垂直钻井新技术

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Power—V垂直钻井技术及现场应用研究

面的转换。Ｐｗｅ— 系统的伸缩块的最大伸出量、伸出前后工具可达最大外径如表１示。ｏｒＶ所
［稿日期］２１０收０２— ４—１２［作者简介］徐超（９６一，男，２１１８）００年大学毕业，硕士生，现主要从事钻井工艺方面的研究工作。
第９卷第１ｏ期
徐超等：Ｐｗｅ－垂直钻井技术及现场应用研究ｏｒＶ
１２工作原理．
开泵后，发电机发电，陀螺测量到井底的井斜角
表１ＰｗｒＶ系统工作尺寸ｏｅ＊
和方位角（即高边），然后按照地面工程师的要求把其内部的电子控制部分固定在某一个方位（即高边工具面角），从而实现无论钻柱如何旋转，Ｃ内部的Ｕ控制轴始终对准在需要的方位上，这个方位加上一个校对值后就是地面工程师所需要的高边工具面危！反方向。如果需要调整这个控制轴的方位角，可以由｛勺地面工程师给ＰｗｅｅｒＶ发送命令方法是：按照一定的时间编排方式，在不同的时问开不同的工作排一量，Ｃ内部的传感器探测到这个排量的变化后，由其内部的程序对其进行核对，如果与预先设定的某Ｕ个指令相符，就开始执行这个新的工作指令。
系统和ＶｒＴａｅｔｒｋ系统３种。下面，笔者将重点对ＰｗｅＶ系统进行概述。ｉｏｒ－

钻探新技术与新工艺介绍

钻探新技术与新工艺介绍在石油勘探领域，钻探技术和工艺一直是不断创新和改进的。

本文将介绍一些最新的钻探新技术和新工艺，以期提高勘探效率和减少环境影响。

首先，方向钻井技术是近年来取得突破的一项钻探技术。

传统的钻井技术只能在垂直方向进行，但随着油田的逐渐开发，许多储层是以水平或倾斜方向延伸的，传统的钻井技术无法有效地触达这些储层。

方向钻井技术通过调整钻井井口的方向来控制井筒的走向，实现水平和倾斜钻井，从而有效地开发这些储层。

这项技术大大提高了钻井的效率和生产能力。

其次，超深钻井技术是另一项引人注目的钻探新技术。

随着石油和天然气资源的日益稀缺，勘探者们被迫深入更加复杂和困难的地质条件下寻找新的储层。

超深钻井技术克服了深井钻探中遇到的高压高温、井壁不稳定和岩心回收困难等问题。

此外，超深钻井技术还可以为地质实验、地震研究和地热能利用等领域提供重要的科学数据。

再次，钻井液技术的创新也为钻探工艺带来了显著的改进。

钻井液是用于冷却钻头、润滑井眼、平衡地层压力和悬浮岩屑的液体。

研发新型的钻井液可以提高钻井速度、减少钻井成本、增加井壁稳定性、减少环境毒性等。

例如，利用纳米技术开发出的纳米液晶钻井液可以在高温高压环境下保持稳定，并具有出色的抑制岩屑溢流能力。

此外，生物降解钻井液的应用也成为减少环境影响和提高可持续性的重要举措。

最后，自动化和智能化技术在钻探领域的应用也越来越广泛。

自动化系统可以实现井下作业的无人化，减少操作人员的风险和劳动强度，并提高作业的准确性和效率。

智能化技术则通过数据分析和人工智能算法，提供准确的地层信息、钻井参数和设备状态等，为决策者提供科学的指导。

这些技术的应用不仅大大提高了钻井的安全性和生产效率，还为勘探者提供了更多的数据和信息，促进了油田的可持续开发和管理。

综上所述，钻探新技术和新工艺的不断引入为石油勘探带来了新的机遇和挑战。

这些技术不仅提高了勘探效率和生产能力，还大大减少了对环境的影响。

哈里伯顿垂直钻井系统

节约水资源
垂直钻井系统采用高效的水循环利用技术，能够减少对地下水的
开采和利用，节约水资源。
促进可持续发展
垂直钻井系统符合可持续发展的理念，有利于保护环境和生态平衡，推动经济社会的可持续发展。
对社会经济的推动作用
1 2
创造就业机会
垂直钻井系统的建设和运营过程中，需要大量的人力资源和技术支持，为社会创造了就业机会。
随着技术的不断进步和应用需求的增加，哈里伯顿垂直钻井系统将进一步发展智能化、自动化技术，提高钻井精度和安全性，为矿产资源开发提供更高效、安全、环保的解决方案。
05
哈里伯顿垂直钻井系统的价值与影响
对石油工业的价值与贡献
提高钻井效率
垂直钻井系统采用先进的钻井技术和设备，能够显著提高钻井效率和成功率，缩短钻井周期，降低生产成本。
03
哈里伯顿垂直钻井系统的市场分析
市场需求分析
石油和天然气开采
随着全球能源需求的增长，石油和天然气开采行业对钻井技术的需求持续增加，哈里伯顿垂直钻井系统在开采深层油气资源方面具有显著优势，因此市场需求较大。
基础设施建设项目
垂直钻井系统在基础设施建设项目中也有广泛应用，如桥梁桩基、高层建筑桩基等，这些项目的不断增加对垂直钻井系统的需求也相应增长。
竞争格局分析
市场竞争激烈
垂直钻井系统市场上存在众多竞争对手，包括技术实力雄厚的国际企业和专业化的国内企业，市场竞争十分激烈。
差异化竞争
哈里伯顿垂直钻井系统凭借其技术优势和品牌影响力，在市场上占据一定份额，但其他企业也在不断进行技术研发和创新，形成差异化竞争的格局。
市场趋势与前景预测
技术创新推动市场发展
哈里伯顿垂直钻井系统

