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斯伦贝谢钻井新技术

斯伦贝谢旋转导向系统 Power-V 使用介绍

斯伦贝谢旋转导向系统Power-V 使用介绍 1 Power-V 简介和应用范围 Power-V是斯伦贝谢旋转导向系统PowerDrive家族中的一员。所谓旋转导向系统,是指让钻柱在旋转钻进过程中实现过去只有传统泥浆马达才能实现的准确增斜、稳斜、降斜或者纠方位功能,但相对于泥浆马达,PowerDrive有非常明显的优点。 旋转导向系统广泛用于使用泥浆马达进行滑动钻进时比较困难的深井、大斜度井、大位移井、水平井、分枝井(包括鱼刺井),以及易发生粘卡的情况。 2 旋转导向系统PowerDrive的优点 ⑴反映和降低了所钻井段的真正狗腿度,使井眼更加平滑。用泥浆马达打30m井段,滑动钻进15m,转动钻进15m,井斜角增加4°,得到平均狗腿度4°/30m。实际上,转钻15m井斜角几乎没有变化,这15m的实际狗腿度是零;而4°的井斜角变化是由滑钻15m产生的,这15m的实际狗腿度是 8°/30m。而用Power-V在同一设置下打出的每米都是同样均匀和平滑的,减少了井眼轨迹的不均匀度,从而减少了在起下钻和钻进过程中钻具实际所受的拉力和扭矩,减少了以后下套管和起下完井管串的难度。 ⑵使用Power-V钻出的井径很规则。使用传统泥浆马达在滑动井段的井径扩大很多,而转动井段的井径基本不扩大。这种井径的忽大忽小是井下事故的隐患,也不利于固井时水泥量的计算。 ⑶由于Power-V钻具组合中的所有部分都在不停的旋转,大大降低了卡钻的机会。使用传统泥浆马达在滑动钻进时除钻头外,其它钻具始终贴在下井壁上,容易造成卡钻。 ⑷在钻进过程中,由于Power-V组合中的所有钻具都在旋转,这有利于岩屑的搬移,大大减少了形成岩屑床的机会,从而更好的清洁井眼。这对于大斜度井、大位移井、水平井意义很大。 ⑸由于Power-V钻具组合一直在旋转,特别有利于水平井、大斜度井和3000m以下深井中钻压的传递,可以使用更高的钻压和转盘转速,有利于提高机械钻速。使用泥浆马达在大井斜的长裸眼段滑动钻进时送钻特别困难,经常是上部的钻杆已经被压弯了,而钻压还没有传递到钻头上,还常常引发随钻震击器下击,损害钻头寿命。 3 Power-V 组成部分和工作原理简介 Power-V主要有两个组成部分,它们分别是上端的Control Unit

石油钻井新技术研究毕业论文

石油钻井新技术研究毕 业论文 Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】

中国石油大学(华东)现代远程教育毕业设计(论文) 题目:石油钻井新技术研究 年级专业层次:2013秋中原油田钻井技术高起专培训班学生姓名:xxx学号:000000 中国石油大学应用技术学院 论文完成时间:2015年3月1日

石油行业日益发展的今天,需要越来越多的专业人才来提升行业水平。并且石油工业现在是现代行业的重中之重,钻井技术以及采油方法成为了发展这个行业的关键,固井和完井技术的先进则决定着油水井的增产、增注。石油钻井是一项复杂的技艺工程,需要诸多方面的工种协调密切配合才能使钻井顺利完成。钻井主要的工种有钻井、内燃机、石油泥浆。这是紧密联系的三兄弟。有人形象比喻说:“石油内燃机犹如人的心脏、钻井液(泥浆)犹如人的血液、石油钻井犹如人的骨骼。”我认为这种比喻有一定的道理。石油钻井就是由这三种主要的工种组成的一个完整的钻井体系。钻井技术不断发展,对钻井液要求越来越高。本文从套管钻井新技术、连续油管钻井新技术等几方面对现今钻井新技术进行阐述分析。 关键词:钻井;石油钻井;钻井新技术;套管钻井;水基钻井液;无渗透钻井液

2.1.2山前高陡构造和逆掩覆体防斜问题 (2) 2.1.3钻头选型和钻井效率问题 (2) 2.1.4井漏问题 (2) 2.1.5井壁稳定和井深结构问题 (3) 2.1.6固井问题 (3) 2.1.7深井钻进中套管严重磨损问题 (3) 2.2重点研究方向 (3) 2.2.1提高钻前压力预测精度 (3) 2.2.2高陡构造防斜打快 (3) 2.2.3防漏堵漏技术 (3) 2.2.4特殊工艺井技术 (4) 2.2.5小井眼钻井配套技术 (4) 3.1.2套管钻井的优点 (5) 3.1.3套管钻井的范围 (6) 3.1.4套管钻井的准备条件 (6) 3.1.5套管钻井的参数设置 (6) 3.2水基钻井液新技术 (7) 3.2.1无渗透钻井新技术 (7) 3.2.2水基成膜钻井液技术 (7) 3.2.3纳米处理剂基础上的钻井技术 (8) 3.3应用钻井新技术控制污染 (9) 3.3.1小井眼钻井工艺 (9) 3.3.2多功能钻井液技术 (9) 3.3.3分支井钻井技术 (9) 3.3.4应用新型钻井液体及添加剂 (9)

