钻井新工艺新技术
井筒钻井新技术介绍
钻井新技术介绍交流材料编写人：刘修善刘月军华北石油管理局钻井工艺研究院2001年11月目录一、水平井钻井技术·····························································································２二、分支井钻井技术·····························································································５三、大位移井钻井技术···························································································８四、地质导向钻井技术······················································································１１五、深井超深井钻井技术 ··················································································１４六、欠平衡钻井技术··························································································１８七、小井眼钻井技术··························································································２１八、连续油管钻井技术······················································································２４１石油作为一种主要的能源，一直是世界性产业革命的支柱。
钻井新技术-深井钻井技术
完钻。该井用时462天2小时30分，取心收获率达到70%，标志着我国石油天
然气超深井钻探工程技术处于世界先进水平. 尽管这些井距世界12869米的最 深井还有不小的距离，但拉开了我国超深井钻井向纵深发展的帷幕，标志着 我国加快了超深井钻井技术与勘探开发前进的步伐
黄河钻井总公司
中国深井钻井技术发展现状 亚洲最深探井——塔深1井
黄河钻井总公司
• 全球勘探开发投资快速增长，1990～2005年，勘探开发投资增长 一倍多 • 2006年钻井投资比2005年增加50% • 预计2007～2010年全球海上钻井投资将超过2500亿美元
世界石油天然气勘探开发投资额（亿美元） 1200 1000 800 659.07 600 400 200 0 1999年 2000年 2001年 2002年 2003年 2004年 2005年 176.52 103.49 588.7 498.46 359.28 249.16 472.16 326.95 431.88 314.44 486.01 331.12 383.82 412.59 552.57 599.97
日１４时３０分成功钻至井深７０２６米，４月２５日１７时顺利交井；钻井 周期７１７天０．５小时，建井周期７７２天１０小时３０分。
胜科１井不仅取全、取准了地质资料，地质上达到了勘探目的，而且检验了胜 利石油工程技术的实力，泥浆技术、固井水泥浆技术、测井技术实现了突破， 录井技术也有创新。 管理局副总工程师孙启忠分析认为，胜科１井的难点主要在盐膏层和超高温给 石油工程技术带来的一系列难题，有的甚至是世界级难题，这对钻井、钻井液 技术、测井技术、录井技术、钻完井技术是一次前所未有的挑战
俄罗斯 中国石油
4650 9027
4630 10454
石油钻井工艺技术
二、钻井装备及主要工具
2、主要工具-井口工具-B型钳
5、B型吊钳保养与维护 ①钳柄应无裂纹或焊缝；尾桩销及方头螺钉应齐全完好；钳 尾绳尺寸应符合标准，且无打结或严重断丝，两端紧固牢靠。 ②钳头上的各扣合钳开合灵活，扣合尺寸与钻具或套管尺寸 相符；轴销不能装反，固定销及背帽应齐全；钳牙及钳牙固 定销齐全，固定牢靠，钳牙磨损严重时应及时更换；扣合弹 簧应是专用部件。 ③吊钳水平度应合适。吊钳悬空时应水平，若吊钳前后不水 平，可用活动扳手调节吊杆下部的调节螺钉，顺时针转动， 吊钳钳头调高，逆时针转动，吊钳钳头降低；若吊钳左右不 水平，可用活动扳手调节吊杆上部的平衡梁使吊钳绳左右移 动。左低右高时让吊钳绳左移，反之，向右移。
（5）循环系统
固控设备
循环罐
水龙带
二、钻井装备及主要工具
（6）控制系统
司 控 房
二、钻装备及主要工具
2、主要工具-钻头
铣齿钻头
二、钻井装备及主要工具
2、主要工具-钻头
PDC钻头
二、钻井装备及主要工具
2、主要工具-钻头
PDC钻头
二、钻井装备及主要工具
三片卡瓦
多片卡瓦
安全卡瓦
二、钻井装备及主要工具
2、主要工具-井口工具-卡瓦
卡瓦作用、类型、结构 3、结构
铰链销钉 卡瓦手柄
卡瓦体
卡瓦牙
二、钻井装备及主要工具
2、主要工具-井口工具-卡瓦
4、卡瓦规范
（１）型号表示法
• • / • 额定载荷； kN 卡瓦名义尺寸； mm WT 表示钻铤卡瓦 WG 表示套管卡瓦 产品名称 W 表示钻杆卡瓦 例如： WT41/2~6-360表示能卡持114.3～152.4管径，最大载荷为360KN的 钻铤卡瓦。
现代钻井技术发展趋势