垂直钻井技术

Schlumberger公司的PowerV是在其PowerDrive系列旋
转导向系统基础上发展起来的，于2002年推出。
Pad 开
Pad 关
Control Shaft
Disk Valve
PowerV 产品规格

PowerV 最大转速 (rpm)
475
650 250
675 220
825 220
稳定器
钻头
（二）VDS垂直钻井系统
20世纪90年代初，德国KTB项目组与Eastman Teleco公司联合研究开发的垂直钻井系统 VDS （ Vertical Drilling System ）。 KTB井深6710m处，井斜仅 1°，位移 < 4 m 2006 年德国 Eastman Teleco 公司为了打开中国的市场，通过北京的一家代理公司给了中石油华北油田钻采院三套 17-1/2″ 井眼的垂钻系统进行试用；使用情况，井斜控制的效果较好，只要垂钻系统工作，井斜基本0.3°～0.5°之间；一次下井的使用时间在80h～100h，通过更换密封件后可继续使用。
Baker Hughes 公司的Verti-Trak系统
1999 年 Baker Hughes INTEQ 公司在 SDD 的基础上经过改进完善推出商业化应用的Verti-Trak直井钻
Motor Drive Train &S Control Section Steering Sect
井系统。 VertiTrak最大降斜能力可以达
900/1100 220
200

最大作业温度 (°C) 125/150* 125/150* 125/150* 最大钻头钻压 (Klbf) Max 50 Max. 65 Max. 65 最大钻头扭距 (Kft-lbs) 4 排量 (gpm) 16 220-400 320-650 480-1900

钻井前沿技术

况下是个问题。
吸引力。
大量的钻井液缓慢流入或漏失。
循环量少，使得可以更精确控制井下压力，更容易发现和和控制漏失。
操作依赖于一个节流阀以降低压力。节流阀压力主要在沿程损失，地表环空压力可能是零。为安全起见改进
下环空压力依然很高。
和停钻期间避免节流阀堵塞。
调节钻井液体系费时费力。
因其体积小，钻井液体系可迅速改变。当双浮球阀关闭时调整钻井液体系，在这过程中井眼不会暴露。
更深，更快，更便宜，更天然泥气浆水脉合冲物式钻清洁，更安全，更聪明（（（123）））集最样成向目全总 ● ● ● ● ●成的这大趋优快省 H更高标方S势聪化井样化新是位E ：明，，的技降支智就井术低持能钻，发“勘化什并展吨探）么越（油开样来”发I3—可的越成（视—井深本需化信，）要—息保钻—化证效什，电钻么益欠磁气泥平波体浆衡自泥M钻脉钻动浆W套泥井冲井化脉可泥D管浆式随泥/钻冲控泥膨浆L钻脉智泥WM 钻浆机式压浆胀脉井冲能浆DW地脉鱼泥钻脉管冲M式钻脉D层冲骨浆井冲式 W井冲M压式井脉式 D树泥M式 W力冲M根浆W MDM随泥测式 W井脉 DW单泥W钻浆试 D/冲 D有泥 MM直浆D地脉W 式缆浆 W径脉震冲D钻脉 CM井冲式自泥井杆冲 W式膨浆 M（式 DM下泥W 胀脉智MW一浆D管冲能WD代脉式钻微泥 D深冲杆井浆 M井式W ）眼脉碳泥钻MD技冲纤浆随泥井W术式维脉钻浆技无泥 D复冲M前脉术钻浆井泥 M合式 W视冲机脉W钻 DM式 M 钻冲浆D杆WW井式 MMD脉 DWWMDDW冲D 式