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······················································································24

斯伦贝谢公司基本专利布局及其发展

COMPANY STRATEGY 公司战略 专利权具有严格的地域性,要使一项新发明技术获得多国专利保护,就必须将该发明创造向多个国家申请专利。同一项发明创造在多个国家申请专利而产生的一组内容相同或基本相同的文件出版物,称为一个专利族。在每一专利族中,向第一国申请专利的文件出版物称为基本专利。目前,全球范围内约2/3的专利申请是申请人为了在多个国家和地区获得专利保护,就基本专利的技术内容向多个国家和地区进行专利申请。 全世界每年90%~95%的发明创造成果能在专利文献中查到,基本专利申请状况真实体现了企业技术发展重点和技术实力,是研究企业技术发展策略的重要手段。 在2007年《财富》世界500强企业排名中,斯伦贝谢(Schlumberger )公司在油气设备和服务领域利 润排名第一,营业收入排名第二。本文以德温特专利数据库(Derwent Innovations Index,DII)申请日截至2007年底的数据为依据,通过对申请日分布、申请人分布、德温特专利分布等展开分析,同时结合企业的市场表现、科研投入等信息,探讨斯伦贝谢公司基本专利策略,希望相关企业能够从中得到启示与借鉴。 一、斯伦贝谢公司 基本专利布局和特点分析 截至2007年底,斯伦贝谢公司拥有的基本专利数为3397件,其上游基本专利拥有量占世界石油上游基本专利的3.4%。检索结果显示,斯伦贝谢公司基本专利具有以下特点。 斯伦贝谢公司基本专利布局及其发展趋势 张运东 李春新 赵 星* (中国石油集团经济技术研究院) * 本文合作者还包括万勇、张丽。 摘 要 斯伦贝谢公司是全球最大的跨国石油技术服务公司,截至2007年底,该公司在石油上游主要技术领域拥有基本专利3397件,占全球石油上游基本专利的3.4%。其中在测井领域,该公司基本专 利拥有量占全球测井基本专利的16.8%;在美国和英国的分支机构申请的基本专利占公司基本专利的 65.5%。斯伦贝谢公司基本专利的11.9%是与其他机构或企业合作申请的,共同申请是该公司专利申请 的重要方式之一。斯伦贝谢公司的专利申请以市场为导向进行重点布局。欧洲和北美既是该公司的市场重点,也是专利申请的重点地区。1996年以来,斯伦贝谢公司对科研的投入不断增加,对科研成果的知识产权保护力度不断加强,其基本专利年均增长率达到21%,在钻井、采油、测井、物探领域的基本专利申请量几乎每年都上一个新台阶。其中,钻井领域技术研发重点为旋转钻井井控设备;测井领域研发重点为电测井、随钻测井和声波测井;采油领域的研发重点为完井/增产。 关键词 斯伦贝谢 基本专利 布局 技术研发 发展策略

905-3001--大直径反井钻井新技术及装备

2015年度国家技术发明奖推荐项目公示材料 一、项目名称 大直径反井钻井新技术及装备 二、推荐单位 中国煤炭工业协会 三、项目简介 反井是指地下采矿连接不同水平巷道的暗竖井,是重要的井巷工程,一般采用由下向上的施工方法,反井是施工难度最大、风险最高工程,以往反井钻机只能钻凿直径较小的溜渣孔,解决溜渣孔施工的安全问题,但爆破刷大的安全问题依然存在。近年来反井概念有了很大拓展,泛指煤矿、金属、非金属采矿具有下部巷道通向地面的井筒,以及包括军事等其他地下工程中井筒。这些工程施工都需要工人在井筒内复杂条件下进行钻爆作业,塌方、涌水、瓦斯、设备等经常造成伤亡事故,每年井筒掘进消耗炸药约5.5万吨,向大气中排有毒气体550万m3及大量粉尘。因此,需要研究安全、排放少的新技术及装备,本项目提出反井钻机一次钻成大直径井筒新工艺,钻孔直径从1.5m到5.0m,岩性从以沉积岩为主的煤矿软岩地层(普氏系数f<8),到水电、交通的火成岩以及铁矿的高强度变质岩(f>25),需要提高机械破岩效率和寿命;钻孔深度从100m到600m,钻孔偏斜控制需要从现在1.0%降低到0.5%;从垂直孔到抽水蓄能电站大倾角斜井(50°)的钻井工艺,以及大直径钻孔带来的井帮稳定控制安全等问题,解决了从反井“钻孔”到“钻井”的技术难

