钻井工程：第四章 钻进参数优选

第四章钻进参数优选

1．某井用直径φ200mm24l型钻头钻进，钻压W＝196kN,转速n=70r/min,井底净化条件较好，钻头工作14h以后起钻，已知Af=2.33×10-3。求牙齿磨损量hf。

答：

2．某井用直径φ200mm21l型钻头钻进，钻压W＝196kN,转速n=80r/min,钻头工作14h以后起钻，轴承磨损到B6级，求轴承工作系数b。

答：

3．已知某井五点法钻进试验的结果如下表所示：

求该地区的门限钻压M和转速指数。

答：

4．某井使用215.9mm钻头钻进，喷嘴流量系数C＝0.96，井内钻井液密度为1.42g/cm3,排量为16L／s。若要求井底比水功率为0.418kW/cm2,且三个喷嘴中拟采用一个直径为9mm,另两个为等径。试求另两个喷嘴的直径，并计算射流水力参数和钻头水力参数。

答：

5．某井钻进215.9mm井眼，使用127mm内平钻杆（内径108.6mm）,177.8mm钻铤（内径71.4mm）100m。测得钻井液性能ρd=1.2g/cm3, PV =0.022Pa·s,Pg=0.34MPa,Q=22L/s。试求m、a值及井深2000m时循环系统的压力损耗。

答：

6．条件同题5，求允许泵压分别为17.3MPa时钻头所可能获得的压降及相应的喷嘴当量直径（喷嘴流量系统C＝0.96）和射流水力参数。

答：

7．已知某井用215.9mm钻头钻进，井眼扩大处井径310mm,钻杆外径127mm,排量21L/s。钻井液密度1.16g/cm3,其范氏粘度计600、300r/min的读数分别为65、39。岩屑密度2.52

g/cm3，平均粒径6mm。试校核岩屑举升效率。

答：

8．某井采用215.9mm钻头钻进（喷嘴流量系数C＝0.98），177.8钻铤（内径71.4mm）120m,所用钻杆为127mm内平钻杆（内径108.6mm）。井队配备有两台NB－1000钻井泵，根据经验，对整个循环系统而言，地面泵压以不超过18MPa较合适；Kg取值1.07×10-３MPa·s1.8。预计钻进到4000m处钻井液密度为1.64g/cm3,塑性粘度0.0047Pa·s。试按最大钻头水功率方式对该井深处进行水力参数设计。要求环空返速不低于0.7m/s。

答：

9．影响钻进速度的主要因素有哪些，哪些为可控制的因素？简要分析这些可控因素对钻进速度的影响。答：

影响因素：地质条件、岩层性质和钻井深度等客观因素；钻头类型、钻井液性能、水力参数、钻压、转速等可控变量。

钻头类型：因不同的钻头类型适用于不同的地层，选择好钻头可获得高的机械钻速。

钻井液性能：密度增加会降低机械钻速；粘度增加会降低机械钻速，固相含量增加会降低机械钻速，钻井液的分散性增加钻速降低。

钻压：增加钻压，提高机械钻速。

转速：增加转速，一般机械钻速提高，但当钻头齿的接触时间小于破碎岩石的接触时间时，钻速降低。

10．写出修正的杨格模式钻速方程，简要分析该钻速方程中所列因素对钻进机械钻速的影响规律。

答：

杨格模式钻速方程为：

式中——钻速，m/h；

W——钻压，kN；

M——门限钻压，kN；

N——转速，r/min；

、、、、、h为无因次量。

钻速方程考虑的因素对钻进机械钻速的影响规律如下：

（1）岩石可钻性：它包含了岩石强度，以及与可钻性有关的钻头类型和泥浆性能等对钻速的影响；可钻性越大钻速越高。

（2）井底压差：随着井底压差的增加钻速减小。

（3）单位钻压：随着单位钻压的增加钻速增加。

（4）转速：转速的增加钻速增加。

（5）水力净化和水力参数：随着井眼净化程度和水力能量的提高钻速增加。

（6）牙齿磨损：磨损量增加钻速降低。

11．什么是喷射钻井？喷射钻井能大幅度提高钻速的主要原因是什么。

答：

简单地说喷射钻井就是充分利用钻井液通过喷射钻头所形成的高速射流的水力作用，以提高机械钻速的一种钻井方法。

喷射钻井的一个显著特点，是从钻头喷嘴中喷出强大的钻井液射流。它具有很高的喷射速度，具有很大的水力功率，它能给予井底岩屑一个很大的冲击力，从而使岩屑及时迅速地离开井底，始终保持井底干净。另当钻井液射流水力功率达到一定程度时，它还具有辅助钻头机械破岩的作用，从而使机械钻速更进一步地提高。

12．射流为什么能提高机械钻速？当钻井泵处在额定泵压状态时(P s=P r)，试推导获得最大钻头水马力（N bmax）的条件。

答：

射流冲到井底以后能产生两种净化井底的作用，其一是射流对岩屑的冲击压力作用，其二是射流在井底产生漫流对岩石起横推作用，使岩屑迅速离开井底，保持井底干净，避免钻头重复破碎岩石。当地层较软时射流会产生直接的破岩作用，从而提高了钻进速度。

当泥浆泵处在额定泵压状态时(P s=P r)，钻头水功率可以用下式表示：

获得最大钻头水马力（N bmax）的条件是：

即：

可得：

这就是额定泵压状态下获得最大钻头水马力的条件。

13．射流为什么能提高机械钻速？当钻井泵处在额定泵压状态时(P s=P r)，试推导获得最大射流冲击力（F jmax）的条件。

答：

射流冲到井底以后能产生两种净化井底的作用，其一是射流对岩屑的冲击压力作用，其二是射流在井底产生漫流对岩石起横推作用，使岩屑迅速离开井底，保持井底干净，避免钻头重复破碎岩石。当地层较软时射流会产生直接的破岩作用，从而提高了钻进速度。

当泥浆泵处在额定泵压状态时(P s=P r)，射流冲击力可以用下式表示：

由，可获得最大射流冲击力（F jmax）的条件为：

这就是额定泵压状态下获得最大射流冲击力的条件。

钻井设计

钻井工程设计指导 前言 一、钻井设备 二、井身结构设计 三、钻具组合设计 四、钻井液设计 五、钻井参数 六、油气井压力控制 七、固井设计 前言 钻井是石油、天然气勘探与开发的主要手段。钻井工程质量的优劣和钻井速度的快慢，直接关系到钻井成本的高低，油田勘探开发的综合经济效益及石油工业发展速度。 钻井程设计是钻井施工作业必须遵循的原则，是组织钻井生产和技术协作的基础，搞好单井预算和决算的唯一依据。钻井设计的科学性，先进性关系到一口井作业的成败和效益。科学钻井水平的提高，在一定程度上依靠钻井设计水平的提高。 搞好钻井工程设计也是提高技术管理和加强企业管理水平的一项重要措施，是钻井生产实现科学化管理的前提。 钻井工程设计应包括以下方面的内容： 1.地面井位的选择及钻井设备的确定； 2.井身结构的确定； 3.钻柱设计与下部钻具的组合； 4.钻井参数设计； 5.钻井液设计；