国内外钻井新技术

钻头
连续管钻井技术
4、连续管钻井底部钻具组合的重大突破
2）电动底部钻具组合由为了最终实现连续管的智能闭环钻井，美国XL技术公司、TSL技术公司等近年来开发出一种电动连续管钻井系统，该系统的底部钻具组合用电潜泵马达取代了原来的容积式马达。
由于电动马达可实现完全直接控制，速度的变化可由操纵杆控制或由键盘指令设定。通过设定与极限钻压相关的极限电流，马达的失速问题几乎可以完全避免。
3）Hydril 500系列楔形套管螺纹接头
特制的可钻掉钻头
新型张开式钻头
三、国外创新钻井技术
（一）自动化（闭环）钻井技术
（二）套管钻井技术
（三）连续管钻井技术
（四）实体膨胀管技术
（五）三维可视化钻井技术
（六）反循环钻井技术
连续管钻井技术
1、概况
1）连续管钻井技术的发展与应用保持着强劲的增长势头，连续管钻井的应用领域和技术优势不断增加； 2）美国目前是应用连续管钻井最多且技术领先的国家，世界上主要连续管及连续管作业机制造公司均集中在美国；
MWD WLMWD
革命性进步
30' 40' 50' 60' 70' 80' 90' 2000'
年代
滑动导向
旋转导向代替了传
统的滑动导向
提高机械钻速增强井眼净化效果克服极限位移限制
井下闭环自动导向，与地质导向结合，可大大提高轨迹控制精度
旋导闭环系统可不起下钻自动调整钻具导向性能
提高钻井效率和轨迹控制的灵活性
• 解决漏失和复杂地层的封隔问题；
• 延长常规套管长度，减少井眼锥度； • 提高油井产能，将探井升级为生产井； • 可为不同钻井环境提供成本低廉的应急方案。

分析矿山垂直钻井救援关键技术与装备

分析矿山垂直钻井救援关键技术与装备矿山垂直钻井救援是矿山应急救援的重要手段之一，也是矿山灾害救援中常见的救援方式。

其基本原理是通过从垂直方向打孔，形成救援通道，从而将被困人员逐层转移至地面，实现矿山事故的救援。

其关键技术与装备主要包括以下几个方面：一、钻井技术钻井技术是矿山垂直钻井救援的核心技术之一。

其主要包括钻探设备、钻探工艺和钻头选型等方面。

钻探设备应具有适应不同地质条件的能力，对钻井机的技术性能、钻具的质量等要求也非常高。

钻探工艺是钻井的重要环节，其精度、速度和稳定性都对钻井效果有着关键的影响。

钻头选型是钻井工艺中最基础的部分，不同类型的钻头适合不同种类的地质探测，因此选择合适的钻头是保证钻孔效果的首要条件。

二、通风设备钻井过程中，矿井内的空气会受到污染，如果不及时处理，将会对被困人员的健康产生严重的影响。

因此，矿山垂直钻井救援需要有专门的通风设备。

通风设备的作用是将矿井内的废气排放到地面上，并将新鲜空气输送到钻眼中，以保证被困人员的健康和钻井效率。

同时，通风设备也需要具备低噪音、低能耗、高效率等特点，以保证设备的稳定性和可靠性。

三、救援装备矿山垂直钻井救援需要使用一系列的救援装备，包括钢绳、救援笼、电动提升机、安全带等。

这些救援装备需要具备高强度、耐磨损、耐腐蚀等特点，以保证救援的安全性和稳定性。

同时，救援装备也需要有完善的检测和维护机制，确保装备的良好状态，提高救援效率和成功率。

四、应急通信设备矿山垂直钻井救援需要高效、可靠的通信设备进行协调和沟通。

通信设备需要具备迅速、延迟小、信噪比高、抗干扰等特点，以确保救援工作的顺利进行。

同时，通信设备还需要有完善的备份措施，以应对突发情况。

总之，矿山垂直钻井救援是一项复杂而又关键的矿山救援技术。

要有效开展这项工作，必须在钻井技术、通风设备、救援装备和应急通信等方面加强研发和提高技术水平，以充分满足救援的需求，确保救援行动的成功和安全。

垂直钻井技术

二、典型的垂直钻井工具
钻具旋转时进行纠斜 (不需滑动钻进) －主动防斜！在钻进时自动感应井斜，并进行自动化纠斜，无线控制、所有部件都旋转 – “Everything ▪ 降低卡钻风险 ▪ 井眼更平滑 (低狗腿度) ▪ 减少井眼净化问题 ▪ 最大限度提高钻速解放钻压, 正常钻进提高钻速可以划眼和倒划眼 Rotates” ▪ 减少摩擦力和阻力 (钻压和扭矩传输更有效)
5. 由于PowerV钻具组合一直在旋转，特别有利于水平井、大斜度井和3000米以下深井中钻压的传递，可以使用更高的钻压和转盘转速，有利于提高机械钻速。而使用泥浆马达在大井斜的长裸眼段滑动钻进时送钻特别困难，经常是上部的钻杆已经被压弯了，而钻压还没有传递到钻头上，还常常引发随钻震击器下击，损害钻头寿命。
涡轮
涡轮
Steering Actuator Pad
Control Unit
Extension Sub
Bias Unit
二、典型的垂直钻井工具
电子控制部分CU：
CU是PowerV的指挥中枢，它内部有泥浆驱动的发电机，还有陀螺、钻柱转速传感器、流量变化传感器、震动传感器、温度传感器以及电池控制的时钟等等。它可以独立于外面的钻铤而旋转或者静止不转。
二、典型的垂直钻井工具 MWD 控制：
MWD 控制系统精确的井斜测量 (0.01°) 涡轮发电机液压泵对每个导向垫产生导向压力传感器井斜/工具面(X,Y) 温度工具状态(滑动, 旋转) 交流电压与地面的双向通讯闭环系统通过对井眼轨迹的连续修正保持井眼垂直并使钻井效率最大
垂直钻井工具的研究
汇报人：张策
目录
垂直钻井技术概述
典型的垂直钻井工具
国内研究现状