题。本项成果是科技部科研院所专项研究开发资金项目、北京市重大科技成果转化落地培育项目、发改委煤矿深井建设技术国家工程试验室建设及多项煤炭、水电研究项目成果的创新与集成。 项目取得多项创新成果:1、创造性提出了反井钻机钻凿大直径井筒新技术,研制出一次钻孔直径达到5m,钻进深度600m的大直径系列反井钻机;2、突破了反井镶齿滚刀破碎坚硬岩石刀具寿命低磨损快的技术瓶颈,使反井钻井能够适应不同类型地下工程所遇到的各类岩石; 3、形成了多种反井钻井工艺,创新反井钻井偏斜控制,大直径井帮稳定控制、反井钻井安全控制技术和理论; 4、研发出新型钻具结构形式,新型锯齿形螺纹解决了传递大扭矩、大拉力钻杆可靠联接问题,组装式大直径扩孔钻头解决井下运输和组装及稳定运行难题; 5、首次采用反井钻井法钻成直径5.3m,深度近500m的煤矿井筒工程,一次钻进破岩面积达到23.7m2,在水电站f系数达到20的岩石中,一次钻成直径3.5m 多种用途的井筒工程。形成了新的机械破岩钻井凿井新工艺。 项目申报发明专利12项(授权8项,受理4项),授权实用新型专利6项,建立行业标准3项,发表学术论文200多篇,其成果作为煤炭协会重点推广项目,在煤炭建设、生产得到全面应用,在冶金、黄金、核矿、非金属等地下矿山开发,水电、抽水蓄能电站、公路、铁路隧道等领域广泛应用,并在我国承担的国外煤炭、水电、冶金建设项目中发挥巨大作用,经济效益社会效益显著。 经专家鉴定,5m大直径井筒反井施工技术达到国际领先水平,实现反井施工人员不下井,无有害物质排放,符合煤炭、能源科技发展规划,

钻井技术概况及新技术简介

钻井新技术 吴红建137******** QQ:286657189 E-mail : whj_818@https://www.doczj.com/doc/7918198935.html, 石油工程学院 2014年9月

目录 钻井技术概况 1 钻井新技术简介2

(1)油气勘探发展现状 我国陆上剩余油气资源丰富,剩余油气资源量集中在岩性地层油气藏、前陆盆地、叠合盆地中下组合与成熟盆地精细勘探等四个重点勘探领域。 油气勘探开发发展现状与趋势 石油资源 255 73.63 181.4 50100150200 250300可采资源 探明可采储量 剩余可采资源量 亿吨 天然气资源 27.5 3.36 24.1 5 10152025 30可采资源 探明可采储量 剩余可采资源量 万亿立方米 资源探明率 29% 资源探明率 12%

针对六个趋势,亟需发展新一代石油地质勘探理论和配套的勘探工程技术,为勘探部署提供科学指导和技术支撑。 复杂化,呈以下趋势: 从简单构造向复杂冲断带发展从中浅层 向深层、超深层延伸 成熟盆地 进入精细勘探阶段 天然气勘探 进入了快速发展时期从构造圈闭 向岩性地层圈闭发展 从碎屑岩为主向 碳酸盐岩和火山岩勘探发展 油气勘探六大趋势

钻井工程的特点 (1)钻井工作量和井数不断增加 1999~2007年钻井数对比 年199920002001200220032004200520062007全世界49410719407547468631747188427893803118164125447美国187002999432894289103049837257377105396260335加拿大125001848018017142001962221671242053115230494俄罗斯211055775140550046504630487038504581中国石油730463736746667778858873105771178213800

