深井钻井现状与提高速度的先进技术方法

深井钻井现状与提高速度的先进技术方法

关键词：深井钻井技术速度

一个国家综合钻井技术水平高低的标志之一就是深井、超深井钻井技术的成就，我国在深井及超深井钻井技术方面与国外先进水平相比还有相当大的差距。只有应针对目前存在主要问题然后采取相关措施，才能提高我国深井和超深井钻井技术水平，缩短我国在深井及超深井钻探技术领域与国外先进水平的差距。

一、深井钻井的现状

深井钻井要穿过多层地层，这些地层穿越的地质时代较多、变化也很大，同一井段可能包括压力梯度相差较大的地层压力体系和复杂地层等，相应的地质条件也错综复杂，施工时一口井中需要预防和处理几种不同性质的井下复杂情况。再加上深部地层高温、高压、高地层应力等，会使井下复杂的严重程度和处理复杂的难度大大加剧。就目前我国的钻井技术水平来说，钻深井存在的技术问题主要以下几个方面：

1.钻井的主要装备功能差、比较落后，和国外的先进装备相比差的太远了。

2.上部大尺寸井眼和深部井段提高钻井速度是一大难题。

3.多层套管时，深部井段小井眼的钻井速度问题。

4.减小技术套管磨损和破裂后处理问题。

5.防斜打直技术。

6.深井固井质量问题。

聚焦深井超深井钻井技术

聚焦深井超深井钻井技术 超深井钻探的实施从某种意义上说反映了一个国家最前沿的科技发展水平，也体现了一个国家的综合国力。由钻井院承担的国家863项目超深井钻井技术经过四年的攻关终于划上了一个圆满的句号,并通过了有关部委的审核。在石油工程领域,何为深井、超深井？目前国内国际深井、超深井施工的技术现状如何？超深井钻井工程的主要工作目标是什么？超深井钻井工程的主要技术难点有哪些……带着这些疑问，近日记者采访了国家863项目超深井钻井技术攻关小组成员之一、钻井院工艺所副所长、高级工程师唐洪林,并请他对这些问题进行了解答。 记者：何为深井、超深井？ 唐洪林：按照国际通用概念，井深超过4500米的井称为深井，井深超过6000米的井为超深井，超过9000米的井为特深井。目前世界上深井钻探工作量最大的是美国，迄今为止累计工作量占全球的85%。1984年，原苏联在科拉半岛的波罗地盾结晶岩中钻成世界上第一口12260米特深井SG-3井(1991年第二次侧钻至终深12869米)。专家们在认真考察当今技术水平的基础上，认为利用目前最先进的技术已具备钻达15000米深度的能力，美国已在着手制定这方面的深井钻井计划。 记者：目前国内国际深井、超深井施工的技术现状如何？ 唐洪林：在国外，在目前常规的技术条件下，施工一口井深为5000米- 6000米的井钻井技术已经成熟。有关的统计表明，目前世界上可以施工4500米以上的深井有80多个国家，其中以美国的施工技术最先进，全世界钻成的6口特深井，美国占3口，原苏联2口，德国1口。从钻井水平和工作量看，美国和前苏联仍居前列，近年来世界上的深井作业量多集中于欧洲的北海。最近几年，由于高新技术在深井钻井作业中的运用数量越来越多，使得深井钻井工程成为又一个高新技术密集区。 国内自1966年大庆钻成中国第一口深井—松基6井(完钻井深4719米)开始，中国深井钻井已经历了35年的历史，主要深井和全部超深井均分布于四川和新疆。在1978 -1998年的时间内，中国先后完成3口7000米超深井。根据有关资料的综合分析，可将1994年作为一个分界点，在此之前，国内钻井技术人员在复杂地质条件下还不能完全掌握或运用深探井科学施工规律，只能用“科学探索”办法解决复杂深探井(特别是新区第一口探井)施工的基本问题，更谈不上用“高新技术”或“先进适用技术”提高钻速、减少钻头用量、缩短周期、降低成本等解决复杂问题。继“五口科学探索井”在塔里木盆地成功实施以后，该

深井钻井技术工艺探讨

深井钻井技术工艺探讨 深井钻井技术工艺探讨 摘要：钻井过程中，常会受地层的影响遇到一些深井。此类井由于深度特别深，井下地质状况不甚明晰，往往由于相关预告不准确导致钻井出现许多情况，从而影响钻井的速度和效率。而探讨这些因素，进行深入分析，并提出相关解决策略是摆在相关工作者面前的一项重大课题。本文结合笔者经验就深井钻井来讲，如何提升钻井技术工艺谈几点看法。 关键词：深井钻井技术工艺策略 在钻井过程中，常常会受地层的影响遇到一些深井。此类井由于深度特别深，井下地质状况不甚明晰，往往由于相关预告不准确导致钻井出现许多情况，从而影响钻井的速度和效率。而探讨这些因素，进行深入分析，并提出相关解决策略是摆在相关工作者面前的一项重大课题。本文结合笔者经验就深井钻井来讲，如何提升钻井技术工艺谈几点看法。 一、深井钻井所存在的问题分析 深井钻井要穿过多套地层，这些地层跨越的地质时代较多、变化较大，相应的地质条件错综复杂，同一井段可能包括压力梯度相差较大的地层压力体系和复杂地层等，施工时一口井中需要预防和处理几种不同性质的井下复杂情况。再加上深部地层高温、高压、高地层应力等，会使井下复杂的严重程度和处理复杂的难度大大加剧。就目前我国的钻井技术水平来说，钻深井存在的技术问题主要以下几个方面： 钻井的主要装备性能差、比较陈旧，和国外的先进装备相比落后的太远了。上部大尺寸井眼和深部井段提高钻井速度是一大难题。多层套管时，深部井段小井眼的钻井速度问题。减小技术套管磨损和破裂后处理问题。防斜打直技术。深井固井质量问题。井漏、井涌、井塌、缩径等复杂情况的预防和处理。深井定向井、水平井钻井技术。深井钻井液现有体系中的包被剂抗温问题、高温稳定剂的复配问题、

