小井眼钻井技术对石油开采重大意义
石油工程技术钻井技术的研究探讨
石油产业是我国经济发展的重要组成部分,但是由于石油属于易燃易爆物品所以石油行业属于高危行业的一种,尤其是在石油开采中对开采的技术的要求特别高。
石油是我国能源产业链的重要组成部门,在能源发展当中起到了重要的作用。
近几年,我国石油钻井技术已经得到全面发展,为石油开采技术提供了结实基础,也促进了我国石油产业的发展。
一、我国石油钻井技术现状1.石油钻井技术取得重大进步在社会经济不断发展的背景下,我国的对石油资源的需求量越来越大,并且出现与日俱增的形势。
近几年,我国的石油开采技术也在不断的创新和发展,并得到了相关政府部门的资金和政策支持,使得我国石油能源开采技术取得了世界领先地位。
在这种背景下,我国的石油钻井技术得到了一定的发展,比如说高效钻井技术、测量技术都取得了很大的进步。
与此同时,我国的石油开采领域也变得越来越大,已经朝向深海领域开采。
石油钻井技术是石油开采技术当中最常用的技术之一,深海钻井技术已经取得了一定的发展。
2.井下自动化技术井下自动化技术是石油钻井工程当中最先进、最可靠、最高效、最安全的技术之一。
石油钻井技术主要依赖于现代自动化技术来提高深度探测,已经信息传输效率对石油开采进行有效的控制。
在石油钻井过程当中所有的数据一定要及时反馈,这样才能保证钻头的精度。
在自动化技术下,PLC可以有效的控制钻头的精准度。
在此基础上,我国技术人员好研制了无线和电磁波式随钻测量仪。
3.小井眼钻井技术小井眼钻井技术是我国很多石油公司运用最为广泛的一种技术方法,研发TSD钻头就是为了针对小井眼的特性。
在这个基础上,我国研发人员还可以根据不同类型的钻井,去研发不同类型的钻头。
二、我国石油钻井技术存在的问题虽然近几年,我国石油钻井技术已经得到了相应的进步和发展,但是钻井技术还存着一定的问题,这些问题也在影响我国能源开采技术的发展,和石油产业的发展。
1.石油钻井速度很慢在石油开采过程当中会慢慢发现很多开采技术难度比较大。
钻井技术对提升石油开采效益的重要性分析
油气勘察在近些年的发展当中,虽然国内加强了对新能源的关注度,但是在整体的国民经济建设当中,石油依旧是非常主要的能源角色,它的主要作用不仅体现在各行各业的建设应用上,还能够直接推动国内社会经济的稳定发展。
因此,石油开采效益便成为了现阶段石油工程开展重点关注的内容,但由于石油工程的钻井环境发生了很大的变化,因而许多传统的钻井技术已经很难形成较高的开采效益,有待于在新时期进行多方面地优化和调整。
在新时期的石油工程开展当中,只有全面提高钻井技术的科学性和适用性,才能够持续提升石油开采效益,为社会经济的稳定发展奠定相应的能源基础。
一、现阶段石油钻井技术面临的主要挑战1.钻井工程技术的研究力度不足 虽然国内近些年的科技水平处于迅速增长的状态,但是在石油的钻井工程技术上,整体的发展却较为缓慢,多项技术的应用都存在着一定的不足。
比如,在深层钻井的时候,由于地质的强硬程度过高,因而需要运用专业的工具展开不间断地钻冲,这一流程必然会产生较高的摩擦效应,进而不同程度地造成机械损伤,影响接下来的钻冲施工效率。
但是现阶段的技术研究并没有达到较高的钻冲质量需求,多数时候依旧会产生严重的机械损伤,不仅影响接下来的施工进展,严重时候还容易出现安全事故。
2.钻井技术的设备质量处于较低水平在以往的石油工程开展中,所采用的钻井技术仅仅是一些深井技术,因而所使用的设备在质量方面并没有太高的要求。
但随着钻井环境的不断变化,相应的钻井难度迅速增加,如若继续采用以往的钻井设备,不仅很难完成钻井操作,还会对石油的开采效率形成最为直接的影响。
3.缺乏严格明确的技术应用和管理机制石油钻井技术的开展,不仅需要有各种现代化技术的科学应用,还需要有相应的人员操作,因而便涉及到了技术应用与管理机制。
对于石油钻井工程而言,多数工程队伍在管理机制方面并没有相应的机制要求,尤其是在设备技术的应用过程中,无论是技术应用还是设备监督,都没有达到相应的要求。
这样的状况使得石油开采效率一直难以得到有效的提升。
小井眼侧钻井技术应用
关键词:小井眼;侧钻 井;寿பைடு நூலகம் ;工 艺
辽河油田各老区块经过较长 时间的开发生产 ,由于套管变形 管全部铣切掉 ,然后从窗 口离开原井筒钻出新 井眼的方式。 或损坏以及井下落物事故不易处理等多种原 因的影响,陆续有部 段铣开窗侧钻原理。当工具下到预定井深后 ,启动转盘 ,钻 分油水井不能维持正常生产 , 造成原油及天然气产量逐年下降, 严 柱旋转正 常后 ,开 泵循环 ,由于喷嘴的阻流作用 ,活塞下行,首 重威胁到油 田正常生产。为了降低钻井综合成本 ,挖掘老井产能 , 先推动三个长 刀片切割套管, ,当套管被完全切断 ,6个刀片完全 辽河油 田正在开展小井眼开窗侧钻技术的研究与应用 。小井眼开 张开 ,由于调压总成作 用,泵压下降 1 2 a  ̄ MP ,显示套管 已被割 窗侧钻技术就是利用老井井身对油藏开发再挖潜 ,并充分利用老 断。 当停 泵时 ,由于弹簧作用,活塞及总成复位 ,刀片收回 ,可 井 原 有 的 一 些设 备 ,使 老井 的 的 生产 潜 力得 以充 分 发挥 的新 技 术 上 提 钻具 或 起钻 。 新工艺 ,从而延长老井的使用寿命 ,提高原油产量 ,同时还可以 套管段铣施工工艺技术。锻铣钻具结构 :锻铣 工具+ 钻铤 2 利用老井的井身大幅度 降低钻井成本 ,缩短钻井周期 ,提高综合 根 占 柱稳定器+ 钻铤 4根 占 ; 杆 井口试验 : 工具下井前进行井 口 经济效益。因此 ,开窗侧钻二次开发老井的油气资源 ,在今后具 试验 ,确认到片能张开也能复位。试验后 ,用细铁丝把刀片固定 有广 阔的应用前景。 在导体上 ;起始磨 铣切割套管 :下放至准确位置 ,启动转盘 ,开 1 套管开窗技术 . 泵控制排量 ,开始切割套管 ,压降 1 2 a  ̄ MP ,扭矩平稳 ,套管基 开 窗点的选择。在选择开窗点以前 ,要收集原井眼的钻井资 本切 断 , 续 定 点切 割 1 ̄ 0 n 继 5 3mi,下放 钻 具 能加 上 钻压 ,说 明 套 料和固井资料 , 然后根据 收集的资料综合考虑 , 确定最佳开窗点。 管已被割断 ;正常磨铣套管 :确认套管切断后。立即加压进行锻 开 窗点 选 择主 要遵 循 如 下原 则 : 铣。锻铣时所施加钻压保证不蹩不跳 ,钻具上提下放 自由,铁屑 尽量利用原井眼的有用套管,缩短钻井周期 , 节约钻井成本 , 携带正常 :打开水泥塞封固铣井段 :光钻杆下入铣井段 以下 3  ̄ o 充分体现开窗侧钻 的优 越性 :通径、试压 ,保证开窗点以上套管 5m, 0 打水泥塞封固磨铣井段 , 上提钻具至锻铣窗 口以上 3 ~5m 0 0 完好 ,无变形、破损和漏失 : 开窗井段水泥封固好,井眼规则 , 井 循环 ,确保锻铣段水泥石强度达标。 径扩大率小 ;根据工具及地层造斜能力,使井眼轨迹符合地质要 侧钻 开 创 。 钻开 水 泥 塞至 锻 铣上 窗 口以下 3 5 , 分循 环 钻 ~m 充 求 ;尽量避开套管接箍 3 以上 ,力求少铣套管接箍 ;开窗井段 井液 ,气钻更换定 向钻具,采用 1 5 1 5单弯螺杆钻具组合 以 m .。 .。 2 7 地层相对稳定 ,无复杂及坚硬地层。 保证较高造斜率。 开窗前; 隹备工作。 挤灰封堵窗 口以下原井段或者原射孔井段 ; 两种侧钻开窗方式对 比。 通径 至 窗 口以下 5 , 压 1Mp m 试 5 a稳压 3mi 降 不超 过 0 MP 0 n压 . a 5 表 1 两 种 侧 钻 开 窗 方 式 对 比 确 定封 井 器和 水 泥 封 固合 格 。 序 号 项目 导 向器 开窗 侧 钻 锻铣 开 窗侧 钻 开窗侧钻工艺技术。目前 ,应用 比较 广泛的套管开窗侧钻 方 1 开窗 主要 工 具 铣 锥 铣 刀 法主要有导向器开窗侧钻和段铣开窗侧钻两套方法。 2 开 窗窗 口长度 短 长 导 向器开窗侧钻。导 向器开窗侧钻是利用转盘或井下动力钻 3 磨铣 长度 短 长 具驱动开窗工具铣锥沿着导向器斜面方向将套管某特定部位磨铣 4 切 削 尺寸 小而 少 多而 大 开 出窗 口,然后从所开 窗口向套管外钻 出新的井眼。 5 磨 铣 面积 小 大 装置角与待钻井眼的关系。使用导 向器侧钻形成 新井眼的井 6 开 窗速 度 慢 快 斜角和 井斜方位角 的变化 ,可以用下式进行计算 : t x i × i / i × 0 +CS' n x o g  ̄:s s (n z n n s l cs O ̄ s f cs 1 il x () 1 7 定向能力 一 般 好 s a =(n CS + i/x o a X O /oA i 2 s 1 O / s 3 cs j CS cs n i X 3 n ( 2) 8 泥浆 性 能要 求 低 高 式 中:△ 井眼方位角增量 ; 导向器导斜角 ( 向器斜 一 导 9 可作 业 套 管层 次 两层 以 内 单 层 面与井眼轴 线之间夹角 ) 一 导向器装置角 口一第一测点或原 ; 1 O 开 窗侧钻 所 用 井 下工具 锻 铣 工 具要 1 -1 0 2万元 . 