斯伦贝谢的数字化转型经验

与贝克休斯强调独立的数字化业务板块和全产业链覆盖、侧重设备运营不同,斯伦贝谢的数字化转型,一是强调数据、管理系统和硬件设备的有效组合,以实现更高水平的技术一体化,重心在上游勘探开发生产的各个专业领域;二是强调数字技术赋能生产作业,提高作业效率、减少非生产时间、降低综合成本。 在组织架构方面,斯伦贝谢油藏描述、钻井、卡麦龙和生产四大业务集团负责搭建四个专业领域技术平台,将各业务集团内部的硬件设备、软件应用程序、专业领域知识和数字化技术组合在一起,向客户提供无缝衔接的一体化产品和服务。 斯伦贝谢软件一体化解决方案部门是数字化技术和软件开发的主体,成立35年来推出了大量专业应用程序、信息管理系统和IT设备,过去5年加速吸收数字化技术最新成果。2014年,斯伦贝谢在美国加州门罗公园建立斯伦贝谢软件技术创新中心;2016年,美国得州舒格兰工业互联网中心开始侧重云计算、大数据分析、工业物联网、自动化、网络安全领域的平台架构和基础设施架构研发;2017年,位于美国马萨诸塞州剑桥市的斯伦贝谢道尔研究所(Schlumberger-Doll Research Center)设立机器人部门,支持系统自动化业务。 2017年,斯伦贝谢将整个公司的技术研发与设备制造力量重组为勘探与开发、建井、非常规完井、生产管理四个专业领域技术平台(基本上与四大业务集团对应),首先完成各个专业领域内部的研发一体化,推动数字化技术与硬件设备制造、软件开发和专业领域知识一起为专业领域技术系统服务,实现从单个技术创新到技术系统创新的转变。与此同时,斯伦贝谢推出DELFI勘探开发认知环境(DELFI Cognitive E&P Environment),为四个专业领域技术平台提供数字化技术支持;逐步建立数字化硬件框架,为硬件设备提供一套清晰的设计准则,使硬件设备产品能够更好地发挥数字化技术优势。DELFI环境和数字化硬件框架作为统一职能管理平台的一部分,支持各“业务—地域”单元的生产经营。 01专注上游业务专业领域内部创新 斯伦贝谢数字化转型的特点是分步骤的小范围整合,具体表现在业务集团内部努力将彼此独立的数字化技术、硬件设备、软件应用程序和专业领域知识有机组合成一体化专业领域技术系统,即勘探与开发、建井、非常规完井、生产管理四个专业领域技术平台。斯伦贝谢认为精心设计的平台架构既能够促进各个产品和服务共同提高系统绩效,又能够利用全部数据推动系统的持续改进,还能够不断提高系统的自动化水平。

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。 1.2.4 随钻陀螺测试技术 美国科学钻井公司将航天精确陀螺定向仪封装在MWD 仪器中研制出随钻陀螺测试仪( gyro measurement-while-drilling ,gMWD) ,截至2007 年底,gMWD 已经在美国的多分支井中成功应用数百口井,特别是在需要精确定向或对接井中起到了关键作用。 1.2.5 井下随钻诊断系统 美国研究人员开发出了井下随钻诊系统 (diagnostics-whiledrilling,DWD)包括井下温度、压力、钻头钻压、钻头扭矩、井斜方位和地层参数等各种参数测量仪器,高速实时数据传输

斯伦贝谢公司新一代测井仪器—Scanner家族

斯伦贝谢公司新一代测井仪器—Scanner家族斯伦贝谢公司新一代测井仪器Scanner家族于2006年正式投入油田服务,其家族成员包括MR Scanner、Rt Scanner- Scanner 、Sonic Scanner、 Flow Scanner、Isolation Scanner。各种仪器已在油田投入使用,取得了很好的效果,为研究疑难储层提供了重要手段。我们将该家族各仪器的性能逐一介绍如下:1.新型核磁共振测井仪MR Scanner 斯伦贝谢公司2006年新推出了Scanner家族的成员—核磁共振仪器MR Scanner,该仪器采用偏心梯度设计,具有多种探测深度、测量结果不受井眼条件的影响、能进行流体表征等特点。在低阻、低对比度储层的评价中具有较大优势。 MR Scanner 测井仪的主要优点包括:测量结果不受储层破坏带的影响;可以通过径向剖面来识别流体及环境的影响;可以应用到井眼不规则或者薄的泥饼储层评价中;降低了钻井时间。 MR Scanner仪器的主要特性 偏心,梯度设计; 多种探测深度,最深可达4 in, 而且测量结果不受井眼大小及形状的影响; 纵向分辨率为7.5 ft; 最大测速可达 3600 ft/h; 具有良好的油气表征能力; 可以得到不同探测深度下的横向弛豫时间(T2)、纵向弛豫时间(T1)以及扩散分布。 2.三分量感应测井仪Rt Scanner Rt Scanner仪器可以同时测量纵向和横向电阻率以及地层倾角和方位角的信息。它能够提供多种探测深度上的三维测井信息。通过这些信息增强了储层的含烃和含水饱和度解释模型的精度,使计算的结果更符合地层实际情况。尤其是在薄层,各向异性或断层中的计算结果将更加准确。 该仪器具有六个三维的芯片,每一个芯片上面都安装了三个定位线圈以测量不同深度地层的纵向电阻率Rt和横向电阻率Rh。在每两个线圈之间都安装了三个单轴接收器用以完全表征从三维芯片上传递到井眼中的信号。除了测量电阻率之外,Rt Scanner仪器还可以用来测量地层的倾角和方位角以进行构造解释。 除了能够提供高质量的电阻率和地层构造信息之外, Rt Scanner仪器还能

