国内外前沿钻井液技术发展简介-
国内外钻井新技术
国内外钻井新技术钻井作为石油勘探开发的重要环节,一直以来都在不断发展和创新。
近年来,随着科技的进步和需求的不断增长,国内外钻井行业涌现出了许多新技术,这些新技术为钻井作业提供了更高效、更安全、更环保的解决方案。
本文将重点介绍国内外钻井领域的一些新技术。
1. 气体钻井技术气体钻井技术是近年来钻井行业的一项重大技术突破。
相对于传统的液体钻井,气体钻井采用压缩空气或氮气作为钻进液,具有环保、清洁、高效等特点。
气体钻井技术不仅可以避免液态钻井液带来的环境问题,还能够减少地下水污染风险。
同时,气体钻井技术还能有效提高钻井速度,降低钻井成本。
2. 高压水力钻井技术高压水力钻井技术是一种利用高压水射流来切削地层的新型钻井技术。
该技术能够高效地切削硬岩和特殊地层,且对环境影响较小。
它采用高压水射流进行切削,可将地下岩层切削成细小的颗粒,减少钻井液量,降低钻井噪声和震动。
高压水力钻井技术不仅提高了钻进速度,还能够减少钻具磨损,延长钻头使用寿命。
3. 快速钻进技术快速钻进技术是一种钻井作业周期较短、效率较高的新技术。
通过优化钻井过程和提高钻具性能,快速钻进技术能够缩短钻进时间,减少钻井成本。
其中一项关键技术是采用高效钻井液和超强钻头,提高了钻进效率和钻头使用寿命。
此外,还可以采用一体化的钻井装置和自动化控制系统,提高钻井操作的精确度和安全性。
4. 智能钻井技术智能钻井技术是钻井行业的前沿技术之一。
它通过装备互联网、人工智能、大数据分析等技术,实现对钻井作业全过程的智能化控制和管理。
智能钻井技术可以实时监测钻井参数,预测地层变化,优化钻井方案,提高钻进效率和质量。
此外,智能钻井技术还可以对钻井装备进行远程监控和管理,减少了现场人员的风险和作业成本。
5. 高效钻井液技术高效钻井液技术是钻井作业中至关重要的一项技术。
它采用新型化学品和添加剂,改善钻井液的性能和稳定性,提高钻井作业的效率。
高效钻井液技术能够降低钻井过程中的摩擦阻力、降低地层损害、改善井壁稳定性等,从而提高钻井速度和质量。
国内外钻井液技术
1、阳离子聚合物钻井液的新发展
近几年来,国外也开始进行阳离子聚合物钻井液的研究,根据 1997~1998年《世界石油》杂志的统计,阳离子聚合物钻井液的 商标名称已增为13种。 20世纪80年代末期,石油勘探开发科学研究院钻井所研究成功阳 离子聚合物钻井液,该钻井液对稳定井壁有较好的效果。但当时 由于处理剂不配套,影响了其效果。到1990年后,为了提高该钻 井液体系稳定井壁的效果,又研究出阳离子度更高、抑制效果更 好的新的阳离子聚丙烯--酰SP-Ⅱ和CHM,小分子有机阳离子 NW -1和CLM;含阳离子基团的降滤失剂CHSP、CLG,降粘剂 GN - 1 和低荧光防塌剂 WFT - 666 ;阳离子乳化沥青 CEA 等。由 这些处理剂可组配成效果更好的阳离子聚合物钻井液,该钻井液 在塔里木盆地、渤海、南海、冀东等油田近200口深井、超深井、 水平井中使用,最高密度达2.3g/cm3(英科1 井) ,在抗温、抗盐、 润滑、稳定井壁等方面均取得较好的效果。
①强的抑制性与封堵作用。MEG分子通过其亲 水羟基可以吸附在井壁和岩屑上形成半透膜, 半透膜的完善程度和MEG加量成正比。此外, 该钻井液能很快形成低渗透率的坚硬滤饼,其 不溶颗粒可以起到桥堵作用。因而该钻井液具 有良好的稳定井壁作用。 ②良好的润滑性能。国外的 AMBAR 钻井液公 司用MEG作为润滑剂,按API RP-13B润滑性能 评价程序测定其润滑系数为 0.06 。国外已成功 地使用 MEG 钻井液钻进井斜角为 60º 的大斜度 井和水平井。
②硅酸盐钻井液作用机理的研究 国外对硅酸盐钻井液的作用机理进行了系统的 研究,近年来石油大学又对其进行了更深入的 研究,综合它们的研究成果可得出以下结论。 1) 硅酸盐在水中可以形成不同大小的颗粒-离 子状态的、胶体状态的和分子状态的,这些颗 粒通过吸附、扩散等途径结合到井壁上,封堵 地层孔喉与裂缝。 2) 进入地层的硅酸根与岩石表面或地层水中的 钙镁离子发生反应形成硅酸钙沉淀,覆盖在岩 石表面起封堵作用。
国内外深井超深井钻井液技术现状及发展趋势
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钻井液体系
国内外钻井液技术发展概述(2012-05-2711:05:36)摘要:本文主要论述了国内外钻井液的发展状况及发展趋势,介绍了近年来国内外发展起来的16种新型钻井液技术,国内外钻井液技术仍以抗高温、高压、深井复杂地层的钻井液技术为主攻目标,指出了钻井液处理剂的发展方向是高效廉价、一剂多效、保护油气层、尽可能减轻环境污染,并寻求技术更先进、性能更优异、综合效益更佳的钻井液体系及钻井液处理剂。
对钻井液技术发展进行了展望,由于深井、复杂井、特殊工艺井以及特殊储藏的开发、环境保护的重视,对钻井液完井液的要求越来越高,所以抗高温、高压、深井复杂地层、油气层保护仍是钻井液完井液技术发展的重要方向。
关键词:钻井液技术发展一、国内外钻井液技术新发展概述钻井液作为服务钻井工程的重要手段之一。