井眼井斜 ;。 第二测点或待钻井眼井斜角。 c 广一 工具 投 资 仅 需数 万 元 每 餐 刀 R 2 3巧 无 - 导 向器送入 与固定技术 。在不考虑开窗窗 口方向的侧钻作业 1 适 于侧 钻 类型 1 直斜 井 直 斜 井与 水 平 井 中,一般采用直接投入 的方法投 “ 向器” 导 ,并注水泥固定。在考 开 窗方 式优 选 原 则 。开 窗 方 式 的选 择应 综 合 考 虑 甲 方地质 要 虑窗口方向的侧钻作业中,需用地面直读式陀螺仪定向 ,确定导 求、老井眼状况、地层特点 以及侧钻工具的侧钻造斜 能力等各方 向器斜面的实际方位值 ,然后注水泥 固定。 开 窗过程的钻具组合与参数配合。套管开窗侧钻工艺过程分 面 的 因素 。 优选原则 :如果侧钻地层硬。固井质量较差 ,老井井眼井下 为三 个 井段 ,其 钻具 组 合 与技 术 参数 配 合如 下 : 第一阶段 :起始磨铣阶段。从铣锥导 向器顶部上方某一点到 情况复杂、井斜角较大、套管及套管扶正器不易锻铣 ,开 窗点可 磨铣底部直径圆周与套管内壁接触段 。在施工中启始铣鞋均应采 选 择范围有限时,一般选用导向器开窗方式。 目前辽河使 用的基 用较 大刚度 的钻具组合。注意轻压 、慢转 ,钻压 5 1k - 0 N,转速 本都是导向器开窗方式。 2 .延长侧钻 井寿命技术 6 - 5 pm,使铣 锥 先 铣 出一 个均 匀接 触面 。 06r . 造成侧钻井寿命较短的原因。环空间细小。 197 3. mm 套管 第二阶段 开窗磨铣阶段。从铣锥底 圆接触套管 内壁到底 圆 侧 钻井 眼 直径 为 l8 1mm, 管 外 径 为 1 1 mm , 管接 箍 外径 为 尾 0. 6 尾 刚出套管外壁 ,为增大开窗铣鞋对窗 口的侧 向切削力,采取柔性 lm - mm,由于滤饼 的存在 ,实际 钻具 组 合 : 180 复 式 铣锥 + 90 mm 钻 铤 6根+ 3 1. mm 08 . 0  ̄7 mm 钻 1O m,尾管和井眼的间隙仅有 4 S 很容易在作业或采油中损坏 , 造 杆, 改用中压磨铣 , 钻压 1- 0 0 3KN,转速 6 - 0/ 开窗至下班 间隙更小。固井形成 的水泥环薄 , 07r m, 成过早 出水或套管损坏 ; 套管不居中。 3 . 197 mm 套管侧钻井由于 窗 口时 ,减 少钻压或更换大刚度 的钻具组合。 第 三阶段 :窗 口加长 ,修整与保护阶段。从铣锥底圆出套 管 尾管和 井眼环空间隙小 ,很难下入合适 的套管扶正装置 ,造成套 到 铣锥 最 大直 径 全 部 出套 管 。实际 开 出 的窗 口往 往 不规 则 不 光滑 , 管偏向一侧 ,固井后造成一侧水泥少甚至没有水泥 :水泥分布 不 需进行整修 ,使之成 为标准窗 口。提起反复划铣 ,整个窗 口井段 均匀或固井窜槽。尾管重合段 固井质 量较差或无水泥 ,易发生水 应反复慢速均匀划铣数 次,直至无阻卡现象为止。 窜 ;热采井套管滑脱或变形严重。 段 铣开 窗侧 钻 。段 铣 开 窗 侧钻 是 先 下 入铣 刀将 窗 口部 位 的 套 下 转 第 0 1页 6
浅析小井眼钻井技术在冀东油田的应用
浅析小井眼钻井技术在冀东油田的应用冀东油田主力区块勘探开发时间较长,小井眼钻井技术具有明显应用优势,对老油条区块挖潜、抑制采油井况恶化等具有明显作用,本文就是对小井眼钻井技术应用进行的探究。
标签:小井眼;钻井技术;井身轨迹冀东油田勘探开发时间较长,主力区块逐步进入开发中后期阶段,开发状况日益复杂,特别是整体上复杂断块油藏的构造特点,使钻井中存在较为严重的温度、压力和盐度较高问题,井矿条件日益恶化,在当前注水开发应用较多的情况下,油井增产稳产存在较大的难度。
针对这一现状,应用小井眼钻井技术,在老油井实施有针对性的开窗侧钻和小井眼钻井,可以节约钻井成本、提升采油作业效益和油气采收率。
1 小井眼钻井技术措施1.1 小井眼复合钻进技术小井眼钻井要优先选择高效钻头和动力钻具组合应用,通过PDC钻头应用提升扭方位等作业速度。
冀东油田小井眼钻井技术多是对老油井进行下部地层的开窗侧钻,主要目的层位是沙一段、沙二段和沙三段,可利用保径较短的PDC 钻头进行定向,利用保径较长的钻头进行复合钻进,实践证明,相比传统的单纯牙轮钻头钻进,复合钻进可提升钻速60%以上。
要优化螺杆钻具应用,利用单弯螺杆对钻进轨迹进行控制。
特别是Ф95mm的螺杆可在无稳定器辅助的情况下进行小井眼钻井轨迹的控制,可根据实际需要优选适宜弯曲角的单弯螺杆进行应用。
1.2 井身轨迹控制技术井身轨迹控制要结合具体区块和具体钻进层位优选适用的螺杆钻具进行应用。
在开窗后初期钻进中,要选择Ф118mm牙轮钻头+Ф105mm(无磁钻铤1根和DC钻铤2根)的钻具组合进行20m左右的钻进,实现与老井眼的有效隔离,防止钻井中的井眼碰撞问题;在单点测量后再进行起钻作业,如果实际方位与设计情况存在较大出入,就要下入Ф118mmPDC钻头+Ф95mm1.5度的单弯螺杆+1根Ф105mm无磁钻铤+6根Ф89mm承压钻杆,利用该套钻具组合中单弯螺杆的特性实现迅速的扭方位钻进,在1个单根30度以内的扭方位需求下,一般可以将方位扭到设计方位。
小井眼修井技术在油田中的应用
小井眼修井技术在油田中的应用在油田开采过程中,小井眼修井技术具有综合效益显著、投入成本低的特点,因此得到各大石油公司的广泛青睐。
本文将会以克拉玛依油田为例来对小井眼修井技术应用过程中所遇到的问题进行分析,然后对小井眼修井技术的实际情况进行探究,在此基础上提出小井眼修井技术在克拉玛依油田中应用的认识和建议,以更好的提高小井眼修井技术的应用效果。
标签:小井眼修井技术;克拉玛依油田;应用现状;建议通常情况下,小井眼井一般是因为在施工阶段,由于内侧钻井、变形井等施工因素而引发的。
实际上,小井眼的直径比较小,而且选择了下部直径小、上部直径大的复合套管,从而导致大油管、井下工具无法顺利的下井,而且也增加了修井的工作难度。
小井眼技术虽然具有超过70年的发展历史,但是其在油田中开始应用的时间比较短,缺乏统一的规范和标准,从而导致小井眼修井技术在克拉玛依油田中应用时出现了一些问题,影响了油田的生产效率,因此需要对小井眼修井技术进行研究,从而更好的满足不断延长油田开采时间和扩大油田规模要求。
1、克拉玛依油田小井眼修井技术的应用现状1.1技术难度系数高在油田开采的过程中,克拉玛依油田为了对周围环境进行保护,并对施工成本进行有效的控制,通常会选择丛式井组开发,而且多数的斜井均以小井眼为主。
然而这些丛式井组及斜井的存在,将会增加修井的难度。
在油田开采过程中,导致作用点无法准确的送到卡点上,从而增加了打捞入鱼的难度,而且上提力无法准确的作用到卡点上。
1.2配套工具可靠性较差在克拉玛依油田小井眼中,一般以Φ101.6mm 为主,而且其套管内径仅有Φ86mm。
在很大的程度上,该直径限制了修井作业配套工具的选择,致使大部分市面上所存在的常规修井工具无法满足其具体要求,不能确保小井眼修井工作的顺利进行,导致小井眼修井配套工具可靠性较差,影响了小井眼修井效果。
1.3易砂卡的现象比较多通常情况下,小井眼的井眼容积一般比较小,加之井内存在一定容积的管柱,从而使井眼内空间逐渐变小。
小井眼钻井技术推广应用
小井眼钻井技术推广应用摘要:随着钻井科学技术的飞速发展,传统的井身结构已不能满足人们对钻井提速提质的迫切要求,小井眼技术在国际上已经有50多年的发展历史,小井眼技术可降低勘探风险以及勘探成本;对于进入开发中期油田,进行老井加深或侧钻,不仅可以降低钻井费用,还可以发现一些新的储量,有助于老油田稳产增产,提高最终采收率。
80年代以后小井眼钻井的迅速兴起主要出于以下几个目的:小井眼钻井的初期投资较小,包括使用较小的钻机、较小的井场、较细的管材、较少的水泥及钻井液和燃料、较少的搬运费、较少的劳动费用。
减少钻机钻柱重量就是减少钻机租用费,而减少井眼容积就是减少泥浆、水泥及套管费用。
用小井眼钻井技术在普通井眼里加深钻井,可大大节约成本;小井眼的修井成本较低,射孔、暂时性与永久性堵塞、提捞、抽吸、固井及套管泄露修理都可用钢丝电缆起下工具;小井眼完井不论是单层完井还是多层完井都是平行完井,故可防止邻近井的泄露;小井眼开发较便宜。
关键词:小井眼钻井技术研究推广应用一、前言胜利油田号称“地质大观园”,断层纵横,构造复杂,老油田、老区块已进入开发中后期,为了进一步提高采收率、降低钻井成本,在同一区块儿,多打井、打小井眼井,一方面可以加大开发的力度、进一步提高产量,另一面可以大大节约钻井成本,并减小对资源的浪费和对环境的污染,其经济效益、社会效益不可估价。