6.油气井压力控制； 7.固井设计； 一钻井设备 (一) 钻进设备的选择 钻井设备可以按设计及分类细分为若干部件系统。这些系统可分为： 1.动力系统； 2.起升系统； 3.井架及井架底座； 4.转盘； 5.循环系统； 6.压力控制系统。 这些系统是选择钻井设备的基础。钻井设备的选择主要依据钻机类型，地表条件及钻井设计所确定的最大载荷而定。 (二) 钻井设备选择实例 表1-1是大庆地区45110钻井队芳深三井的钻进设备记录。

二井身结构设计 (一) 井身结构确定的原则 1.能有效的保护油气层，使不同压力梯度的油气层不受泥浆污染损害。 2.应避免漏、喷、塌卡等情况发生，为全井顺利钻进创造条件，使钻井周期最短。 3.钻下部高压地层时所用的较高密度泥浆产生的液柱压力，不致压裂上一层管鞋处薄弱的露地层。 4.下套管过程中，井内泥浆液柱压力之间的压差，不致产生压差卡套管事故。 (二) 井身结构设计步骤 1.根据地区特点和井的自身条件，确定在保证工程需要的条件下应下几层套管，做出井身结构设计图。 2.确定套管尺及相应钻头尺寸。 3.确定各层套管的下入深度。 (三) 套管下入深度的确定方法 1.确定各套管下入深度初选点H ni

《钻井工程》学习指南

《钻井工程》学习指南 一、课程性质与任务 课程名称 钻井工程 课程性质 《钻井工程》是石油工程专业三大主干专业课之一，是石油工程专业油气井工程方向的核心专业课程。 课程简介 《钻井工程》从钻井工程地质环境、钻进工具、钻井液、现代钻井技术、钻井控制技术、固井完井、钻井工程设计、特殊钻井作业及技术等多方面，系统讲述钻井工程涉及到的基本理论、基本计算、基本设计和现代主要钻井技术的基本工艺过程。 课程教学目的 培养创新型高素质石油工程专门人才，紧密结合专业特点，以传授现代钻井工程的基本理论与方法为主线，理论联系实际，与多种教学和训练方式相结合，通过整个《钻井工程》课程中的生产实习、课堂教学和实验、课程综合设计三个教学环节，再与最后的毕业设计相结合，使学生准确理解钻井工程中的基本概念，掌握钻井的基础知识、基本理论和主要工艺技术，并能够运用所学知识进行基本的计算、设计和综合性分析。达到能够运用所学知识从事工程施工、工程规划和设计、解决工程实际问题、从事科学研究的能力。使学生在工程实践能力方面达到“认识专业--有能力从事生产--有能力进行工程设计和规划生产--有能力进行科研攻关、解决工程或生产中存在的问题”四个层次的提高。 课程学习特点 课程学习主要通过课堂教学、室内实验、专题讲座、网络课件、生产实习、教具战士、网络录像片观看、现场专家讲座及自学多种途径完成。让学生认识钻井对象（地层和岩石）的特征及掌握特征描述的理论及方法、掌握钻井工程及工艺设计的理论基础及基本方法、掌握现代钻井技术的基本原理。利用网络等现代

教育技术的教学方法和教学手段，理论与实际工程相结合，注重突出钻井工程的基础理论以及实用技术讲授，形成实践课堂教学和创新型人才培养体系，从多视角传授知识，使课堂教学与现场参观相结合，便于学生理解和掌握。 课程学时 本课程的整体知识模块分为三个部分，按教学实施顺序分别为：生产实习-课堂教学及实验-综合课程设计。其中：认识实习3天；生产实习2周，主要在油田现场的实践教学基地进行；“课堂教学及实验”56学时（课堂教学50学时，实验4学时，上机2学时）；“综合课程设计”2周，主要在学校进行。 其中，课堂教学内容的知识讲授顺序及学时分配如下： 第一章钻井的工程地质条件（6学时，其中岩石力学实验2学时） 第二章钻进工具（6学时） 第三章钻井液（4学时） 第四章钻进参数优选（10学时，其中上机1学时） 第五章井眼轨道设计及轨迹控制（11学时，其中上机1学时） 第六章油气井压力控制（6学时） 第七章固井与完井（10学时，其中水泥实验2学时） 第八章其它钻井技术及作业（3学时） 二、各章学习指南 本课程是石油工程专业油气井工程方向的核心专业课程，用于培养学生走向工作岗位必需的基本能力。 第一章钻井的工程地质条件 内容简介 本章内容包括地下压力特性及岩石的工程力学性质两部分。 地下压力特性：地下各种压力的概念、异常高压地层成因、地层压力评价方法、地层破裂压力及预测方法； 岩石的工程力学性质：岩石的类型及结构特点、力学性质及影响因素分析、可钻性和研磨性等。 学习目标与要求 掌握地下各种压力的概念，包括静液压力、上覆岩层压力、基岩应力、地层

油气钻井技术展望

油气钻井技术展望 面向21世纪，全球油气资源的可持续利用问题将更加突出，使得钻井科技工作者在技术、成本及环保等方面面临许多新的挑战和技术难题，需要认真规划、研究并解决。旋转钻井在20世纪初就已经问世，迄今，它仍作为油气工业一种最主要的钻井方法而被广泛采用。纵观旋转钻井的发展历程，在技术和装备上的明显进步，还是最近20多年的事情。20世纪70年代末期出现了PDC钻头，这是钻井领域一个明显的进步标志；进入80年代，相继出现了随钻测量(Measurement While Drilling，简称MWD)仪器、可控井下马达以及水平井钻井技术等；90年代，随钻测井（Longging While Dilling，简称L W D）和随钻地震(Seis mic While Dilling，简称SW D)等先进的测量技术不断投入使用，大位移井和复杂结构井钻井技术，以及连续柔管技术等得到迅速发展和应用。展望未来，由于石油工业上游成本差的驱动(亦即效益目标的驱动)以及人类对“健康、安全、环境”更高目标的追求，进入21世纪后，旋转钻井在技术上的积极发展势头仍将有增无减。 1.油气钻井的关键技术与理论基础 在钻井过程中，如何使钻头沿预置轨道钻进并保持井眼的稳定，如何优选钻头和钻井参数以提高机械钻速，如何实现钻井自动化与智能化以减少钻进间断、提高钻井质量和效率，如何有效地保护储层以提高勘探开发效益，等等，这些都是钻井的关键技术或学术难题。 1.1 关键技术 ⑴井眼轨迹控制技术。它是采用合理措施(包括井下工具及测控系统等)，强制钻头沿预置轨道破碎地层而定向钻进的技术。从实际需要出发，研究与开发先进的井下可控工具及测量和控制系统，是发展井眼轨迹控制技术的关键所在。 ⑵井眼稳定技术。该技术以地层的理化特性和力学不稳定性评价为基础，通过钻井液体系的匹配、合理钻井液密度的确定及井身结构和钻井工艺的优化设计等综合技术措施，使井眼保持稳定，以避免或少漏、涌、塌、卡等井下复杂的事故 ⑶高效破岩与洗井技术。它是提高机械钻速的关键技术，主要包括地层抗钻特性评价，钻头的研制或合理选型技术，高压射流破岩技术，水力与机械联合破岩技术，钻井参数优选技术，以及高效清洗与携带钻屑技术等。 ⑷油气储层保护技术。它是提高油气资源勘探与开发效益的关键技术之一，未来发展的重点是储层损害快速诊断技术，裂缝性储层的钻井液暂堵技术，探井储层保护技术以及欠平衡钻井技术等。 1.2 理论基础 ⑴钻井工程力学。用来研究和解决与钻井有关的流体力学和固体力学(钻柱力学、岩石力学)等问题。 ⑵钻井化学。用来研究和解决与钻井液和完井液有关的化学问题。 ⑶钻井工程地质。用来研究和解决由复杂地质环境所决定的地层钻井特性(如岩性、可钻性、各向异性、理化特性、地应力、压力特性及不稳定性等)的评估问题等。 1.3 交叉研究 上述关键技术的最终实现，还必须借助于材料、动力、机械、测量、控制及通讯(信息传输)等多学科的支撑作用，须组织不同领域的科技人员协同攻关，进行广泛的多学科交叉研究。 2.油气钻井技术发展趋势 一方面，随着油气勘探与开发事业的发展，必然对钻井的类型和技术内容提出新的要求并有更高的期望，从而促进钻井技术内容的不断创新；另一方面，由于钻井费用在石油工业勘探开发费用中占有50%～80%的份额，所以不断提高钻井技术水平和工程效率就成为石油公司降低勘探开发成本的主要着力点。概括起来讲，油气钻井技术发展的主要目标一是满足油气勘探开发的目