现代钻井技术发展趋势钻井技术是石油勘探开发中至关重要的环节。
随着石油需求的增加和传统油田开采难度的加大，现代钻井技术不断得到创新与改进。
本文将介绍目前现代钻井技术的发展趋势。
一、自动化技术的应用现代钻井平台越来越趋向自动化。
通过引入先进的传感器技术和数据处理系统，钻井作业可以实现全程自动化控制。
自动化技术的应用可以大大提高作业效率，降低人为操作的风险，减少人力资源的浪费。
目前，自动化钻井系统已经在一些油田实际应用，并取得了显著的效果。
二、智能化技术的发展随着人工智能和大数据技术的发展，智能化钻井技术逐渐成为现代钻井技术的发展方向之一。
通过采集和分析井下、井上各种数据，智能化钻井系统可以根据实时情况做出智能决策，优化钻井参数，提高钻井效率和安全性。
此外，智能化钻井技术还可以进行数据模拟和预测，帮助工程师更好地制定钻井方案，降低开采成本。
三、超深井钻探技术的突破随着传统油田资源逐渐枯竭，为了满足能源需求，超深井钻探技术成为了发展的重点。
超深井钻探技术是指对井深超过5000米的油气井进行钻探和开发。
由于钻井深度较大，井下温度和压力等条件极端恶劣，超深井钻探技术面临着巨大的挑战。
为了解决这些问题，钻井工程师们正在研发新型的钻井设备和钻井液，以及针对超深井钻探的特殊钻井工艺。
四、环保技术的应用随着环保意识的提高，现代钻井技术也在积极应用环保技术。
在钻井过程中，会产生大量的废水、废气和固体废弃物，对环境造成严重污染。
为了减少对环境的影响，钻井公司正在研发和应用高效的废物处理技术和环保设备，以实现废物的回收和再利用，减少对自然资源的消耗。
现代钻井技术的发展趋势主要包括自动化技术的应用、智能化技术的发展、超深井钻探技术的突破和环保技术的应用。
这些技术的应用将使钻井作业更加高效、安全和环保。
随着科技的进步和创新的不断推动，相信未来的钻井技术将会取得更大的突破和进步，为石油勘探开发做出更大的贡献。
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。
钻井新技术及发展方向分析
钻井新技术及发展方向分析1 钻井技术新进展1.1石油钻机钻机是实现钻井目的最直接的装备,也直接关系到钻井技术进步。
近年来,国外石油钻机能力不断增强,自动化配套进一步完善,使钻机具备更健康、安全、环保的功能,并朝着不断满足石油工程需要的方向发展。
主要进展有:(1) 采用模块化结构设计,套装式井架,减少钻机的占地面积,提高钻机移运性能,降低搬家安装费用。
(2) 高性能的“机、电、液”一体化技术促进石油钻机的功能进一步完善。
(3) 采用套管和钻杆自动传送、自动排放、铁钻工和自动送钻等自动化工具,提高钻机的智能化水平,为提高劳动生产率创造条件。
1.2随钻测量技术1.2.1随钻测量与随钻测井技术21 世纪以来, 随钻测量(MWD) 和随钻测井(LWD) 技术处于强势发展之中,系列不断完善,其测量参数已逐步增加到近20种钻井工程和地层参数,仪器距离钻头越来越近。
与前几年的技术相比,目前,近钻头传感器离钻头只有0.5～2 m 的距离,可靠性高,稳定性强,可更好地评价油、气、水层,实时提供决策信息,有助于避免井下复杂情况的发生,引导井眼沿着最佳轨迹穿过油气层。
由于该技术的市场价值大,世界范围内有几十家公司参与市场竞争,其中斯伦贝谢、哈里伯顿和贝克休斯3 家公司处于领先地位。
1.2.2电磁波传输式随钻测量技术为适应气体钻井、泡沫钻井和控压钻井等新技术快速发展的需要,电磁波传输MWD(elect romagnetic MWD tool s ,EM MWD) 技术研究与应用已有很大进展,测量深度已经达到41420 km。
1.2.3随钻井底环空压力测量技术为适应欠平衡钻井监测井筒与储层之间负压差的需要,哈里伯顿、斯伦贝谢和威德福等公司研制出了随钻井底环空压力测量仪（annular pressure measurement while drilling, APWD) ,在钻井过程中可以实时测量井底环空压力,通过MWD 或EMMWD 实时将数据传送到地面,指导欠平衡钻井作业。
油气田地质勘探与钻采工程新技术新工艺新规范实用手册.
油气田地质勘探与钻采工程新技术新工艺新规范实用手册..作：陆庆山中国科技$shop_shopday16开精装4册光盘：0定价：998元优惠：468元..详细：..............................................联系式：O1O.5165O723 Q:92824359O1千五百多个县市送货上门货到付款..............................................油气田地质勘探与钻采工程新技术新工艺新规范实用手册油气田地质勘探与钻采工程新技术新工艺新规范实用手册详细介绍:油气田地质勘探与钻采工程新技术新工艺新规范实用手册第一篇油藏工程新工艺新技术第一章油藏描述第二章油藏工程方法第三章油田开发方案编制新技术第四章油藏开发方案实施动态监测及调整第五章提高原油采收率新技术第六章油藏评价方法第七章集成化油藏经营管理新技术第二篇地球物理勘探新技术新工艺第一章地球物理勘探概述第二章地震勘探的基本理论第三章地震资料的野外采集方法及新技术第四章地震资料数字处理新技术新工艺第五章地震资料的地质解释第六章非地震勘探新技术新工艺第七章油气地球物理勘探技术的发展趋势第三篇油气勘探项目后评价技术第一章油气勘探项目综合后评价第二章油气勘探项目后评价类型和时点第三章油气勘探项目后评价内容第四章油气勘探项目后评价方法第五章油气勘探后项目评价管理与评价程序第六章油气勘探项目目标后评价技术第七章油气勘探项目前期工作后