深井超深井钻井技术

深井超深井钻井技术 第一节概述 (1) 第二节地层孔隙压力评估技术 (2) 第三节井身结构及套管柱优化设计 (4) 第四节防斜打快理论和技术 (9) 第五节地层抗钻特性评价与钻头选型技术 (14) 第六节井壁稳定技术 (18) 第七节钻井液技术 (23) 第八节固井技术 (27) 第九节深井测试和录井技术 (31)

第一节概述 对于油气井而言，深井是指完钻井深为4500～6000米的井；超深井是指完钻井深为6000米以上的井。深井、超深井钻井技术，是勘探和开发深部油气等资源的必不可少的关键技术。在我国，深井、超深井比较集中的陆上地区包括塔里木、准噶尔、四川等盆地。实践证明，由于地质情况复杂（诸如山前构造、高陡构造、难钻地层、多压力系统及不稳定岩层等，有些地层也存在高温高压效应），我国在这些地区（或其它类似地区）的深井、超深井钻井工程遇到许多困难，表现为井下复杂与事故频繁，建井周期长，工程费用高，从而极大地阻碍了勘探开发的步伐，增加了勘探开发的直接成本。 在“八五”末期，虽然我国在3000m以内的油气井钻井方面已接近国际80年代末的技术水平，但当井深超过4000m时，我国的钻井技术与国外先进水平相比仍有较大差距。美国5000m左右的油气井钻井周期约为90天，5500m左右约为110天，6000m左右约为140天，6500~7000m约为5~7月。然而，我国深井平均钻井周期约为210天左右，特别是在对付复杂深井超深井工程方面的钻井能力和水平比较低，没有形成一整套与之相适应的深井超深井钻井技术。 为了尽快适应我国西部深层油气资源勘探开发工程的迫切需要，在“八五”初步研究的基础上，中国石油天然气集团公司将“复杂地层条件下深井超深井钻井技术研究”列为“九五”重大科技工程项目之一（项目编号：960024），调动全国的优势科研力量开展大规模攻关研究，试图使塔里木、准葛尔、四川等盆地的深井超深井钻井技术水平有较大提高，基本满足这些地区深部油气资源高效钻探与开采的技术需求。通过五年多的持续攻关研究，该项目攻关集团攻克了不同地质条件下深井超深井钻井技术的许多难题，有力地推动了我国复杂地质条件下深井超深井钻井技术的发展，取得了丰硕的理论和技术研究成果（2002年通过专家验收评价），可概括如下： 1．项目共完成深井超深井91口，其中，由塔里木攻关集团完成一口国内最深的超深井（塔参1井），完钻井深7200米，完成6000米以上的超深井6口，4500-6000米的深井85口。各攻关集团完成的深井超深井数量分别为：塔里木攻关集团26口，准葛尔攻关集团45口，四川攻关集团12口，塔西南攻关集团3

钻井质量

钻井质量、速度与影响因素的关系 影响钻井速度的因素主要是地质因素和工程因素。伴随我国油气行业已进入开发后期，如何提高钻采效率已经成为油气田的重要之重。而在油气开采中，钻井是一项浩大而重要的工序，因此钻井速度的快慢直接影响着油气行业的发展进程。然而由于诸多因素的影响，钻井速度不尽人意。本文重点分析了工程因素对钻井速度的影响，主要从钻进参数、钻具组合、钻头选型、泥浆性能及钻井设备等方面进行了分析，同时提出了一些改良措施。 1.钻具对钻井质量和速度的影响 普通钻井通常采用的是常规转盘钻井，然而这种传统的钻井方式的钻井速度很低，已不能适应如今飞速发展的油气行业。为了提高钻井速度，现有一种“PDC钻头+井下动力钻具+转盘钻”的复合钻井方式，其具有如下优点： （1）由于复合钻进的钻头转速是钻机Ⅱ档速的2倍，接近Ⅰ档速的4倍，大幅度提高机械钻速很容易实现。 （2）复合钻进的高转速适合于PDC钻头剪切地层的切削特点。 （3）井眼轨迹平滑。导向钻进和滑动钻进相结合的间隔变换，易于控制狗腿度，保证井下安全。 （4）钻具结构得到有效简化。复合钻进时钻压一般＜100～120kN ，少下或不下钻铤即可完成钻进要求，粘卡机率大大降低。 （5）高效PDC 钻头配合动力钻具钻井，避免了高转速下牙轮轴承的先期失效，不会发生掉牙轮事故。 （6）导向钻具结构若采用MWD监测井眼轨迹，更能发挥优势。在深部及中深部地层利用井下动力钻具复合钻进技术提高钻井速度，将会有较为明显的效果。 2.钻进参数对钻井质量速度的影响 在钻井过程中，可控因素中的钻进参数对钻井速度的影响不容忽视，如：钻头类型、钻头喷嘴直径、钻头水功率、钻压、转速、泵压、排量等。在客观条件一定的情况下，通常通过控制钻压、转速、泵压及排量来提高机械钻速。一般情况下钻压越大，转速越高，机械钻速就越高。而且一般遵从的规律是上部地层对转速比较敏感，下部地层对钻压比较敏感。因此，钻遇上不松软地层时，采用低钻压，高转速；钻遇下部坚硬地层时，采用低钻压，高转速。如果钻压或转速控制不当，一方面会影响机械钻速，另一方面会加剧钻头的磨损，进而影响钻头的使用寿命。在考虑钻压和转速的同时，还应调节好泵压，泵压不能太大，也不能太小，泵压适当最好。若泵压太小，则井底破碎的岩屑不能及时返出，造成岩屑的二次破碎；若泵压太大，则产生井底压差，井底压差对刚破碎的岩屑有压持效