不同钻井参数

不同钻井参数、不同磨损期PDC钻头岩屑分析识别 不同钻井参数、不同磨损期PDC钻头 岩屑分析识别 西南石油局录井工程处黄勇 摘要：随着钻井工艺水平的不断提高, PDC钻头受到广泛地应用，PDC钻头在提高钻井速度、降低钻井成本、增加经济效益的同时，却由于钻屑细小而给岩屑录井、钻时卡层等带来诸多困难。笔者根据在川西气田十余口井PDC钻头钻井的岩屑录井经验，总结出根据不同钻井参数条件下的PDC钻头使用期法来识别细小真实岩屑，从而提高PDC钻头钻进中的地层剖面恢复符合率。 关键词：岩屑；录井；PDC钻头；提高；符合率 一、PDC钻头特点及造屑机理 1、PDC钻头的主要特点：PDC全称为Polycrystalline Diamond Compact（聚晶金刚合金片），这类钻头是油气钻井中针对中软地层而开发的新型钻头。近几年， PDC钻头被越来越广泛地应用，PDC钻头的优越性显而易见，与传统的牙轮钻头相比，PDC钻头有着明显的优势：钻井速度快，可以提高机械钻速，降低钻井成本；使用寿命长，减少起下钻次数，降低工人劳动强度，辅助时间少；适应地层广。适合川西气田特殊地质特征，低钻压剪切均匀破碎，有利于防斜；安全系数大。没有掉牙轮风险，事故发生概率较小。不过PD

C钻头存在一些缺点：钻头成本高，要求井底干净，禁止井下有金属落物；对井壁进行修复的功能不如牙轮钻头；PDC钻头所钻的岩屑细小，虽便于泥浆携带，保持井底干净，但给岩屑录井工作带来很大困难。 2、PDC钻头造屑机理 PDC钻头破碎岩石的方式主要是剪切作用。从岩石破碎强度可知，岩石抗剪切强度远低于岩石的抗压强度（为抗压强度的0.09-0.15倍），PDC钻头正是利用岩石的这一特征实现其高速钻进。PDC钻头在扭矩力的作用下，复合片刮切岩石时生成的岩屑会沿着金刚石表面上移，直至与复合片脱离，通过岩石在切削齿边缘处的破碎，钻头的切削能量得到高效释放。然而，在很多情况下，岩屑所承受的压力过大使其紧贴切削齿表面，从而生产阻碍岩屑移动的摩擦力。这种摩擦力往往可以积累到相当高的程度，以至于会造成岩屑在切削齿边缘的堆积。这种现象一旦发生，井底岩石的运移就不再是直接依靠切削齿的边缘，而是通过切削齿表面积累的岩屑自身来完成。这种现象在钻头后期表现的尤为突出。 二、PDC钻头使用对岩屑录井质量的影响 高转速、低钻压、高排量PDC钻头的使用提高了钻井的速度、降低了钻井的成本、明显增加了钻井的经济效益，但与此同时却给地质录井中工作带来诸多困难，PDC钻头钻出的岩屑极其细小，给地质资料的录取质量带来了较大的影响。钻井地质录井主要工作之一是通过岩屑建立岩性剖面、划分地层，钻井岩屑细小，无疑是对岩性剖面的恢复带来极大的影响。 首先：岩屑取、洗样的难度加大。由于所钻岩屑细小， 甚至部分岩屑呈粉沫状，在钻井液中较少通过震动筛 从钻井液中分离出来，导致捞取到的岩屑数量较少。

钻井各种计算公式

钻头水利参数计算公式： 1、 钻头压降：d c Q P e b 42 2 827ρ= （MPa ） 2、 冲击力：V F Q j 02.1ρ= (N) 3、 喷射速度：d V e Q 201273= (m/s) 4、 钻头水功率：d c Q N e b 42 3 05.809ρ= （KW ） 5、 比水功率：D N N b 21273井 比 ＝ (W/mm 2) 6、 上返速度：D D V Q 2 2 1273杆 井 返＝ - （m/s ） 式中：ρ－钻井液密度 g/cm 3 Q －排量 l/s c －流量系数，无因次，取0.95～0.98 d e －喷嘴当量直径 mm d d d d e 2 n 2 22 1+?++= d n ：每个喷嘴直径 mm D 井、D 杆 －井眼直径、钻杆直径 mm 全角变化率计算公式： ()()?? ? ???+?+ ?= -?-?225sin 2 2 2 b a b a b a L K ab ab ?? 式中：a ? b ? －A 、B 两点井斜角；a ? b ? －A 、B 两点方位角

套管强度校核： 抗拉：安全系数 m ＝1.80（油层）；1.60～1.80（技套） 抗拉安全系数＝套管最小抗拉强度/下部套管重量 ≥1.80 抗挤：安全系数：1.125 10 ν泥挤 H P = 查套管抗挤强度P c ' P c '/P 挤 ≥1.125 按双轴应力校核： H n P cc ρ10= 式中：P cc －拉力为T b 时的抗拉强度（kg/cm 2） ρ －钻井液密度（g/cm 3） H －计算点深度（m ） 其中：?? ? ? ?--= T T K P P b b c cc K 2 2 3 T b ：套管轴向拉力（即悬挂套管重量） kg P c ：无轴向拉力时套管抗挤强度 kg/cm 2 K ：计算系数 kg σs A K 2= A ：套管截面积 mm 2 σs ：套管平均屈服极限 kg/mm 2 不同套管σs 如下： J 55：45.7 N 80:63.5 P 110:87.9