特殊钻井工艺

导向套井壁泵C 偏心轴承钻柱
缸A
缸B
ω
泵B 缸C 泵A
一、垂直钻井技术国内外现状
2. Φ311垂直钻井系统
Φ311垂直钻井系统是由西部钻探克拉玛依钻井院研制的。工作方式：钻头推靠式属于机电液一体化的垂直钻井系统系统结构
Φ311垂直钻井系统主要由中心管、本体、
井下发电机、测斜系统、柱塞及液压油泵等组成。
德国智能钻井公司拥有适用于浅层煤矿钻进的垂直钻井技术，并愿意在中国推广应用。以“引进、消化、吸收、再创新” 的技术思路，同德国智能钻井公司签订了合作框架协议。拉开了BHVDT垂直钻井系统的序幕。
一、垂直钻井技术国内外现状
(三) 小结
1. 外国公司只提供技术服务，不出售产品。
2. 国内机构仍然处于研发和试验阶段，离真正意义上的推广应用还有一段路要走
一、垂直钻井技术国内外现状
经过近二十多年的不断发展，已形成多种形式的
自动垂直钻井系统：
工作方式：旋转纠斜型，滑动纠斜型
工具外套是否旋转：静止外套式，旋转外套式
纠斜方式：钻头推靠式，钻头指向式系统结构：机械式，机液一体化式，机电液一体化式
一、垂直钻井技术国内外现状
斯伦贝谢的Power-V 国外在用的垂直钻井技术贝克休斯Verti-Trak 哈里伯顿V-Pilot 德国智能钻井ZBE 集团公司钻井院CGVDS 西部钻探克拉玛依Φ311
主轴
不旋转套活套
自主研制。
工作方式：钻头推靠式属于机电液一体化的垂直钻井系统垂直钻井工具主要由执行单元、控制单元和测量单元组成
下接头测控子系统液控子系统
纠斜推力块
一、垂直钻井技术国内外现状
纠斜控制原理

垂直钻井技术-成都9月1日会议

井号：克深2-1-14井井段：546~1288m
（2）单趟钻最长入井时间395.5h
井号：鄂探1井
（3）单趟钻进尺纪录2047m
井号：大北101-2井井段：239~2286m
自从2004 年斯伦贝谢的 PowerV被引入
塔里木油田以来，到目前为止在塔里木油
田提供垂直钻井技术服务的工具包括：国
外斯伦贝谢的PowerV ，贝克休斯的ATK-V 以及国内渤海钻探公司的BH-VDT。
≤0.2° 换钻头处理井漏
716
212
5.486
≤0.2° 同一根工具再次入井 ≤0.3° 二开服务结束 -
24 2787
44 584.5
3.43 -
第一趟钻创单趟进尺2047米和入井工作262小时两项高指标，工具出井后检查，性能良好。
3.克深2-2-20井现场应用效果

（4）近钻头测量
井斜测量仪距离钻头小于2m
●
（5）系统适应性强
系统根据地层倾角变化自动调节侧向推力的大小，保证井眼垂直；对钻压、转速、排量等钻井参数适用范围宽。
井场连接示意图
解码器和软件
汇报内容
一、概述二、BH-VDT垂钻系统特点三、BH-VDT垂钻系统服务能力四、现场应用效果
2500.000
3000.000
（2）详细情况
趟数第一趟钻第二、三趟钻第四趟钻合计施工井段 239~2286 2286~2956 2959~3005 3005~3029
创造两项高指标进尺入井时间（m） (h) 2047 262 机械钻速（m/h） 11.1 井斜控制情况起钻原因
1500
2000

