井液处理工艺流程满足现场钻井需要。     

先进的特林尼达陆上固控技术

在特林尼达陆上钻井史上 ,首次在钻机的固控系统中配用了以化学药品辅助的闭环离心机设备。在特林尼达的Catshill油田的Carapal 1井和Corosan 1井中 ,固控系统对泥浆的脱水优化了钻井作业 ,最大限度减少了废物量。通过对钻井泥浆和钻井废物的脱水 ,作业商节省了 4 6 %的建井成本。本文详细描述了该方法 ,以及对于钻井泥浆和钻井废物管理方面的益处     

陆地钻进装备的配套技术

简述了国外钻机发展配套的特点及我国陆地常规钻机配套技术与国际钻井标准的差距。根据国外钻机发展状况和近年来国际钻井市场对钻机的配套要求，针对当前我国陆地钻机的实际配套状况，以及适应国际钻进标准及钻高难度井的需要，提出了我国钻机发展的方向。对钻机总体设计制造；井控系统；钻井液循环、处理及固控系统；钻井仪表及记录仪器；钻具、井下工具和井口工具以及安全、健康、环保等方面装备配套的主要部分提出了具体技术要求。     

连续油管钻井作业主要装备

连续油管钻井作业采用的主要设备包括连续油管作业机,连续油管,井下配套工具,随钻测量系统,制氮车和辅助设备等,从连续油管作业机,井下钻具组合和辅助设备等3个方面介绍了连续油管钻井作业配套设备的结构,功能和技术参数,侧重介绍了新型复合连续油管作业机和Hydra Rig和Dowell等公司的新型连续油管钻机,对井下钻具组合的组成及井控系统与钻井液循环和固迭系统等辅助设备也作了简要介绍。     

油田钻井固控技术新概念浅析

固控系统是保证油田钻井顺利进行的关键设备，直接影响到钻井速度、井身质量及运行成本。随着钻井新技术的应用，对钻井液的固相控制提出了更高的要求。分析了国内外钻井液固控技术的现状，指出了目前油田钻井固控系统存在的不足，提出了新型固控技术的开发要点。新型固控技术主要涉及系统简化和优化、先除气再筛分、改部分处理为全处理、选择性固相控制、钻屑在线处理以及钻井液回收利用等方面。新技术的应用将使钻井液固控系统具有高效、节能、环保的优点，并且能够显著地提高机械钻进速度。     

沙漠快速移运钻机固控系统的研制

为满足中东地区温度0~55℃、湿度100%的沙漠环境钻井作业要求,研制了在使用油基钻井液条件下能够正常工作的沙漠快速移运钻机固控系统。系统采用独特的罐底设计和清砂结构,满足零排放的要求,储备罐、混合橇采用自背橇式结构,吸入罐和振动筛罐能实现整体快速移运,同时该固控系统还配套了消防系统,满足HSE的要求。试验和现场应用结果表明,该固控系统整体性能良好、搬家快捷、符合HSE规范,完全满足沙漠地区钻井作业需求。     

新型钻机固控系统

随着钻井工艺的成熟发展,钻井液固控系统正朝着结构设计更巧妙、占地面积小、运移方式多样化、可靠性、安全性和环保要求不断提高的方向发展。介绍了国内研制的双层移动模块式固控系统、极地钻机钻井液固控系统和圆形罐固控系统的主要技术参数、结构特点和应用情况。双层移动模块式固控系统具有结构紧凑、移动迅速等优点,其新颖独特的清砂方式以及岩屑收集处理系统能够实现钻井岩屑零排放,满足海洋环境钻井要求。极地钻机钻井液固控系统的振动筛罐可随主机移动,它采用700kW以上的柴油热风机给钻机和固控区供暖。圆形罐固控系统与矩形罐固控系统相比,提高了钻井液的配比均匀性、可利用率以及清砂处理效果,并且安装操作简单,能很好地满足钻井要求。     

钻井液固控系统优化配置研究

针对油田老式循环固控系统设计不合理、技术性能落后等问题,分析了钻井过程中固相类型、胜利油田的地层特点及当前钻井液固控设备现状,对固控设备流程进行了优化设计,形成了适合胜利油田地层特点的钻井液固控系统优化配置方案。采用新型振动筛可提高钻井液的固相控制能力,减轻循环系统用电功率;钻井液除砂除泥一体机能满足各种条件下钻井液固相控制的要求,减少钻井液排放;高低速离心机串联使用可控制深井加重钻井液的固相,除去较小颗粒有害固相,实现对重晶石的有效回收。现场应用表明,进行钻井液固控系统优化配置后固控效果明显提高。     

钻井液循环罐优化设计浅述

完善的固控系统是科学钻井的重要标志之一，文章简要阐述钻井液循环结构设计中的经验和做法，以期为固控系统性能的改进，不断趋于合理和完善提供帮助。     

钻井液固相控制系统容积分析

钻井液固相控制系统的容积关系到固控系统的综合技术和经济效益.目前国内还没有可提供给设计和使用方确定钻井液固相控制系统容积的理论方法.在调查国内固控系统制造厂和用户配套现状的基础上,结合多年设计和配套固控系统的经验,提出了以钻机型号为基础确定固控系统容积的方法.     