钻井工程课程设计报告

东北石油大学华瑞学院课程设计 年月日

东北石油大学课程设计任务书 课程 题目 专业学号 主要容、基本要求、主要参考资料等： 1、设计主要容： 根据已有的基础数据，利用所学的专业知识，完成一口井的钻井工程相关参数的计算，最终确定出钻井、完井技术措施。主要包括井身结构、钻具组合、钻井液、钻井参数设计和完井设计。 2、设计要求： 要求学生选择一口井的基础数据，在教师的指导下独立地完成设计任务，最终以设计报告的形式完成专题设计，设计报告的具体容如下： （1）井身结构设计；（2）套管强度设计；（3）钻柱设计；（4）钻井液设计；（5）钻井水力参数设计；（6）注水泥设计；（7）设计结果；（8）参考文献； 设计报告采用统一格式打印，要求图表清晰、语言流畅、书写规、论据充分、说服力强，达到工程设计的基本要求。 3、主要参考资料： 王常斌等，《石油工程设计》，东北石油大学校自编教材 涛平等，《石油工程》，石油工业，2000 《钻井手册（甲方）》编写组，《钻井手册》，石油工程，1990 完成期限

指导教师 专业负责人 年月日

前言 钻井工程设计是石油工程的一个重要部分，是确保油气钻井工程顺利实施和质量控制的重要保证，是钻井施工作业必须遵循的原则，是组织钻井生产和技术协作的基础，是搞好单井预算和决算的唯一依据。钻井设计的科学性、先进性关系到一口井作业的成败和效益。科学钻井水平的提高，在一定程度上依靠钻井设计水平的提高。 设计应在充分分析有关地质和工程资料的基础上，遵循国家及当地政府有关法律、法规和要求，按照安全、快速、优质和高效的原则进行，并且必须以保证实施地质任务为前提。主要目的层段的设计必须体现有利于发现与保护油气层，非目的层段的设计主要考虑满足钻井工程施工作业和降低成本的需要。 本设计的主要容包括：1、井身结构设计及井身质量要求：原则是能有效地保护油气层，使不同地层压力梯度的油气层不受钻井液污染损坏；应避免漏、喷、塌、卡等复杂情况发生，为全井顺利钻进创造条件，使钻井周期最短；钻下部高压地层时所用的较高密度钻井液产生的液柱压力，不致压裂上一层管鞋处薄弱的裸露地层；下套管过程中，井钻井液柱压力之间的压差不致产生压差卡套管等严重事故以及强度的校核。2、套管强度设计；3、钻柱设计：给钻头加压时下部钻柱是否会压弯，选用足够的钻铤以防钻杆受压变形；4、钻井液体系；5、水力参数设计；6，注水泥设计，钻井施工进度计划等几个方面的基本设计容。

第6章钻井液设计

第8章钻井液设计 本章主要介绍了新疆地区常用的钻井液体系，结合A1-4井及探井资料，设计了A区块井组所使用的钻井液体系、计算了所需钻井液用量，提出了钻井液材料计划等。 8.1 钻井液体系设计 钻探的目的是获取油气，保护地层是第一位的任务，因此，搞好钻井液设计，首先必须以地层类型特性为依据，以保护地层为前提，才能达到设计的目的。 新疆地区常用钻井液体系简介[16]： (1)不分散聚合物钻井液体系：不分散聚合物钻井液体系指的是具有絮凝及包被作用的有机高分子聚合物机理的水基钻井液。该体系的特点是：具有很强的抑制性；具有强的携沙功能；有利于提高钻速；有利于近平衡钻井；可减少对油气层的伤害。 (2)分散性聚合物体系（即聚合物磺化体系）：聚合物磺化体系是指以磺化机理及少量聚合物作用机理为主配置而成的水基钻井液。该体系的特点是：具有良好的高温稳定性，使用于深井及超深井；具有一定的防塌能力；具有良好的保护油层能力；可形成致密的高质量泥饼，护壁能力强。 (3)钾基（抑制性）钻井液体系：该体系是以聚合物的钾，铵盐及氯化钾为主处理剂配制而成的防塌钻井液。它主要是用来对付含水敏性粘土矿物的易坍塌地层。该体系特点：对水敏性泥岩，页岩具有较好的防塌效果；抑制泥页岩造浆能力较强；对储层中的粘土矿物具有稳定作用；分散型钾基钻井液有较高的固相容限度。 (4)饱和盐水钻井液体系：该体系是一种体系中所含NaCl达到饱和程度的钻井液，是专门针对钻岩盐层而设计的一种具有较强的抑制能力，抗污染能力及防塌能力的钻井液。该体系特点：具有较强的抑制性，由于粘土在其中不宜水化膨胀和分散，故具有较强的控制地层泥页岩造浆的能力；具有较强的抗污染能力，由于它已被NaCl所饱和，故对无机盐的敏感性较低，可以抗较高的盐污染，性能变化小；具有较强的防塌能力，尤其再辅以KCL对含水敏性粘土矿物的页岩具有较强抑制水化剥落作用；可制止盐岩井段溶解成大肚子井眼。由于钻井液中氯化钠已达饱和，故钻遇盐岩时就会减少溶解，以免形成大井眼；缺点是腐蚀性较强。 (5)正电胶钻井液体系是一种以带正电的混合层状金属氢氧化物晶体胶粒(MMH或MSF）为主处理剂的新型钻井液体该体系的特点：具有独特的流变性;有利于提高钻井速度；对页岩具有较强的抑制性；具有良好的悬浮稳定性；有较

定向井钻井参数设计

定向井钻井参数设计 刘嘉 中石油胜利石油工程有限公司钻井技术公司 摘要：科技的发展，人口的剧增，造成了对能源的巨度消耗。这迫使人类去寻找更多的能源来满足这样的消耗，而石油便是其中之一。在脚下的土地中，蕴含着大量的石油能源需要去勘探，这边需要有先进的开采技术，若是因开采方式的不当而造成对能源的大量浪费，便是得不偿失了。 一、定向井钻井技术概述 定向井技术是当今世界石油勘探开发领域最先进的技术之一，也是如今使用的越来越频繁的技术。采用定向井技术开采石油，不仅可以在地下环境条件的严格限制下经济而有效的开发石油资源，在大幅度提高油气产量的同时，又不会对自然环境造成污染，是一项具有显著的经济效益的技术手段。 1.定向井：定向钻井是使井眼沿盂县设计的井眼轴线（井眼轨迹）钻达预定目标的钻井过程。 2.定向井的分类：按照井型的不同，可将定向井分为常规定向井（即最大井斜角在60°以内的定向井）、大斜度定向井（最大井斜角在60°到90°之间，也成为大斜度井）、水平井（最大井斜角保持在90°左右的定向井）、分支井、联通井。 二、定向井的设备介绍 1.泥浆马达：以泥浆作为动力的一种螺杆状的井下动力钻具，主要由旁通阀总成、马达总成、万向轴总成、驱动轴总成和放掉总成等部分组成。 2.扶正器：在钻井过程中起支点作用，通过改变其在下部钻具中的位置可以改变钻具的受力状态，从而达到控制井眼轨迹的目的。 3.非磁钻铤：在钻具组合中使用非磁钻铤可以有效的放置由于钻具本身所带来的磁干扰，减少测量过程中的误差，使测量结果真实、有效。 4.浮阀：一个用来防止泥浆倒流损害井下工具及防止钻头水眼被堵的工具。 5.定向接头：为定向仪器提供稳定性的工具，便于准确了解马达等井眼下工具的方向，从而能够为下不作业的顺利进行提供保障。 三、定向井参数设计：