中石油钻井工程技术现状、挑战及发展趋势分析

中石油钻井工程技术现状、挑战及发展趋势分析 发表时间：2016-07-08T17:08:03.557Z 来源：《基层建设》2016年7期作者：冯畅 [导读] 它在促进我国能源结构调整方面有着至关重要的作用。 辽宁石油化工大学抚顺市 113001 摘要：现阶段，大部分国家都把石油、天然气作为主要使用能源。但是，目前我国主要消费能源还是以煤炭为主。但是，由于煤炭资源有一定的使用局限性，企业很难获得良好社会、经济效益。因此，我国能源消费结构亟待调整，只有这样，才能缓解我国能源短缺的现状和不足，以实现我国经济、能源的可持续发展。而石油钻井工程作为开发利用石油资源的基础，它在促进我国能源结构调整方面有着至关重要的作用。 关键词：钻井工程；现状；发展趋势 通过对近几年全球钻井技术发展动向的分析，钻井工程正面临着重大的变革。上百年对资源的开发利用，使得一些能源已经消耗殆尽，而针对极端环境下的资源勘探和开发已经成为资源开发的热点。科学技术的发展为人类开展高难度活动提供了可能。不仅井下工具市场的发展实现了质的飞跃，并且，钻井技术也实现了远程控制，自动化、智能化的作业模式大大降低了工作的难度。基于此种情况，笔者对中石油钻井工程技术现状、挑战及其发展趋势进行了详细地阐述。 一、中石油油气工程技术的发展现状 从全球石油工业的发展形势来看，工程技术的重大变革，都伴随着全球油气在产量、储采等方面的巨大飞跃。特别是近些年来，各种工程技术水平的快速提升，加速推进了全球第四次石油技术革命的发展进程，世界能源格局得以改变。目前，中石油油气工程技术得到了飞速的发展，体现在水平井钻完井方面尤为明显，大大提高了勘探开发工作的效率，现已成为开发油气田的重要手段之一。但是，从某种方面来讲，油气工程技术的发展现状也不容乐观，油气资源品质逐渐劣化，并且油气目标也更加复杂，勘探开发的区域也延伸至海洋，由此可见，中石油油气工程技术面临着重大挑战。 二、中石油油气工程技术面临的挑战 现阶段，全球油气开发工作都发生了重大改变，主要体现在，范围从陆地延伸至海洋，开发深度也从浅层延伸至深层，在这种形势下，原有的工程技术已经不能满足实际发展需要，只有对其进行革新才能保证其工作的效率和质量。一直以来，我国的钻井工程技术都是对国外先进的生产技术进行模仿，自主研发的能力非常弱，始终和发达国家有一定的差距。核心技术和硬件始终都要依赖于进口，这在很大程度上制约了我国钻井工程核心竞争力的提高。体现在非常规环境、海洋和深海等探测领域尤为明显，这也是制约我国钻井工程技术发展的关键因素。深井、超深井、钻井所面临的挑战，主要表现在传统井壁稳定理论已经无法使用，原有的随钻测量系统的信道受到了一定的制约等等。海洋钻井面临的挑战主要有，受到水深、浅层水、气流、风浪流、天然气水合物等方面带来的影响非常大。非常规油气钻井所面临的挑战主要有：旋转导向系统的研发尚不成熟，破岩效率非常低，并且钻井周期非常长，成本也非常，进行流体回收和处理的装备与技术还不够完善。 三、中石油钻井工程技术的发展趋势 对于钻井工程技术的发展趋势，主要涵括三个方面：一方面是对工程技术的未来发展方向，另一方面是对钻完井技术的发展趋势，还有就是钻井工程技术的发展建议。具体内容如下： （一）工程技术的发展方向 当今世界油气技术正在向着集成化、智能化、绿色化的方向发展，而油气钻井技术则向着高效、经济、清洁、安全的方向发展发展。钻井技术不仅是开通油气通道的重要途径，更是促进油气井产量提升的有效手段。现阶段，很多企业都加大了相关技术的研究力度，以实现钻井的自动化操作，提高破岩工具的工作效率，完善井筒配套技术，对井下进行有效的检测和控制。通过对国外工程技术的分析发现，工程技术的创新具有长期性、高投入性以及持续性特点。工程技术的发展方向主要是围绕高效服务来展开的，通过钻井手段来提高发现率、采收率，并降低吨油的成本，提高企业的核心竞争力，实现工程技术的高效化、智能化发展。针对现阶段钻井工程技术面临的挑战，企业应明确攻关方向，以此来保证工程技术的服务能力。 （二）钻完井技术的发展趋势 钻完井技术的发展趋势如下：首先，和钻井技术相关的装备正向着大型化、自动化和模块化的方向发展，海洋钻井装备更可靠、安全、高效，且配套装备的质量也得到了同步提升。其次，高新钻井技术的远程专家控制正在逐步实现。再次，用新型钻井技术来促进油气井产量、开发效益和剩余油的采收率已经成为其新的主流趋势。最后，通过对破岩技术的不断创新，现阶段高效破岩技术不断涌现出来，一些非接触式钻井技术得以应用而生，大大提高了破岩技术的工作质量。此外，像井下测量工具以及控制仪器都在向着智能化方向发展。连续管、套管、膨胀管等钻井技术的配套工作逐渐完善，技术应用已经呈现出高速发展态势。同时，一些非常规的钻井完井技术实现了重大突破。 （三）工程技术的发展建议 对于非常规油气技术来说，应加快水平井的发展速度，实现钻机自动化，加大新型压裂液和流体回收处理技术的研究力度，推进产业优势形成进程。对于深层油气勘探开发来说，应对先关装备进行研发给予高度重视，比如，对抗高温、长寿命螺杆的研发，对高压、高温试油检测装备的研发等等。对于海洋油气勘探开发来说，应提高技术储备的速度，加快钻机、修井机等钻完井设备的研发力度，并且还要对超低温钻井液以及水泥浆等流体进行研究。 结束语 总而言之，虽然我国钻井工程技术仍然面临着巨大的挑战，其现状也不容乐观，但是，通过上述分析可以得知，钻井工程技术还是有着十分广阔的发展空间的。只要相关工作人员积极创新工作模式，改变工作理念，强化企业之间的合作，借鉴国外先进生产经验，加大研究力度，实现技术的自主性创新，为促进油气资源利用率的提升夯实牢固的基础，才能为我国经济的可持续发展提供源源不断的动力。

钻井工程安全发展现状及技术展望(最新版)

When the lives of employees or national property are endangered, production activities are stopped to rectify and eliminate dangerous factors. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 钻井工程安全发展现状及技术展 望(最新版)