浅析石油钻机中的新技术及应用

浅析石油钻机中的新技术及应用石油钻机是石油行业中非常重要的设备，它的作用是在地下钻井的过程中将岩石打捞上来，以便进一步勘探和生产石油。

随着科技的不断发展，石油钻机中的新技术和新应用也在不断涌现，为石油勘探和生产带来了许多便利和可能性。

本文将浅析石油钻机中的新技术及应用。

一、定向钻井技术传统的石油钻机主要是直钻，即沿着竖直方向进行钻井。

有时为了能够更好地开采地下的石油资源，需要进行定向钻井。

这就需要借助一些新的技术来实现。

目前，定向钻井技术已经非常成熟，主要有以下几种方法。

首先是采用导向钻头，这种钻头可以通过操纵来改变钻井的方向，从而实现定向钻井。

其次是通过地质测量技术，包括测斜仪和磁性测量技术，来确定地下岩层的方向和倾斜度，从而帮助钻机更准确地进行定向钻井。

最后是利用计算机控制系统，结合上述技术，可以实现更为精确的定向钻井，大大提高了勘探和生产的效率。

二、垂直井钻井技术垂直井钻井技术是一种全新的技术，它主要是通过一种特殊的钻井方法，将井眼直接钻到需要勘探的地层中，并且实现对其进行水平或者侧向扩展。

这种方法的优势在于可以减少孔隙对采油效率的影响，并且能够更好地利用地下资源。

目前，这种技术已经在石油勘探中得到了广泛的应用。

垂直井钻井技术的核心是通过一些特殊的钻井装置，比如说扩张器和封隔器，来实现井眼的水平或者侧向扩展。

同时也需要借助计算机的辅助来进行控制，以确保扩展的准确性和安全性。

这种技术的出现为石油勘探和生产带来了更多的可能性，为未来石油行业的发展注入了新的活力。

三、自动控制技术随着科技的不断发展，石油钻机中的自动控制技术也得到了很大的改善。

传统的钻机需要由操作员来操控，但是随着自动控制技术的应用，现在很多钻机都可以实现自动钻井。

自动控制技术主要是通过传感器和计算机控制系统来实现的。

传感器可以实时地监测井下的地质情况和设备的状态，而计算机控制系统则可以根据传感器的信息进行自动调节，从而保证钻井的安全性和效率。

现代垂直钻井技术的新进展及发展方向

现代垂直钻井技术的新进展及发展方向
杨春旭韩来聚。步玉环赵金海。
（．中国石油大学（东）石油工程学院，东东营１华山２７６；．胜利石油管理局钻井工艺研究院，东东营２７１）５０１２山５０７
垂直钻井关键在于钻一个能最大限度地减小钻柱
具嘲钻头朝向上井壁带来的增斜效果。再者，由于钻
扭矩和摩阻的最优轨迹的井眼。根据力位移模型，
柱变形使上切点值高于常规钟摆钻具从而又产生降斜分量，从而在一定程度上可抵消一部分地层变井斜斜
方面，因钻头均匀切削井壁四周，克服了常规钟摆钻
１２偏心 “ 柔” 钻具组合防斜打快技术［．刚７］
研究表明，“ 柔 ”钻具组合可在一定程度上防刚
止井斜和提高钻井效率，但是缺少 “ 力学效应 ” 动，
有：底部钻具组合的结构、钻井丁艺参数、井身几何形状、地层特性等。
近年来，随着导向钻井技术的快速发展与应用，垂直钻井技术在传统的防斜打快理论和技术基础上也取得了较大进展。
圈２偏轴钻具组合工作原理
第３卷第１５期
杨春旭等：现代垂直钻井技术的新进展及发展方向
钻压相同及井斜角不变的情况下，随着钻具组合柔度

自动垂直钻井技术

钻压 kN
钻进参数
转速 rpm
排量 l/s
立压 MPa
纯钻时间（h）
平均机械钻速
（m/h）
备注
17 1/2 16
307～ 1487
1487～ 2378
20～ 60
20～ 200
40～ 100
30～ 50
120～ 300
60～ 112 60～ 100
50～64
Baker Hughes 公司的Verti-Trak系统
1999 年 Baker Hughes INTEQ 公司在SDD的基础上经过改进完善推出商业化应用的Verti-Trak直井钻井系统。
DrivMeCoTotronartirnol&S SteeSreincgtioSnect
Pulse
VertiTrak最大降斜能力可以达到1.5度/30米。通过选择欠尺寸扶正器在钻具组合中的位置及扶正器外径的大小，可以对预期降斜率的大小进行设定，范围在1.5－0.8度 /30米之间。在钻进时通过调整钻压、排量等技术参数也可以对降斜率做
自动垂直钻井技术
（Vertical Drilling Tech.）
刘新华胜利石油管理局钻井工艺研究院
目录
一、前言二、国外自动垂直钻井系统及应用三、国内自动垂直钻井系统研发及应用
前言
井眼轨迹的精确控制是钻井人永远追求的目标之一。井斜问题一直是制约高陡构造等复杂易斜地层油气资源勘探开发进程的一大技术瓶颈。
（三）Baker Hughes 公司的Verti-Trak系统
九十年代德国 KTB 工程项目结束后 Agip公司与Baker Hughes INTEQ公司在VDS系统基础上合作研制的新一代自动直井钻井系统SDD。