关于石油钻井技术及水里参数设计

毕业设计（论文） 题目深水无隔水管钻井关键技术及水力参数设计方法研究 学院石油与天然气工程学院 专业班级石油工程2012-02 学生姓名王雪威学号2012440329 指导教师郭晓乐职称教授 评阅教师职称 2016年5 月18 日

学生毕业设计（论文）原创性声明 本人以信誉声明：所呈交的毕业设计（论文）是在导师的指导下进行的设计（研究）工作及取得的成果，设计（论文）中引用他（她）人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及为获得重庆科技学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。与我一同工作的同志对本设计（研究）所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 毕业设计（论文）作者（签字）： 2016年5 月18 日

摘要 随着石油资源一步步的被开发，勘探新的石油资源就迫在眉睫。而随着石油勘探技术不断的发展，世界范围内油气资源开发也逐渐向深水进军。而深水钻井环境恶劣，其中有会出现不少的问题，易造成严重的钻井事故。 在深水环境中进行钻井作业会有相当多的挑战，为了解除这些困难，国外经过一系列研究，开发出了无隔水管钻井液回收钻井技术（RMR），该技术摒弃了传统的隔水管，利用相对较小的回流管线将钻井液和钻屑从海底泵送回钻井平台。深水无隔水管钻井技术主要解决海洋钻井中地层破裂压力与坍塌压力之间余量较小的问题，采用海底泵举升系统将钻井液和岩屑通过返回管线泵送回海面钻井船，实时调速来调节流量，以满足保持海底钻井液举升泵入口压力恒定的要求。由于RMR技术是最新发展的技术，目前尚无合适的水力学计算理论和方法。因此，有必要结合无隔水管钻井液回收钻井技术特点，建立相应的水力参数计算模型，为深水钻井设计提供指导。 本文探讨研究了无隔水管钻井技术，结合了我国的实际情况进行了分析，以及对其所涉及的一系列参数的计算方法。 关键词无隔水管钻井关键技术水力参数

钻井工程石油工程课程设计答案

远程教育学院石油工程专业 《钻井工程》课程设计 任务书 中国石油大学（北京） 远程教育学院 2012年5月

目录 一、地质设计摘要 二、井身结构设计 三、固井工程设计 四、钻柱设计 五、钻井设备选择 六、钻井液设计 七、钻进参数设计 八、下部钻具组合设计 九、油气井控制 十、各次开钻或分井段施工重点要求 十一、地层压力监测要求 十二、地层漏失试验 十三、油气层保护 十四、完井井口装置 十五、环保要求 十六、钻井进度计划 十七、成本预算

XX油区XX凹陷一口直井生产井的钻井与完井设计。 设计内容：（其中打“√”部分必须设计，其他部分可选做或不做） 一、地质设计摘要（√）； 根据《xx井钻井地质设计》，本井设计井深米，预测压力系数为0.95~0.98，属于正常压力体系。主要目的层为。因此本井设计表套封固第四系、第三系泰康组，一开直接采用高密度钻井液钻进，将可能存在的浅层气压稳；若一开确实钻遇浅层气，则在固井水泥浆中加入防气窜剂，保证固井质量。 二、井身结构设计（√）； 井身结构设计 设计系数 抽吸压力系数：0.04g/cm3 激动压力系数：0.04 g/cm3 地层破裂安全增值：0.03 g/cm3 井涌条件允许值：0.05 g/cm3 正常压力压差卡钻临界值：12~15MPa 异常压力压差卡钻临界值：15~20MPa

一、地质概况 表A-1 井别探井井号A5 设计井深目的层 J Q 井位 坐标 地面海拔m 50 纵（ ）m 4275165 横（y）m 20416485 测线位置504和45地震测线交点 地理位置XX省XX市东500m 构造位置XX凹陷 钻探目的了解XX构造 J Q含油气情况，扩大勘探区域，增加后备油气源 完钻原则进入 J Q150m完钻 完井方法先期裸眼 层位代号底界深度，m 分层厚度，m 主要岩性描述故障提示 A 280 砾岩层夹砂土,未胶结渗漏 B 600 320 上部砾岩,砂质砾岩,中下部含砾砂岩渗漏 C 1050 450 中上部含砺砂岩、夹泥岩和粉砂质泥岩； 下部砺状砂岩，含砺砂岩、泥岩、粉砂质泥 岩不等厚互层 防塌 D 1600 泥岩、砂质泥岩、砺状砂岩、含砺砂岩不等 厚互层，泥质粉砂岩 防漏 防斜 E 1900 300 砂质泥岩、泥质粉砂岩、夹砺状砂岩、含砺 砂岩 防斜 防漏 F3 2650 750 泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩防斜 F2J2900 250 泥岩夹钙质砂岩，夹碳质条带煤线，中部泥 岩夹煤层、下部泥岩、粉砂岩、泥质粉砂岩 防斜、塌、卡 F2K 3150 250 泥岩为主，泥质粉砂岩，中粗砂岩，砂砾岩间互 F1 3500 350 泥岩、泥质砂岩、下部灰褐色泥岩防漏、喷、卡 Q J 3650 (未穿) 150 深灰，浅灰色灰岩为主，间夹褐，砖红色泥 岩 防漏、喷、卡