钻井工程安全发展现状及技术展望(最新版)导语：生产有了安全保障，才能持续、稳定发展。生产活动中事故层出不穷，生产势必陷于混乱、甚至瘫痪状态。当生产与安全发生矛盾、危及职工生命或国家财产时，生产活动停下来整治、消除危险因素以后，生产形势会变得更好。"安全第一" 的提法，决非把安全摆到生产之上;忽视安全自然是一种错误。 一钻井工程及钻井工艺 油气钻井工程是进行石油与天然气资源勘探开发的主要工程。不论是在油气勘探阶段，还是在油气开发过程中，钻井工程都具有重要的作用，因而油气钻井工程被誉为“石油工业的火车头”。油气钻井工程具有规模大、投资多和风险性大的特点。油气钻井工程生产规模宏大、技术复杂，需要花费大量的人力物力。 钻井工艺是在石油和天然气的勘探和开发中钻成井眼所采取的技术方法。主要包括井身机构设计、钻头和钻井液的选用、钻具组合、钻井参数配合、井斜控制、泥浆处理、取岩心以及事故预防和处理。 二钻井技术发展现状及钻井工程特点 20世纪七十年代以来，钻井进入自动化。在此阶段，研制并发展了自动化钻机和自动井口装置、钻井液机械处理、钻井参数随钻测量等自动控制技术和设备、仪表。成功的钻成了定向井、丛式井、大斜度井和水平井。尤其是随着计算机技术的告诉发展，不断研制改进成

加快深井钻井速度的几点建议

加快深井钻井速度的几点建议 据我国第二次全国油气资源评价资料可以了解到，西部地区的石油资源量占全国总资源量的38%，其中有73%的石油资源量埋藏在深部地层；东部地区是我国石油的主力产区，浅层、中深层的储量基本都已探明和正在开采，深部地层尚有53亿吨的石油储量可供勘探开发；中部地区是天然气的集中区，有52%的天然气资源量在深部地层，因此，深井钻井在我国的工作量非常大，深井钻井技术有着广阔的发展空间，值得我们高度重视。 一、深部钻井存在的问题 深井钻井要穿过多套地层，这些地层跨越的地质时代较多、变化较大，相应的地质条件错综复杂，同一井段可能包括压力梯度相差较大的地层压力体系和复杂地层等，施工时一口井中需要预防和处理几种不同性质的井下复杂情况。再加上深部地层高温、高压、高地层应力等，会使井下复杂的严重程度和处理复杂的难度大大加剧。就目前我国的钻井技术水平来说，钻深井存在的技术问题主要以下几个方面： 1、钻井的主要装备性能差、比较陈旧，和国外的先进装备相比落后的太远了。 2、上部大尺寸井眼和深部井段提高钻井速度是一大难题。 3、多层套管时，深部井段小井眼的钻井速度问题。 4、减小技术套管磨损和破裂后处理问题。 5、防斜打直技术。 6、深井固井质量问题。 7、井漏、井涌、井塌、缩径等复杂情况的预防和处理。

8、深井定向井、水平井钻井技术。 9、深井钻井液现有体系中的包被剂抗温问题、高温稳定剂的复配问题、深井高密度钻井液流变性能稳定问题、深井钻井液的环境保护问题、深井钻井液检测系统陈旧、不配套问题 二、对深井钻井的几点建议 1、我国目前使用的深井钻机一部分是七、八十年代进口的钻机，这些钻机虽然经过了改造，但仍然是性能落后、总功率偏低、缺配件等，需淘汰更新。另外，一些井下仪器、工具、管材等也不能适应深井钻井的要求，严重影响机械钻速、井下安全和施工质量，如现在使用的仪器耐高温性能差、钻头不适应深井段、套管的材质差等。 2、提高深井大直径井段的钻井速度 （1）提高钻井装备的装机功率，解决大尺寸井眼所需的能量和排量问题。 （2）采用大尺寸钻杆和钻铤，解决水力能量和破岩能量问题。 （3）采用井下动力钻具和复合钻进技术，提高机械钻速。 （4）完善大尺寸钻头的结构和系列，特别强调的是要增加大尺寸钻头的移轴距和适应高转速的性能。 3、提高深部井段钻井速度。深部井段的泥页岩和泥质砂岩等在上覆盖地层压力下变得非常致密，不仅密度和硬度增加，而且从常压下脆性岩石向塑脆性岩石或硬塑性致密岩石转化，牙轮钻头的牙齿在这种岩石中破碎起来非常困难。另外，随着钻井液密度和井深的增加，液柱压力对井底破碎出来的岩屑产生压持作用，牙轮钻头破碎出来的岩屑在压差作用下不易离开井底，结果是在井底形成垫层，降低了破碎效率等。多种原因都影响着深井深部井段的机械钻速，使得机械钻速极低。