评价技术第八章油气勘探项目地质工程后评价技术第九章油气勘探项目物化探工程后评价技术第十章油气勘探项目钻探工程评价技术第四篇地球物理测井新技术新工艺第一章地球物理测井总论第二章测井原理及方法第三章测井资料的处理、解释与应用第四章其他井筒电缆作业新技术新工艺第五章地球物理测井新技术及其发展趋势第五篇钻井施工新工艺新技术第一章调整井钻井地质新技术第二章钻前工程第三章钻进工程第四章钻井液第五章固井新工艺新技术第六章常见钻井复杂情况与事故处理第七章实用井控新技术与设备第八章常用钻具及钻井工具第九章钻井新工艺新技术介绍第十章钻井设备第十一章钻井仪器、仪表第六篇地质录井新工艺新技术第一章钻井地质设计第二章常规地质录井第三章综合录井原理及资料应用第四章录井新工艺新技术第五章完井地质总结第七篇井下作业施工新工艺新技术第一章基础知识第二章井下作业施工准备第三章压裂新工艺新技术第四章酸化新工艺新技术第五章油井堵水封窜第六章油田维护作业新工艺新技术第八篇修井施工新工艺新技术第一章套损类型、套损原因第二章套管状况检测第三章修井设备第四章常用修井工具第五章打捞新工艺新技术第六章解卡新工艺新技术第七章套管整形新技术第八章套管加固新技术第九章取换套工艺新技术第十章侧斜新工艺新技术第九篇采油新工艺新技术第一章人工举升新技术第二章注水新工艺新技术第三章堵水调剖新工艺第四章低渗透油藏压裂酸化新工艺新技术第五章热力采油新工艺新技术第六章疏松砂岩油藏防砂新工艺新技术第七章采油工程方案设计和规划编制新技术第十篇油气田地质勘探与钻采工程新标准新规范第一章油田地面建设规划设计规范第二章油田注水工程建设标准第三章油气田及管道岩土工程勘察规范第四章石油天然气勘探项目管理验收规范第五章石油天然气勘探工作规范第六章注水井分注施工作业规程及质量评价方法第七章钻静井控技术规程第八章钻井设施基础规范第九章欠平衡钻井技术规范第3部分：施工规程第十章勘探试油工作规范第十一章陆上地震勘探数据处理技术规油气田地质勘探与钻采工程新技术新工艺新规范实用手册油气田地质勘探与钻采工程新技术新工艺新规范实用手册油气田地质勘探与钻采工程新技术新工艺新规范实用手册详细介绍:油气田地质勘探与钻采工程新技术新工艺新规范实用手册第一篇油藏工程新工艺新技术第一章油藏描述第二章油藏工程方法第三章油田开发方案编制新技术第四章油藏开发方案实施动态监测及调整第五章提高原油采收率新技术第六章油藏评价方法第七章集成化油藏经营管理新技术第二篇地球物理勘探新技术新工艺第一章地球物理勘探概述第二章地震勘探的基本理论第三章地震资料的野外采集方法及新技术第四章地震资料数字处理新技术新工艺第五章地震资料的地质解释第六章非地震勘探新技术新工艺第七章油气地球物理勘探技术的发展趋势第三篇油气勘探项目后评价技术第一章油气勘探项目综合后评价第二章油气勘探项目后评价类型和时点第三章油气勘探项目后评价内容第四章油气勘探项目后评价方法第五章油气勘探后项目评价管理与评价程序第六章油气勘探项目目标后评价技术第七章油气勘探项目前期工作后评价技术第八章油气勘探项目地质工程后评价技术第九章油气勘探项目物化探工程后评价技术第十章油气勘探项目钻探工程评价技术第四篇地球物理测井新技术新工艺第一章地球物理测井总论第二章测井原理及方法第三章测井资料的处理、解释与应用第四章其他井筒电缆作业新技术新工艺第五章地球物理测井新技术及其发展趋势第五篇钻井施工新工艺新技术第一章调整井钻井地质新技术第二章钻前工程第三章钻进工程第四章钻井液第五章固井新工艺新技术第六章常见钻井复杂情况与事故处理第七章实用井控新技术与设备第八章常用钻具及钻井工具第九章钻井新工艺新技术介绍第十章钻井设备第十一章钻井仪器、仪表第六篇地质录井新工艺新技术第一章钻井地质设计第二章常规地质录井第三章综合录井原理及资料应用第四章录井新工艺新技术第五章完井地质总结第七篇井下作业施工新工艺新技术第一章基础知识第二章井下作业施工准备第三章压裂新工艺新技术第四章酸化新工艺新技术第五章油井堵水封窜第六章油田维护作业新工艺新技术第八篇修井施工新工艺新技术第一章套损类型、套损原因第二章套管状况检测第三章修井设备第四章常用修井工具第五章打捞新工艺新技术第六章解卡新工艺新技术第七章套管整形新技术第八章套管加固新技术第九章取换套工艺新技术第十章侧斜新工艺新技术第九篇采油新工艺新技术第一章人工举升新技术第二章注水新工艺新技术第三章堵水调剖新工艺第四章低渗透油藏压裂酸化新工艺新技术第五章热力采油新工艺新技术第六章疏松砂岩油藏防砂新工艺新技术第七章采油工程方案设计和规划编制新技术第十篇油气田地质勘探与钻采工程新标准新规范第一章油田地面建设规划设计规范第二章油田注水工程建设标准第三章油气田及管道岩土工程勘察规范第四章石油天然气勘探项目管理验收规范第五章石油天然气勘探工作规范第六章注水井分注施工作业规程及质量评价方法第七章钻静井控技术规程第八章钻井设施基础规范第九章欠平衡钻井技术规范第3部分：施工规程第十章勘探试油工作规范第十一章陆上地震勘探数据处理技术规作者：陆庆山出版社：中国科技出版日期：$shop_shopday 开本：16开精装册数：4册光盘数：0 定价：998元。
煤矿新技术新工艺新设备和新材料
泡沫混凝土：轻质、隔热、隔音、防火
04
环保材料
可降解材料：如聚乳酸、聚羟基脂肪酸酯等，可替代传统塑料制品
绿色建筑材料：如生态水泥、绿色混凝土等，可降低建筑能耗和碳排放
环保涂料：如水性涂料、粉末涂料等，可减少VOC排放，降低环境污染
节能材料：如保温材料、太阳能电池材料等，可提高能源利用效率
03
01
02
04
谢谢
煤矿新技术新工艺新设备和新材料
演讲人
01.
02.
03.
04.