石油钻井英语

石油钻井英语 A Handbook of English for Offshore Oil Drilling 海洋石油钻井常用英语手册 Drilling 钻井 Carry out drilling operation in accordance with the drilling program. 按钻井程序进行钻井作业. Prepared bell nipple. 准备”喇叭口”短节. Make up 2 joints of drill pipe. 接两根钻杆. Break out this connection. 卸开该接头. Run hole opener to sea bed. 下扩眼器到海底 Mix gel fluid for drilling conductor hole. 为钻导管井眼配制高粘度泥浆. Make up bottom hole assembly. 组合下部钻具 Check and reset crown-saver on every tour. 每个班都要检查并重新调整天车防碰装置. Number stands on trip out and trip in. 起下钻时给立柱编号. Pick up BHA and run to seafloor. 将下部钻具下到海底. Pick up stands. 接立柱 Don’t drill faster than 15 minutes for 1 stand. 钻进速度别超过15分钟1根立柱 Drop TOTCO. 投(陶特)测斜仪 Fish TOTCO with overshot. 用打捞筒捞起测斜仪 Resume drilling to T.D. 继续钻进到总深 Circulate 15 minutes.循环15分钟 Run in hole. 下钻 Put out of hole. 起钻 Make an inventory of all ring gaskets. 开一个所有垫圈的清单 Use spinning tong. 使用气动扳手 Operate the air winch. 操作气动绞车 Lay down 57 joints of 5” drill pipe. 甩57根钻杆 Pick up drill stem test tool. 提起钻杆测试工具 Circulate mud for 2 hours. 循环泥浆2小时 Move string during circulation. 在循环时注意活动钻具 Circulate hole clean. 循环清洗井眼

中国石油大学钻井工程2008～2009年第一学期(AB)及答案资料

2008～2009年第一学期 钻井工程理论与技术试卷A （闭卷部分） 考试班级：?????????????????????? 学生姓名：?????????????????????? 学号：?????????????????????? 考试日期：??????????????????????

一、判断题（对的打“”，错的打“ ”，每题1分，共15分） 1．随着围压的增大，岩石的强度增大、塑性也增大。（）2．用d指数法检测地层压力时没有考虑到水力因素的影响。（）3．牙轮钻头牙轮超顶和复锥可以使牙轮产生轴向滑动。（） 4．钻柱设计时应使中性点落在钻杆上，以减少事故。（）5．钻速方程中的门限钻压主要反映了岩石的抗压入强度。（）6．在其它条件不变时，井底压差越大机械钻速越高。（）7．真方位角等于磁方位角加上西磁偏角。（）8．在倾斜的层状地层中钻进时，钻头一般有平行于地层前进的趋势。 （）9．多压力层系共存于同一裸眼井段时，应以最高压力层为准设计钻井液密度。（）10．压井时控制井底压力不变的途径是保持立管压力不变。（）11．下套管时一般将套管引鞋安装在套管鞋之下。（）12．满眼钻具只能有效地控制井斜角的变化，不能降斜。（）13．钻具折断往往发生在钻杆本体或钻铤的丝扣。（）14．起下钻时发生井涌, 应迅速将钻具全部起出, 然后关井。（）15．钻柱设计中安全系数法是针对钻杆解卡时的安全考虑的。（）二、填空题（每空1分，共15分） 1．在岩石的诸强度中，??????????????强度最小。 2．切削型钻头破碎塑脆性岩石主要有????????????????????三个主要过程。3．钻井泵在额定泵压工作状态时，获得最大钻头水功率的条件是??????????????。 4．平均角法是假设测段为直线，方向是上、下两测点的??????????????。5．射流对井底的清洗作用主要包括??????????????和??????????????。6．API规定水泥浆的稠化时间是指从水泥浆达到稠度???????Bc时的时间。7．起钻过程中遇卡，起出的钻具发现偏磨严重，推断为??????????卡钻。8．先期完井法是指先?????????????????后?????????????????的完井方法。

石油钻井系统

石油钻井系统 一般情况下，钻井系统被砍成了八大块：提升系统、旋转系统、循环系统、传动系统、驱动系统、控制系统、辅助系统。 所谓提升系统，主要包括了Drawworks, crown block，travelling block，swivel, hook这几样东西,这几个货长相如下：

所谓旋转系统，以前讲的是水龙头和转盘，但是现在这个玩意儿基本是个摆设了，钻井都用顶驱

从上面这张照片上中间那一大坨黄色的东西就是顶驱了…… 等一下，突然发现我并不擅长按着教材的思路去讲，还是按我自己的感觉随便讲比较 那个……大致是这样 王二麻子一大早就从床上爬起来，开着他50m3的柴油罐罐车高高兴兴的往二道沟三号井场去。他一边嚼着油条，一边盘算李队长这个月给他抽多少柴油。前天晚上他又请队长去旁边的白马村里喝了几斤江津五粮液。那天给马丽丽的钱没白花啊，据说把李队的腰都要崩断了，领导必须很满意啊！想到这，王二麻子不由得兴奋地搓起了手……苟曰的，老子今天晚上也要去会会这个妖精！ 王二麻子到了队上，管后勤的老秦把车招呼靠到了柴油罐上，拉过管子接上泵就开始倒油了。王二麻子给他散了一根烟，就直接去队长板房敲门了。叫了几声，门支拉一声开了，王二麻子抢进去一看，李队正躺在床上抽烟呢。见他进来，领导开腔了“ 苟曰的二麻子，你给老子那天晚上找的女娃是哪里来的，把老子的老腰都要盘断老”。 “嘿嘿，李队，那是你老人家身体好，雄起老撒“ 王二麻子脸都快笑裂了，”那个这个月的柴油钱，你看给返几个点？” “ 曹，老子就晓得你一天净想得这些，老规矩20个点，你一天把事情给老子办利索了” “ 要得，要的，领导你放心” …………………… 话分两头，书讲两边 这边柴油倒进了柴油罐，队上的人就开始把油往日用油罐里面倒，这个罐子小，一般就5,6个方，带了一套滤子，这样灌到柴油发电机的柴油就会比较清洁。上次滤子堵了，motor man 霍二哥这个懒怂半天没换，结果把柴油机都差点搞毁了，本来队上就穷，以前用的都是volvo,现在好不容易换了4台CAT 3512B柴油发电机，还弄这事，李队差点没把老霍给劈了。

石油钻井工试题

选择题 1.石油钻机的旋转系统包括转盘、顶驱和（ B ）及井下动力钻具。 A.大钩 B.水龙头 C.柴油机 D.方钻杆 2.循环系统中的核心设备是（ D ）。 A.水龙头 B.高压管汇 C. 顶驱 D.泥浆泵 3.旋转系统的作用是带动（ C ）破碎岩石。 A.方钻杆 B.钻杆 C. 钻头 4.起升系统包括井架、绞车和（ B ）。 A.转盘 B. 游动系统 C.小绞车 D. 大钩 5.石油钻机的传动设备是连接动力机与工作机实现从驱动设备到工作机的能量传递，其传动形式有（B ）种。 6.防喷器属于（）。 A.控制设备 B.辅助设备 C.井口装置 7.石油钻机按钻井深度分为浅井钻机、中深井钻机、深井钻机、 超深井钻机。其钻井深度在（A ）为浅井钻机。 A.≤1500米~3000米 C. 3000~5000米 D.>5000米 8. 石油钻机按钻井深度分为浅井钻机、中深井钻机、深井钻机、 超深井钻机。其钻井深度在（ B ）为中深井钻机。 A.≤1500米~3000米 C. 3000~5000米 D.>5000米 9. 石油钻机按钻井深度分为浅井钻机、中深井钻机、深井钻机、 超深井钻机。其钻井深度在（C）为深井钻机。