钻井工程设计与工艺软件的发展现状

110 CPCI 中国石油和化工 化工设计 钻井工程设计与工艺软件的发展现状 杨恒涛 （中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院　山东东营　257000） 摘 要：作为重要的一类能源，石油能源是不可缺乏的。近些年，经济在快速进步，这种形势下的钻井工程也在不断拓展规模。钻井工程的先期设计包含了复杂的流程和步骤，属于多元的设计方式。针对方案设计、分析钻井数据、预控钻井风险、优化工艺流程这些方面，都要借助工艺软件来落实工程设计。为此，在设计钻井工程时需要配备专用的工艺软件。对于此，有必要探析设计钻井工程用到的专门工艺软件。结合工程现状，探究设计工艺的整体发展趋势。 关键词：钻井工程设计　工艺软件　发展现状 在很多行业领域，石油需求都在快速增加，因此也需要设计更多的钻井工程。相比于其他工程，钻井工程表现出更高复杂度，工程整体包含了初期设计、钻井施工、后期验收的各个流程。针对钻井的各工艺环节，相关人员都有必要详细加以控制[1]。具体在设计钻井工程的过程中，如果能够配备专门性的工艺软件，那么就可以确保高质量的钻井工程设计，这种基础上也能够优化实时的钻井施工。针对钻井工程，国内外现有的专门设计软件已经具备了较多种类。应当因地制宜，结合钻井设计的真实情况来选择最合适的一类工艺软件。 1 探析发展现状 上世纪末开始，国内外陆续诞生了钻井工程的新式软件，并且呈现出商业化的趋向。截至目前，分析钻井设计的专用软件主要包含三类：Paradigm 软件、Schlumberger 软件以及Landmark 软件。从整体上看，这些软件已达到优良的软件设计质量，同时也符合了可视化和模块化的三维设计思路[2]。 1.1 Paradigm 的工艺软件 从本质来看，Paradigm 软件可以用来指导常见的钻井设计，例如选择钻井靶区、设计钻井的井网、设计特殊的钻井工程。这类软件产品都具备了高级应用性，属于系列的设计导向软件。具体而言，Paradigm 设有专用式的设计平台，能够整合全面的设计性能，进而也达到了最优的钻井设计成效。 1.2 Schlumberger 的工艺软件 这类软件是指在计算机辅助下，可以自动实现更科学的钻井设计。在软件的指导下，钻井设计的具体流程包含了计算测斜、设计井眼轨迹、防碰扫描、显示可视化的三维钻井、编辑井筒和钻具、分析钻井的扭矩和摩擦阻力。 1.3Landmark 的工艺软件 Landmark 是服务于钻井设计的专门软件，这类软件集成了知识系统。在知识集成的前提下，软件就可以提供智能式的钻井设计决策。Landmark 配备了多层次的内部模块，各模块都代表了各异的辅助设计性能[3]。通过各模块的整合，能够从根本上预防卡钻，减小了钻井流程中的危险性，同时也可以用来改进整体的钻井设计质量。 2 工艺软件的各模块性能 从钻井工程来看，工艺软件可以用来设计整体的工程。工艺软件设有专用的模块平台，选择了插件技术的方式。针对特定的平台，如果增加了不同插件那么将会表现出各异的性能。对于系统本身，也可以随时删除或添加动态式的平台插件。从插件本身来看，各插件都是彼此独立的，维修某一插件不会影响到其余插件。这种独立的插件形式更加便于研发系统。详细而言，设计钻井工程用到的工艺软件整合了如下模块： 第一类为控压模块。这类平台模块能够用来调控回压，具体通过地面节流的控制来限制钻井的回压。控压的根本目标为确保井底压力的平稳性。在钻井过程中，需要保持恒定的当量密度。控压系统可以分成监测数据的模块、分析及计算的模块、其他的模块等。针对井底 的压力，控压模块能够确保井底的恒定压力，进而符合了设计需求[4]。 第二类为监测地层压力的相关模块。针对地层压力，工艺软件应当能够精确预测钻井过程中的地层压力。具体在判定地层压力时，软件需要借助地震资料、录井和测井等资料来综合判定。同时，可视化分析的对象包含了计算得到的结果。具体的流程为：获取原始数据、自动处理资料、计算地层压力、打印显示的图件。经过一体式的分析流程，就可以减轻总体的计算量，地层压力的计算结果也会更加精确。 第三类为力学分析的相关模块。在力学分析基础上，模块可以分析钻柱的受力状态。通常来看，钻柱力学的分析包含了振动分析、对于扭矩的分析、底部钻具的分析、强度的分析等。针对钻井时的力学性能给予分析，就能够提供后期钻井施工中的根据。 3 工艺软件在钻井设计中的优势 测试结果表明：在钻井设计中加入适当的工艺软件，能够计算得到更精准的数据。工艺软件便于钻井设计中的具体运用，软件配备了丰富的性能。针对钻井施工，有必要选择特定的工艺软件用来提供辅助。从适用范围来看，工艺软件也能够适用于深井的较复杂钻探工程。经过力学分析，可以建立剖面图和钻井液密度的相关模板[5]。 此外，陆上某些勘探油气的工程通常设置了较复杂的开发流程，对此工艺软件也可给予必备的技术支持。在工艺软件的基础上，相关人员可以进入更深入的钻井液设计或者力学设计，进而在根本上确保更安全的油田开发，同时也增加了设计进程中的方便。 结论 钻井设计需要配备专门软件用来辅助设计。从总体上看，引入工艺软件之后，钻井设计摆脱了信息孤岛，各部门也可以分享实时性的设计数据。这样做，在更大范围内创造了一体式的钻井设计以及钻井施工，同时也密切联系了多学科和多部门。由此可见，钻井工程专用的设计软件能够从根本上确保设计的精确性，帮助相关部门减少总体的设计成本，强化了钻井设计中的自主研发。未来的实践中，相关部门及人员还需要不断探究钻井工程专用的设计工艺软件，服务于钻井设计的根本质量提升。 参考文献：[1]张冬梅,周英操,赵庆等. 钻井工程设计与工艺软件的发展现状[J]. 重庆科技学院学报(自然科学版),2012（02）:66-68+88. [2]石林,蒋宏伟,周英操等. 钻井工程设计与工艺软件ANYDRILL1.0的研发与应用[J]. 石油天然气学报,2012（06）:108-111+168. [3]刘岩生,赵庆,蒋宏伟等. 钻井工程软件的现状及发展趋势[J]. 钻采工艺,2012（04）:38-40+124. [4]黄波. 钻井工程设计与工艺软件的发展现状[J]. 中国石油和化工标准与质量,2014（08）:73. [5]赵庆,蒋宏伟,翟小强等. 钻井工程设计集成系统研发及应用[J]. 石油科技论坛,2015（02）:51-55+61.