从90年代后期钻井液的主要功能已从维护井壁稳定,保证安全钻进,发展到如何利用钻井液这一手段来达到保护油气层、多产油的目的。
一口井的成功完井及其成本在某种程度上取决于钻井液的类型及性能。
因此,适当地选择钻井液及钻井液处理剂以维护钻井液具有适当的性能是非常必要的。
钻井液及钻井液处理剂经过80年代的发展高潮以后,逐渐进入稳定期,亦即技术成熟期。
可以认为,由于钻井液及钻井液处理剂都有众多的类型及产品可供选择,因此现代钻井液技术已不再研究和开发一般钻井液及钻井液处理剂产品,而是在高效廉价、一剂多效、保护油气层、尽可能减轻环境污染等方面进行深入研究,以寻求技术更先进、性能更优异、综合效益更佳的钻井液及钻井液处理剂。
1.抗高温聚合物水基钻井液所使用的聚合物在其C-C主链上的侧链上引入具有特殊功能的基团如:酰胺基、羧基、磺酸根(S03H)、季胺基等,以提高其抗高温的能力。
不论是其较新的产品,如磺化聚合物P OLYDRILL,或早己生产的产品如S.S.M.A.(磺化苯乙烯与马来酸酐共聚物)均是如此,并采取下列措施:①利用表面活性剂的两亲作用来改善钻井液的抗温性;②抗氧化剂可以大幅度提高磺化聚合物抗高温降滤失剂的高温稳定性能。
国内外钻井新技术和发展趋势
2.大位移井钻井技术及其应用
大位移井是在定向井、水平井技术之后又出现的一种特殊钻井技术,是指水平 位移深度与垂直深度之比大于2.0以上的定向井和水平井;当比值大于3时,则称为 是特大位移井。
第二阶段(1976~1985年):
1976年4月30日,我国第一口超深井(井深6011M)在四川完成,标志着我 国钻井工作由打深井进一步发展到打超深井。
从1976年开始,我国每年都打深井,并且数量逐步增加,由1976年完成3口 上升到1985年完成29口。
在这个阶段中,除完成170口深井外,还完成了10口超深井,其中包括井深 超过7000M的2口超深井(四川关基井,7175M;新疆固2井,7002M),这是我 国深井超深井钻井的初步发展阶段。
开采油气,提高油气采收率 形成油气到地面的通道。 油田开采后期钻注水或注气井。
3. 钻井在石油工业中的地位
钻井工程是石油工业的支柱,是油气勘探和开发取得突破的手段。
4. 钻井的作用
钻井的作用不再是单纯的创造油气通道,而且是提高油气产量和提高 采收率的重要手段。
特殊工艺井的应用给石油工业的发展开辟了崭新的局面,带来了巨大 的经济效益。
(6)国外深井和超深井技术发展
国外超深井钻井技术发展主要集中在钻机、钻头、井下工具、钻井泥浆 等方面: 超深井钻机功率大、性能好、自动化程度高、配套设备性能可靠,从而在 装备上为快速打好深井提供了物质上的准备。 钻头质量好、品种全、选型合理,可获得钻头耗用数少、钻井进尺多、钻 井速度快的好效果。 钻井液具有良好的热稳定性、润滑性和剪切稀释特性、固相含量低、高压 失水量低、可抗各种可溶性盐类和酸性气的污染。 运用井下动力钻具提高钻速、井身结构设计灵活、高强度钻杆等工具配套 齐全,使得国外超深井钻井速度快、事故少、成本低、效益好。
国内外钻井液技术的研究进展
1.4 环保型钻井液技术的有效应用此种钻井液技术在美国、欧洲等地区的利用率很高,能够发挥出环保的作用,降低了环境污染事故产生率,达到绿色钻井施工的目的[2]。
2 国内钻井液技术的发展状况说明相较于国外,国内在钻井液技术方面的发展时间较晚,与其存在着一定的差距。
近些年来,国内钻井技术得以不断发展,促使水平井和大位移井钻探数量与日俱增,针对钻井液技术的研究工作开始增多,其中阳离子水基钻井液和油包水钻井液的科学运用,能够达到一些结构特殊井筒进行钻井作业处理的需求。
尽管国内的钻井液技术较为落后,不过随着钻井技术开发速度的加快以及各类试验研究的数量不断变多,在部分技术方面在全球范围内处于领先的地位,非常值得大范围运用。
进行渗透膜钻井液技术的开发与研究,能够产生合成基钻井液与聚合醇类钻井液等等,而国外全新水基钻井液技术的出现,能够满足质量方面的需要,进行钻井现场运用时,能发挥出一定的作用。
我国所研发的成膜剂表现出半透明的状态,能对泥页岩出现的吸水膨胀情况加以有效抑制,成效非常明显[3]。
我国在超高温水基钻井液技术方面目前处于全球的领先地位,在研发出PAMS 磺酸盐聚合物之后,又开发出能在超高温钻井中运用的钻井液处理剂,获取良好的运用效果。
而有机盐盐水钻井液主要被应用到塔里木油田的试验中。
在欠平衡钻井液技术方面,对比国外,国内呈现出严重的滞后性。
基于泡沫与充气钻井液的前提下,国内加快了对低密度钻井液的研究速度,达到欠平衡钻井技术的需要。
而气体钻井液主要把氮气当成相应的循环流体,应用气体钻井液,使井筒相应的生产压差下降,减少了钻井作业的周期,达到对成本控制的效果。
3 针对钻井液相关认识的分析通过分析上述几类钻井液技术之后,能够了解钻井液技术的很多特征,形成了具体的认识:第一,必须对钻井液相应的油气层保护性能十分关注与重视。
探究钻井液技术的同时,要明确钻井液和钻井效率之间的关联,凸显出钻井效率的重要性。
第二,必须实现钻井液技术和有关学科之间的融合。
国内外钻井液技术发展现状
国内外钻井液技术发展现状钻井液技术是石油钻探的重要环节,近年来在国内外得到了广泛关注和发展。