复合冲击破岩钻井新技术

复合冲击破岩钻井新技术 摘 要:针对传统旋冲钻井和扭冲钻井在钻头的匹配性及地层的适应性方面存在的局限性,结合高效钻井技术发展趋势,提出了复合冲击破岩钻井新技术,并开发了可实现扭向反转冲击联合轴向脉动冲击的新型复合冲击 钻具。该钻具可将流体的液压能转换成工具扭向和轴向交替的高频冲击机械能并直接传递给钻头,给钻头施加周 期性的低幅高频复合式冲击,在不需要改变任何设备的前提下提高破岩效率。在介绍复合冲击破岩钻井新技术破 岩原理的基础上,详细介绍了复合冲击钻具的结构和工作原理、影响破岩效率的关键参数等。新型复合冲击破岩 钻井新技术,可真正实现“立体破岩”,从而提高机械钻速和井身质量。 New Technology with Composite Percussion Drilling and Rock BreakingLIU Gonghui 1,2,LI Yumei 1,LI Jun1,ZHA Chunqing1,ZHANG Tao3,HUO Mingming4(1.College of Petroleum Engineering,China University of Petroleum(Beijing),Beijing,102249;2.Beijing University of Technology,Beijing,100124;3.School of information &Communication En-gineering,Beijing Information Science &Technology University,Beijing,100192;4.Xinjiang Petro-leum Engineering Construction Co.,Ltd.,Karamay,Xinjiang,834000,China) Abstract:In order to solve the limitations of conventional rotary drilling and torsional drilling in drillbit matching and adaptability,a new composite percussion drilling technology for rock breaking was pro-posed.In addition,a new composite percussive drilling tool was also developed to achieve reversal torsion-al percussion and torsional pulse percussion.The drilling tool could convert the hydraulic energy of fluidsinto alternative mechanical energy of torsional and axial high-frequency percussion and directly transfer itto the bit.Thus,periodic low-amplitude high-frequency composite percussion was applied to the bit in or-der to improve rock breaking efficiency without equipment change.Based on the rock breaking principle ofcomposite percussion drilling technology,this paper details the structure and working principles of thecomposite drilling tools,key parameters affecting rock breaking efficiency,and more.The new compositepercussion drilling technology for rock breaking can be used to achieve three-dimensional rock breaking toimprove the rate of penetration and to enhance well bore quality. Key words:stick-slip vibration;rotary percussion drilling;torsional percussion drilling;three-dimen-sional rock breaking;drilling tool;penetration rate  随着油气资源勘探开发的不断深入,深井、超深井越来越多,钻遇“三高地层”(岩石硬度高、岩石可钻性级值高、岩石研磨性高)的可能性越来越大,这严重影响了深部硬地层的机械钻速和勘探开发成本[1-7]。针对硬地层钻进过程中机械钻速低、钻头因黏滑振动失效快、钻井成本高等问题,亟待研制开发一种新型破岩工具来提高高硬度和高研磨性地层的机械钻速。 冲击钻井技术的设想最初源于欧洲,冲击回转钻井技术的实际应用距今已有上百年的历史[8-9]。1958年,我国开始旋冲钻井技术研究与试验,至今