浅谈石油钻井技术现状及发展趋势

浅谈石油钻井技术现状及发展趋势 发表时间：2016-11-08T16:40:45.743Z 来源：《基层建设》2015年11期作者：于洋 [导读] 摘要：石油在我国国民经济的发展中占据着重要的能源地位，对于促进我国的国家经济的发展有着极为重要的影响。石油钻井技术能够有效改善对于石油开发上面发挥着重要的作用。 中国石油集团长城钻探工程有限公司辽河分部东部HSE监督中心 摘要：石油在我国国民经济的发展中占据着重要的能源地位，对于促进我国的国家经济的发展有着极为重要的影响。石油钻井技术能够有效改善对于石油开发上面发挥着重要的作用。经济的不断发展对于石油能源的需求量已经在不断增加。笔者主要讨论石油钻井技术的现状以及发展趋势，以期能够促进石油的技术的发展以及未来国家经济的发展。 关键词：石油钻井技术；发展趋势；能源地位；国家经济发展 0.前言 我国的经济发展在改革开放之后非常迅速，自然对于石油等能源的需求量也不断增加。石油相关的技术发展对于石油的开发非常重要，其中最为主要的就是石油钻井技术，该技术从研发和实践发展至今已经获得了重大的成就，但是这跟很多的发达国家之间存在着巨大的差距[1-2]。笔者主要分析石油钻井技术的现状以及发展的趋势，具体表述如下。 1.石油钻井技术发展现状 1.1钻井成本方面 石油钻井的经济效益和钻井的成本之间存在着紧密的联系。在钻井的相关设备方面，我国已经从基本上实现相关设备的机械化和国产化。一般情况下，一套较为完整的石油钻井设备包含有八个部分，其中分别是循环系统和提升系统以及动力系统等。每个系统都能够由若干个设备组成，共同影响着整个设备的运转。这些设备主要涉及到钻井的成本问题，而钻井成本直接影响石油钻井的经济效益，进而对于石油钻井技术的发展有一定的影响。 1.2石油产量方面 石油钻井的井下测量以及信息的传输技术和控制技术等都对于提高石油产量有着非常重要的影响。我国目前在有关井下测量等方面的相关技术发展也获得了较为重大的发展。石油产量的发展能够有效影响石油钻井产生的经济效益，从而不断影响石油钻井技术的研发和深入发展。 1.3钻井技术方面 在石油钻井中对于深井或者是超深井的钻井技术提出了一定程度上的要求。目前，我国在这对深井以及超深井的钻井技术等方面已经取得了一定的进步。石油工业已经在我国获得了较为长足性的发展，并且陆续出现了很多钻采条件非常恶劣的高温和高压的深井以及超深井等情况，还会可能遇到酸性介质的环境。这种腐蚀的介质有点时候可能会单独存在，有的时候可能会混合存在，对于套管的使用性能等也能够提出更高程度上的要求，例如有关链接强度以及抗挤等。 2.发展趋势 2.1自动化 科学技术呈现着日新月异的发展趋势，石油钻井技术以后必定会取得一定的突破。石油钻井的研发不仅需要在资金和技术上具备一定的实力，还可能会存在一些风险。在未来的发展过程中，石油钻井技术即将走向大型化和自动化的状态。目前，国外在石油钻井的相关机械方向已经取得了较为成功的成果，我国在相关方面的机械化发展也逐渐走向自动化和大型化的发展状态。为了能够更好地进行石油开采并且更好地开采深部和深海地区的相关油气资源等，我国的石油钻井设备也会在未来的发展过程中走向自动化和大型化。另外，在未来的发展过程中，石油钻机如果整体朝向交流变频调速电驱动石油钻机的方向发展下去，就能够在很大程度上提高石油开采的主要效率。交流变频电驱动石油钻机在实际的作业过程中具备足够的优势。交流变频电驱动石油钻井能够在很大程度上保护石油工作人员的相对安全性，还能够提升整体石油开采过程中的相对的安全系数。另外，交流变频电驱动石油钻机能够有效保持短时增距的倍数达到一定的标准范围内，还能够大大提升石油钻机的能力以及相关处理一些意外事故的能力。交流变频电驱动石油钻机还能够有效地适应一些现场的施工环境等，具备一定的自动化的相关性有点。因为交流变频电驱动石油钻机自身具有恒功率宽调速的相关特征，因而能够在很大程度上有效简化石油钻机的机械构造。除此之外，交流变频电驱动石油钻机不但能够有效承载一定的负荷，还能够较为成功地对于一些设备进行相关的启动和速度的调节和控制。交流变频电驱动石油钻机在进行相关的下钻作业的过程中能够根据当时的实际情况对于电网所自身拥有的能力进行实时的反馈，进而提高相关的制动装置的一般使用效率。 2.2信息技术 现代信息技术已经在我国深入到各行各业中，石油钻井工程也不例外。在未来的发展过程中，现代信息技术将在石油钻井中的应用范围逐渐扩大。现代的信息技术能够为石油钻井进行安全作业提供较好的条件。尤其是针对一些视频监控技术来说，3G技术的应用能够有效结合语音以及多媒体的相关作业来提高一些数据传输的速度以及保障数据相关传输的安全性。3G的无限视频监控系统能够有效利用3G相关的通信技术的优势，进而建立起一个小型的远程性的无限监控系统。这种小型的系统具备简单易行的优点。3G无限视频监控能够有效采取相关的设备进行视频监控，只需要预先安装好相关的客户端，就能够在辐射的范围之内进行控制。 2.3智能化 石油钻井技术智能化是其未来发展过程中的另外一个重要趋势和发展方向。智能化的石油钻井技术的运用不但能够有效减少一些人工的操作风险，还能够提升相关资源的利用率。所以，在未来的石油钻井的发展过程中，石油钻井的相关工作人员只需要穿着整洁的工作服，坐在工作间里面监控相关的仪表屏幕以及一些按钮操作，就能够成功实现对整个石油钻机的控制。石油钻井的智能化发展在很大程度上能够有效时限对于钻井工作情况的实时检测，进而提高石油钻井的相关工作质量。石油钻井智能化技术的持续普及以及运用能够大大提升石油开采的整体水平以及开采的质量，还能够减少一些实际钻井过程中潜在的对于生命安全的威胁。 3.结语 石油钻井技术的有效发展能够对于我国石油资源的开发和应用等具备一定的积极影响。随着经济的不断发展，石油开采的领域不断扩大，石油开采的难度也会随之增加，这要求相关的工作人员能够有效运用技术型机械，促进石油开采效率的不断攀升[3-4]。笔者主要分析