以下是国内外钻井液技术发展现状的概述:1. 国内钻井液技术现状:近年来,我国钻井液技术取得了显著的进步。
通过持续研究和现场实践,国内钻井液技术在多个方面取得了新的进展。
在钻井液体系方面,研究者们关注提高钻井液的抑制性,适用于页岩气水平井和强水敏性易塌地层,以及深井超深井、海洋深水钻井的需要。
此外,还开展了新的研究和应用探索,尤其是近油基钻井液的成功应用,为水基钻井液部分替代油基钻井液奠定了基础。
在钻井液材料方面,国内研究者重视低成本钻井液开发,简化钻井液配方,完善钻井液固相控制技术等。
此外,还针对不同地层和钻井条件,研发了微泡钻井液、强封堵钻井液、环保钻井液和无土/固相水基钻井液等。
2. 国外钻井液技术现状:国外钻井液技术发展较为成熟,主要体现在以下几个方面:(1)水基钻井液:国外水基钻井液研究主要聚焦于提高钻井液的抑制性、抗污染能力和稳定性,以适应复杂地层和环境敏感地区的钻井需求。
(2)油基钻井液:油基钻井液在国外得到了广泛应用,特别是在深井、海洋钻井等领域。
研究者关注提高油基钻井液的性能,如抗高温、抗盐、抗钙等特性。
(3)合成基钻井液:合成基钻井液在国外研究较为成熟,如烃类合成基钻井液、生物质合成基钻井液等。
这些钻井液具有优良的性能,可适应不同钻井条件。
(4)环保钻井液:随着环保意识的提高,国外研究者关注开发环保型钻井液,以减少钻井液对环境的影响。
总之,国内外钻井液技术均在不断发展,研究方向主要集中在提高钻井液的性能、降低钻井液成本、开发环保型钻井液等方面。
未来钻井液技术将继续朝着高效、环保、智能化的方向发展。
国内外钻井液的发展现状及趋势
国内外钻井液的发展现状及趋势第一章钻井液概述第一节钻井液的类型与组成第二节钻井液的其它方面第三节钻井液工作原理及技术介绍第二章国内外钻井液的发展现状第一节国内外钻井液的发展历史第二节国内外钻井液的发展现状第三章国内外钻井液的应用前景第一节国内外钻井液的比较及发展趋势第二节新型钻井液技术第四章结论摘要:本文主要论述了国内外钻井液的发展现况及趋势,介绍了近年来国内外发展起来的新型钻井液技术,国内外钻井液技术仍以抗高温、高压、深井复杂地层的钻井液技术为主攻目标,指出了钻井液处理剂的发展方向是高效廉价、一剂多效、保护油气层、尽可能减轻环境污染,并寻求技术更先进、性能更优异、综合效益更佳的钻井液体系及钻井液处理剂。
对钻井液技术发展进行了展望,由于深井、复杂井、特殊工艺井以及特殊储藏的开发、环境保护的重视,对钻井液完井液的要求越来越高,所以抗高温、高压、深井复杂地层、油气层保护仍是钻井液完井液技术发展的重要方向。
关键词:钻井液现状趋势第一章钻井液概述钻井液(Drilling Fluids)是指油气钻井过程中以其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体的总称。
钻井液又称作钻井泥浆(Drilling Muds),或简称为泥浆(Muds)。
第一节钻井液的类型与组成一.钻井液的类型随着钻井工艺技术的不断发展,钻井液的种类越来越多。
目前国内外对钻井液有各种不同的分类方法。
其中较简单的分类方法有以下几种:按其密度大小可分为非加重钻井液和加重钻井液。
按与粘土水化作用的强弱可分为非抑制性钻井液和抑制性钻井液。
按其固相含量的不同,将固相含量较低的叫做低固相钻井液,基本不含固相的叫做无固相钻井液。
然而,一般所指的分类方法是按钻井液中流体介质和体系的组成特点来进行分类的。
根据流体介质的不同,总体上分为水基钻井液、油基钻井液和气体型钻井液等三种类型,后来又出现了一类合成基钻井液。
由于水基钻井液在实际应用中一直占据着主导地位,根据体系在组成上的不同又将其分为若干种类型。
国内外钻井液技术发展态势(延伸版)
钻井液技术发展态势简论石油大学钻井学科组执笔人:鄢捷年一九九八年十月钻井液技术发展态势一、钻井液技术的重要性与发展阶段钻井液工艺技术是油气钻井工程的重要组成部分,它在确保安全、优质、快速钻井中起着关键性的作用。
钻井液在钻井过程中最基本的功用可概括为以下方面∶1、保证安全、优质、快速钻进(1) 清除井下岩削并携带至地面;(2) 对地层施以足够的反压力,防止地层流体进入井内;(3) 保持井眼稳定;(4) 冷却与润滑钻具、钻头;(5) 传递水功率2、保护油气层,取全取准各种资料(1)对油气层不发生损害作用(2)有利于地层测试,不影响地层评价;(3)对钻井人员及环境不发生伤害和污染;(4)对井下工具及地面装备不腐蚀或减轻腐蚀;一般情况下,钻井液成本只占钻井总成本的7~10 %,然而先进的钻井液技术往往可以成倍地节约钻时,从而大幅度地降低钻井成本,带来十分可观的经济效益。
国外钻井液技术的发展大致经历了以下几个阶段:1、1914~1916年,清水作为旋转钻井的洗井介质,即开始使用“泥浆”。
2、从20~60年代,以分散型水基钻井液为主要类型的阶段在这期间,经历了从细分散体系向粗分散体系的转变,同时也出现了早期使用的油基泥浆和气体型钻井流体。