A.≤1500米~3000米 C. 3000~5000米 C.>5000米 10. 石油钻机按钻井深度分为浅井钻机、中深井钻机、深井钻机、 超深井钻机。其钻井深度在（D）为超深井钻机。 A.≤1500米~3000米 C. 3000~5000米 D.>5000米 11. 目前我国生产的钻机最大钻井深度是（ C ）米。 12.钻机的旋转系统在使用井下动力钻具时承受（ C ）。 A.钻压 B.泵压 C.反扭矩 13.我国钻机标准规定的主参数为（ A ）。 A.名义钻井深度 B.最大钩载 C.柴油机总功率 14.俄罗斯采用（ B ）为钻机主参数。 A.名义钻井深度 B.最大钩载 C.柴油机总功率 15.名义钻井深度是指在标准规定的绳数下，使用( A )mm钻柱可钻达的最大井深。 ，表示名义钻深（ C ）米，最大钩载3150KN的电驱动钻机。 5609-1999规定了（ D ）个钻机级别。 规定了（ A ）个钻机级别。 19.井架按整体结构分为塔形井架、K形井架、（ A ）、桅形井架。

试题(第四章)

第四章 钻进参数优选 一、选择题 二、填空题 三、名词解释 四、简答题 1． 影响钻进速度的主要因素有哪些，哪些为可控制的因素？简要分析这些可控因素对钻进 速度的影响。 答： 影响因素：地质条件、岩层性质和钻井深度等客观因素；钻头类型、钻井液性能、水力参数、钻压、转速等可控变量。 钻头类型：因不同的钻头类型适用于不同的地层，选择好钻头可获得高的机械钻速。 钻井液性能：密度增加会降低机械钻速；粘度增加会降低机械钻速，固相含量增加会降低机械钻速，钻井液的分散性增加钻速降低。 钻压：增加钻压，提高机械钻速。 转速：增加转速，一般机械钻速提高，但当钻头齿的接触时间小于破碎岩石的接触时间时，钻速降低。 2． 写出修正的杨格模式钻速方程，简要分析该钻速方程中所列因素对钻进机械钻速的影响 规律。 答： 杨格模式钻速方程为： H P R pc C C h C n M W K 211 )(+-=λ υ 式中 pc υ——钻速，m/h ； W ——钻压，kN ； M ——门限钻压，kN ； N ——转速，r/min ； R K 、λ、2C 、H C 、P C 、h 为无因次量。 钻速方程考虑的因素对钻进机械钻速的影响规律如下： （1）岩石可钻性：它包含了岩石强度，以及与可钻性有关的钻头类型和泥浆性能等对钻速的影响；可钻性越大钻速越高。 （2）井底压差：随着井底压差的增加钻速减小。 （3）单位钻压：随着单位钻压的增加钻速增加。

（4）转速：转速的增加钻速增加。 （5）水力净化和水力参数：随着井眼净化程度和水力能量的提高钻速增加。 （6）牙齿磨损：磨损量增加钻速降低。 3．什么是喷射钻井？喷射钻井能大幅度提高钻速的主要原因是什么。 答： 简单地说喷射钻井就是充分利用钻井液通过喷射钻头所形成的高速射流的水力作用，以提高机械钻速的一种钻井方法。 喷射钻井的一个显著特点，是从钻头喷嘴中喷出强大的钻井液射流。它具有很高的喷射速度，具有很大的水力功率，它能给予井底岩屑一个很大的冲击力，从而使岩屑及时迅速地离开井底，始终保持井底干净。另当钻井液射流水力功率达到一定程度时，它还具有辅助钻头机械破岩的作用，从而使机械钻速更进一步地提高。 五、计算题 4．某井用直径φ200mm24l型钻头钻进，钻压W＝196kN,转速n=70r/min,井底净化条件较好，钻头工作14h以后起钻，已知Af=2.33×10-3。求牙齿磨损量hf。 答： 由表查得φ200mm24l型钻头的有关系数为： Z1=0.0167 Z2=5.94 a1=0.9 a2=0.392×10-4 C1=3 t f=14h Af=2.33×10-3 n=70 W=196kN 5．某井用直径φ200mm21l型钻头钻进，钻压W＝196kN,转速n=80r/min,钻头工作14h以后起钻，轴承磨损到B6级，求轴承工作系数b。 答： 6 求该地区的门限钻压M和转速指数 。 答： 7．某井使用215.9mm钻头钻进，喷嘴流量系数C＝0.96，井内钻井液密度为1.42g/cm3,排量为16L／s。若要求井底比水功率为0.418kW/cm2,且三个喷嘴中拟采用一个直径为9mm,另两个为等径。试求另两个喷嘴的直径，并计算射流水力参数和钻头水力参数。

石油钻井知识点

==钻井技术概述== 经过石油工作者的勘探会发现储油区块, 利用专用设备和技术，在预先选定的地表位置处，向下或一侧钻出一定直径的圆柱孔眼，并钻达地下油气层的工作，称为钻井。 在石油勘探和油田开发的各项任务中，钻井起着十分重要的作用。诸如寻找和证实含油气构造、获得工业油流、探明已证实的含油气构造的含油气面积和储量，取得有关油田的地质资料和开发数据，最后将原油从地下取到地面上来等等，无一不是通过钻井来完成的。钻井是勘探与开采石油及天然气资源的一个重要环节，是勘探和开发石油的重要手段。 石油勘探和开发过程是由许多不同性质、不同任务的阶段组成的。在不同的阶段中，钻井的目的和任务也不一样。一些是为了探明储油构造，另一些是为了开发油田、开采原油。为了适应不同阶段、不同任务的需要，钻井的种类可分为以下几种。 基准井：在区域普查阶段，为了了解地层的沉积特征和含油气情况，验证物探成果，提供地球物理参数而钻的井。一般钻到基岩并要求全井取心。 剖面井：在覆盖区沿区域性大剖面所钻的井。目的是为了揭露区域地质剖面，研究地层岩性、岩相变化并寻找构造。主要用于区域普查阶段。 参数井：在含油盆地内，为了解区域构造，提供岩石物性参数所钻的井。参数井主要用于综合详查阶段。 构造井：为了编制地下某一标准层的构造图，了解其地质构造特征，验证物探成果所钻的井。 探井：在有利的集油气构造或油气田范围内，为确定油气藏是否存在，圈定油气藏的边界，并对油气藏进行工业评价及取得油气开发所需的地质资料而钻的井。各勘探阶段所钻的井，又可分为预探井，初探井，详探井等。 资料井：为了编制油气田开发方案，或在开发过程中为某些专题研究取得资料数据而钻的井。

钻井技术参数

第二节Drilling Parameters 钻井技术参数 1.负荷：load. 2.扭矩：torque. 3.扭转: twist. 4.转盘转速：rotary speed，RPM. 5.钻压：WOB, weight on the bit , weight, drilling well. 6.机械钻速：ROP, rate of penetration , drilling rate, the rate of drilling.平均机械钻速: average ROP. 7.泵排量：pump flow capacity, flow rate. 8.加仑/分钟：GPM. 9.泵冲数：strokes per minute,SPM. 10.钻井周期：drilling period. 11.井眼尺寸：hole size, well size. 12.井距: well space. 13.垂直井深：vertical depth. 14.垂直井深：vertical depth. 15.总垂直深度：total vertical depth，TVD. 16.最大井斜角：maximum hole inclination. 17.应力：stress. 18.压力：pressure. 19.压力等级：pressure grade.