2002年在具有“低压、低渗、低产”特点的苏里格气田应用了小井眼钻井技术,钻进井段500-3450m。
胜利油田一直没有停止对小井眼钻井技术研究的步伐,最近几年在垦东、孤东、陈庄、沾35区块,已陆续完成10多口φ152.4mm尺寸井眼的气井钻探工作。
通过学习国内的小井眼钻井技术专题,研究和分析近几年来施工的小井眼钻井技术,根据井身结构、套管层序、钻头类型和钻杆尺寸来研究钻井参数和水利参数,并通过一两口井的实验,得出合理的参数设计。
借助钻柱力学理论模型和常规井眼的钻具结构,研究适合所钻尺寸的小井眼的增斜、稳斜、降斜钻具结构,并制定相关的技术参数。
现代小井眼探矿技术在石油勘探中的应用
现代小井眼探矿技术在石油勘探中的应用摘要岩心钻探取芯钻技术可以提供全井岩芯,它和常规石油钻井相比较而言,能够节省30%的输出费用,是一项性能较高的勘测技术,尤其是在较为偏远的地区,效果更加明显,使用岩芯钻机可以减少运输成本,提升经济效益。
本文主要论述了小井眼探矿技术在石油勘探中的应用情况。
关键词小井眼探矿技术;石油勘测;应用1 小井眼探矿技术1.1 小井眼概念对于小井眼,有多个定义,有的研究人员认为,小井眼是一个直径小于8.5的井,还有一个概念,90%以上的井段都是由小于7的钻头钻成的井。
小井眼油井和相同井深的井眼相比较而言,其直径较小,比如,从石油钻井现象来看,采用12.25的钻头和800m深的井为正常情况,可是采取101.6mm的取芯钻头和94mm的钻杆,该井则是小井眼。
1.2 小井眼探矿技术发展背景小井眼探矿技术出现于20世纪的美国,在各个区域一共钻取了100多口小井眼,从施工结果来看,钻取小井眼较为方便,成本较低,在经济上是比较划算的。
目前,电子学的出现,推动了小井眼技术的发展,为其进步奠定了有利基础,通过采取小型传感器,可以不需要使用常规直径的油井,便能够获得全部数据,从而降低费用,提升效益。
一直以来,小井眼探矿技术由于性能较高,受到了世界各个国家的广泛关注,小井眼数量呈现不断增长趋势,它逐渐替换了常规井眼,为石油工业的发展带来了巨大的价值[1]。
2 钻机特点以往常规石油钻机全面钻机的速度较快,效率高,可是此种类型的钻机取芯效率较低,限制了取芯长度,在每次取芯之后,都要下钻一次,才可以完成整个工作进程。
与其相反,探矿取芯钻机功能较多,既可以在浅地层中全面钻进,又能够实现全井小井眼钻进和连续取芯钻进。
其中,探矿取芯钻机的特点体现在以下几点:第一,钻机尺寸比较小,能够减少井场面积,其中主要包含泥浆池中的9000ft?,重量和石油钻机相比较而言,特别轻,能够直接应用于直升机运输或者拖车转载中。
国外小井眼钻井技术
四、小井眼钻井装备及工具
目前,发展和采用的小井眼钻井系统有 三种基本形式:转盘钻进、 井下马达、连续取心钻进。 (一)小井眼钻机 适用于小井眼的钻机:常规小型石油钻 机、连续取芯钻机、混合钻机、连续软管 作业装置。国外大部分使用小型石油钻机 和车装钻修两用钻机。例如美国生产的65B型车装钻机 用27/8”- 41/2”钻杆 ,钻 深能力 1372 – 3658米。
小井眼井
50 25 25 20 4267.2 101.6 154020 150 12 18 3-4 30 1350 37 246 7950
常规井
100 100 100 100 4267.2 215.9 186862.5 500 65 55 6 80 4000 150 2386.2 238500
Amoco公司在阿拉斯加、巴基斯坦和肯尼亚地区所钻的小井 眼井与常规井的钻井成本对比。
连续软管钻机
连续软管钻井装置
图 7
全地形车装连续软管钻井装置
全套装置分别安 装在两台卡车上, 无井架,利用随 车吊吊着注入头 对准井口,注入 头本身有坐地的 框架,主要用于 北极地区各种地 形-45°环境下 钻井.
拖车装连续软管钻井装置
无井架,所有装置均安装在一个大型拖车上,主要用于陆地钻井
小井眼开窗侧钻数据统计(1991-1992年) 井号 1 2 3 4 5 6 7 天 数 18 38 24 21 20 18 14 水平位移 444.4** 615.1 610.2 820.5 683.4 587.3 487.7 总费用指数 0.63 0.74 0.41 0.43 0.45 0.50 0.31 水平段费用指数 3.88 3.31 1.84 1.46 1.83 2.36 1.75
155.58 98.43 120.65
石油钻井装置技术进步及其对油气开采的影响
石油钻井装置技术进步及其对油气开采的影响石油钻井装置技术的进步对油气开采产生了巨大的影响。
随着石油钻井技术的不断发展和改进,石油钻井的效率和成本都得到了显著的提高,从而推动了全球石油产业的快速发展。
一、石油钻井装置的技术进步石油钻井装置技术的进步主要体现在以下几个方面:1. 钻井平台技术的进步:钻井平台技术的进步极大地提高了钻井作业的安全性和效率。
传统的钻井平台主要采用钢桁架结构,不仅搭建和拆除时间长,而且容易受到海洋环境的影响。
而现代的钻井平台采用钢桥梁式结构,能够迅速搭建和拆除,同时具有较好的抗风浪能力,保证了钻井作业的稳定性。
2. 钻井液技术的进步:钻井液是进行钻井作业中的重要工作液体。
传统的钻井液主要是以水为基础,对环境造成一定的污染。
而现代的钻井液技术主要采用有机物基钻井液和水基纳米钻井液等,不仅具有很好的润滑和冷却性能,而且对环境污染较小。
3. 钻头技术的进步:钻头是进行钻井作业的重要工具,其性能的提升直接影响着钻井作业的效率和质量。
现代钻头技术主要采用金刚石钻头和超硬合金钻头等,具有很好的抗磨损和抗高温性能,可适应复杂地层的钻进作业,大大提高了钻井速度和出钻质量。
4. 钻透技术的进步:钻透技术是指在完成钻井作业后,通过特殊的工具将井眼打通,使油气能够自然流入井筒。
传统的钻透技术主要采用爆破法,但存在较大的安全隐患和环境污染问题。
现代的钻透技术主要是通过超声波、电火花和液压等方式开展,不仅安全可靠,而且污染小。
二、石油钻井装置技术对油气开采的影响石油钻井装置技术的进步对油气开采产生了重要的影响,主要体现在以下几个方面:1. 提高油气勘探和开发效率:石油钻井装置技术的进步使得勘探和开发更加精确、高效。
传统的钻井装置受限于工艺和设备的限制,不仅钻进速度慢,而且存在较大的误差。
而现代的钻井装置搭载了各种先进的钻井工具和传感设备,能够提供实时的地质信息和钻井参数,使得勘探和开发更具有针对性和决策性。
钻井技术在油田中的应用
钻井技术在油田中的应用钻井技术是油田开发中至关重要的环节。
通过钻井技术,可以实现对地下油气资源的勘探、开发和生产。
本文将从钻井的目的、方法和工具以及技术的应用等方面探讨钻井技术在油田中的应用。
一、钻井的目的和方法钻井的目的是为了找到油气层,并通过井筒与地下储层进行连接,以便进行采油作业。
钻井的方法主要包括旋转钻井、冲击钻井和挤压钻井等。
旋转钻井是最常见的钻井方法。
它通过旋转钻杆和钻头,沿着井眼方向逐渐向下钻进地下,同时用冲洗液冲刷井眼带走岩屑。
冲击钻井则是利用冲击力将钻头向下冲击,以实现钻井的目的。
而挤压钻井则是通过将钻头推进地下,使其与地层物质产生摩擦,从而实现钻井。
二、钻井工具的应用在钻井过程中,需要使用各种钻井工具来完成钻井作业。
其中,钻井管是最重要的工具之一。
钻井管是一种长管状物,由一根根接头组成。
它通过连接多根钻杆,将钻头送入地下进行钻井。
钻井管具有强度高、耐磨、耐腐蚀等特点,可以承受较大的压力和冲击。
除了钻井管,还有其他一些常用的钻井工具,如钻头、钻杆、钻井液等。
钻头是用来破碎地层的工具,通常由金属材料制成,具有锋利的切削边缘。
钻杆是连接钻头和钻井管的工具,它负责传递旋转力和推进力。
钻井液则是在钻井过程中使用的一种特殊液体,它具有冷却钻头、悬浮岩屑和保护地层的功能。
三、钻井技术的应用钻井技术在油田中有着广泛的应用。
首先,钻井技术可以用于勘探油气资源。
通过钻井,可以获取地下岩层的信息,包括地质构造、岩性特征和油气藏的分布情况等。
这些信息对于确定油气资源的储量和开发方案具有重要意义。
钻井技术可以用于开发油田。
在油田开发中,钻井是获取地下油气资源的主要手段。
通过钻井,可以在地下形成井筒与油气层建立联系,实现油气的开采。
同时,钻井技术还可以用于修井和补充井,以提高油田的产能和效益。
钻井技术还可以用于油井维护。
在油井开采过程中,由于地层压力的变化和井孔的损坏等原因,井筒可能会出现堵塞、渗漏、坍塌等问题。
国内外小井眼钻井设备的发展
国内外小井眼钻井设备的发展在油田领域钻探开采作业过程中小心眼钻井由于其实际的施工作业成本相对较低,而且在这个过程中排出的岩屑体积更小,钻井过程对环境污染更小,在当前世界石油勘探开采领域得到了广泛应用,而在这种情况下小井眼钻井设备也实现了快速发展,本文主要针对国内外小井眼钻井设备特点进行分析,并对我国小井眼钻井设备的发展提出了合理建议。