怎样提高水平井钻井速度

怎样提高水平井钻井速度 一、水平井设计 一口水平井的总体设计原则，是能保证实现钻井目的，满足采油气工艺及修井作业的要求，有利于安全、优质、快速钻井。在对各个设计参数的选择上，在自身合理的前提下，还要考虑相互的制约,要综合地进行考虑。 （一）选择合适的井眼曲率 井眼曲率的选择，要考虑工具造斜能力的限制和钻具刚性的限制，结合地层的影响，留出充分的余地，保证设计轨道能够实现。 鄂北工区在能满足设计和施工要求，以及钻具、仪器和套管都容易通过的情况下，提高设计造斜率（6.5-7°/30m），选用造斜率较高的动力钻具（1.5°或1.75°），缩短靶前位移（270-300m），缩短入窗前的井段(400m左右)，减少入窗前的工作量。 (二)井眼尺寸的选择 井眼尺寸小，一方面可以达到较理想的增斜率；另一方面钻头就相对小，在钻压相同的情况下，井眼尺寸越小，钻头就越容易穿透地层，机械钻速就高，这样就可以缩短钻井周期。 在鄂北工区一开井段可采用121/4＂井眼（1天），二开井段采用81/2＂井眼（直井段10天，造斜段12-15天），三开采用6＂（40-50天）井眼，水平段控制在1000米左右，这样在A点以前可以大幅度的提高钻井速度，虽然在水平段机械钻速可能会较低，但是总体上还是可以缩短钻井周期，又可以达到较好的采气面积。 二、钻头选型及螺杆的选择 (一)钻头的选择 鄂北工区水平段砂岩研磨性很强，一般一个钻头使用时间都在20-30个小时，因此在钻头选型时要达到耐磨性强，保径好的要求，需要考虑以下几个方面的因素。 1、地层条件。地层条件是选择钻头类型和结构的首要依据，地层条件包括地层类型、硬度、岩性和层位厚度。

现代石油钻井技术发展现状分析

现代石油钻井技术发展现状分析 随着我国经济的快速发展，人们生活水平的不断提高，人们对于石油能源的需求也在逐渐增加。为满足日益增长的需求，我国石油公司在增加产能的同时，也在加强石油开采技术的创新，其中就包括石油钻井技术的改进。本文以现代石油钻井技术的发展现状为研究对象，简要介绍当前广泛使用的石油钻井技术，分析未来石油钻井技术的发展趋势，为我国石油钻井技术的创新提供借鉴。 标签：现代；石油钻井技术；发展现状 现代文明的发展离不开科学技术的进步，人们的生活需要消耗大量的石油能源，为满足人们日益增加的石油能源需求，石油公司在钻井技术创新方面并未停止脚步，其结果就是石油产量的节节攀升。 1 现代石油钻井技术 石油钻井技术需要根据石油开采过程中的实际情况进行选择，其中包括井下动态数据采集和处理技术、水平井及大位移井钻井技術、多分支井及重入井钻井技术、前平衡压力钻井技术、连续油管和小井眼钻井技术等，不同的钻井技术之间存在明显差异。 2 井下动态数据采集和处理技术 数据的采集和处理是石油钻井技术的核心，目前石油钻井广泛采用旋转钻井的手段，由于钻头的使用导致地下结构遭到一定程度的破坏，并且，地下结构的变化直接作用于钻头，增加钻头的磨损量，使钻井成本大大增加。为此，在石油钻井过程中，利用集成了多种功能的传感器对钻头进行实时检测，检测对象包括钻头转速、温度、磨损量等，通过对传感器的数据进行实时监控，可以对钻头状态进行诊断，从而了解井下环境的变化，为采取正确的控制手段提供依据。 3 水平井及大位移井钻井技术 作为一种普遍使用的石油钻井技术，水平井及大位移井钻井技术相比较直井钻井技术不仅成本低，并且在提高石油产量方面效果明显。大位移井钻井技术的斜井段距离较长，为解决钻井过程中钻柱之间摩擦力较大的问题，创新性的使用了稳定器和偏心器两个装置，不仅如此，该技术的使用同时解决了钻井过程中钻削的导出问题。在海洋石油开采过程中，大位移钻井技术的使用较为常见，是现代石油钻井技术中最具发展潜力的技术之一。 4 多分支井及重入井钻井技术 顾名思义，多分支井有多个井口，除主井口外，其它井口均属于主井口的分支，除此之外，在分支井的基础上依然可以进行第二次分支。分支井的类型较多，

浅谈钻井技术现状及发展趋势

浅谈钻井技术现状及发展趋势 【摘要】随着油田的深入开发，钻井技术有了质的发展，钻井工艺技术研究、破岩机理研究、固控技术研究、钻井仪表技术研究、保护油气层钻井完井液技术研究以及三次采油钻井技术等都取得了科研成果，施工技术逐渐多样化，目前已在水平井、径向水平井、小井眼钻井、套管开窗侧钻井、欠平衡压力钻井等方面获得了突破。一些先进的钻井技术走出国门，走向世界，如：计算机控制下套管技术、套管试压技术、随钻测斜技术、密闭取心技术、固控装备、钻井仪表、钻井液监测技术、MTC固井技术及化学堵漏技术等，本文就国内钻井技术的现状及发展趋势进行分析。 【关键词】钻井技术；发展趋势；油田开发 引言 通过钻井技术及管理人员的不懈努力，钻井硬件设施已经比较完善，很多钻井公司配备了先进的钻井工艺实验室、固控设备实验室、钻井仪表实验室、油田化学实验室、高分子材料试验车间、全尺寸科学实验井等，这些硬件设施满足了各种钻井工程技术开发与应用的需要。钻井技术也有了长足发展，具备了世界先进水平，钻井技术的进步为油田科技事业的发展做出了积极的贡献，并取得了良好的经济效益和社会效益，如TZC系列钻井参数仪作为技术产品曾多次参与