国内外水基钻井液新技术

文章编号:1004—5716(2006)11—0177—02中图分类号:TE927+13 文献标识码:B 国内外水基钻井液新技术 聂 宇,徐 滨 (胜利石油管理局井下作业三公司河口作业大队,山东东营257000) 摘要:近年来,钻井液技术的研究领域出现了几个研究热点,引起了国内钻井液界的重视。如最近国外引进的无渗透 钻井液技术,几乎成了国内钻井液界议论的焦点。在对一些有代表性的研究成果给予简单介绍的同时,就这些技术的 出现进行简单分析,然后就钻井液技术未来的发展谈一些看法。 关键词:水基钻井液;无渗透钻井液;成膜钻井液;纳米处理剂 1 概述 水基钻井液的成膜理论与控制技术是近年来国内外研究较多和发展较快的一类新型钻井液技术和理论。该理论与技术的提出基于解决两方面问题:一是非酸化屏蔽暂堵保护储层;二是成膜护壁维持井壁稳定。 众所周知,国内外保护储层技术最普遍使用的是屏蔽暂堵技术,该技术在国内的应用己见到很好的效果。非酸化隔离膜保护储层技术的核心内容是尽量减少钻井液中的有害固相含量,通过改变钻井液处理剂的抑制性使钻井液本身固相颗粒的粒度大小与储层的孔隙大小相匹配,有效封堵孔隙,与此同时,利用成膜技术中特定的聚合物在井壁岩石表面形成一层防止钻井液和钻井液中有害固相进入储层的屏障,即隔离膜。无需进行酸化作业,求得最大自然产能,与屏蔽暂堵技术相比可节省大量的屏蔽暂堵材料费用和酸化作业费用。 2 几种水基钻井液新技术 2.1 无渗透钻井液技术 无渗透钻井液技术(简称N IF钻井液),是由美国环保钻井技术公司(ED TI)生产的一种钻井液。该钻井液主要由DWC2000(增粘剂)、FL C2000(动态降漏失剂,注意:不是A PI降滤失剂)、KFA2000(润滑刑)组成,是一种据称可以在超低固相含量下,使所钻地层损害接近于零的钻井液。这种钻井液依靠表面化学原理在地层表面产生可以密封地层的非渗透膜,实现同一种组分的钻井液封闭不同孔隙尺寸分布的地层的目的,从而实现钻井液对地层的无渗透。NIF钻井液可以无损害地钻开油层,还可以钻进油层与页岩的互层、在同一裸眼井段中不同压力的油层、由于力学原因而严重失稳的地层。室内试验表明,NIF 钻井液可使岩石的渗透率恢复率达到90%以上。 2.2 水基成膜钻井液技术 这种技术在理论上认为,在水基钻井液中,通过加入一到几种成膜剂,可以使钻井液体系在泥页岩等类地层井壁表面形成较高质量的膜。这样可阻止钻井液滤液进入地层,从而在保扩油气层和稳定井壁方面发挥类似油基钻井液的作用。 国外M—I钻井液公司对页岩的膜效率进行过比较系统的研究,并取得了一些成果,比如他们研究认为,在水基钻井液中可以形成三种类型的膜: (1)水基钻井液成膜(Ⅰ型膜)。这类膜形成于页岩表面,钻井液滤液、页岩粘土、孔隙流体的化学性、孔隙尺寸、滤液粘度、渗透率、粘土组分和页岩的胶结作用都会影响膜的形成。在水基钻井液中能够成膜的物质有糖类化合物及其衍生物(如甲基葡糖贰M EG)、丙烯酸类聚合物、硅氧烷、木质素磺酸盐、乙二醉及其衍生物和各种表面活性剂(如山梨糖醇配的脂肪酸盐); (2)封堵材料成膜(Ⅱ型膜)。如硅酸盐、铝酸盐、铝盐、氢氧化钙和酚醛树脂等封堵材料。在实验中发现在硅酸盐钻井液中加入糖类聚合物可保持实际渗透压接近理论渗透压。硅酸盐钻井液的成膜效率可达到70%以上; (3)合成基和逆乳化钻井液成膜(Ⅲ型膜)。钻井液中的流体和页岩作用导致了毛细管力和较高的膜效率。此膜是由连续相的可移动薄膜、表面活性剂薄膜和钻井液的水相的薄膜组成的 胀、机械整形,井漏现象完全消失。下入可膨胀波纹管后至该井完钻,完钻泥浆密度1.55g/cm3(临界漏点1.45g/cm3),整个过程井下均未发生漏失。完钻后井径测试曲线表明,波纹管内最小直径220mm,完全满足钻头通过,充分证明了可膨胀波纹管堵漏技术试验成功。 5 结论和建议 (1)可膨胀波纹管能够减少井眼锥度,简化深井的井身结构设计,在钻井过程中特别适合处理漏失、坍塌等井下复杂情况。 (2)可膨胀波纹管和可膨胀实体管相比具有成本低,膨胀施工工艺相对简单,具有较高性能价格比等特点,能大幅度降低钻井综合成本,有广泛的应用前景。 (3)目前我国该项技术仅处于起步阶段,离大规模工业应用还有一定的距离,建议相关单位在管材、膨胀工具、配套设备方面大力开展研究,争取早日实现该技术的国产化。 参考文献: [1] 张彦平,田军,赵志强,等.波纹管堵漏技术在吐哈油田L7-71井的 应用[J].石油钻采工艺,2005,27(1). 总第127期2006年第11期 西部探矿工程 WEST-CHINA EXPLORA TION EN GIN EERIN G series No.127 Nov.2006