其中有代表性的技术措施包括:(1)1921~1922年,重晶石和氧化铁粉开始用作加重材料;(2)1926年,开始使用膨润土作为悬浮剂;(3)1930年,研制出最早的泥浆处理剂 -- 丹宁酸钠;(4)1931~1937年,研制出各种泥浆测量仪器,提出了对泥浆性能控制的要求;(5)1944~1945年,Na-CMC(钠羧甲基纤维素)作为降滤失剂,开始应用于钻井液中;(6)1955年,FCLS(铁铬木质素磺酸盐)作为稀释剂,开始应用于钻井液中;(7)从60年代开始,石灰钻井液、石膏钻井液和氯化钙钻井液等粗分散水基泥浆体系开始广泛使用。
3、70年代以后,以聚合物不分散钻井液为主要类型的阶段聚合物钻井液是国外水基钻井液发展最迅速的一类,它的出现标志着钻井液工艺技术进入了科学的发展阶段。
国内外钻井液技术进展及对钻井液的有关认识
国内外钻井液技术进展及对钻井液的有关认识经济的不断发展带动石油勘探开发技术的不断提高,对钻井液提出了更高的要求,现如今国内外的一些公司相继研制并推广了聚合醇钻井液、正电胶钻井液、甲酸盐钻井液、稀硅酸盐钻井液和微泡钻井液等具有国际先进水平的水基防塌钻井液新体系、具有强大环保性能的第二代合成基钻井液和逆乳化钻井液新体系,为了能够推进国内外钻井液技术研究进程,需要对钻井液产生深刻的认识,本文便主要讲述了推进国内外钻型液技术进展及对钻井液有关认识的相关措施,以此来供相关人士参考与交流。
标签:钻井液;进展以及相关认识;具体措施引言:石油勘探开发技术的不断发展带动深井,超深井以及特殊工艺井钻探越来越多,给钻井液提出了更高的要求,为了促进石油勘探开发技术的进一步发展,国内外相关专家研发了具有相当强大环保功能的钻井液技术,对钻井液技术的研究以及应用进入了一个新的发展阶段,为之后的钻井液技术的研究提供了一个明确的方向。
一、充分认识处理剂的重要性在掌握与学习国内外钻井液技术的时候首先应该明确钻井液体系的进一步依赖于新型钻井液处理剂的出现,对此要对新型处理剂的研究与开发采用极其重视的态度,保证钻井液处理剂的质量和水平。
经过调查可以发现现如今,钻井液技术处理剂的质量呈现出参差不齐的现象,产生质量问题的主要原因是多方面的,既有处理剂定价过低的原因,同时也有生产厂家自身的因素,对此为了保证钻井液处理剂的质量需要从多方面角度进行思考与探索。
在研发钻井液处理剂的过程中需要始终坚持负责的态度,做好处理剂的质量关,以此来避免由于人际关系带来的处理剂质量下降的问题,在把控处理剂质量的过程中应该从生产供应和用户多方面进行共同把关,保证处理剂的质量和纯度。
其次要做好环境保护对处理剂的要求,在研究与开发处理剂的过程中应该始终坚持环境保护的目的,对处理剂当中的铬元素进行有效的控制,减少处理剂当中的有害物质对环境的污染。
最后便需要做好处理剂的检测工作,在进行检测的过程中要格外重视处理剂的钻井液性能检测,由于现如今检测方法与标准具有一定的局限性,为了能够更加准确的检测处理剂的质量与功效便需要根据实际情况统一处理剂产品的质量检测标准与检测方法,在保证质量的基础上提高检测效率[1]。
国内外钻井液技术发展概述
国内外钻井液技术发展概述随着石油工业的发展,钻井液技术也得到了快速的发展。
钻井液是钻井过程中不可或缺的一部分,它不仅能够冷却钻头,还能够将钻屑带出井口,同时还能够稳定井壁,防止井壁塌陷。
本文将从国内外两个方面对钻井液技术的发展进行概述。
国内钻井液技术发展概述中国的钻井液技术起步较晚,但是在近年来得到了迅速的发展。
在过去,中国的钻井液技术主要依赖进口,但是随着国内石油工业的发展,国内钻井液技术也得到了快速的发展。
目前,国内钻井液技术已经能够满足国内大部分油气田的需求。
在国内,钻井液技术的发展主要集中在以下几个方面:1. 钻井液体系的优化随着国内油气田的勘探深入,井深越来越深,井壁稳定性越来越差,因此需要更加复杂的钻井液体系来满足需求。
目前,国内的钻井液体系已经发展到了复杂的水基、油基和气基钻井液体系。
钻井液的性能直接影响到钻井效率和钻井质量。
因此,国内的钻井液技术也在不断地提高钻井液的性能,包括降低钻井液的黏度、提高钻井液的渗透性、提高钻井液的抗污染能力等。
3. 钻井液环保性的提高随着环保意识的不断提高,国内的钻井液技术也在不断地提高钻井液的环保性。
目前,国内已经开发出了一系列环保型钻井液,包括生物降解型钻井液、无毒型钻井液等。
国外钻井液技术发展概述国外的钻井液技术发展比国内要早,目前已经发展到了比较成熟的阶段。
在国外,钻井液技术的发展主要集中在以下几个方面:1. 钻井液体系的优化国外的钻井液技术已经发展到了非常复杂的水基、油基和气基钻井液体系。
同时,国外的钻井液技术还在不断地优化钻井液的配方,以满足不同地质条件下的钻井需求。
国外的钻井液技术在钻井液性能的提高方面也非常成熟。
目前,国外的钻井液技术已经能够提高钻井液的渗透性、降低钻井液的黏度、提高钻井液的抗污染能力等。
3. 钻井液环保性的提高国外的钻井液技术在环保性方面也非常成熟。
目前,国外已经开发出了一系列环保型钻井液,包括生物降解型钻井液、无毒型钻井液等。
国内外钻井新技术
国内外钻井新技术近年来,随着技术的不断进步和创新,钻井行业也在不断发展和改进。
国内外的钻井新技术为石油行业带来了一系列的变革和突破,提高了井下作业效率和安全性,同时也为石油资源的开发和利用提供了更多可能。
本文将介绍一些国内外的钻井新技术。
一、方向钻井技术方向钻井技术是一种将钻孔轨迹控制在特定方向上的技术。