标签:小井眼;钻井设备;发展引言在世界石油勘探开采不断发展过程中,小井眼钻井技术的出现对油气勘探开采起到极大推动作用,该技术在上世纪90年代实现了快速发展,实际应用的经济性比较好。
小井眼钻井技术的快速发展时代小井眼钻井装备以及相关配套工具技术水平也得到了进一步提升。
1 小井眼钻井设备特点(1)小井眼井本身的井眼体积非常小,如果实际井深不超过1500m,小井眼井的井眼体积仅仅为31L/m[1];在钻井过程中破碎岩石的体积也非常小,而且排出岩屑的体积非常小,因此整个钻井作业过程中对环境产生的污染非常小。
(2)在目前世界石油勘探领域的实践应用中发现,与常规钻井技术相比较,充分利用小井眼钻井技术能够节约50%左右的成本,而且在国外一些石油公司使用专用的小井眼钻机后,整个钻井作业过程中钻井成本能够节约60%~75%。
(3)在对目前国际上利用较好的小井眼钻井设备进行分析统计可以发现,与常规的钻机设备相比较,小井眼钻井设备质量仅仅达到常规钻井设备达到1/5左右,因此其实际在经常作业过程中占地面积非常小,而且各种设备公里仅仅达到常规设备的1/3~1/5左右。
在此情形下,充分利用模块化设计,能够让钻机设备搬迁更加便捷,对环境污染更小,而且作业过程中产生的噪音也更小。
2 国外小井眼钻井设备发展分析2.1 小井眼钻机发展现状分析目前国际上很多知名的石油企业用常规钻机改造小井眼钻机已经成为一种趋势,而且这种改造钻机在长期的钻井作业过程中为石油企业带来了巨大的经济效益。
但是通过改造而形成的小井眼钻机本身的工作稳定性较差,尤其是升降系统在进行下放的作业过程中经常会产生故障;另外,钻机改造之后,由于其平台并不标准,导致钻井配套设备以及相关的钻井工具在平台上的布置出现不协调现象,这样就会对实际的钻井作业速率产生极大影响,而且钻机的自动化改造会消耗大量成本,实际的应用效果并不明显。
钻井工程技术提升石油开采效益的研究
钻井工程技术提升石油开采效益的研究钻井工程在石油开采中起着至关重要的作用,在石油勘探和开采过程中,钻井工程技术的制约和促进作用非常明显。
钻井工程技术的提升,能够极大地提高石油开采的效益,为石油工业的发展作出积极贡献。
一、钻井工程技术的定义钻井工程技术是采用各种方法和手段进行石油开采,包括岩石力学、地质学、地球物理学、化学、计算机技术、电气工程学等多种现代科学技术。
钻井工程技术包含多个方面的内容,如钻井设计、钻井工具、钻井液、钻井平台、钻井井筒等。
1.提高钻井效率:钻井技术的提升可以大幅提高钻井效率,缩短钻井时间和成本,推动石油勘探速度的加快,进而增强我国石油工业的生产效能。
2. 防止钻井事故:钻井工程技术的提升可有效预防钻井事故。
通过引入高新技术,提高钻井设备的自动化程度和精度,减少人为操作的干扰,从而最大限度地避免钻井事故的发生。
3.提高产量:钻井工程技术的提升可优化钻井井筒、提高井口流量和造泥浆能力等方面,从而提高油井生产的产量,增加石油的开采量,进一步增加石油的供应,满足国内需求。
4. 降低油井成本:钻井工程技术的提升可降低油井成本,提高油井的生产效率、延长油井的使用寿命,使油井的经济效益得到进一步的提高。
1. 钻井平台的升级:钻井平台作为油田生产中最重要的基础设施之一,具有着关键作用。
钻井平台的升级包括设备的自动化程度、安全性和功能性等方面。
通过新材料和新技术的应用,提高钻井平台的自动化程度,优化工作流程和管理等方面,可以提高生产效率和安全性,降低成本和风险。
2. 钻井液的改进:钻井液作为科技含量极高的生产原料,其种类和配方对钻井质量至关重要。
未来,我们可以加强钻井液的研发,制定更加合理的配方,提高钻井效率和安全性。
3. 钻头的改进:钻头是钻井工程中最直接的工具,钻头的升级可以更好的应对新的勘探环境和开采方式,提升钻头的性能和寿命,进一步提高勘探开采的效果和效益。
四、结论钻井工程技术是石油开采中至关重要的环节,钻井工程技术的提升可以为石油开采带来重要的促进作用,提高钻井效率和安全性,加速勘探开采,降低成本风险,进一步提高石油工业的发展水平,满足国内外市场需求。
小井眼侧钻短半径水平井钻井技术
小井眼侧钻短半径水平井钻井技术
小井眼侧钻短半径水平井是一种新兴的钻井技术,它主要是应用于石油勘探、开发和生产过程中,特别是在油气储层中无法进行常规开采或生产的情况下。
小井眼侧钻短半径水平井采用侧钻技术,在原有钻孔的基础上向侧面扩展钻孔,使井筒能够在短距离内穿过厚储层,提高生产效率和采选率。
小井眼侧钻短半径水平井的核心是钻头的设计和控制技术,这是确保钻井效果和生产效率的关键。
它不仅需要有足够强的钻头,而且还需要使用先进的电子技术、控制系统和联机分析等技术来实现井筒追踪、、控制、数据采集和分析,以便更快、更准确地控制方向和位置。
相较于常规单井钻井技术,小井眼侧钻短半径水平井在产能和效益上显然更高。
但也存在着一些潜在的技术和环境问题,例如稳定性、环境污染、数据保存等难题。
因此,在使用该技术时需要全面考虑各种因素,最大限度地减少风险,同时不断技术创新提高钻井技术的效率和成功率。
总之,小井眼侧钻短半径水平井是一种新型的钻井技术,在石油生产领域中具有广泛应用前景。
在保障钻井质量的前提下,高效、精确、安全的钻井技术将为油气储量的开采和生产带来新机遇,为我国的能源供应提供有力支撑。
毕业论文-石油工程小井眼钻井技术的发展和应用
毕业论文-石油工程小井眼钻井技术的发展和应用摘要随着油气生产费用的提高以及石油工程领域不断向边远地区扩展和钻井工艺技术水平的提高钻小井眼井开采油气的优越性更加明显使得小井眼钻井技术成了继水平井钻井技术之后的叉一研究热点目前在国内外该技术已应用于水平井深井钻井中如侧钻小井眼多分支水平井等国外已开始用连续管钻小井眼通过对调研资料的统计小井眼技术有以下几个研究和展方向小井眼钻头与马达的研制小井眼完井与井控技术小井眼钻机研制关键词小井眼钻井Abstract With the cost of oil and gas production ingcease and petroleumengineering fields to rtmote areass and the expansion od drilling technologylevelincreasecSlim hole drilling oil and gas exploration superiority was enen moreapparent Make slim hole drilling technklogy hasbecome followoing HorizontalDiylling technoloqy fork atter a hotspotAt presentdomestic and foreign technologyhas been used in the horizontal and deep drilling such as side slimhole drillingmulti-branch horizontal wells aborad has begun consecutive slim hole drillingpipeBased on the statistical data studySlim technoloqy has the following researchand development directions Slim bit and motor decelopmentSlim Comoletion andwellcontrol technlloqySlimhole drilling rig decelopedKey Words Slim Drilling目录引言 3一.90 年代以来国内外小井眼钻井技术得展方向何趋势3二.