目录
新技术
新工艺
新设备
新材料
智能采矿技术
01
自动化采矿：通过自动化设备实现无人采矿，提高生产效率和安全性
03
智能调度：利用大数据和人工智能技术实现采矿设备的智能调度和优化
02
远程控制：通过远程控制技术实现对采矿设备的实时监控和操作
04
04
采矿材料
01
耐磨材料：提高采矿设备的耐磨性，延长使用寿命
02
耐腐蚀材料：抵抗恶劣环境，提高采矿设备的耐腐蚀性
03
轻质材料：减轻设备重量，提高采矿效率
04
环保材料：减少采矿过程中的污染，保护环境
支护材料
钢支撑：高强度、耐腐蚀、可重复使用
01
锚杆：抗拉强度高、安装方便、经济实用
02
纤维增强塑料：轻质、高强度、耐腐蚀、可回收
04
通风设备：用于保证矿井通风的设备，包括风机、风筒等类型
05
排水设备：用于排出矿井积水的设备，包括水泵、排水管等类型
06
安全设备：用于保障矿井安全的设备，包括瓦斯检测仪、自救器等类型
运输设备
A
探讨钻井工程技术现状及发展趋势
探讨钻井工程技术现状及发展趋势钻井工程技术是石油和天然气开发过程中的重要环节，它不仅直接影响着能源资源的开采效率和成本，还关乎着能源产业的可持续发展和国家能源安全。
随着石油和天然气勘探开发的不断深入，钻井工程技术也在不断创新和发展。
本文将探讨钻井工程技术的现状及发展趋势。
一、钻井工程技术现状1. 钻井技术设备水平不断提高随着科技的不断进步，钻井技术设备水平也在不断提高。
先进的液压钻机、自动化控制系统、实时数据传输技术等设备的应用，极大地提高了钻井的效率和安全性。
钻头、钻杆、钻井液等钻井工具的制造工艺和材料也得到了革新，使其在各种复杂地层中的应用能力得到了提升。
2. 钻井技术标准化和规范化程度提高钻井工程技术的标准化和规范化程度不断提高，使得钻井作业更加规范和科学。
各种标准化的规范文件和指导意见的制定推动了钻井技术的发展，同时也提高了钻井工程的质量和安全水平。
3. 钻井工程技术在非常规油气领域的应用非常规油气的开发要求对钻井工程技术提出了更高的要求。
水平井、多级水平井、压裂井等技术的应用，需要更加先进的钻井技术和工程手段。
钻井工程技术在非常规油气领域的应用，不断推动着钻井技术的进步和创新。
4. 钻井液技术的改进和创新钻井液是钻井过程中不可或缺的重要技术环节，其性能将直接影响到钻孔的质量和效率。
近年来，钻井液技术得到了较大的进步和改进，高效环保的钻井液技术不断涌现，为钻井工程技术的发展提供了更好的保障。
5. 钻井工程技术的自动化和智能化发展随着物联网、大数据、人工智能等新兴技术的迅猛发展，钻井工程技术也在向自动化和智能化方向不断发展。
自动化控制系统、智能钻头、智能钻井液等技术的应用，使得钻井作业更加安全高效，并且减轻了人力成本。
1. 钻井技术设备向大型化、集成化、智能化方向发展未来，钻井技术设备将更加向大型化、集成化和智能化方向发展。
大型钻机、多功能集成钻机、智能钻井设备等将成为发展的趋势。
这不仅可以降低钻井成本，提高钻井效率，还可以减少工人的作业强度和提高工作安全性。
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。
CCV井下钻井工具及其新工艺、新技术在苏丹油田的使用
ｄ ｌｎ ｏ ｗｌ ｔ ｅｐａｅ Ｔ ｅｅ ｒ，ｈ ｐ ｅｒｎｅｏ ｃｎｕｉ ｉ ｕａｅｖｌ （Ｃ ） ｒｖ ｅ ｏ ｕ ｒｎｅ ｎ ｅｈ ｏ ｇｃｌ ｉ ｉ ｏ ｌａ ｒｌ ｇｔ ｌ ｉ ｋ ｌｃ． ｈ ｒｆ ｅ ｔｅａ ｐａａｃ ｆ ｅｔｒ ｎｃ ｃ ｌ ａ ｅ Ｃ Ｖ ｐｏｉ ｓｔｄ ｇａａｔｅａ ｄｔ ｎｌ ｉａ ｏ ｏ ｒ ｔ ｖ ｄ ｃ ｏ
球
１ 工作原理
图 ｌ 图 ２为 Ｃ Ｖ接 头 的结 构 ，图 １为 上部 和 Ｃ 分 ． ２为工 具下 部分 。 图
球 托 环 索 引套 指 针
挡 圈
工作 筒
弹 簧
从图 ｌ 、图 ２中 的 Ｃ Ｖ接 头 结 构 图 中可 以 看 Ｃ 出 ， １和 图 ２实为 一整体 ， 图 只因标注 需要 才把他 们 分 ２图 ，顶 部 接 头 和下 部 公 扣 扣 型 一 致 ，扣 型 为
２ ｍ ３ 。
２ 应用情况分析
２１ ． ＤＩ ＦＲＡ一 Ｒ 井 Ｆ ２
（ ） 钻 ， 光 钻 杆 打 水 泥 塞 ， 起 钻 ， 合 钻 ４起 下 再 组 具 ， 具组 合 为 ： 头 ＋ 铤 ＋ Ｃ 钻 钻 钻 Ｃ Ｖ接 头＋ 铤＋Ｊ重 钻 Ｔ Ｈ 钻杆＋ 杆 。打水 泥塞 ， 钻 泥浆 不返 。 准备好 清水 和 高黏堵 漏 剂 ，打开 Ｃ Ｖ接 头 ， Ｃ 用 清水 和高 黏堵漏 剂继 续钻 进 ， 钻进 的过程 中 ， 在 活动 钻 具 ， 有 遇 阻 和 多 拨 的 现 象 ， 至 １９ ５ 钻 时 没 钻 ９ ｍ，
１ ２ ／ ， 开 完钻 ， 环 井 眼 ， 次 打 开 Ｃ Ｖ 接头 ， ～ ｍｈ 三 循 再 Ｃ
