互联网上管油井

美国SPS国际公司研制出一种Centurion循环阀。利用这种循环阀在钻井过程中，可以扩展早先的落球或在液流作用下的循环能力。 这种循环阀主要是为钻井阶段，要求高循环速度和改变流动通道而设计的。采用该工具，可促进钻井岩屑的有效排出，并可在不影响井底总成灵敏元件的情况下，挤注无循环物小段塞。液流分离钻井可优化通过井底总成的液流水力学原理，最大限度地清洗井眼，使大直径井中形成的钻屑最少。     

井底可调稳定器

哈里伯顿能源服务公司研制出一种可调整角度的遥控井底可调稳定器系统(ＴＲＡＣＳ)。用它来钻定向井和水平井时无需起下井底总成,可把起下钻时间缩至最短。ＴＲＡＣＳ系统适用于常规转盘钻和可旋转马达钻具总成。当与可旋转马达连用时,能够控制井斜;在与转盘钻井连用时,可使机械钻速提高66%。转盘钻井有助于搅动钻屑,并将其循环出大斜度井眼,能钻出一个平滑的井筒,降低扭矩和阻力。这种工具有下部动力短节和上部控制短节两个功能部件组成。下部动力短节装有可径向膨胀的稳定器叶片,可用内径和环形空间中的压差驱动,叶片的径向膨胀及其直径大…     

连续循环阀气体钻井技术及其现场试验

目前气体钻井面临大出水地层生产时效低,中断循环后可能引起井壁垮塌、卡钻等井下复杂,充气钻井井底压力波动大、井控风险高等问题。为此,介绍了新研制的一种基于连续循环阀的钻井系统的技术原理以及现场试验情况。该系统主要由连续循环阀和地面控制系统两个部分组成,钻进中将连续循环阀接在钻杆上,接单根、起下钻时,通过连续循环控制系统切换循环通路,实现井下连续循环。在宁211井氮气钻井和月005 H1井充气钻井2口井现场试验的结果表明,接单根作业井底压力恒定,缩短了重新建立正常循环的时间,实现了接单根和起钻作业过程中的连续循环,初步证实了连续循环系统的可靠性与工艺的可行性。连续循环钻井技术在充气钻井过程中的试验成功,标志着该项技术从单一循环介质迈向了两相循环介质的新台阶,可为钻井液条件下的欠平衡井、窄密度窗口井、大位移井、长段水平井安全高效钻井提供新的技术手段。     

气体钻井携带液体最小注气量计算

气体钻井是以空气或氮气作为循环相把钻屑和液滴带到地面的钻井技术,井筒出水未带出的液滴与钻屑混合形成的泥环,会导致岩屑和液体在井底聚集并降低渗透率,影响油气产量。因此,准确预测能携带岩屑和液体的最小注气量是目前亟待解决的问题。基于Boyun Guo的井底压力四相流模型和携带液体最小动能理论,并引入Qian Fang考虑的雷诺数和液滴球形度的滑脱系数理论,建立了求解气体钻井中携带液体的最小注气量方程,注气量计算结果与现场实测数据非常接近,并得出了相比仅携带固体钻屑,同时携带固体钻屑和液滴所需注气量更大的结论。     

气基流体空气钻井的应用技术

过去,对气基流体(空气、雾化液等)作为气体钻井循环流体缺乏深入的理论研究和现场应用经验.为适应新的气基流体钻井方式及钻井工艺技术的进步,开展了气基流体空气的应用技术的研究.空气作为循环流体,它在钻井过程中的主要作用是将井下的钻屑举升到井口并带出井眼.如果空气量不够,则难以有效地将井下钻屑携带出来,这样钻屑就会在井内沉降并在井底聚积造成卡钻.介绍了气基流体空气的携岩机理、空气量的计算方法、空气循环系统以及气基流体空气、雾液在现场的应用效果.     

水力脉冲式钻井提高钻速

钻井实践表明,欠平衡钻进是提高钻速的一种有效方法,但在欠平衡钻井中,由于整个裸眼段处于低压状态,因而降低了井眼的稳定性,增加了气涌的可能。本文介绍了一种理想的钻井装置－－水力脉工钻井装置,只在有限的井底 生一个低压区,在钻头以上保持常规钻井或过平衡钻井条件,以控制地层流体。该装置使用一小型循环阀,可以产生强烈的循环吸主压力脉冲,克服井眼压力的影响,提高钻速。     

连续循环阀钻井技术在南海东部大位移井中应用

连续循环阀钻井技术是利用连续循环阀实现在接立柱(或单根)过程中钻井液的不间断循环,可有效提升钻井液携岩效果,降低井底当量循环钻井液密度的波动范围。介绍了连续循环阀的发展现状,分析了该技术的工作原理,并对其在南海东部油田3口大位移井中的应用效果进行了评价。结果表明,3口井在215.9mm(8英寸)和152.4mm(6英寸)井段,使用该技术顺利通过断夹层,当量循环密度ECD变化率2.4%,钻井时效提升10%以上,并最终达到完钻深度。连续循环阀钻井技术在南海东部油田的成功应用拓展了该技术的适用范围,为后续复杂井的钻进提供了技术支持。     