主要技术展应用情况 4一国内主要技术展应用情41 井身结构 52 钻进方式53 小井眼钻机 74 钻头 115 井下马达系统 126 减小钻柱振动何疲劳破坏技 137 射流冲击 138 震击技术 139 小井眼连续取心技术 1410 小井眼水平井钻井系统 1611 钻井液 1712 小井眼钻井水力参数优化 1713 小井眼完井技术 1814 小井眼固井技术 1915 小井眼井下测量仪器 20二技术展应用情况 2 01 钻机2 02 钻头2 03 其他配套井筒工具224 小井眼井身结构及钻具组合225 小井眼井控2 36 钻井液和完井2 5结束语 2 5参考文献 2 6引言近年来国内各有天液开始重视和研究小井眼钻井技术小尺寸PDC TSD及金刚石钻头已在我国大不分油田推广应用随着我国小井眼钻井井数的增多小井眼早期井涌预警检测技术液越来越受到重视在钻井液和完井液技术上国内各油田根据各自地层特征进行了专项研究其体系配方基本能够达到到安全钻进和保护油气层的目的国内不少学者在小井眼水力学方面也做了很多工作但大多数石对国外模式的修正大庆油田完成的287 口井在其平均井深比全部开井的平均井深多 1294m 的情况霞平均机械钻速基本持平平均钻机月速却提高了717获得的效益非常明显胜利油田小井眼套管开窗定向侧钻技术已步入了答规模的应用阶段新疆油田和大港油田在深层>4000m成功地钻成了部分小井眼井一.90 年代以来国内外小井眼钻井技术的发展方向和趋势近 10 年随着油气生产费用的提高以及石油工程领域不断向边远地区扩展和钻井工艺技术水平的提高钻小井眼井开采油气的优越性更加明显使得小井眼钻井技术成了继水平井钻井技术之后的叉一研究热点截至目前世界上已钻成小井眼井上万口最大垂直井深超过 6000m小井服钻井深井钻井忠如侧钻小井眼多分支水平井等国外术已应用于水平井深井钻井忠如侧钻小井眼多分支水平井等国外已开始勇连续管钻小井眼钻井场占钻井设备工作钻井费用钻井岩屑量其他地面积人员井场各项费用适合于开小型化重量减少60节约一口2500m 各类油气藏轻利用偏远钻井成本深的井其岩但不适用于< 1200 地区的钻井 8101540 边屑魏60t 常高气井可用㎡钻机和其他人d远和交通空规为于采矿行业辅助设备不地区这个比例7001200t 的连雪取心足200t高达70 井表1-1 小井眼钻井技术情况表目前小井眼钻井技术比较发达的国家有美国Amoco 公司BakerHughes公司Nabors 工业公司英国BP 公司等近年来国外公司为了配合小井眼钻井开和研制了一系列适合小井眼钻井的配套设备主要集中在钻头及马达固井井控取心小井眼水平钻井等方面研究展的小井眼先进技术归纳起来有带有顶部驱动的小井眼钻机井下动力钻具采用井控专家系统控制和预防井喷采用连续取心钻机进行小井眼取心作业采用高强度固定齿的新型钻头目前小井眼钻井技术已比较成熟工具设备配套齐全已有可用于762mm 3in井跟的钻井工具以及多种连续取心钻机和混合型钻机挪威还准备向北海南部深层的高温高压气藏展小井眼钻井近年来国内各油田也开始重视和研究小井眼钻井技术小尺寸PDC TSD及金刚石钻头已在我国大部分油田推广应用随着我国小井眼钻井井数的增多小井眼早期井涌预警检测技术也越来越受到重视在钻井液和完井液技术上国内各油田根据各自地层特征进行可专项研究其体系配方基本上能够达到安全钻进和保护油气层的目的国内不少学者在小井眼水力学方也做了很多工作但大多数石对国外模式的修正大庆油田完成的287 口井在其平均井深比全部开井的平均井深多 1294m 的情况下平均机械钻速基本持平平均钻井月速却提高了717获得的效益非常明显胜利油田小井眼套管开窗定向侧钻技术已步入了大规模的应用阶段新疆油田和大港油田在深层 4000m 成功的钻成了部分小井眼井通过对调研资料的统计小井眼技术有以下几个研究方向和展方向小井眼钻头与马达的研制小井眼完井与井控技术小井眼钻机研制根据大港油田的实际情况大港油田小井眼钻井技术的展方向有老井加深小井眼钻井技术老井侧钻小井眼或小井眼水平井钻井技术钻探边井小井眼钻井技术二.主要技术发展应用情况一国外主要技术发展应用情为了解决小井眼给钻井带来的诸如钻头性能差机械钻速低钻井液体系不当导致当量循环密度高和立管压力高及井涌不能及时现等问题着重研究了一系列关键技术1 井身结构外公司采用的典型小井眼井身结构如表1-2BP 公司1000m 井常规井小井眼井井眼尺寸mm 套管尺寸mm 井眼尺寸mm套管尺寸mm4445 3397 158 13973111 2445 1206 9803159 1397 859 739Amoco 公司2400 井常规井小井眼井井眼尺寸mm 套管尺寸mm 井眼尺寸mm套管尺寸mm4445 3397 2159 17773111 1429 1524 12702159 1143 钻杆1111 939Naborsm 公司3000m 小井眼井 Texaco 公司3000m 小井眼井井眼尺寸mm 套管尺寸mm 井眼尺寸mm 套管尺寸mm3111 2445 3111 24452096 1778 2159 17781556 1270 139712701048 939 钻杆1032 939770699表1-2 国外小井眼钻井技术发达国家典型小井眼井身机构2 钻进方式井眼钻进方式有旋转钻进井下马达钻进连续钻进外各石油公司已开了多种小井眼钻井系统图1-1 为Shell 公司和BakeHughes公司联合开的一种小井眼钻井系统该系统使用改进固定式钻头和高强度钻杆包括先进的井涌监测系统该系统钻机可选择改进的常规钻机专用小井眼钻机修井机和连续管钻机为改进的连续取心扩用钻井系统Amoco 公司开的水力学模型和井涌监测系统及井涌控制技术利用高性能的油管再加上改型的矿用钻井系统钻深可达1400ft 4270m为连续管钻井系统可与井下马达钻井系统配合使用提高起下钻速度并维持井下马达起下井眼时的连续循环3 小井眼钻机前专用的小井眼钻机不多改进的小井眼钻机仍占多数原因主要是这类设备缺乏设计规范和公认的标准加之常规钻机能力过剩在很大程度上制了小井眼石油钻机展国外小井眼钻机类型有小型常规石油钻机采矿式连续取心钻机修井机连续管钻机和专用小井眼钻机20 世纪60 年代之前国外不少公司使用常规钻机钻小井眼井70 年代末开始进行小井眼钻机研制及钻机改进90 年代后出现了特制专用的小井眼钻机瑞典美国德国加拿大比利时意大利澳大利亚和罗马尼亚等国家均开应用了新型小井眼石油钻机并取得了较好的使用效果和钻井经济效益一般来说国外小井眼钻机采用常规旋转钻井设备如前开口井架液压绞车三缸泥浆泵防喷器组固相控制设备取心装置等等另加其他先进的自动化装置固控设备的配置要比常规井高一级别在常规固控设备转良好的前提下再地面设备减少损坏降低循环压耗得有效办法国外小井眼钻机特点有①设备体积小占地面积少②设备一机多能既可钻井又可修井所用钻柱既可钻小井眼又可连续取心③采用专用小型测试装置④现代华程度高具有代表性的国外公司小井眼钻机主要有①意大利Soilmec 公司推出的G-100G-100HD G-150G-200 和G-250 型系列小井眼钻机是目前世界上惟一的小井眼钻机系列图1-4 为G-100 钻机总成该系列钻机选用4 台隔音柴油机作动力采用液压驱动形式利用4 台液压马达同时驱动顶驱充分满足小井眼钻井工艺的需要钻机用长冲程千斤顶液缸滑轮组合可伸缩式轻便井架代替常规绞车游动系统和井架该钻机可用于钻晓井眼井水平井斜井和丛式井还可用于修井作业目前已取得美国专利和国际专利权新系列小井眼钻机技术参数及使用情况见表1-3表1-4表1-3 Soilmec 公司新型小井眼钻机系列技术参数钻机型号G-100 G-100HD G-150 G-200 G-250大钩静载荷kN 8918 11074 13328 17836 22059钻井动载荷kN 5880 7350 8820 12250 14700液压动力功率3676 5147 6617 8823 11029kW 36 36 36 36 36顶驱动力功率15 15 16 16 16kN ·m顶驱行程m表1-4 Soilmec 公司新型小井眼钻机系统使用情况钻井速度正常条件下一口23003000m 井需190h钻井方式顶驱钻井操作人员钻机大班人员4 人即钻井领班柴油机司机电工和勤杂工每个钻井班需要司钻和井架工各1 名钻井成本钻井统计结果表明与常规大直径钻杆钻井相比晓钻机钻井总成本下降24钻井和钻机移运时间减少30每口井的非生产时间从450h 下降到120h Soilmec 公司认为用G 系列小井眼钻机钻井节省钻井总成本最多可达40环境污染柴油机采用隔音措施现场实测噪音为82db对周围环境危害较小此外由于小井眼钻井的钻井液用量和钻屑量均较少对环的污染也较小钻井综合效与常规钻机相比用小井眼钻机钻井钻井成本减少益 5075 下套管成本减少13完井费用减少37占用井场面积减少70钻机拆装移运时间减少6070钻小井眼评价井建井费用减少达50钻井综合效益显著实施地区已经在意大利北部的米兰威尼斯热那亚三角地区以及西西里岛的油气田地层中钻完18 口井Soilmec 公司小井眼钻机优点钻井速度快技术经济指标先进自动化程度高工作安全可靠钻井成本低移运性好对环境污染程度小②法国钻井承包商Forsol 用拖车装钻机W-Napach 小井眼钻井取得了成功这种高度自动化钻机有一个 195m 高的桅杆式井架一个筒式操作系统和408KW 顶部驱动装置该钻井可钻井深2438m只需常规钻井 13 的工作人员整部钻机及井下设备仅15 辆车便可搬运1994 年 4 月法国在巴黎盆地还使用了Foraslim 小井眼钻机其主要技术参数见表1-5G-100 钻机总成1-伸缩式井架2-顶部驱动3-挡砂滚筒4-液压动力总成5-液压油罐6-半拖车7-具有机械安全锁紧的液压水平千斤8-钻台液压吊车9 容器平台10-钻杆套管11-储存钻铤12-液压油冷却器13-鼠洞上的液压卡14-BOP 小车15-伸缩底座16-动力大钳17-值班表型号额定钻深井场面积井架额定底座高度绞车功率人数m ㎡载荷t m kwForaslim 3500 850 