中原 油 田钻井 一 公 司 ７ ７钻 井 队 ２ ０ ５ ０ ４年 ３月 所 钻 进 的 Ｄ Ｆ Ｒ ２ 井 是 Ｄ Ｆ Ｒ ２井 的 重 钻 ＩＦ Ａ一 Ｒ ＩＦ Ａ一 井 ，既 是一 口探 井也 是定 向井 ，长城 钻井公 司 打 的 Ｄ Ｆ Ｒ ２井 由于钻 遇 裂 缝 性 漏 层 而最 终 报 废 ， ＩＦ Ａ一 所 以施工 难度 非常 大 ， 我们 同样 钻遇 到该 漏层 ， 最后 我 们 下 Ｃ Ｖ接 头 。 Ｃ 采取 边漏 边 钻法 在井 口一直 不返 泥
国内外钻完井技术新进展
国内外钻完井技术新进展一、本文概述随着全球能源需求的日益增长，石油和天然气等能源资源的勘探与开发显得尤为重要。
钻井技术是石油天然气勘探开发过程中的核心技术之一，其技术水平的高低直接影响到勘探开发的成功与否。
近年来，随着科技的不断进步，国内外钻完井技术也取得了显著的新进展。
本文旨在概述这些技术进展，包括新型钻井设备、钻井液技术、完井技术等方面的创新与应用，分析其对提高钻井效率、降低开发成本、提升油气采收率等方面的作用。
本文还将探讨未来钻完井技术的发展趋势和挑战，以期为相关领域的科技人员和管理者提供参考和借鉴。
二、国内钻完井技术新进展近年来，随着国内石油天然气勘探开发力度的不断加大，我国钻完井技术也取得了显著的新进展。
这些进步不仅体现在技术创新和装备升级上，更体现在提高钻井效率、降低开发成本以及保障生产安全等多个方面。
在钻井技术方面，国内已经成功研发并应用了多项新技术，如旋转导向钻井技术、水力喷射钻井技术、三维地震导向钻井技术等。
这些技术的应用大大提高了钻井速度和精度，减少了钻井事故的发生率，同时也为复杂地质条件下的油气勘探开发提供了新的解决方案。
在完井技术方面，国内同样取得了显著成果。
例如，随着水平井、大位移井等复杂井型的大量应用，国内已经成功开发出多种完井工艺和工具，如套管开窗侧钻完井技术、水力压裂完井技术等。
这些技术的应用不仅提高了完井质量，也有效降低了完井成本，为油气田的高效开发提供了有力保障。
在钻井液和完井液技术方面，国内也取得了重要突破。
通过不断研究和探索，国内已经成功开发出多种新型钻井液和完井液体系，如环保型钻井液、高性能完井液等。
这些新型钻井液和完井液的应用不仅提高了钻井和完井效率，也有效保护了油气田的环境，实现了绿色、环保、高效的开发目标。
国内钻完井技术的新进展为油气勘探开发提供了强有力的技术支持和保障。
未来，随着技术的不断创新和进步，相信国内钻完井技术将取得更加显著的成果，为我国的石油天然气工业发展贡献更大的力量。
钻探科技创新实施方案
钻探科技创新实施方案一、引言。
钻探技术是地质勘探和资源开发中的重要环节，对于提高勘探效率、降低成本、保障安全具有重要意义。
针对当前钻探技术存在的问题和挑战，本文提出钻探科技创新实施方案，旨在推动钻探技术的创新发展，提高勘探开发效率和质量。
二、技术创新方向。
1. 钻井技术创新。
通过引进先进的钻井设备和技术，提高钻井效率和质量。
采用自动化钻井系统，实现智能化钻井操作，提高作业效率，降低作业风险。
2. 钻井液技术创新。
研发环保型钻井液，减少对地下水资源的污染，提高钻井液的循环利用率，降低钻井成本。
3. 钻井工艺技术创新。
优化钻井工艺流程，提高作业效率，减少作业时间，降低作业成本，提高钻井质量。
4. 钻井数据技术创新。
引入大数据分析技术，对钻井过程中的数据进行实时监测和分析，提高钻井过程的控制能力，降低事故风险。
5. 钻井安全技术创新。
研发安全环保型钻井设备，提高钻井作业的安全性和可靠性，降低事故发生率。
三、技术创新实施方案。
1. 加强科研攻关。
组织专业团队，加大科研投入，开展钻探技术创新研究，推动新技术、新工艺的研发和应用。
2. 推动产学研合作。
积极引进国内外先进钻探技术，与高校、科研院所合作，共同开展钻探技术创新项目，加快技术成果的转化和应用。
3. 加强人才培养。
加大对钻探技术人才的培养力度，提高技术人员的综合素质和创新能力，为钻探技术创新提供人才支持。
4. 推动政策支持。
积极争取政府支持，制定钻探技术创新相关政策，为技术创新提供政策支持和保障。
四、技术创新成果展望。
通过以上技术创新方向和实施方案的推动，预计将实现以下成果：1. 钻井效率提升30%以上。
2. 钻井成本降低20%以上。
3. 钻井质量提高20%以上。
4. 钻井安全事故率降低50%以上。
五、结语。
钻探科技创新实施方案的提出，旨在推动钻探技术的创新发展，提高勘探开发效率和质量。
通过加强科研攻关、推动产学研合作、加强人才培养和政策支持，预计将取得显著的技术创新成果，为我国钻探技术的发展注入新的活力和动力。
采矿工程中的新技术、新材料与新工艺研究
采矿工程中的新技术、新材料与新工艺研究在当今社会，随着科技的不断进步和资源需求的持续增长，采矿工程领域正经历着深刻的变革。
新技术、新材料和新工艺的出现和应用，不仅提高了采矿效率和安全性，还为可持续发展提供了有力支持。