阀式连续循环气体钻井技术的研究与应用

近年来气体钻井技术在提高机械钻速、治理恶性井漏、发现保护油气层方面效果显著,但在大出水、易垮塌等复杂地层中的应用存在一些难题,特别是接单根中断循环后容易造成卡钻等复杂。阀式连续循环气体钻井技术是利用连续循环阀和连续循环控制装置在接立柱(单根)、起下钻工况下,改变循环通道进而保持井下连续循环的技术。该技术可以维持相对稳定的井底压力,有效避免因循环中断引发的井下复杂和事故,提高气体钻井效率和安全性。在四川地区ST2井应用该技术确保了充气钻井的有效实施,解决井漏难题。在重庆地区XJ1井应用该技术,有效延长气体钻井进尺100 m。     

泡沫钻井计算机设计程序

本程序综合考虑了泡沫钻井的各种影响因素,用SASIC语言编制而成。它可根据井身结构、钻头水眼大小、机械钻速及钻屑颗粒尺寸等数据计算钻至一定井深处所需的最小气液注入量、井口泡沫注入压力、井底压力及井底泡沫质量参数等,为指导泡沫钻井提供施工设计数据。     

深井泥浆的现状

前言随着钻井深度的增加,井底温度也随之增高,高温会引起各种泥浆性能的恶化。通常,在高温下,泥浆中的各种粘土粒子产生絮凝作用、凝胶化、粘度增大,更进一步由于泥浆材料的热降解等,泥浆的功能显著降低。此外,井愈深,钻屑的携带、清除将变得更加困难,这也是一个大问题,钻屑是通过泥浆从井底携带到地面,如果从井底到地面的距离较长的话,钻屑在携带出地面的过程中就水化,或者因钻杆旋转等机械撞击作用,钻屑粉碎变细,且进入泥浆中分散开来的机会增多,钻屑一旦成了细颗粒后分散到泥浆里,要想在地面上把它分离除去就非常困难,这样分散到泥浆中的钻屑周而复始地循环,进而微细粉化,随即这种带有胶体性质的细粒子将给予泥浆性能带来很不良的影响,这种倾向在深井高温下特别明显。     

不间断循环阀的设计

不间断循环阀是一种新型石油钻井工具,应用该阀可以实现整个钻井过程中井下钻井液的不间断循环,从而维持在接、卸钻杆操作过程中井底压力的恒定,同时使得井底钻井液工作在最大地层空穴压力和最小地层破碎压力范围之内,能够解决工程上遇到的空隙压力与破裂压力窗口窄小的难题。从结构和工作原理等方面对不间断循环阀进行了分析,提出一套不间断循环阀的设计方案,对阀体在拉、压、内压组合载荷工况下进行了结构强度分析。指出阀体开孔附近区域易产生严重的应力集中,是整个阀体的薄弱环节所在,需要进行合理的强度设计。     

七里北101井气体钻井提高钻速试验研究

遭遇大段研磨性强、可钻性差的难钻地层,钻井液钻井钻速慢,井下事故频繁,建井周期长,已成为制约深层油气资源有效勘探开发的瓶颈。采用气基流体作为钻井循环介质,通过改变井底应力状态、消除压持效应、降低岩石强度和研磨性、延长钻头寿命和提高井底清洁效率可有效提高钻速。七里北101井采用气体钻井进行提速的试验结果表明,气体钻井可提高钻速1．7～13．3倍,有效减少钻具事故和克服井漏,大幅缩短建井周期;钻前进行井壁稳定性、地层出水和地层出气分析并配套相应的井身结构设计和钻进方案设计,钻进过程进行气体监测和设备工具配套有利于保证气体钻井安全顺利进行。     

美国海上CleanCut闭式钻屑清除系统

针对海上钻井作业中清除钻屑所存在的问题 ,美国ClydMaterialsHandling公司研制出一种新型海上CleanCut闭式钻屑清除系统。这种闭式钻屑清除系统由一台钻屑风送器和若干ISO泵组成 ,ISO泵既可作为储罐又可作为输送泵使用。它占用平台甲板空间小 ,作业安全可靠 ,使用方便 ,由于采用全封闭式 ,能对环境起到良好的保护作用。现场试验表明 ,新型Clean Cut钻屑清除系统完全能满足海上钻井平台钻屑清除作业的要求。     

大位移井岩屑流量测量与分析

成功地钻探大位移井,钻井岩屑携带效率是非常重要的因素之一。近期科研人员在开发模拟大位移井钻屑流动瞬态模型过程中,开发研制了一种测量流过振动筛岩屑流量的测量仪器,它可测定返出的钻屑量,与钻井产生的岩屑量进行比较,再与系统采集到的其它钻井参数进行综合考虑,便可评价井眼的净化程度。这样有助于钻井工程师确定循环环空的合适时间,从而避免不必要的循环,以便节约钻井成本且实现优化钻井。     