通过控制钻头的转向和位移,可以实现沿着特定曲线或弯曲路径钻井。
方向钻井技术不仅克服了地下环境复杂、井筒曲率大的困难,还可以实现多井平台共井探采、延伸井筒水平段等操作。
随着电子技术的发展,方向钻井技术的应用范围越来越广,包括水平井、水平井作业、多级水平井等。
这些技术在增加生产量和提高油井效率方面发挥了重要作用。
二、超深井技术超深井技术是指在3000米以上的井深范围内进行的钻井活动。
随着石油产量的减少和需求的增加,油气资源的勘探正逐渐向更高的深度延伸。
超深井技术的发展为深水勘探和开发提供了技术支持。
超深井技术不仅需要解决高温、高压等环境带来的挑战,还要应对地质条件复杂、井筒稳定性差等问题。
目前,超深井技术已经在国外许多油气领域得到应用,为石油产业的进一步发展提供了可能性。
三、无人化作业技术无人化作业技术是指通过自动化和遥控技术,实现钻井过程的机械化、自动化和智能化。
这种技术可以有效降低作业风险,提高作业效率,同时减少人力资源的消耗。
通过无人化作业技术,可以实现钻头的自动定位和导航、钻井过程的自动监控和调整等功能。
无人化作业技术已经在国外得到广泛应用,不仅提高了作业效率,还减少了事故和人员伤亡的风险。
四、密封技术密封技术是保证井眼、井口等部位的密封性能,防止井筒变形、渗漏等问题的技术。
密封技术是钻井过程中的重要环节,直接影响到井筒的稳定性和效果。
随着深水、超深水钻井的推进,密封技术的研究和应用变得尤为重要。
密封技术的发展可以通过新材料、新密封技术以及更精确的施工操作来实现。
目前,国际上已经开展了一系列的研究,提出了一些创新的密封技术方案。
国内外前沿钻井液技术发展简介-
中国石油西部钻探工程公司
钻井液流变性能
钻井液的流变性能是钻井液在流动过程的剪切稀释性和静止状态 下触变性的流体力学表现,主要由粘度、表观粘度、塑性粘度、动切 力和静切应力等流变参数表示。 剪切稀释性是指在恒温恒压条件下,流体的有效粘度随着剪切速率的 增加而降低的现象 触变性是流体内部的粘土粒子因其物化原因形成的网架结构力。静止 后,粘土粒子为了满足表面静电饱和,在自由能最小部位自行排列而 形成凝胶结构。搅拌时,凝胶结构随搅拌时间延长而逐步被拆散。
中国石油西部钻探工程公司
4)失水造壁性对钻井作业的影响 在钻井作业中,失水量过大会产生两个害处:①导致水敏性泥页岩缩径、 垮塌;②导致油气层内粘土水化膨胀使产层渗透率下降,从而损害油气 层。 泥饼过厚也至少产生两个害处:①井径缩小,引起起下钻遇阻遇卡;② 泥饼粘附卡钻。因此生产现场上要求泥饼薄、密、韧;失水量适当(并 非越小越好)。
1.碱度调整剂(Alkalinity Control)
2.杀菌剂(Bactericides)
3.除钙剂(Calcium Remover) 4.缓蚀剂(Corrosion Inhibitor) 5.消泡剂(Defoamers)
➢钻井液处理剂消耗量占了油田化学 剂总量50%左右,说明了钻井液处理
6.乳化剂(Emulsifiers) 7.降滤失剂(Filtration Reducer)
❖ 塑性粘度(PV) PV=Φ600-Φ300
中国石油西部钻探工程公司
动切力
❖ 动切力是指泥浆在层流流动时,粘土颗粒之间及高聚合物分子之间的 相互作用力(形成空间网架结构应力)。影响动切力的因素是泥浆中 的固相含量、分散度、粘土粒子的ξ电位和水化程度,粘土粒子吸取 处理剂的情况以及高分子聚合物的使用等。
国内外深水钻井液技术进展
国内外深水钻井液技术进展摘要:我国社会经济的不断发展与进步,人们的生活水平也在逐渐提高。
使我国深水钻井工程的也迅速崛起,同时也增加了它的竞争力,使井漏问题不断涌现,导致大量钻井液逐渐流失,严重影响了钻井工程的发展。
基于此,提出了有效的解决对策和技术手段。
下文对国内外深水钻井液技术进展进行了深入性的分析。
关键词:深水钻井液技术;防漏堵漏近些年,科学技术的发展,对油气资源的需求量在逐渐提高,加大了对油气资源的开发和利用,使深水油气资源受到了社会各界的关注和重视。
深水井目前面临着温度低、高压、密度窗口窄井漏等众多技术的挑战,同时也给钻井液提出了更高的要求和标准,需要结合实际情况制定完善的实施对策,进而提高钻井工程的施工效率,降低井漏、卡钻等各种难题的发生率,从而为我国油田企业获取最大的经济效益。
一、深水钻井液面临的挑战和相关的技术措施(一)、温度低深水井几百米以上的海水段的温度会随着水深的不断增加而逐渐降低,在通常情况下,达到1000m的深水泥线,其附近的温度一般都在4℃左右,有部分地方的温度比泥线的温度还低。
为此,深水井钻井作业时,钻井液经过隔水段之后,可以在热交换的作用下使其循环的温度逐渐降低[1]。
较低的温度会使钻井液变得更加粘稠,这样就会出现糊筛跑浆的异常现象,在此基础上循环的当量密度也会随之不断的增加,在套管鞋位置上非常容易出现压漏的现象。
对于深水低温度的挑战,需要采用低分子量聚合物对钻井液的低温流变性进行合理化的控制和调整。
除此之外,在现场施工的过程中还需要采用水力学软件的作用进行实时计算,并对循环当量密度的实际变化情况进行全面的监测。
(二)、大尺寸井眼携岩深水井隔水管的直径一般为533.4 mm,该直径为下部井段的1.57倍。