打造尖端利器,抢占高端市场——渤海钻探垂直钻井技术研发与应用综述

得专利３，形成技术标准ｌ项项，编写
了各项操作规程。
倾力研发结硕果
中石油渤海钻探公司工程技术研
井下闭环系统和供电与信号上传系
统两大部分组成。井下闭环系统主
２１年０月总第４期（０２２２双月刊）
７５
。渤海钻探工程院专题
优异的现场表现
全能够满足山前高陡构造和逆掩推覆体地层对井身质量的要求。通过Ｂ —Ｄ５０在塔里木油田８ＨＶＴ００
口井的现场施工和工具检测维修，
工作正常、井斜角小于０５．。。Ｂ — Ｈ
ＶＴ００Ｄ５０垂直钻井工具工作稳定，完
深２３０井垂直钻井技术服务。取得三项指标突破：转盘转单日最高进Ｋ３０；单趟８米
钻最高进）８７米；单趟钻入井时间１６１小时、工作时间１３１小时。￣１．６７．７３．７ ●垂直钻井系统和新型钻井液技术顺利通过集团公司鉴定
统的动密封、压力补偿器和导向块等部件进行的改进创新，进一步提高了垂直钻井工具的工作时间、稳定性和井下安全；创新集成短节设
井工具，贝克休斯公司的ＶｒＴａｅｔ—ｒｋｉ
垂直钻井工具，哈里伯顿公司的垂
直钻井工具等。国外石油技术服务公司对中国市场只提供技术服务，不出售工具产品，且服务价格昂贵，使西部深井勘探开发承受着巨
个侧向力，使钻头回到垂直方向。对３套旧的垂直钻井系统进行了３次技术改进，达到现场服务能力；合作研发制造具有渤海钻探品牌的究院重大项目研究中心，以引进、消化、吸收、再创新为技术思路，
２０年ｌ月引入德国智能钻井公司３０５０

分析矿山垂直钻井救援关键技术与装备

分析矿山垂直钻井救援关键技术与装备矿山垂直钻井救援是指矿山事故中，当矿工被困在井下无法自行逃生时，通过井口开展救援行动，利用钻井设备从地面向下进行救援。

针对矿山垂直钻井救援，需要具备一定的关键技术与装备，才能有效地进行救援操作，提高救援成功率，减少伤亡损失。

下面将分析矿山垂直钻井救援的关键技术与装备。

关键技术是矿山垂直钻井救援的重要保障。

矿山垂直钻井救援技术需要具备以下几个方面的关键技术：1. 地质勘探技术：在进行矿山垂直钻井救援前，需要通过地质勘探技术对矿山地质进行详细分析和评估，以确定救援井口的位置和救援隧道的开挖方向，确保救援行动的安全和有效性。

2. 钻井技术：矿山垂直钻井救援需要用到大型钻井设备，钻孔的深度和直径需要根据实际情况进行调整，钻井的精准度和速度都是关键技术。

3. 救援隧道开挖技术：在确定了救援井口的位置后，需要进行救援隧道的开挖，这需要具备高效的隧道开挖技术，确保救援人员能够迅速到达被困矿工所在的位置。

4. 安全防护技术：矿山垂直钻井救援过程中需要对救援人员和设备进行全方位的安全防护，防止二次伤害和事故的发生。

除了关键技术外，矿山垂直钻井救援还需要配备一系列关键装备，包括大型钻井设备、隧道开挖设备、救援器械和救援材料等。

这些装备的性能和质量将直接影响到救援工作的效果。

2. 隧道开挖设备：在进行救援隧道开挖时，需要使用大型隧道开挖设备，如隧道掘进机、隧道爆破设备等，这些设备需要具备高效的开挖能力和精准的控制技术。

3. 救援器械和救援材料：矿山垂直钻井救援还需要配备各种救援器械和救援材料，如救生绳、救生器械、呼吸器、医疗设备等，这些器械和材料需要符合救援现场的实际需求，能够有效地进行救援工作。

矿山垂直钻井救援是一项高技术含量的工作，需要具备一系列关键技术与装备的支持。

通过科学的地质勘探技术、先进的钻井技术、高效的隧道开挖技术和全面的安全防护技术，配合大型钻井设备、隧道开挖设备、救援器械和救援材料等关键装备，才能够有效地进行矿山垂直钻井救援工作，最大限度地减少事故伤亡，保障矿工的生命安全。

Verti Trak自动垂直钻井系统技术研究

Verti Trak自动垂直钻井系统技术研究复杂多变的地层构造为钻井施工中井斜控制带来了极大的难题，严重的井斜情况不光降低了机械钻速，还拉长了钻井周期，使得钻井成本变高，严重的甚至直接决定钻探施工是否成功。

为有效解决井斜问题，开发研究出自动垂直钻井技术便成为钻井迫在眉睫的问题。

本文主要通过几个方面介绍了Verti Trak自动垂直钻井系统。

研究该系統的结构组成与各自的作用，分析其工作原理，根据其特点做出国内适应性评价。

标签：Verti Trak自动垂直钻井系统;构造;钻井二十一世纪以来，运用在油气田勘探开发方面技术一直不断进步，所遇到的地层构造也变得愈加复杂。

复杂多变的地层构造为钻井施工中井斜控制带来了极大的难题，严重的井斜情况不光降低了机械钻速，还拉长了钻井周期，使得钻井成本变高，严重的甚至直接决定钻探施工是否成功。