国内重点探井及涉外钻井工程技术服务，并受到外方的认可。多年来，由于不断进行技术攻关研究与新技术的推广应用，水平井钻井技术迅速提高。水平钻进技术是在定向井技术基础上发展起来的一项钻进新技术，其特点是能扩大油气层裸露面积、显著提高油气采收率及单井油气产量。对于薄油层高压低渗油藏以及井间剩余油等特殊油气藏，水平井技术更具有明显的优势。 1、钻井技术发展现状 从世界能源消耗趋势看，还是以油气为主，在未来能源消耗趋势中，天然气的消耗增加较快，但是在我国仍然以石油、煤炭作为主要能源。尽管如此，我国的油气缺口仍然很大，供需矛盾很突出，60%石油需要进口，从钻井的历史看，我国古代钻井创造了辉煌历史，近代钻井由领先沦为落后，现代钻井奋起直追，逐步缩小差距，21世纪钻井技术有希望第二次走向辉煌。随着钻进区域的不断扩大及钻井难度的不断增加，各种新的钻井技术不断出现，目前，水平井钻井技术逐渐成为提高油气勘探开发最有效的手段之一。各种先进的钻井技术在油田开发中显示出了其优越性，新技术、新工艺日益得到重视和推广应用。例如：旋转钻井技术，是目前世界上主要的钻井技术，旋转钻井方式有以下几种：转盘（或顶驱）驱动旋转钻井方式、井下动力与钻柱复合驱动旋转钻井方式（双驱）、井下动力钻具旋转钻井方式、特殊工艺旋

石油钻井工程技术现状、挑战及发展趋势分析

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/8d4503842.html, 石油钻井工程技术现状、挑战及发展趋势分析 作者：郝陇超陈海青李良朱磊 来源：《科学与财富》2017年第07期 摘要：全球当前已进入到以石油为主的能源消耗方式，我国虽然对石油开发极为注重， 可是依然以煤炭资源当做重要的资源消耗。当前我国的石油钻井工程对于石油的研发具有重要的效果，本文通过对我国的石油工程给予分析，了解当前的技术现状，对发展趋势给予探究。 关键词：石油钻井；技术；现状与挑战 引言：在工业高速发展当中，所有行业对于能源的所需均愈发提升。石油成为主要的工业原料与能源，生产规模对于所有领域的发展均极其有利。在石油开采量的持续提升下，开采难度也愈发提升，对开采技术的标准也愈发提升。在科学技术的影响下，我国石油钻井技术获得了良好的发展，为我国工业的发展给予了庞大的能源支撑。所以，必须掌握目前我国石油钻井技术的发展现状以及面临的挑战，通过不断分析，攻克技术难点，持续提高我国石油钻井技术的实力。 一、石油钻井工程技术的现状 当前全球石油钻井技术发展的极为迅猛，能力不断攀升，而我国石油钻井技术透过良好的技术与研发也具有了明显的提升。我国的石油钻井技术发展趋势较好，可是有些技术在使用前要投入庞大的资金，令工程造价提升。虽然如此，依旧通过特有的技术优势大量使用在石油钻井工程当中。 1、水平井钻井技术 水平井钻井属于定向井钻井技术，此技术是通过良好的随钻测量设备与特有的井底动力工具，令井斜角处于超过86°的钻井技术。此技术在我国使用已久，并且通过长期实践，已经构成了相对成熟的理论体系以及技术体系。通过技术改良，已经变成了钻井稳定、上下协调、动态评估等技术特征，从而确保油井的安全钻进技术。 2、连续管与套管钻井技术 连续钻井技术在使用当中，明显获得了提高，为提升欠平衡压力钻井在开采中的效率，把环形橡胶设置于防喷器中，能够形成较为封闭的环空设计，此设计不但可以降低钻井对地层形成的伤害，还会确保欠平衡钻井作业的有效进行，良好的确保了油气层。连续管技术在使用中能够保障持续循环的状况，不用停泵，可以显著预防单根造成的井喷问题，从而有利于老井侧

定向井(水平井)钻井技术概述

第一章定向井（水平井）钻井技术概述 第一节定向井、水平井的基本概念 1．定向井丛式井发展简史 定向井钻井被（英）T ．A．英格利期定义为：“使井筒按特定方向偏斜，钻遇地下预定目标的一门科学和艺术。”我国学者则定义为，定向井是按照预先设计的井斜角、方位角和井眼轴线形状进行钻进的井。定向井相对与直井而言它具有井斜方位角度而直井是井斜角为零的井，虽然实际所钻的直井它都有一定斜度但它仍然是直井。 定向井首先是从美国发展起来的，在十九世纪后期，美国的旋转钻井代替了顿钻钻井。当时没有考虑控制井身轨迹的问题，认为钻出来的井必定是铅垂的，但通过后来的井筒测试发现，那些垂直井远非是垂直的。并由于井斜原因造成了侵犯别人租界而造成被起诉的案例。最早采用定向井钻井技术是在井下落物无法处理后的侧钻。早在1895年美国就使用了特殊的工具和技术达到了这一目的。有记录定向井实例是美国在二十世纪三十年代初在加利福尼亚享廷滩油田钻成的。 第一口救援井是1934年在东德克萨斯康罗油田钻成的。救援井是指定向井与失控井具有一定距离，在设计和实际钻进让救援井和失控井井眼相交，然后自救援井内注入重泥浆压死失控井。 目前最深的定向井由BP勘探公司钻成，井深达10，654米； 水平位移最大的定向井是BP勘探公司于己于1997年在英国北海的Rytch Farm 油田钻成的M11井，水平位移高达1，0114米。 垂深水平位移比最高的是Statoil 公司钻成的的33/9—C2达到了1:3.14； 丛式井口数最多，海上平台：96口；人工岛：170口； 我国定向井钻井技术发展情况 我国定向井钻井技术的发展可以分为三个阶段，50—60年代开始起步，首先在玉门和四川油田钻成定向井及水平井:玉门油田的C2—15井和磨三井，其中磨三井总井深1685米，垂直井深表遗憾350米，水平位移444.2米，最大井斜92°，水平段长160米；70年代扩大实验，推广定向井钻井技术；80年代通过进行集团化联合技术攻关，使得我国从定向井软件到定向井硬件都有了一个大的发展。 我国目前最深的水平井是胜利定向井公司完成的JF128井，井深达到7000米，垂深位移比最大的大位移井是胜利定向井公司完成的郭斜井，水平位移最大的大位移井是大港定向井公司完成的井，水平位移达到2666米，最大的丛式井组是胜利石油管理局的河50丛式井组，该丛式井组长384米，宽115米，该丛式井平台共有钻定向井42口。 2．定向井的分类 按定向井的用途分类可以分为以下几种类型： 普通定向井 多目标定向井 定向井丛式定向井 救援定向井 水平井 多分枝井（多底井）