一、新技术在采矿工程中的应用1、数字化矿山技术数字化矿山技术是将矿山的各种信息，包括地质、采矿、设备、人员等，通过数字化手段进行整合和管理。
利用三维建模、地理信息系统（GIS）和实时监测系统等技术，实现对矿山生产过程的全面监控和优化决策。
例如，通过建立精确的矿山地质模型，可以更准确地评估矿产资源储量和分布，为采矿设计提供科学依据；实时监测系统能够及时获取井下设备的运行状态、环境参数等信息，提高生产的安全性和可靠性。
2、自动化采矿技术自动化采矿技术是指通过机械设备的自动控制和远程操作，实现采矿过程的无人化或少人化。
例如，无人驾驶的矿用卡车、自动化凿岩台车和铲运机等设备的应用，不仅提高了生产效率，还减少了人员在危险环境中的作业时间。
此外，自动化采矿技术还可以降低人为因素对生产的影响，提高作业的精度和稳定性。
3、智能通风与安全监测技术在采矿过程中，通风系统和安全监测至关重要。
智能通风技术通过传感器和智能控制算法，实现对通风系统的自动调节，确保井下空气质量符合要求。
同时，先进的安全监测技术，如瓦斯监测、火灾监测和地压监测等，能够及时发现潜在的安全隐患，并发出预警信号，为采取相应的防范措施争取时间。
二、新材料在采矿工程中的应用1、高性能支护材料在采矿过程中，为了保证巷道和采场的稳定性，需要使用支护材料。
高性能的支护材料，如高强度锚杆、锚索和新型喷射混凝土等，具有更高的强度和耐久性，能够有效提高支护效果，减少顶板事故的发生。
2、耐磨材料采矿设备在恶劣的工作环境中容易磨损，使用耐磨材料可以延长设备的使用寿命，降低维修成本。
例如，在选矿设备中使用耐磨的衬板和叶轮，在输送设备中使用耐磨的输送带和托辊等。
石油钻井装备新技术
②从20世纪90年代中期起，相继研发应用了LWD、 PWD、IWD、NRWD等，形成了随钻地质导向钻井和 随钻工程服务技术，适应了复杂地质与环境条件 下钻复杂结构井、特殊工艺井实时处理井下复杂 情况和不确定性难题，以及实时控制三维井身轨 迹入窗中靶等高难技术的要求。而SWD还能探测钻 头前方地层参数，起到了“车前灯、探照灯”作用。
2007年11月20日，我国首台1.2万米特深井石油钻 机在中国石油宝鸡石油机械成功下线出厂，在中石 化川科一井正式投入使用。是目前全球最先进的陆 上超深井钻机，其主要技术指标均比此前全球仅有 的一台美国产12000米钻机先进。这台钻机能在55摄 氏度高温的赤道和零下40摄氏度的极地环境下正常 工作，并能根据工况自动加减速、刹车、报警，使 钻井作业的智能化水平和安全系数大大提高。 12000米钻机负荷超大等一系列难题，对设计思 路、加工工艺和金属材等方面提出了挑战。这个厂 对12000米钻机技术拥有完全知识产权。 纵观石油勘探史，钻机每一次升级都会带来勘探 的新发现。在我国，1200米、3200米机型成为主打 钻机时，发现了大庆、胜利、辽河等油田；5000米 钻机投产后，发现了吐哈鄯善油田、四川广安气 田；7000米钻机登场，又有塔里木、大庆徐家围子 等一批油气田被先后发现。 12000米钻机的诞生，将为石油地质家神往已久 的我国超深层油气勘探开发，提供有力的装备保障。
专题二
石油钻井装备
一、自动化钻井技术
人类在进入第21世纪之交时，石油钻 井系统正由机械化和科学化钻井阶段向 半自动化再到自动化钻井阶段进展，这 是发展大趋势。
Байду номын сангаас
新 技 术
西南石油大学 郭昭学 2009.11
钻杆接卸管理系统
1.自动化钻井阶段的关键技术
水平井(平台井)钻井知识及钻井新技术(20140527)
内
容
一、水平井技术简介及工程设计 二、水平井钻井技术
三、水平井测量技术
四、鱼骨水平井钻井技术
五、分支水平井钻井技术
六、超短半径径向水平井技术
七、大位移水平井钻井技术
八、“工厂化”水平井高效钻井技 术
一、水平井技术简介及工程设计 水平井
井斜角大于或等于86°，并保持这种角度钻完一定 长度水平段的定向井
一、水平井技术简介及工程设计
钻 具 组 合 优 选 的 原 则
a. 钻柱摩阻最佳
b. 优先选用成熟的钻具组合
c. 满足强度要求 d. 有利于减少起下钻次数 e. 必须有较大的可靠性及实用性 f. 根据井身剖面选择钻具组合
一、水平井技术简介及工程设计
制定原则 钻 井 液 方 案 的 制 定 润滑防卡 井壁稳定
一、水平井技术简介及工程设计
水平井综合设计 设计步骤: 第一步：提出候选目标油气藏。由作业公司提出候选目 标油气藏。 第二步：地质评价。审查油气藏条件是否适合钻水平井 。是否有法律争议，是否符合公司经营战略。 第三步：初步油气藏筛选初步进行产量递减和现值研究 ，储量分析。 第四步：经济效益分析，初步经济分析和初步成本预测 。是否受土地租赁和规划条例限制。
井口
KOP 第一增斜段 稳斜调整段 第二增斜段 水平段
一、水平井技术简介及工程设计