为了防止井斜，之前曾才用过诸多钻井技术，比如钟摆、满眼钻具等常规组合钻具技术。

这些常规技术可以有效的克服前两方面要素。

但是这些技术并不能有效的克服大倾角构造以及高陡构造地层的高造斜力对井斜的影响。

综上所述，为有效解决井斜问题，开发研究出自动垂直钻井技术便成为钻井迫在眉睫的问题。

1 Verti Trak自动垂直钻井系统结构组成Verti Trak自动垂直钻井系统是在VDS系统的原理基础上由Baker Hughes INTEQ公司与一家日本公司合作共同开发出来的。

该系统综合运用了可靠的随钻测试技术（MWD系统）、闭环旋转导向系统（AUTOTRAK）以及高性能X-TREME马达，能够实现随钻纠斜，钻出笔直的井眼。

Verti Trak自动垂直钻井系统主要由MWD系统、闭环旋转导向系统井下和高性能X-TREME马达组成。

（1）MWD系统MWD系统主要由重力传感器、涡轮发电机、脉冲发生器和液压控制系统组成。

其各组成作用如下：重力传感器：能够实时监测井斜;涡轮发电机：能够给整个系统提供电能，并能够驱动液压泵;液压控制系统：通过控制阀将液压传递到导向稳定器的导向肋板上，并提供合适的推力，对钻头进行纠斜。

分析矿山垂直钻井救援关键技术与装备

分析矿山垂直钻井救援关键技术与装备矿山垂直钻井救援是指在矿井发生事故后，使用垂直钻井装备进行救援的一种技术手段。

矿山垂直钻井救援需要依靠先进的技术与装备，才能有效地进行救援工作。

本文将分析矿山垂直钻井救援的关键技术与装备，探讨其在实际救援中的应用与展望。

矿山事故救援的关键技术1. 钻井技术矿井事故救援中最关键的技术之一就是钻井技术。

在进行救援工作时，往往需要进行直径较大、深度较深的垂直钻井。

这就需要钻井设备具备强大的钻进能力和控制精度，以应对矿井中各种复杂的地质条件。

矿山垂直钻井救援的关键技术之一就是高效的钻井技术，包括钻头选型、钻井材料选用、钻井参数优化等方面的技术研究。

2. 地质勘探技术在进行矿山垂直钻井救援时，需要了解矿井下方的地质情况，以便更好地进行钻井定位和钻井设计。

地质勘探技术是矿山垂直钻井救援的另一个关键技术。

利用地质勘探技术可以对矿井下方的地质情况进行全面、准确的了解，为钻井救援工作提供重要的技术支持。

在进行矿山垂直钻井救援时，需要保证钻井的准确定位和精确控制。

这就需要钻井控制技术具备高精度、高稳定性，并能够进行实时的动态调整。

钻井控制技术是矿山垂直钻井救援的关键技术之一，它直接影响着救援工作的进展和效果。

钻机是进行矿山垂直钻井救援的关键装备之一。

优秀的钻机能够提供强大的动力和稳定的控制，适应各种复杂的地质条件，实现高效的钻井进程。

目前，国内外研发生产的钻机种类繁多，具备不同的钻井性能和适用范围，应用于矿山垂直钻井救援的例子也是屡见不鲜。

2. 钻头钻头是进行矿山垂直钻井救援的关键装备之一。

钻头的种类繁多，包括PDC钻头、钻顶钻头、三翼钻头等，每种钻头都有其适用的地质条件和钻井目的。

在进行矿山垂直钻井救援时，需要根据实际情况选择合适的钻头，以保证钻井作业的效率和质量。

3. 钻井液处理装备在进行矿山垂直钻井救援时，需要使用钻井液进行冷却、润滑、清理钻孔等作用。

钻井液处理装备是进行矿山垂直钻井救援的关键装备之一。

无源磁导向钻井原理

无源磁导向钻井原理
无源磁导向钻井原理
无源磁导向钻井技术是一种使用磁场方向探测地层方位，并利用这些
信息在垂直方向上尽可能精确钻井的技术。

其原理是基于地球磁场不
均匀分布以及地层电阻率不同的特点。

1. 磁场方向探测
地球磁场是一个巨大的磁场系统，也是一个复杂的三维分布磁场。

地
球上的磁场方向总体呈南北方向，但在不同纬度和经度地区的磁场方
向和强度有所不同，这是由于地球内部不同区域的磁性物质导致的。

无源磁导向钻井技术利用磁场方向的差异探测地层方位，经过处理得
出夹角角度值，进而控制钻头角度进行钻井。

2. 地层电阻率测量
地层电阻率反映了地层中岩石的含水量和矿物及其排列方式，因此地
层的电阻率值的不同可以用来区分不同岩石类型和组合，还可以用来
区分不同地层的分界面。