钻井液一旦上返时就会出现环控面积增大的现象,这样就会降低上返的速度。
为此,需要采用有效的方法对大尺寸井眼进行有效的清洁。
在实际操作过程中不仅需要有效改善钻井液的流变性,还需要结合隔水管的性能和特征配备相应的增压泵,以此来更好的增加钻井液的环空返排速度。
国内外钻井液技术发展概述
胜利石油管理局钻井工程技术公司山东东营摘要:本文主要论述了国内外钻井液的发展状况及发展趋势,介绍了近年来国内外发展起来的16种新型钻井液技术,国内外钻井液技术仍以抗高温、高压、深井复杂地层的钻井液技术为主攻目标,指出了钻井液处理剂的发展方向是高效廉价、一剂多效、保护油气层、尽可能减轻环境污染,并寻求技术更先进、性能更优异、综合效益更佳的钻井液体系及钻井液处理剂。
对钻井液技术发展进行了展望,由于深井、复杂井、特殊工艺井以及特殊储藏的开发、环境保护的重视,对钻井液完井液的要求越来越高,所以抗高温、高压、深井复杂地层、油气层保护仍是钻井液完井液技术发展的重要方向。
关键词:钻井液技术发展一、国内外钻井液技术新发展概述钻井液作为服务钻井工程的重要手段之一。
从90年代后期钻井液的主要功能已从维护井壁稳定,保证安全钻进,发展到如何利用钻井液这一手段来达到保护油气层、多产油的目的。
一口井的成功完井及其成本在某种程度上取决于钻井液的类型及性能。
因此,适当地选择钻井液及钻井液处理剂以维护钻井液具有适当的性能是非常必要的。
钻井液及钻井液处理剂经过80年代的发展高潮以后,逐渐进入稳定期,亦即技术成熟期。
可以认为,由于钻井液及钻井液处理剂都有众多的类型及产品可供选择,因此现代钻井液技术已不再研究和开发一般钻井液及钻井液处理剂产品,而是在高效廉价、一剂多效、保护油气层、尽可能减轻环境污染等方面进行深入研究,以寻求技术更先进、性能更优异、综合效益更佳的钻井液及钻井液处理剂。
1.抗高温聚合物水基钻井液所使用的聚合物在其C-C主链上的侧链上引入具有特殊功能的基团如:酰胺基、羧基、磺酸根(S03H)、季胺基等,以提高其抗高温的能力。
不论是其较新的产品,如磺化聚合物Polydrill,或早己生产的产品如S.S.M.A.(磺化苯乙烯与马来酸酐共聚物)均是如此,并采取下列措施:①利用表面活性剂的两亲作用来改善钻井液的抗温性;②抗氧化剂可以大幅度提高磺化聚合物抗高温降滤失剂的高温稳定性能。
论国内外钻井技术以及发展趋势
论国内外钻井技术以及发展趋势摘要:随着科学技术的发展,网络化、信息化的普及,中国的钻井技术也在不断的发展着。
虽然五十年代后我国钻井技术已经有了显著的提高,但是与西方发达国家相比仍然处在较低水平。
如何提高钻进技术,改变钻井技术的现状,满足现代化钻井技术的需求,已经成为石油钻井领域值得思考的问题。
钻井技术从上世纪末至今已经历了经验钻井、科学化钻井、自动化智能钻井3个发展阶段。
美国、西欧等西方发达国家一直处于钻井技术的前沿,完成了大批超深井、高难度定向井、水平井、径向井、分枝井。
关键词:钻井国外发展一、中国石油钻井技术概况五十年代的时候,我国就发展了喷射式钻井技术、丛式井钻井技术及高效钻头技术、井控技术、保护油气层技术等先进技术。
然而这些只是些单一的技术。
二十世纪八十年代到至今一直采用的都是科学的钻井技术。
随着科学技术的发展,及网路化、智能化的发展,为这一时期的钻井技术带来了新的动力不仅发展了井下信息实施检测技术,实现了钻井过程中的地址参数、钻井参数和井参数的实时测量、分析和控制,也开发了惊吓导向和闭环钻井系统,业发展了有利于新发现新油气层和提高油田采收率新钻井技术和方法,如欠平衡压力钻井、水平井钻井等。
虽然我国在钻井技术上取得了一些成就,但是随着我国钻井地域及井深的不断变化,现有的钻井技术出现了一些难度,特别是在深口井钻井技术上。
这一钻井技术是在五十年代才逐渐成型的,与发达国家相比还是有一定的差距的。
这种钻井技术是代表着一个国家钻井技术水平,是钻井技术的标志。
这种钻井技术是极为复杂的,其适用性及配套方面的问题,影响着可持续发展,同时其也是制约着我国钻井技术发展的限制性条件。
国外比较成熟的钻井技术二、国外石油钻井技术1、大位移井钻井技术大位移井(Extended Reach Drilling,简称ERD)是指水平位移深度(HD)与垂直深度(TVD)之比大于2.0以上的定向井或水平井;当比值大于3时,则称为特大位移井。
国内外钻井新技术
连续管钻井技术
2、连续管钻井地面配套设备的重大改进 • 改进型连续管注入头 • 数据采集系统 • 工艺控制系统 • 电缆安装系统 • 特制设备
3、连续管钻机的设计创新
1)Galileo连续管钻机
贝克休斯公司的Galileo 连续管钻机采用模块化设计, 钻机作业可由计算机控制。 该混合钻机可用连续管或钻 杆进行常规侧钻、过油管侧 钻、欠平衡钻井、小井眼勘 探钻井等多种作业
套管钻井技术把钻井和下套管合并成一个作 业过程,钻头和底部钻具组合的起下用钢丝绳在 套管内进行,不再需要常规的起下钻作业。
套管钻井技术的适用情况
套管钻井为在一些复杂和特定条件下钻井提供了一种可选择的 方案,但并不能完全取代常规钻井,套管钻井特别适用于下列情况: 1)易坍塌、不稳定及不确定地层; 2)低压易漏失地层; 3)高压地层; 4)边远、海上及交通不便地区钻井; 5)在陆地钻井时,适合3000米以内的软到中软地层;