浅析开拓钻井新技术的重要性

浅析开拓钻井新技术的重要性 石油行业日益发展的今天,需要越来越多的专业人才来提升行业水平。并且石油工业现在是现代行业的重中之重,钻井技术以及采油方法成为了发展这个行业的关键,固井和完井技术的先进则决定着油水井的增产、增注。石油钻井是一项复杂的技艺工程,需要诸多方面的工种协调密切配合才能使钻井顺利完成。 關键词:钻井;石油钻井;钻井新技术;钻井液 石油工程技术不仅关系到钻井施工的速度与成本,也关系到勘探开发的水平与效益。钻井技术如何适应油田勘探开发新形势,为老油田稳产作贡献?应在关键技术和优势技术上寻求突破,在提高老油田采收率上作好文章,要不断拓宽石油钻井工程技术的支撑领域。 1 开拓钻井新技术的意义 目前钻井工程技术的攻关领域有了很大的拓宽,已经从单纯为钻井施工提供技术支撑,延伸到为勘探开发提供强力支持上来。传统的攻关领域,主要是为钻井施工提供实用新型的工艺技术和装备,目的是提高钻井速度、降低钻井成本。对于目前占绝大多数的常规探井、开发井来说,不是能不能打成的问题,而是如何打快、打好,创造更大效益的问题。因此,一些实用、先进的钻井工艺技术和装备就成为提高钻井速度、降低钻井成本的重要手段,而这正是钻井工程技术传统的攻关方向。 2 目前钻井技术存在的问题 在开发方面,西部新区降低吨油成本、提高开发效益的要求,对钻井工程技术和保护油气层提出了许多新的课题。钻井工程技术已经成为勘探开发的先头“攻城”部队。 2.1 复杂地层钻前压力、岩性预测不准 钻前地层压力预测精度不高,造成井身结构和钻井液密度确定不合理,导致井漏、井喷等复杂情况发生。 2.2 山前高陡构造和逆掩推覆体防斜问题 高陡构造防斜技术没有完全突破。常规钟摆钻具防斜由于加不上钻压,影响了机械钻速;偏轴结构应用在大尺寸井眼的井斜方面取得了一定的效果,但还需研究。随着勘探开发推进,逆掩推覆体的防斜问题成了困扰钻井的瓶颈。 2.3 钻头选型和钻井效率问题

斯伦贝谢近10年科技创新经验与启示

作为油服行业领头羊,斯伦贝谢2007年开始启动“研究与工程转型”项目, 完善科技创新体系,优化科研过程管理;应用提速手段推动内涵式科技创新, 扩展合作网络实现外延式科技创新,激发人才活力实现企业全方位创新。斯伦 贝谢坚持人才优先、聚焦战略需求、扩大开放合作等科技创新经验为中国油服 企业提供了有益启示。 01坚持科技创新巨额投资和有的放矢 作为全球油服行业的领头羊,斯伦贝谢对“追求卓越”有着独特的理解。重视人才、技术和股东价值是斯伦贝谢的核心价值观,也是其基业长青的秘诀,斯伦贝谢把依靠科技创新为股东创造最大价值,即为客户提供优质高效的全方位技术解决方案作为其不变的服务宗旨。为适应油服行业发展新变化,斯伦贝谢提出长期一体化发展战略,将科技创新作为企业专业能力建设、内外部流程优化、软硬件技术整体赋能的首要推动力量。 斯伦贝谢长期坚持进行巨额研发投资。斯伦贝谢巧妙运用自身体量优势,努力在技术雄心和商业目标中实现平衡,其研发投资在绝大多数时间里超过主要竞争对手哈里伯顿公司和贝克休斯公司之和,研发投资占总收入的比例长期维持在3%左右。依靠巨额投入,斯伦贝谢的技术和标准引领能力不断增强,截至2018年9月,斯伦贝谢申请专利37392件,专利授权16928件,稳居油服行业第一位。 斯伦贝谢在业务选择上有的放矢,深耕技术含量最高的细分专业市场。斯伦贝谢力争在开展业务的每个细分专业市场做到第一或第二,否则就选择退出。目前,斯伦贝谢在其从事的19个细分专业市场中,有12个排名第一, 4个排名第二。 02稳步实施科技创新发展战略 2.1 启动“研究与工程转型”项目

2007年,斯伦贝谢以提高效率和可靠性为目标,启动“研究与工程转型”项目,借鉴其他行业的最佳实践,通过约7年时间重组完善了研究与工程体系,优化了科研项目管理流程。 在此次优化重组中,斯伦贝谢累计投入约 3.5亿美元进行组织架构对标研究,与美国加州理工学院和密歇根大学合作设计项目管理和精益制造培训计划。通过轮训约600名科研项目经理、制造专家以及约4000名工程师,斯伦贝谢将新理念注入研究与工程体系,彻底改变了其全球各个技术中心的运营模式,完全重塑了科技研发、设备制造、供应保障和技术支持各个业务的流程。 2014年,研究与工程转型项目基本完成,新的科技创新体系开始全面发挥效力。 2.2 完善科技创新体系 “研究与工程转型”项目的成功实施,使斯伦贝谢在公司治理和企业管理两个层面建立完善了科技创新体系。 在公司治理层面,斯伦贝谢在董事会中设立科学和技术委员会,监督研发相关事项并为董事会和管理层提供建议。现任委员会共有5名委员,由美国麻省理工学院校长雷夫任主席。科学和技术委员会每年至少召开2次会议,具体关注6类事项:1)研发项目;2)技术中心选址和研发资源分配;3)科研院所互动;4)信息技术和信息系统;5)设备制造技术;6)新技术并购。委员会及各位委员可以直接与管理层成员交流科技工作,分管技术的高级副总裁和分管斯伦贝谢4.0平台的资深副总裁为委员会提供相关支持。 在企业管理层面,斯伦贝谢在高级管理团队中设立分管技术的高级副总裁岗位,全面负责研究、工程技术、设备制造、技术生命周期管理、软件技术和信息技术,直接向公司总裁兼首席执行官汇报,保证科技创新体系的独立性。 斯伦贝谢在组织架构设计中将科技创新体系纳入统一职能管理平台,管理人员依托统一职能管理平台上的“业务—地域”矩阵式组织架构,通过技术