水平井井身轨迹类型
“L”型剖面 又称“直—增—稳—增—降 —水平”剖面，由直井段、第一 增斜段、稳斜段、第二增斜段、 降斜段和水平段组成，突出特点 是在第二增斜段与水平段之间设 计了一个降斜段，使水平段垂深 比控制点（井段）垂深小。这种 剖面是辽河油田杜84块开发馆陶 组水平井比较普遍采用的一种井 身轨迹类型。
钻井技术发展趋势与前沿技术
8-1/2" Open Hole BTM of Bullnose @ 1732m MD
－23 －
（1）连续管钻井
成本低。与常规新井相比，常规侧钻井的费用是新井的 73%，用连续管老井侧钻井成本只有常规新井的31%左右
美国德克萨斯油田统计
－24 －
（1）连续管钻井
国外已用“连续管+欠平衡（气体）钻水平井/分支井”， 成为提高单井产量、油田增产和开发难动用储量的主导 技术之一。
更深，更快，更便宜，更 清洁，更安全，更聪明
技 术 进 步
1980
1990
2000
2010
2020
井型技术发展与前沿
ERC MRC
中国
国际水平
正研发
近年来，钻井功能的转变，推动井型技术快速发展
井型总趋势：一井多目标，油藏接触面积越来越大，可控性越来越高， 使油井产量、采收率越来越高；探井成功率越来越高
（1）连续管钻井
截止2008年底，全世界用连续管钻井已超过16000口。预 计今后每年应用连续管技术钻井数将达到1500口左右 目前加拿大应用连续管技术钻井的数量占全世界应用连续 管技术钻井总量的85%以上。占技术主导地位的是威德福 和斯伦贝谢公司
2 0 0 6 年 市 场 份 额 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 16% 11% 10% 13% 8% 4% 38%
带来了钻井前沿技术研发和超前储备技术研究十分活跃一概述世界油气发展历程钻井技术进步使油气勘探开发领域不断拓展石油天然气勘探开发钻井领域不断扩展致密气致密油可燃冰计划8一概述二钻井技术发展趋势与特点三钻井前沿技术新进展四启示与建议世界钻井技术发展历程前沿和趋势pdc钻头tsp钻头mwd水平井顶部驱动超深水钻井导向泥浆马达lwd大位移井多分支井小井眼连续管钻井交流变频电动钻机地质导向自动垂直钻井系统旋转导向钻井系统电磁波mwdlwd欠平衡钻井气体钻井泥浆脉冲式mwd自动化钻机泥浆脉冲式mwd套管钻井泥浆脉冲式mwd可膨胀管泥浆脉冲式mwd随钻地层压力测试泥浆脉冲式mwd控压钻井泥浆脉冲式mwd智能钻井泥浆脉冲式mwd鱼骨井泥浆脉冲式mwd树根井mwc泥浆脉冲式mwd随钻地震泥浆脉冲式mwd单直径井泥浆脉冲式mwd有缆钻杆智能钻杆泥浆脉冲式mwd自膨胀管泥浆脉冲式mwd下一代深井钻井技术泥浆脉冲式mwd微井眼技术泥浆脉冲式mwd碳纤维复合钻杆泥浆脉冲式mwd泥浆脉冲式mwd无钻机钻井泥浆脉冲式mwd天然气水合物钻mwd海底钻井泥浆脉冲式mwd激光钻井泥浆脉冲式mwd19801990200020102020现场试验计算机技术卫星通讯互联网可视化总趋势
钻井完井新技术及应用实例介绍
03
钻井完井新技术的优势 与挑战
钻井完井新技术的优势
提高钻井效率
新型钻井技术能够显著提高钻 井效率，缩短钻井周期，降低
钻井成本。
降低环境污染
新型钻井技术能够减少钻井过 程中的环境污染，如减少废水 和废气技术，成功开发了一片低渗透油田， 提高了油气产量，取得了良好的经济效益。
欠平衡钻井技术
欠平衡钻井技术是指在钻井过 程中，使地层流体流入井筒并 保持欠平衡状态的钻井技术。
该技术能够减少压差卡钻等事 故的发生，提高钻井安全性。
欠平衡钻井技术需要解决地层 流体控制、压力监测等技术问 题。
旋转导向钻井技术
利用导向工具进行精确的钻孔 轨迹控制。
钻井完井新技术的重要性
提高钻井效率
保护地层
新技术的应用可大幅提 高钻井效率，降低成本。
新技术的应用可有效减 少对地层的伤害，提高
油气采收率。
精确控制
新技术的应用可以实现 钻孔轨迹的精确控制，
提高工程质量。
拓展应用范围
新技术的应用可拓展钻 井工程的应用范围，为 油气勘探开发提供更多
自动化钻井装备
研发自动化钻井装备，如自动钻机、 智能钻头等，减少人工干预，降低劳 动强度，提高钻井作业的连续性和稳 定性。
新材料和新工艺的应用趋势
高强度材料
研发高强度、高耐磨性的新型材料，用于制造钻头、钻杆等关键部件，提高钻 井设备的耐久性和可靠性。
新型钻井液
研究环保、低毒、高效的钻井液，降低对环境的污染，提高钻井作业的安全性。
提高钻井效率和降低成本的趋势
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二、水力振荡工具及技术
㈠ 工具简介
两个阀门最少重合时, 由于 流体通过工具的截面积为最小,
所以通过工具后就产生一个最大
的压力降.
两个阀门最大(完全)重合, 此时 流体通过截面积最大, 所以产生 的压降最小.