。 钻井系统并投入商业应用
连续管超高压钻井系统 高压射流切割出的沟槽
高压装备
• 高压马达(68.95MPa) • 高强度连续管
壁厚:5.16mm 外径:50.8mm 破裂强度:136.52MPa
• 高压钻头 • 高压水龙头(103.43MPa)
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
• 兰德马克公司三维实时可视化钻井软件 • BP可视化中心的三维可视化钻井设计软件 • BP可视化中心的三维可视化“侧钻优化工具”
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
国外钻井液技术发展概况-陈二丁
二、国内外钻井液完井液新技术简要介绍
自动控制各类固控设备的开启运转, 自动控制各类固控设备的开启运转,自动分 析固相含量的组分; 析固相含量的组分; 自动添加泥浆处理剂, 自动添加泥浆处理剂,自动控制加药速度 (如在一个循环周内加入定量的药品,加重剂 , 如在一个循环周内加入定量的药品, 如在一个循环周内加入定量的药品 加重剂), 并能自动连续测量显示主要泥浆性能的指标; 并能自动连续测量显示主要泥浆性能的指标; 可随时提供压井泥浆, 可随时提供压井泥浆,节省了为压井而 准备的储罐及泥浆。 准备的储罐及泥浆。可谓集所有泥浆作业于一 身,对于海上高温高压钻井地区多了一个有利 的助手。 的助手。
国内外钻井液技术发展概述
国内外钻井液技术发展概述钻井液是在石油勘探开发中不可或缺的一项技术,它不仅用于冷却和润滑钻头,还能控制井壁稳定、输送钻屑、调整井内压力等。
在过去的几十年里,国内外钻井液技术取得了重大的进展和创新。
本文将对这些发展进行概述。
随着油气勘探的深入,深水、超深水钻井液技术得到了显著的提升。
传统的钻井液在深水钻井中面临着温度高、压力大、井深深等问题,无法满足需求。
因此,研究人员开发了一系列适用于深水环境的新型钻井液。
例如,高密度碱性钻井液具有良好的高温高压稳定性和抗盐抗硬水性能,在深水钻井中发挥了重要作用。
环境友好型钻井液的研究也取得了重要进展。
传统的钻井液中含有大量的有机溶剂和毒性物质,对环境造成了严重污染。
为了保护环境和可持续发展,国内外科学家们不断探索开发环境友好型钻井液。
例如,水基钻井液利用水作为基质,不含有机溶剂和毒性物质,对环境影响小。
此外,新型无毒钻井液的研发也取得了重要突破,有效降低了对环境的污染。
纳米技术在钻井液领域的应用也得到了广泛关注。
纳米技术的引入可以改善钻井液的性能,提高其稳定性和流变性。
例如,纳米颗粒可以增加钻井液的黏度和扩散性,提高其在井壁稳定和输送钻屑方面的效果。
此外,纳米材料还可以用于改善钻井液的流变性能,提高其适应不同地层的能力。
国内外钻井液技术还在改进和创新中不断发展。
例如,高温高压钻井液技术、超临界二氧化碳钻井液技术、气体钻井液技术等都是国内外研究的热点。
这些技术的发展将进一步提升钻井液的性能和效率,促进油气勘探开发的进展。
总的来说,国内外钻井液技术在过去几十年里取得了显著的进展和创新。
深水、超深水钻井液技术的发展、环境友好型钻井液的研究、纳米技术的应用以及其他创新技术的出现,都为钻井液技术的发展带来了新的机遇和挑战。
随着科学技术的不断进步和勘探开发的深入,相信钻井液技术将在未来继续取得更大的突破和发展。
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15.温度稳定剂(Temperature stability)
16.降粘剂(Thinner)
17.合成基(Synthetic base)
18.提粘剂(Viscosifiers)
19.加重材料(Weighting materials)
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钻井液性能
钻井液的流变性能和失水造壁性能是保证钻井作业正常进行的两项 基本工艺性能。这两项性能对于提高钻进速度,保持井下安全,保护 油气储集层,降低钻井成本都有着直接影响。 一、钻井液的流变性能 二、钻井液的失水造壁性能 三、钻井液的其它性能
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钻井液流变性能
钻井液的流变性能是钻井液在流动过程的剪切稀释性和静止状态 下触变性的流体力学表现,主要由粘度、表观粘度、塑性粘度、动切 力和静切应力等流变参数表示。 剪切稀释性是指在恒温恒压条件下,流体的有效粘度随着剪切速率的 增加而降低的现象 触变性是流体内部的粘土粒子因其物化原因形成的网架结构力。静止 后,粘土粒子为了满足表面静电饱和,在自由能最小部位自行排列而 形成凝胶结构。搅拌时,凝胶结构随搅拌时间延长而逐步被拆散。
中国石油西部钻探工程公司
国内外前沿钻井液 技术简介
2013年1月
中国石油西部钻探工程公司
一、钻井液发展现状 二、钻井液技术挑战与新发展 三、国内外钻井液技术差距与发展趋势 四四、、需油要基做钻的井几液项技工术作