水平井钻井过程中井底钻压预测及应用

钻头的性能主要通过机械钻速来评判,而井底钻压是影响机械钻速的主要参数。特别对于水平井,其水平段摩阻大、不易施加钻头载荷,导致井底钻压与地面钻压差异较大,因此计算和测量井底实际钻压非常重要。综合Johancsik模型和Aadnoy 3D模型并考虑管柱的刚度,建立了摩阻扭矩模型。井底钻压的计算分为两步,即先使用钻头空钻数据计算钻柱与井壁间的摩擦因数,然后用所得摩擦因数预测钻井时的井底钻压。同时,在Visual C++2013的集成开发环境下,利用C#开发了井底钻压的计算程序,使用开发的程序对摩擦因数和井底钻压进行了计算。结果表明:计算所得井底钻压在数值和变化趋势方面与实测值吻合较好,钻压计算模型和程序能够依据地面钻井数据准确预测井底钻压。井底钻压计算模型和程序可用于钻井事后分析,也可与常规自动送钻系统集成实现井底钻压的准确控制,从而提高钻头性能和钻井效率、降低钻井成本。     

大位移井岩屑流量测量与分析

成功地钻探大位移井,钻井岩屑携带效率是非常重要的因素之一,近期科研人员在开发模拟大位移井钻屑流动瞬态模型过程中,开发研制了一种测量流过振动筛岩屑流量的测量仪器,它可测定返出的钻屑量,与钻井产生的岩屑量进行,比较,再与系统采集到的其它钻井参数进行综合考虑,便可价井眼的净化程度。这样有助于钻井工程师确定循环环空的合适时间,从而避免不必要的循环,以便节约钻井成本且实现优化钻井。     

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欠平衡钻井是开发低压低渗透储层和枯竭油气藏非常有效的钻井技术。它不但可将地层损害减小到最低程度，而且在钻井过程中有机会对储层进行评价和描述，在钻遇复杂地层中可防止漏失和地层压差卡钻，并能大幅度提高钻速。欠平衡钻井循环系统是一个多相流体流动的非稳定压力系统，它受注入流体气液比，储层流体二次充入，地面回压等因素控制。为此，分析了这个多相流循环系统设计中应考虑的一些主要问题。并通过井底压力模拟计算表明：循环系统在静压控制区工作时，气相注入速率的微小变化，将引起井底压力突变，该区为循环系统不稳定区，欠平衡钻井操作应避免在该区工作而引起井眼失稳和过平衡压力。循环系统在摩阻控制区工作时，对气相注入速率和地层流体进入系统，井底压力变化平缓，因此该区为循环系统稳定区，欠平衡钻井作业在该区能保证设计负压差值。但随着气相注入速率的增加，井底压力增加，此时应控制氮气注入速率，节约钻井成本。     

喷射钻头井底流场特性的研究与应用

文章介绍了喷射钻头井底流场的研究情况,其中包括:井底场液流流向、井底液流压力、井底排屑量、井底场环空速度、不等径喷嘴组合钻头的水力侧向力、喷嘴合理射流角度的实验观测,有数据、有分析、有现场试验应用情况。     

高压油藏钻井过程中的压力控制

在高压油藏钻井过程中 ,为控制井底循环压力、减小风险 ,常规方法是采用过平衡压力钻井。过平衡压力钻井特别容易造成井口压力过高或钻井液密度过大。井口压力过高 ,对司钻人员及井口设备不利 ;钻井液密度过大增加了钻井成本。动态压力控制方法是针对高压油层钻井而开发的一种新技术。它是在油井内建立第二个环空 ,通过第二环空循环液体的摩擦压力损失来控制井底压力 ,它使低压头钻井和欠平衡动态钻井成为切实可行的方法。     

钻井过程中循环当量密度的控制方法

随着油气开采向着深部地层及深海方向发展,石油开采向岩性油藏转移,钻遇窄钻井液密度窗口的情况越来越普遍。合理控制循环当量密度(ECD)是解决窄钻井液密度窗口的安全以及快速钻井的关键。分析对比了传统的ECD控制方式及控制ECD的新方法。结果表明,传统的ECD控制方式中,停止循环时采用静止钻井液压力平衡地层压力,而在循环时产生的环空摩擦压耗依然会使井底压力大于地层孔隙压力。CCS及DAPC系统均采用静止状态下低于孔隙压力的静止钻井液密度,在起下钻或连接钻杆时通过不间断循环或提供地面回压,保持井底压力稳定。而ECD RT则通过工具降低窄密度窗口地层的局部压力,实现在复杂地层的快速、安全钻进,从而减少钻井非生产时间,降低钻井成本,提高钻井经济效益。