100 6 441 1表1-5 Foraslim 小井眼钻机主要技术参数型号重量t 操作高度提升能力井眼直径井深mm mmDiamec-700 35 51-52 7005 65Diamec-1000 5 51-52 10668表1-6 瑞典微型小井眼钻井主要技术参数瑞典石油勘探公司Microdrill 公司于70 年代末到80 年代初在Gotland岛使用装有小型防喷器的Diamc-700 小井眼液压钻机了207 口井径23 英寸井深 2172666m 的小井眼井比常规钻井节省费用 75主要技术参数如表 1-6所示80 年代末该公司又研制了MD-1500 钻机和MD-2000 钻机改进的MD4小井眼钻机重量13t 左右使用螺杆钻具∮857mm 井眼可连续取心至3200m④表1-7 为低成本的美制Kenting 井眼钻机性能参数型号额定钻深井场面积大钩载荷作业高度钻井液系人数m ㎡ t m 统3Kenting 3500 850 100 26 5088 3表1-7 美制Kenting 井眼钻机性能参数表⑤Amoco 公司和Nabor 公司小井眼石油钻机Amoco 公司和Nabor 公司共同研究开了Rigl70 型小井眼石油钻机它最主要的特点式钻机上配有数控系统 DCS 和专家井空系统 XWC DCS 系统手机钻机上液压传感器压力差传感器应变仪位置传感器磁性流量仪热电偶转速仪钻机液池液面传感器温度传感器的数据该系统还包括数据收集计算机和监测器司钻监测器人机联作系统数据控制软件专家井控系统包括阿莫科公司处理数据控制系统中数据的专利软件这套井控专家系统能够判断是否生了井涌是否通知司钻以便司钻可用采取合适的井控措施如果司钻在预定的时间段10s中没有做出反应井控专家系统会自动采取井控措施井控专家系统液可用时用以便完全有司钻进行控制主要技术参数及结构特点大钩载荷 975KN 轿车功率 165KW井架高 262m全液压驱动钻井液净化系统为清洁器和离心机自动送钻装置是一个承载能力725KN 的液缸固定在井架上面送钻性能较好采用两档速顶驱和计算机井控装置设计制造的岩心搬运机可进行连续取心作业优点实验证明钻机和钻井成本均较低环境污染少钻井性能好⑥欧共体小井眼石油钻机欧共体Thermie 规划Eurosim 项目为降低成本和减少环境污染适用小井眼钻井开油田同时研究开了小井眼石油钻机主要技术参数及结构特点大钩载荷 1000KN 绞车功率 600KW采用顶驱钻井最高转速600rmin采用SH 111SH66 高强度钻杆配备了取心装置录井和测井装置井涌监测仪和报警系统优点在不同地理环和不同地质条件钻井环境污染最低⑦英国钻井设备公司研制的小井眼钻机采用液力驱动大钩载荷980KN钻深能力3000m配有新式钻杆排放系统和先进检测仪器既可钻井又可取心只需三名钻工4 钻头①牙轮钻头期小井眼钻井一般使用小尺寸牙轮钻头但其不适应高转速钻头轴承磨损快进尺少寿命短为此国外采用改进的钨合金镶齿 TCI牙轮钻头如美国贝克休斯公司研制出的能适应转速为200rmin 的984mm 牙轮钻头具有较厚的锥形外壳和直径较小的轮轴具有较高的锁紧能力和转速能力钻头长度由常规的146mm 减小到121mm 增强了侧钻能力减小了井底钻具弯曲时钻头损坏程度寿命增加了30-40②单牙轮钻头通过增加牙轮钻头轴承直径增加钻头寿命阿曼油田在水平井忠中硬地层适用IADC437 单牙轮钻头水平钻进平均机械钻速达 60fth加拿大适用的 418 1n IADC637 单牙轮钻头钻研磨性硬砂岩1625h 内钻进105ft相当于2 只IADC737 三牙轮钻头的总进尺从目前展情况单牙轮钻头将会成为一种适用于在各种各样的地层忠钻小井眼的低成本高效率的钻井工具③金刚石钻头60 年代以后许多钻井承包商现适用PDC 聚晶金刚石钻头配合液力加压器和井下马达钻头寿命是同尺寸牙轮钻头的46 倍于是金刚石钻头以其适用时间场进尺多机械钻速高不易出井下事故逐步被人们采纳尤其在小于∮1524mm 的井眼全面钻进中牙轮钻头已逐渐被金刚石钻头锁取代以DBS 公司热稳定聚速可用于连续取心和与螺杆钻具配合使用能减轻钻头在钻井过程忠产生的强烈振动提高钻井效率新型的PDC 聚晶金刚石钻头热稳定聚晶金刚石钻头 TSP 钻头和天然金刚石钻头这三种钻头能适应高转速可用于连续取心和与螺杆钻具配合适用能减轻钻头在钻进过程中产生的强烈振动提高钻井效率新型的PDC 聚晶金刚石钻头和TSD 金刚石钻头对深层中硬地层钻井及扩眼效果很号在降低扭矩钻头冷却方面比普通的PDC 和TSD 钻头效果好穹形设计的金刚石钻头在耐磨结构上更紧凑更适用于较硬岩石壳牌公司经验表明采用小型聚晶金刚石钻头不重要阻制钻压Amoco 公司开除了避免小型聚晶金刚石过早损坏的抗涡旋转钻头在穿透能力方面取得了突破性进展小型聚晶金刚石将成为小经验技术的一个展方向④混合型PDCTSP 钻头美国Maurer 工程公司为美国能源部研制了一种混合型PDCTSP 高效钻头PDC 切削齿置于齿前排上以高速度钻软地层而TSP切削齿置于PDC 切削齿的后排用于钻那些通常会损坏PDC 切削齿的硬夹层该钻头在特定的大功率马达带动下能有效破岩试验中在低强度地层钻速100150fth 在密西西比灰岩地层钻速为112fth⑤小井眼连续取心钻头在连续取心作业中10003000m 的井59使用金刚石取心钻头目前国外 1000m 以上的井眼井段多用连续取心钻头硬质合金钻头应用于小井眼取心还在继续研究这种钻头成本低廉BP 公司一直用聚晶金刚石和 tripdax 设计取心钻头来改进小井眼的取心性能和钻进速度国外还研制丁能提高取心质量的双体钻头这种钻头可通过绳索打捞器改变钻头塞而改变钻头性能使钻头可进行全面钻进或取心钻进5 井下马达系统目前国外已有高中低三种转速5001000rmin 和多种直径3811715mm 的小井眼井下马达其抗高温性能已经超过了200 ℃为了解决钻柱振动问题以便将更多的能量传递到钻头上提高钻进效率同时海配套使用了井下液力加压器使得钻头寿命更长在许多地层钻进都比转盘钻进快35 倍钻井成本可降低5070 该系统也常与连续油管钻机配合使用美国Maurer 工程公司为美国能源部研制的大功率小井眼泥浆马达输出功率和转速石常规泥浆马达的2 倍所研制的3 38in 小井眼泥浆马达输出功率为73 马力而常规泥浆马达的输出功率仅28 马力适用这种大功率泥浆马达时只要钻机配置的泥浆泵能够输出该泥浆马达所需的高循环压力配合 PDCTSP高效钻头能使钻速提高2 倍Anadrill Schlumberger 公司和Ahell UK 研究开机构开了一套仪表化的井下导向马达以提高地质导向的效果该工具石在动力端和轴承外壳之间插入一个带近钻头传感器电路动力源和电磁遥测系统该马达将钻井和地层评价测量相结合可进行井斜马达转速温度马射线和两个电阻率测量仪表化马达具有已各双弯弯外科系统其中固定弯外壳被直接安置在马达轴承的上部而地面可调节弯外壳被装在传感器短节和马达的动力端之间设计这种固定和可调弯外壳系统组合可使钻具具有多种造斜率最大可超过15° 100f6减小钻柱振动和疲劳破坏技术主要采用的配套工具及技术有抗偏转的PDC 钻头柔性转盘或顶驱钻机减小扭转振动钻井液马达和液力加压器耐疲劳新型钻杆接头①液力加压器配套使用井下液力加压器可增加钻头寿命在许多地层钻进都比转盘钻进快 35 倍钻井成本可降低 5070 现在已出现了串联的液力加压器目前最多到三级其作用原理与单级相同当然在二三级液力加压器上可作用更大的钻压见表1-8 与表1-6规格最大最大操作最大扭矩最大冲程孔mm最大拉mm 推进力压力pa N ·m mm 力kNkN9525 50 150 **** **** 14940012063 1665 150 **** **** 381500表1-8 液力加压器主要技术参数表②工具接头经验证实小井眼可以勇NC26 与PACDSI 工具接头及非API的SLH90 与AOH 接头应注意避免工具接头损坏主要参数见表1-9工具接头外径mm 内径mm 扭转屈服上扣扭矩N ·m N ·mNC26 857 444 9248 4624PACDSI 794 381 7945 3972表1-9 工具接头参数表7 射流冲击器在小井眼钻井过程中配套使用射流冲击器利用冲击一回转联合钻进既可以提高钻井速度又可以防止井斜从而达到提高钻井质量降低钻井成本的目的如图1-78小井眼打捞雷击技术目前已根据需要研制出了多种适合小井眼的打捞筒和震击器等如用于∮832 和∮896mm 钻具的∮104mm 打捞筒高压小井眼用各种尺寸井下循环接头液力倒扣接头液压及裂缝圆盘接头以及安全接头耐高压用的震击器有单作用和双作用液力震击器可受压也可拉伸现已研制出∮1504 ∮160mm 井眼用的∮1216mm 双作用液力震击器∮1506mm ∮112mm 井眼用的单作用液力震击器主要技术参数见表1-10尺寸mm 震击器类型最大震击器最大放气震击器冲程负荷kN 冲击kN mm889 FC 150 