20.压力降：pressure drop. 21.压力梯度：pressure gradient. 22.回压：back pressure. 23.大气压：atmosphere. 24.压差：differential pressure. 25.静液柱压力：static fluid column pressure. 26.地层压力：formation pressure. 27.坍塌压力: collapse pressure. 28.破裂压力：fracture pressure. 29.平衡压力：equilibrium pressure. 30.钻具（柱)压力: drilling string pressure. 31.地层压力预测：formation pressure prediction. 32.地层快速预测:the formation fast prediction. 33.参数、变量：variables，parameters. 34.参数计算：parameters calculation. 35.几何参数:geometric parameters. 36.参数分析：parameter analysis. 37.动态参数：dynamic data. 38.静态参数：static data. 39.摩擦：friction. 40.摩擦损失：friction losses, friction drop.

钻井多参数监测系统的设计

钻井多参数监测系统的设计吕治忠，等钻井多参数监测系统的设计 ＤｅｓｉｇｎｏｆＭｕｌｔｉ—ｐａｒａｍｅｔｅｒＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＳｙｓｔｅｍｆｏｒ ＷｅｌｌＤｒｉｌｌｉｎｇ 吕％忠１互踣威２李考常３ （西南石油大学机电工程学院１，四川成都６１０５００； 川庆钻探工程有限公司长庆钻井总公司２。陕西榆林７１７５００；川庆钻探工程有限公司测井公司３，重庆４０００００）摘要：针对钻井过程环境复杂、测试参数多、现场布线复杂等问题，利用ＣＡＮ总线集成性高、扩展性强的特点。设计了一种专门应用于钻井作业的多参数监测系统。现场应用中只需将各传感器和设备终端通信线并联在总线上，利用系统监测程序即可实时地对钻井过程进行监控。采用ＣＡＮ总线多参数监测系统实现了钻井智能化和网络化，提高了信号传输的可靠性和安全性，为钻井参数和工况的异地实时网络化监测提供了方便。 关键词：钻井参数多参数监测系统ＣＡＮ总线传感器监测软件软件界面 中图分类号：ＴＰ２７４＋．２文献标志码：Ａ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆａｃｉｎｇｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｉｎｗｅｌｌｄｒｉｌｌｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ。ｅ．ｇ．ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄｐｒｏｃｅｓｓｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ。ｖａｒｉｏｕｓｔｅｓｔｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ａｎｄｅｘｃｅｓｓｉｖｅｃａｂｌｉｎｇｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄ，ｂｙａｄｏｐｔｉｎｇｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｓｏｆＣＡＮｂｕｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇｈｉｇｈｌｙｉｎｔｅｇｒａｔｉｖｅａｎｄｅｘｐａｎｄａｂｌｅ，ａｄｅｄｉｃａｔｅｄｍｕｌｔｉ－ｐａｒａｍｅｔｅｒｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｆｏｒｗｅｌｌｄｒｉｌｌｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｈａｓｂｅｅｎｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｉｎｐｒａｃｔｉｃａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ－ｒｅａｌ－ｔｉｍｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｆｏｒｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｃａｌｌｂｅｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄｏｎｌｙｂｙｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇｔｈｅｓｅｎ８０ｌ＊ａｎｄｄｅｖｉｃｅｓｔｏｔｈｅｂｕｓｉｎｐａｒａｌｌｅｌ－ａｎｄｕｓｉｎｇｓｙｓｔｅｍａｔｉｃｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｐｒｏｇｒａｍ．ＷｉｔｈｔｈｅＣＡＮ－ｂａｓｅｄｍｕｌｔｉ?ｐａｒａｍｅｔｅｒｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓ－ｔｅｒｎ。ｔｈｅｗｅｌｌｄｒｉｌｌｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｂｅｃｏｍｅｓｎｅｔｗｏｒｋｅｄａｎｄｍｏｒｅｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ－ａｎｄｔｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙａｎｄｓｅｃｕｒｉｔｙｏｆｓｉｇｎａｌｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎａｒｅａｌｓｏｅｎｈａｎｃｅｄ．Ｉｔｂｒｉｎｇｓｃｏｎｖｅｎｉｅｎｃｅｆｏｒｒｅａｌ－ｔｉｍｅｎｅｔｗｏｒｋｅｄｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｎｄｏｐｅｒａｔｉｏｎｓｔａｔｕｓｏｆｄｒｉｌｌｉｎｇｗｅｌｌｏｆｆ－ｓｉｔｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＤｒｉｌｌｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓＭｕｌｔｉ—ｐａｒａｍｅｔｅｒｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍＣＡＮｂｕｓＳｅｎｓｏｒＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｏｆｔｗａｒｅＳｏｆｔｗａｒｅｉｎｔｅｒｆａｃｅ ０引言 钻井多参数监测系统的基本功能是连续测量和记录钻井过程中大钩悬重、钻压、井深等重要参数的变化情况。钻井工程中只有通过对钻井参数进行实时监测和综合分析，才能详细了解当前工作状态，即时对钻井参数做出调整…。采用参数监测系统一方面有利于提高钻井的安全性、钻井作业的自动化程度以及钻井效率；另一方面有利于实现井场信息的网络通信，推广各种专家系统，提高油气藏早期评价能力，使整个钻井过程科学化、实时化旧。』。 传统的现场通信技术，如ＲＳ一４２２、ＲＳ一４８５和ＲＳ－２３２串１２１等，由于信息集成能力弱、可靠性低、系统维护维修工作量大等缺点，直接影响钻井生产¨。４１。ＣＡＮ总线具有多主、实时、高可靠性、低成本等优点，更适用于在条件恶劣的工业现场进行实时数据的传输‘３‘５】。 石油天然气装备教育部重点实验室基金资助项目（编号：ｓ１跏８）； 四川省石油天然气装备研究重点实验室基金资助项目（编号：２００５０１）。 修改稿收到日期：２００９一０８—２８。 第一作者吕治忠．男。１９７０年生。１９９５年毕业于西南石油学院机械系．获学士学位，讲师；主要从事石油机电产品方面的研究。 《自动化仪表》第３ｌ卷第５期２０１０年５月１系统架构 利用ＣＡＮ总线技术，将所有传感器、司钻监视终端、后台服务器作为ＣＡＮ总线的节点，从而解决了现场设备通信连接困难的问题。钻井多参数监测系统结构如图１所示。 图１系统结构图 Ｆｉｇ．１Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ ３１ 万方数据