利用磁导向测量技术可以探测出这些不同地
层之间电阻率值的变化，从而进一步判断井眼方位，控制钻头动态调整，提高钻掘精度，确保钻孔的方向和准确度。

3. 应用场景
无源磁导向钻井技术应用范围广泛，既可以在无棱镜区域进行钻井，
又可以在棱镜区域进行钻井。

棱镜地层表示层内含有水或是含有油气
的低电阻层，周围的地层通常具有较高的电阻率值，利用无源磁导向
钻井技术可以探测出棱镜区域的位置和形状，从而准确控制钻孔方向，避开旋转剪切带和断层等地质构造的影响，实现精确钻井。

总之，无源磁导向钻井技术利用了地球磁场和地层电阻率等特点，可
以更加精确、高效地控制钻孔方向，提高钻井成功率和效率，应用前景广阔。

垂直定向钻井施工方案

垂直定向钻井施工方案
1. 概述
本施工方案适用于垂直定向钻井作业，旨在保证施工安全、高效、可控，确保钻井过程能够达到预期目标。

2. 施工流程
2.1 设备与人员
施工设备以及相关人员应满足国家相关法律标准和安全要求。

2.2 施工前准备
- 对施工现场进行必要检查，保证施工现场符合安全要求。

- 检查钻机及其他施工设备的使用情况，对发现的问题及时修理或更换。

- 确定施工钻井目标及井深，制定详细的施工方案。

2.3 施工过程
- 钻井前，钻杆应检查无裂纹、无变形等问题，并确保连接可靠、牢固。

- 钻井过程中，应掌握钻井液的性质和状态，及时调整钻井液性能，保证钻井顺利进行。

- 钻井过程中，应定期检查钻头磨损程度，及时更换，以保证钻井效率和井壁质量。

2.4 施工结束
达到预期钻井深度后，对井口进行反应堆垫、固井、完井等工作，确保井口安全、井壁稳定。

3. 安全措施
- 施工前，应对施工相关人员进行安全培训，强化作业安全意识。

- 施工过程中，应设置可视化警示标志，保证现场作业人员和过往车辆识别和避让。

- 强化现场作业人员的安全管理，做好防护措施，培养安全文化意识。

4. 总结
本施工方案的实施，有效保证了垂直定向钻井施工的安全和高效性。

在实施过程中，应严格遵守国家法律法规和安全要求，确保
施工作业的安全和顺利进行，并根据施工过程及时调整施工方案，保证钻井效果符合要求。

钻井新技术在普光气田的应用

钻井新技术在普光气田的应用发布时间：2022-07-21T01:45:37.358Z 来源：《中国科技信息》2022年第33卷第3月5期作者：王平[导读] ：普光气田是四川盆地目前已发现的最大的天然气田之一，该地区地层由陆相沉积与海相沉积组成，王平中原油田分公司技术监测中心河南濮阳 457001摘要：普光气田是四川盆地目前已发现的最大的天然气田之一，该地区地层由陆相沉积与海相沉积组成，平均井深6500米，上部4000米左右为可钻性较差的陆相地层，下部为海相沉积，具有“四高一深”等地质特征，即储量丰度高（42亿方/平方公里）、气藏压力高（55-75Mpa）、硫化氢含量高（14-18%）、二氧化碳含量高（8.2%），气藏埋藏深（4800-7800米）这些特点使开发建设始终存在很大的安全环保风险，特别是硫化氢属剧毒气体，容易造成重大安全事故，一旦发生井喷失控或气体外泄事故，后果不堪设想。

关键词：气体钻复合钻牙轮钻头 PDC钻头机械转速1.新钻井技术分类为了实现钻井速度的突破，缩短钻井周期，针对普光气田的地质特点及钻井难点，对井身结构进行了多次优化，强化了井控技术，细化了固井技术，我们引进了钻井新技术，促进了优质高效快速安全钻井。

1.1气体钻井技术为了加快普光气田开发步伐，安全、优质、快速地完成钻井任务，解决陆相地层机械钻速慢的难题，采用了气体钻井技术。

2006年3月，引进威德福空气钻井技术，在P201-2井使用，从威德福空气钻井技术中，进一步认识了气体钻井新的技术，如雾化钻井技术、空气锤钻井技术等，新的气体钻井技术使用效果更加明显，雾化钻井最高机械钻速达到21.87 米/小时，空气锤钻井最高机械钻速达到33.30米/小时。

通过气体钻井技术的应用，普光气田钻井速度取得了很大突破，气体钻井进尺10.8万米，平均机械钻速达到7.51米/小时，是常规钻井液钻井的5～8倍。

其中空气钻井进尺10万米；平均机械钻速7.67米/小时；氮气钻井进尺0.4万米，平均机械钻速4.48米/小时；雾化钻井进尺0.5万米，平均机械钻速8.46米/小时。