80 1201207 Jar King 360 200表1-10 击器主要技术参数表 19小井眼连续取心技术小井眼连续取心技术源于矿业连续取心技术实质上就是绳索式取心现在已经能在1048 mm 或更小的井眼中取心并采用钻柱抗振技术来提高岩心收获率Amoco 是最早采用薄壁钻杆和电缆可回收岩心筒连续取心钻井系统的该系统采用顶部驱动旋转外平钻杆得到的连续岩心可达1219 m 长在开井中平均取心收获率达 983 图1-8 为Amoco 公司小井眼取心井下钻具组合一般来说小井眼连续取心装备包括取心钻机取心钻杆取心钻头岩心筒和其他所需工具钢丝绳连续取心钻机钢丝绳连续取心钻机比油田使用的同样钻深能力的钻机轻小结构简单不用常规岩心筒而用绳索式岩心筒能够连续取心克服常规石油钻机和常规岩心取心时需频繁起下钻的缺点这类钻机既能全面钻进又能进行连续取心取心钻杆一种薄壁无缝钢管机械强度没有同直径的常规钻杆大外径小长度短重量轻具有外平内加厚接头由于环空间隙很窄这种钻杆在裸眼井中可取回式技术套管使用甚至作永久性套管固井然后用直径更小的矿业取心钻杆继续取心取心钻头小井眼连续取心作业中要保持较高的钻速应选择适合地钻压高钻速的天然金刚石取心钻头TSD 取心钻头或PDC 取心钻头天然金刚石取心钻头又分为孕镶和表镶两种取心钻头的切削面很窄一般只有381coml 公司为149225mm10795mm 和762mm 井眼选择的钻头转速分别350450500 和600rmin取心岩心筒连续取心筒与常规岩心筒一样也由内筒和外筒组成但与常规岩心筒不同的是其内筒可以用钢丝绳打捞筒取出来再将另一个内筒投入钻柱继续取心为防止起出内筒时生抽汲作用通常是一边起内筒同时一边向钻柱内泵送泥浆连续取心岩心筒及期内筒和单筒岩心的长度一般为 369 1213515m最长的达27m整体式取心马达整体式取心马达可进一步提高收获率因为在取心作业中防止了内筒的旋转横向振动的减少使岩心能平稳地进入内筒外岩心简是由。
石油钻探小井眼钻井技术
CBF钻井液性能
阳离子聚合物(暂时未 公 开 ) 克 /厘 米
CBF 0.0043
稠化的 CBF 0.0043
予 胶 凝 淀 粉 身 克 /厘 米 羟 乙 基 纤 维 素 克 /厘 米 KCL 克 /厘 米 CaCl 克 /厘 米 PVCP 克 /厘 米
0.0057 0 0.109 0 1
小井眼钻井技术
2.小井眼的优点与不足
7).对于旧井可以重新加深并完井;
和加拿大很多老井由于长期使用已损坏或枯竭井。用 小井眼钻井技术在老井眼里加深钻井或进行侧钻井,可以大 大节约 。某公司使用一台小钻机加深了20口枯竭的气井,在
101mm生 产 套 管中 用 86mm 钻 头进行 加 深 ,最 后 下 入 73mm油管,然后固井,水泥返到地面。节约成本55%左右。
小井眼钻井技术
6.小井眼钻井液
CBF钻井液的维护
钻 井 液 性 质
测 量 仪 器
需 要 范 围
控 制 方 法
流 变 性
范 氏 粘 度 计
失 水
API程 度
阳 离 子 聚 合 物 浓 Amoco小 珠 试 验
KCL浓 度mg/L 离 子 选 择 电 报
按 需 要
添 加HBC
3— 15毫 升
添 予 胶 凝 淀 粉
小井眼钻井技术
3.小井眼钻井方式 3.3井下马达钻井
使用井下马达完成小井眼钻井可以有几种方式: (1)由钻具连接井下马达,通过马达转动完成钻井工作, 在钻井时可通过钻具和助推器给钻头加压。 (2)挠曲油管配合井下马达,通过马达转动完成钻井工作。 但钻井时必须通过助推器给钻头加压。 (3)转盘和井下马达同时转动完成钻井工作。 以上三种井下马达钻井方式,可以用于打直井、斜直井、 定向井、水平井、侧钻井及老井加深。利用挠曲油管钻机还 可以完成酸化、修井等作业。
小井眼侧钻技术在大港油田的应用与发展
小井眼侧钻技术在大港油田的应用与发展【摘要】小井眼侧钻技术是油田利用老井提高采收率的重要措施。
国内各油田竞相开展了此项技术的研究与应用,已形成了一套完整的工艺技术,但在双层套管开窗、小井眼优快钻井、小井眼小间隙固井等关键技术上还存在问题。
大港油田随着近几年市场工作量的增大,不断探索新型实用技术提高小井眼侧钻技术水平,通过对开窗工具的改造完善,顺利实现了双层套管开窗;通过改进钻头结构,完善钻头型号,适时应用大角度马达,完善定向钻进工艺措施等方法,提高了优快钻井水平;通过开发新型水泥浆体系、密度可调的隔离液,优选完井套管规格,进一步提高了小井眼小间隙固井质量,最后提出了小井眼侧钻技术发展方向,并给出了建议。
【关键词】小井眼;侧钻技术;开窗;小间隙固井0 引言国外从20世纪60年代开始进行侧钻技术研究,在侧钻方法、工艺措施、井下工具及完井方法等方面技术已经成熟,能够完成各种曲率半径的水平井,还能在一个井筒中侧钻出多个分支井。
国内胜利、辽河、中原油田开窗侧钻工艺发展较快,其中,1997年开始,辽河油田侧钻技术与采油技术进行配套研究,侧钻技术成为改善井网、挖掘储层潜力、解决底水锥进、油井水淹的重要手段。
2000年运用老井侧钻技术完成三分支井。
至2005年辽河油田完成各式侧钻井2383口,侧钻总进尺64.4×104m,成为国内完成侧钻井最多、运用侧钻技术增储上产效果最显著的油田。
大港油田在1992年开始实施套管内开窗侧钻,截至2008年完成小井眼开窗侧钻井301井次,其中自由侧钻井53井次,定向侧钻井196井次,侧钻水平井52井次,完成双层套管开窗5井次,2008年¢139.7mm套管内开窗侧钻平均机械钻速2.5m/h,较2007年提高了12.8%。
目前大港油田小井眼侧钻井技术不断完善,规模也在不断扩大。
1 大港油田小井眼侧钻技术现状1.1 开窗工具大港油田¢177.8mm和¢139.7mm套管内开窗方式均主要以钻铰式复合铣锥,一次性完成开窗、修窗作业。
小井眼钻井
小井眼固井的难点
D、环空间隙小,水泥环薄,如果油田注水开发,油 水同层地水活越,油水气串发生机率和危害随之增 大,对于工艺措施和水泥浆防串能力要求更高 E、小井眼井利用小套管固井,套管壁薄,容易弯曲, 居中困难导致偏心和贴壁,为了减少过高的排量, 只能采取低速的方法,导致顶替效率降低,从而影 响固井质量。 F、小井眼固井所需灰量小,对注水工艺和水泥浆密 度控制要求更高。
`
三种钻井系统。
1、转盘钻井;转盘钻井采用小直径钻柱,配小直 径金刚石钻头(钻头尺寸可小到∮50.8mm),金刚 石钻头与牙轮钻头不同之处是能在高转速下钻进。。 2、井下马达钻井系统;应用小型井下马达配套金 刚石钻头可以代替转盘钻井 3、顶部驱动钻机钻井(小型驱动);
小井眼钻井 随着勘探开发的深入,一些老油田和主力油田已进 入中后期阶段,而新发现的大储量的油气层越来越少, 小井眼开窗侧钻井技术开始出现,对那些开发中后期 阶段的油气田提供了用其他方法开发无利可图的机会。 中国小井眼钻井技术于20世纪70年代的开始,吉 林油田用于浅油层开发(井深400m),但由于钻机、工 具不配套而中途停止,90年代小井眼钻井技术在国内 又一次兴起,首先被应用于老油田的挖潜改造方面进 行开窗侧钻。90年代中期应用于浅油藏、“低压、低 渗、低产”油气藏的勘探开发,钻井工艺、装备、工 具也随之迅速发展起来
小井眼固井的难点 B、小井眼在注水泥时流体通道整体变小,使得注 水泥作业时流动阻力明显增大,造成泵压增高 ,导致水泥浆易于失水和脱水,发生桥杜和憋 泵的机率随之增加,同时易于压漏地层,不利 于产层保护,以此对水泥浆的流变性、虑失量 、稳定性更要求更高,对于注替速率也应科学 设计。 C、小间隙造成水泥环薄,因此小井眼固井对水泥 石抗压、抗折强度设计要求高,对水泥石的韧 性也提出了更高的要求。
小井眼钻井技术的特点与应用
小井眼钻井技术的特点与应用摘要:为了降低我国石油开发的开采成本,同时提高石油的开采量,将小井眼钻井技术应用到中国的石油开采中是一种必然趋势。
小井眼钻井技术包含了十分精湛的工艺,它不单单涵盖了钻井、探井、修井等一系列与开采相关的操作程序,同时还需要与之相对应的石油设备和辅助工艺技术加以共同应用。
目前,我们国家的小井眼钻井技术尚不成熟,所以要求我们要学习国外石油企业较为先进的小井眼钻井技术、引入较为良好的小井眼钻井设备和工具。
这也有利于我们了解国外小井眼钻井技术的发展状况,并有效促进国内小井眼钻井技术的发展。
关键词:小井眼钻井特点应用1 小井眼钻井施工的特点小井眼钻井技术是指利用小尺寸钻头,对井眼尺寸偏小的钻井,配套小井眼早期井涌预警,检测技术液等一系列相应的措施,针对规模比较小的油井实施钻采作业的新技术。
在对老井的二次开发中,小井眼钻井技术也发挥出了不小的作用。
小井眼钻井施工的程序有以下几个方面:第一,井眼轨迹的设计。
对于要开窗进行侧钻的水平井来说,对井眼轨迹的形状实施准确计算和预测,是顺利进行小井眼钻井施工的基本保障。
小井眼钻井技术除了考虑常规钻井的特点外,还应考虑井眼小、开窗、井段短、造斜率等因素的限制。