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中国钻井液技术发展概述
钻井液服务于钻井工程。它直接关系着钻井质量的优劣、速度的快慢、采油的多少、 甚至钻井工程的成功与失败。因此,被誉为钻井的“血液”。
钻井液功用
钻井液的功用体现在油气井钻井、完井的两个方面,即在整个钻进过程中, 要保持安全优质快速低成本钻井;在进入油气层时,要具有保护储层的作用。
在钻井方面,钻井液的主要功用有: (1)清洗井底,携带岩屑。 (2)冷却、润滑钻头和钻柱。 (3)形成泥饼,保护井壁。 (4)控制和平衡地层压力。 (5)悬浮岩屑和加重材料。 (6)提供所钻地层的地质资料。 (7)传递水功率。 (8)防止钻具腐蚀。
❖ 塑性粘度(PV) PV=Φ600-Φ300
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动切力
❖ 动切力是指泥浆在层流流动时,粘土颗粒之间及高聚合物分子之间的 相互作用力(形成空间网架结构应力)。影响动切力的因素是泥浆中 的固相含量、分散度、粘土粒子的ξ电位和水化程度,粘土粒子吸取 处理剂的情况以及高分子聚合物的使用等。
1.碱度调整剂(Alkalinity Control)
2.杀菌剂(Bactericides)
3.除钙剂(Calcium Remover) 4.缓蚀剂(Corrosion Inhibitor) 5.消泡剂(Defoamers)
➢钻井液处理剂消耗量占了油田化学 剂总量50%左右,说明了钻井液处理
6.乳化剂(Emulsifiers) 7.降滤失剂(Filtration Reducer)
解放初期,我国的钻井液技术非常落后,当时对处理浅层松软粘土造浆和水泥侵都力 不从心。解放后,随着中国石油勘探工作的迅速展开,钻井液技术也迅速地发展了起 来。1983年改革开放以后,对照世界钻井液技术发展,我们开始有计划地发展钻井液 技术。随着“七五”、“八五”国家科研攻关计划开始实施,为配合钻井工程方面开 展的“定向井、丛式井钻井技术”、“水平井钻井技术”等课题的完成,钻井液技术 进行了“新体系”的研制和机理的攻关,取得了多项突出成果。如“阳离子水基钻井 液”、“两性离子水基钻井液”、“正电胶水基钻井液”、“饱和盐水钻井液”、 “超高密度水基钻井液”、“油包水钻井液”、以及90年代后发展的“聚合醇水基钻 井液”、“甲酸盐水基钻井液”、“合成基钻井液”等,钻井液处理剂已发展到19大 类200多个品种。全国十几个陆上油田和中海油总公司都有钻井液技术公司和研究机 构,钻井液专业队伍日益状大,并与国际有着广泛的联系和交流,使中国钻井Flocculants)
9.发泡剂(Foaming)
10.堵漏材料(Lost circulation Material)
11.润滑剂(Lubricant)
12.解卡剂(Pipe-freeing agent)
13.页岩抑制剂(Shale Inhibitor)
14.表面活性剂(Surfactant)
在保护油气储集层方面: 钻井液(此时称完井液)的功 用就是保护油气层渗透性,尽 量降低对原始油气层物化性质 的损害。
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钻井液组成
钻井液属于复杂的多相多级胶体-悬浮体分散体系。它既可以是固体分 散在液体中,或者是液体分散在另一种液体中,也可以是气体分散在液体 中,或者是液体分散在气体中所形成的分散体系。钻井液的基本成分由分 散相+分散介质+化学处理剂组成。
水基钻井液是由膨润土、水(或盐水)、各种处理剂、加重材料以及 钻屑所组成的多相分散体系。
油基钻井液是以水滴为分散相,油为连续相,并添加适量乳化剂、润 湿剂、亲油的固体处理剂(有机土、氧化沥青等)、石灰和加重材料等所 形成的乳状液体系。
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钻井液处理剂类种类
根据API/IADC方法
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钻井液流变性能参数
表观粘度
❖ 表观粘度由塑性粘度、动切力和流速梯度组成,它反映总的粘滞作用 ,是总粘度的意思。
❖ 表观粘度(AV) AV=1/2Φ600
塑性粘度 ❖ 反映泥浆层流时泥浆中网架结构的破坏与恢复处于动平衡时,悬浮粒
子之间、悬浮粒子与液相之间,以及连续液相的内摩擦总和影响塑性 粘度的主要因素是固相含量,固含越高塑性粘度越大,此外,粘土的 分散度和高分子增粘剂对塑性粘度也有影响。
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钻井液定义
定义:钻井液是指具有各种各样功能以满足钻井工程需要的循环 流体。有“钻井工程的血液”之称,又称为“泥浆”。 钻井液始终是为钻井工程服务的,它的发展与钻井工程的发展紧 密相关。 一口油气井钻井成功和钻井成本的减少在很大程度上取决于钻井 液的性质和性能。
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