截面积周期性变化导致上游压力 同步的周期变化。
9
二、水力振荡工具及技术
㈢ 工具使用规范 地面测试
㈢ 工具使用规范 现场应用需要考虑的因素
钻/完井液
MWD系统
水力振荡器的脉 冲频率与MWD信号频 率发生共振，或者随 着钻进深度的变化， 都有可能造成信号消
类型/组份
氯根浓度 PH值 泥浆的油水比 钻/完井液的化学 成本和添加剂。
失或衰减。
13
二、水力振荡工具及技术
㈢ 工具使用规范
0
钻井新工艺新技术
目 录
一、概述 二、水力振荡工具及技术
三、扭力冲击器工具及技术、概述
目前主要的钻井提速技术
井下增压技术（钻柱减振增压、井下增压
器）、井下水力加压技术、水力振荡器、扭
力冲击技术、旋冲击钻井技术、长寿命螺杆、 旋转导向钻井、高压喷射钻井、高效PDC钻头，
具的压降要高些。
11
二、水力振荡工具及技术
㈢ 工具使用规范
现场应用需要考虑的因素
组合位置
工作参数
排量
通过实钻摩阻系数，
利用软件进行摩阻、扭
钻/完井液比重、类型 井下温度 井斜角和方位角 井型
矩分析，从而选择合理
的工具安放位置，发挥 其最大作用。
钻具组合
12
二、水力振荡工具及技术
在钻台组合工具时, 不可在工具动力部分施加外力, 包括坐卡
瓦,上/卸扣, 安全卡瓦等。 AGT 的振荡频率和通过的流量成正比, 在地面测试的过程中,
工具产生的振动或许会使整个钻具发生强烈的振动, 为安全起
见, 进行地面测试尽可能使用较低的排量, 尽量降低工具的振 荡频率。 在地面测试中以能观察到振荡短节的振动即止，振动幅度在310mm 之间。 如果工具之下的钻具组合相对比较轻, 必须达到 一定的排量才能驱动工具工作。
空化射流钻井技术、脉冲钻井技术等。
2
一、概述
钻井速度制约油气田开发
深部地层 钻井周期长，成本高 硬地层
钻 速 低
井眼质量差，影响后期作业
油气田开发成本高，
深部油气藏开发受制约
软硬交互地层
3
钻井新工艺新技术
目 录
一、概述 二、水力振荡工具及技术
三、扭力冲击器工具及技术 四、旋冲钻井工具及技术
4
钻压选择
水力振荡器(AGT)在小钻
压钻进的过程中,可有效的消 除钻具重量在井壁某段的聚集
排量选择
施工过程中的排量尽量与 工具设定的排量一致, 这样工 具的使用效果才能最大化。 另外在选择排量的过程中, 尽 量选择设定工具所参考的最大 排量, 大的排量就意味着较大 的压降, 高频率, 从而带来更 好的工作效果。
10
二、水力振荡工具及技术
㈢ 工具使用规范 地面测试
低温测试:如果地面温度低于-10 ℃,就不能在地面进行功能测
试, 否则会对定子的橡胶造成永久的损害。
超高温测试: 对于高温环境中使用的工具, 橡胶中需要添加特 殊的材料,确保工具在超高温的环境中正常运行。在地面(较低
温度)的环境中,定子的橡胶没有膨胀, 但在高温测试中通过工
效应; 如使用大钻压钻进, 振
动短节的弹簧将受到压缩, 这 样就会降低工具的使用效果。
14
二、水力振荡工具及技术
㈢ 工具使用规范 工具频率和流量关系
工具外径和对应系数
工具外径 2 1/8",2 3/8" 2 7/8" 2 7/8",3 1/8",3 3/8"(HF) 3 1/4",3 3/8",3 3/4" 4 3/4" 系数 0.225 0.375 0.075 0.217 0.075 工具外径 4 3/4"(HF) 6 3/4" 8" 9 5/8" 系数 0.067 0.033 0.018 0.013
二、水力振荡工具及技术
㈠ 工具简介
振荡/弹簧短节
国外技术现状
以国民油井公 司研制的水力振荡 器最具代表性。通 过水力作用产生的 轴向振动，有效减 少钻进摩阻、扭矩。 阀门和轴承系统 动力部分
国内技术现状
自1999年， 国内开始进行相 关的理论攻关， 已形成工具样机， 仍处在试验阶段。
5
二、水力振荡工具及技术
二、水力振荡工具及技术
㈠ 工具简介 水力振荡器工具可以很好的与井下动力钻具配合使 用，对钻头类型没有特殊要求。
通过产生轴向振动减少钻具与井壁间摩擦力;
改善对工具面的控制;
功能介绍
提高滑动或复合钻进速度和延长钻头寿命; 可以增加复杂结构井（水平井，大位移井等） 的钻进深度。
7
二、水力振荡工具及技术
㈠ 工具简介
一个对外密封的心轴，密封心轴外围轴向上 安装弹簧，心轴在压力脉冲作用下，上下运动 压缩弹簧，从而带动工具产生轴向振动。
动力部分与泥浆马达类似，实为1:2螺杆， 由钻井液驱动螺杆做旋转运动，从而带动下端 阀片做往复运动。
独特的阀门系统是整个工具的核心部分， 通过一对阀门周期性的相对运动，将流经动力 部分流体一部分能量转化为压力脉冲。
㈠ 工具简介
目前，钻井的主要加钻压方式是靠钻柱重力向钻
需求
头施加钻压破碎岩石。然而往往这种传统的加压方法 在一些复杂结构井（大位移井、大斜度井及阶梯水平
井等）的现场施工中受到一定的限制：
因此，如何提 高钻进过程中钻 压传递的有效性 和减少钻柱与井 眼之间的摩阻， 越来越受到国内 外专家的关注。
6
钻柱发生正弦弯曲或螺 旋弯曲，甚至“自锁” 钻压不稳定，井眼轨 迹控制受到影响 钻头有效钻压较小， 严重影响钻井速度
工具有流体经过后产生的频率和通过的排量成正比
频率（HZ）=流经的排量（加仑/分钟）×系数
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二、水力振荡工具及技术
㈢ 工具使用规范
大尺寸工具频率与流量对应图 小尺寸工具频率与流量对应图
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二、水力振荡工具及技术
㈢ 工具使用规范 使用中常见问题与解决办法 如工具工作不正常, 应考虑如下的因素:
泥浆比重和排量与工具设定是否一致: 根据工作前检查表所 列出的参数与实际参数进行对比。 工具在钻具中的位置:根据水平段长度重新计算工具安装位 置。 实际的温度和泥浆性能: 与工作前检查表对比 工作时间(推荐工具最大循环时间200h）。