岩屑后处理装置研制及主要参数设计

在目前的绝大多数钻井施工中,岩屑未经任何处理就被排放掉。为避免环境污染并回收岩屑所携带的钻井液,研制了岩屑后处理装置。设计计算了分离因数、最大处理量、转榖锥角、叶片螺旋角、工作转速、电机功率等主要参数,分析了该装置的技术优势和特点,现场处理效果超过规定指标,可推广应用。     

钻屑随钻处理技术研究

介绍了国内外钻屑处理技术现状,提出一种新型钻屑随钻处理实施方案,研制出了关键技术设备。现场试验结果表明:具有钻屑随钻处理功能的新型钻井液固控系统能够满足我国实际钻井工况要求,推广应用前景广阔。     

国内外石油钻井装备的发展现状

在对国内外石油装备资料进行广泛调研的基础上,详细介绍了国内外石油钻机发展的新趋势及交流变频调速电驱动石油钻机、液压钻机、快速移运钻机等新型石油钻机的性能及参数。介绍了国内外电驱动和液压驱动两大类型新型顶部驱动钻井装置、钻井泵等设备的最新发展现状及大功率三缸钻井泵、液压泵和六缸钻井泵等新型钻井泵的性能及参数。从国内外石油装备的发展现状看,石油装备正在向型式多样化、技术先进化、设计人性化趋势发展,据此提出了我国发展石油钻井装备的建议。     

油气田钻井废弃泥浆处理技术

针对油气田现在应用的废弃泥浆各种环保处理方法,详细阐述了固化处理、MTC（Mud To Cement）、化学强化固液分离及海上废弃泥浆的处理方法。固化处理就是向防渗废弃泥浆土池中投入适量配比的固化剂,按照一定的技术要求进行均匀搅拌,通过一定时间的物理和化学变化,使其中的有害成分发生转化、封闭、固定作用,转变成为一种无污染的固体。矿渣MTC是指在泥浆中加入水淬高炉矿渣以及激活剂、分散剂等处理剂,将泥浆转化为水泥浆,该技术减少了废弃泥浆的处理成本,同时也减少了固井所需费用。化学强化固液分离工艺是先对钻井废弃泥浆进行化学脱稳、絮凝处理,然后将废弃泥浆泵入涡轮式离心机实现固液分离,固体掩埋来达到环境保护的效果,减少废弃泥浆的污染。     

两级净化固控系统应用分析

传统的固控系统多采用四级净化,即振动筛的筛分、除砂器的除砂、除泥器的除泥、离心机的离心净化。两级净化固控系统将四级净化设备中的除砂器和除泥器取消,增强了第1级净化设备的性能,优化固控系统流程设计,简化了工艺流程。通过对国内外重点项目案例和第1级净化设备的技术特性进行分析,两级净化固控系统较四级净化降低了设备投资成本￥30万元,增加了系统有效容积30 m³,节能25%。现场应用结果表明,两级净化可代替四级净化固控系统; 第1级净化设备尤为重要。对国内推广钻井液净化方案有一定的指导意义。     

对几个与钻井有关的录井技术问题的思考

钻井过程中,录井不仅应该提供随钻监测钻井信息以保障其安全钻进,而且更应该在水平井地质导向、深井钻井提速、井控、非常规储集层钻探等方面有所作为,以达到拓宽服务市场的目的。因此,需要进一步提升录井的服务价值,从现有的录井信息中挖掘、提炼出对钻井技术发展有促进作用的信息,切实地形成系统的、配套的、可信的、有效的录井高端技术服务体系。从录井行业管理的高度,针对行业内部在地质导向、深井钻井提速、井控、非常规储集层4个方面存在的认识误区,以及录井服务有待提升的空间进行了探讨,指出录井行业今后发展方向应是:外"创"市场,进一步扩大技术服务领域,为钻井提供优质技术服务,扭转钻井工程方面对录井的偏见;内"修"实力,努力创新、完善对钻井技术发展有明显作用的检测设备与测量方法,以便在石油勘探开发中发挥更大作用。     

微泡沫钻井液Aphron最新进展

美国ActiSystems公司研制了一种全新的、在近平衡钻井中使用的"微泡"钻井液,又称为"Aphrons"钻井液。它是一种钻进易漏地层时控制漏失的特殊钻井液,它由特定的表面活性剂和聚合物组成,形成一种微泡体系或Aphrons体系,即非聚集、可循环使用的均匀刚性气核体系,这些微泡或Aphrons包裹在一种独特的增粘体系中。微泡体系吸引人的特征主要是它不需要空气或泡沫钻井中使用的额外设备,也不需要增加成本和涉及安全的压缩机、高压水龙带以及连接装置,该钻井液体系使用常规的钻井液混合设备就可获得抗压性能好、可变形的微泡。它在使用时不仅可以实现钻井液密度的还原,还能阻止或延缓钻井液进入地层,建立起一个真正的非侵入的、近平衡的环境,是钻定向井和水平井的理想钻井液。     

塔河油田深井碳酸盐岩储层欠平衡钻井技术难点与对策

塔河油田碳酸盐岩储层溶洞、裂隙发育，钻井液密度安全窗口小，欠平衡钻井工艺存在设备配套要求的多样性、欠压值设计难、井底负压控制难、置换性漏失时压井难和强行完井难等技术难点，根据置换性漏失、强行完井施工等要求对井口、井下设备在标准配置的基础上进行了调整，依据碳酸盐岩储层、探井施工的特点提出了循环渐进、灵活的欠压值控制方法，改进的反循环压井技术比平推压井方法减少了压井作业对储层带来的伤害，结合压力传播速度和立管压力值进行井底压力控制的方法提高了压力控制的精度。