第二,进行开窗,修窗和试钻。
全面检查地面仪器和钻井定向的工具,螺旋仪器、有线的仪器力争下井过程中一次成功下到井底。
进行开窗,铣锥初铣套管时,降低压力和转速。
用强磁铁清除出口处的铁屑。
还应测试,保证窗口没有异常情况。
修窗后的工序是试钻,试钻是正式进行钻井前的一项必要工作,应确保此项工作顺利进行。
第三,保证钻井液的润滑性。
通常情况下,小井眼的井斜较大,造斜率偏高。
对钻井液的粘度要求比较高,带沙率偏高,润滑性能较好。
为了更好地保护油气层,加大环境的接受力能力,应选择用相对稳定的润滑液,这对小井眼钻井技术能否获得成功起着十分重要的作用。
小井眼环境空间间隙十分陕窄,如果在此环境下使用小井眼技术,需要注意几点问题。
钻井工程技术提升石油开采效益的研究
钻井工程技术提升石油开采效益的研究随着石油工业的不断发展,钻井工程技术的提升在石油开采中的作用也日益重要。
本文将探讨一些钻井工程技术的提升对石油开采效益的影响。
首先,对钻井工程技术的提升有助于提高钻井效率。
传统的钻井方法通常需要较长的时间和耗费大量的劳动力、物力和财力。
随着钻井技术的发展,出现了一系列新的钻井工具和设备,如钻井液、钻头、钻杆等,能够大大提高钻井效率。
例如,在岩石中钻取油井时,传统的钻头很难达到预期效果,而高性能、高硬度的钻头可以更加快速地开挖岩石,使钻井效率得到提高。
其次,钻井工程技术的提升可以提高油井开采的成功率。
石油勘探中,需要试探不同地层的含油气情况,但是这个过程往往存在一定的风险。
传统的工程技术往往不能满足勘探效果和效率的需求。
而新技术的引入,例如岩石X射线成像技术和声波成像技术可以更精准地检测石油储藏层。
这些先进的技术增加了对储层结构和石油质量的了解,将钻井风险降到最小限度,并提高了成功率。
除此之外,钻井工程技术还可以提高开采效益。
在石油开采中,存在一些难以处理的问题,例如储层自然压力和各种杂质。
传统的工程技术很难处理这些问题。
而通过改进钻井液技术,增加钻井技术的监测和管理,充分运用化学水平和物理技术等,可以有效解决这些问题。
这样可以保证石油开采效益最大化。
最后需要指出的是,钻井工程技术提升也需要适应不同的开采环境。
钻井工程技术的提升需要结合不同开采环境的特点,并根据实际情况进行改进和调整。
例如,在高温、高压和有毒环境下的钻井需要一些特殊的材料和设备,以保证作业人员的安全和钻井效率。
在海底开采中,需要适用于深水环境的自主钻井平台和新材料的使用,以保证石油开采的效益和安全。
综上所述,钻井工程技术的提升在石油开采中的作用不可忽视。
它能够提高钻井效率和成功率,并且可以保证石油开采的最大效益和安全。
未来,随着新技术的引入和旧技术的更新,更多的创新将助力于石油开采领域的发展。
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浅析小井眼钻井技术对石油开采研究的重大意义【摘要】现阶段我国石油机械产品的市场需求呈现多样化趋势,而且其对科技的依赖度也越来越高。
小尺寸pdc、tsd及金刚石钻头已在我国大部分油田推广应用。
随着我国小井眼钻井井数的增多。
小井眼早期井涌预警、检测技术液越来越受到重视。
在钻井液和完井液技术上,国内各油田根据各自地层特征进行了专项研究,其体系配方基本能够达到到安全钻进和保护油气层的目的。
【关键词】小井眼钻井固井技术
1 小井眼钻井技术的衍生环境及发展优势
1.1 衍生环境
我国油气资源丰富但勘探程度低,寻找新储量的勘探任务重,而一些老油田和主力油田相继进入了高含水开发的中后期阶段,产量处于下降趋势。
小井眼钻井技术的出现,为新区的勘探提供了一种经济而又方便的勘探手段,同时,小井眼对于老井的侧钻和老井的再钻以及油田区块的滚动开发来说,都不失为一种经济有效的手段。
1.2 小井眼钻井技术的发展优势
我国现今的探明储量中有大量的低渗油田和较小的边际油藏,例如长庆油田发现的许多油田区块的渗透率很低,大庆油田的周边地区也存在这许多的小型的油藏,这些区块以常规钻井开发不能取得预期的经济效益,由于小井眼钻井成本的降低,使得这些地区的开发成为可能,大大的增加了我国石油的可采储量。
2 小井眼水平井钻井系统
slimdril公司已研制出一套低成本小井眼水平钻井系统,包括:(1)钻头。
带有保径齿和天然金刚石或热稳定聚晶金刚石(tsd)基体的ht-1钻头钻水平井,钻速为20~30ft/h;(2)容积式液压马达。
一种专门用于小井眼水平井的高性能马达输出功率石常规小井眼马达的2倍,可提高使用寿命和机械钻速;(3)钻柱。
由于该钻井系统采用高速马达(400~800r/min)配合tsd钻头,可以使用光钻杆,而不必使用昂贵的抗压钻杆;此外还包括定向、循环接头、地面记录陀螺、导向或随钻工具,蒙乃尔钻铤、旁通接头。
小井眼定向钻井导向工具:可用于钻小井眼水平井的定向钻井导向系统包括导向马达、mwd和稳定器,利用该系统可在造斜段和直井段不需要起下钻的情况下控制钻头轨迹。
该系统有两种类型来进行导向钻进,一是定向组合,二是转盘。
在定向钻井情况霞,钻柱不旋转,钻头通过井下马达来驱动。
现在主要使用的导向系统石带有弯外壳的螺杆钻具和带稳定器的马达。
3 小井眼固井技术
提高小井眼井质量的方法有4种,一是从水泥的设计上考虑,把固井施工中井漏的可能性减到最小;二是使用偏心钻头钻井,钻出比钻头名义尺寸更大的井眼,增加水泥环厚度;三是在完井厚精心施工,使井眼畅通无阻,调整好泥浆性能,把大肚子井眼中的沉砂清理干净,防止憋泵;四是使用先进的工具,目前小井眼注水泥工具有:(1)浮动工具;(2)锁销式泵入工具;(3)多级注水泥工
具;(4)篮式和封隔式(填料式)水泥鞋。
4 钻井液设计的依据
从概念上说,理想的小井眼钻井液应该由低粘度、无固相、高密度盐水组成,加入尽可能少的热稳定聚合物添加剂,但需要保证井下所要求的井眼清洁和滤失控制性能。
这样的盐水应对使用者无危险,能与钻井设备和钻井液其他组分相容,并且不污染环境。
就后者而言,要求是水溶性的,对陆生或水生有机物影响很小,这样不会造成生物聚集和容易被生物降解。
为了便于维护和控制,要求加入的任何聚合物和添加剂都是单一功能的,能承受与盐水相同的影响,并且匹配性和环境限制因素与盐水相同。
最后,由于认识到单用失水控制聚合物可能不能封堵高渗地层,盐水体系可能需要加入少量有用的颗粒(如白垩岩粉粗晶纤维素)形成有效的泥饼。
5 小井眼井控技术
由于井眼小,环空体积大大缩小,在小井眼钻井过程中遇到的重要问题之一是井控。
其原因主要由两个:第一,小井眼环空体积小,对井底溢流的监测比常规井敏感;第二,常规的压力损失计算模式和传统的压井方法不一定适应。
5.1 环空体积的影响
环空体积小是小井眼井与常规井之间最显著的差异。
从井控观点来考虑,当发生溢流时,地层侵入井中流体的高度对井控形势的严峻性是非常重要的。
侵入的流体柱越高,井控问题则越严重。
由于从井底循环到井口过程中气体要膨胀,为保证钻井液对井底的压
力不变,就必须要增加井口的套管压力。
5.2 系统压力损失
掌握系统压力损失是小井眼井控的关键,有关测试数据表明,小井眼中的压力损失分布与正常井是相反的。
在正常井中,大约90%的泵压损失在钻柱内及钻头处。
而在小井眼中,泵压的90%损失在环空。
传统的环空压力损失计算方法对小井眼也是不适用的,而且钻柱在井内的偏心度对小井眼环空压力损失也有很大影响
5.3 动态压井法
动态压井法与传统的压井法(司钻法、等待加重法)相比有它的优越性。
动态压井法压井速度快,在压井过程中套管鞋处压力小,而且压井操作简便。
在一般情况下,在发现溢流以后,只要把排量增加到一定值就可以控制溢流,在加大排量时要考虑地面管汇、泵、裸眼段破裂压力及预测的地层压力等限制条件。
若在低转速或低泵速情况下发生井涌,只要把转速或泵速恢复到正常值就有可能控制住溢流,若起下钻过程中发生井涌,要视具体情况而定。
在钻井过程中要确定实际的环空压力损失,要定期进行实际环空压力损失试验,就像传统压井法要求每次接班开始要进行低泵速循环试验一样。
当钻头接近井底时,缓慢开泵使排量从零逐渐增到最大,并算出每一排量的地面管汇、钻头和钻柱压力损失,环空压力损失就等于记录的泵压减去地面管汇、钻头及钻柱内的压力损失。
然后作出当量循环密度与流量的关系曲线以表明动态压井法可控制地层压力。
如按预测的地层压力还需增大当量循环密度,我们
可以通过提高钻井液密度、改变流变性等方法提高环空压力损失。
6 结语
借鉴国外石油公司在小井眼钻井方面的成功经验,结合我国的具体情况,积极的开展小井眼技术的研究并逐步推广应用,大幅度降低钻井成本,这样才可能使得我国石油工业的勘探开发取得突破性的进展,并在国际市场上具备较强的竞争能力。
此外,我国人口众多,土地资源贫乏,钻井占地和环境污染问题日益突出,小井眼钻井无疑会缓解这方面的矛盾。
因此小井眼钻井在我国将会有广阔的应用前景。