钻井新技术

1.1 写出以下名词的解释或定义。(10分) (1)多分支井钻井: (2)几何导向钻井: (3)地质导向钻井: (4)套管钻井: (5)控压钻井: (6)泥浆帽钻井(mudcap drilling ): 1.2根据课程学习对现代钻井技术包含的内容和未来钻井技术发展方向做一简单评述。(10分) 1.2 根据课程学习分析我国(或所在单位)钻井技术发展现状、存在问题和努力方向。(10分) 1.3 根据课程学习分析我国钻井技术发展现状、存在问题和努力方向。(10分) 1.4 写出十种以上钻井新技术的中、英文名称。(10分) 1.5 写出如下英文缩写词的英文全称和中文含义。(10分) 2.1 完成一口水平井的设计和施工将包含哪些方面的技术研究工作?(10分) 2.2 水平井有那几种井眼类型?简述超短半径径向水平井的实现方法(给出原理图)。(10分) 2.3 简述水平井方位、压裂裂缝走向与地应力的关系。(10分) 2.4 简述短半径侧钻水平井技术的优点、设计原则。(10分) 2.5 如何确定侧钻水平井开窗位置,简述套管开窗的常用方法。(10分) 2.6 简述水平井钻井钻导眼的作用和类型特征(绘图并给出解释)。(10分) 2.7 简述水平井裸眼(机械)封隔器分段压裂的工艺方法和作业程序(最好有结构图做辅助说明)。(10分) 2.7 绘出一种水平井裸眼分段压裂作业管柱(压裂管柱)的结构示意图,标明各主要部件的名称,描述其实现分段压裂的作业流程。(10分) 2.8 简述水平井水力喷射分段压裂的工艺原理、方法(作业程序)和特点。(10分) 2.9 介绍几种(三种以上)常用的水平井分段压裂方法,简述其工艺流程和特点。(10分) 2.10 什么是工厂化作业?简述或举例说明钻井过程中是如何进行工厂化作

斯伦贝谢基本专利布局

【镜鉴】斯伦贝谢基本专利布局 文/张运东李春新赵星,中国石油经济技术研究院 专利权具有严格的地域性,要使一项新发明技术获得多国专利保护,就必须将该发明创造向多个国家申请专利。同一项发明创造在多个国家申请专利而产生的一组内容相同或基本相同的文件出版物,称为一个专利族。在每一专利族中,向第一国申请专利的文件出版物称为基本专利。目前,全球范围内约2/3的专利申请是申请人为了在多个国家和地区获得专利保护,就基本专利的技术内容向多个国家和地区进行专利申请。 全世界每年90%~95%的发明创造成果能在专利文献中查到,基本专利申请状况真实体现了企业技术发展重点和技术实力,是研究企业技术发展策略的重要手段。 斯伦贝谢(Schlumberger)公司在油气设备和服务领域利润和营业收入都靠前。本文以德温特专利数据库(Derwent Innovations Index,DII)申请日截至2007年底的数据为依据,通过对申请日分布、申请人分布、德温特专利分布等展开分析,同时结合企业的市场表现、科研投入等信息,探讨斯伦贝谢公司基本专利策略,希望相关企业能够从中得到启示与借鉴。 一、斯伦贝谢公司基本专利布局和特点分析 截至2007年底,斯伦贝谢公司拥有的基本专利数为3397件,其上游基本专利拥有量占世界石油上游基本专利的3.4%。检索结果显示,斯伦贝谢公司基本专利具有以下特点。 1. 在美国和英国的分支机构是公司基本专利的主要来源 斯伦贝谢公司在全球100多个国家设有分公司,在美国、英国、挪威、俄罗斯、沙特阿拉伯共设有5家研究中心,在美国、英国、法国、挪威、中国、日本共设有14家技术服务中心。其中,斯伦贝谢在美国和英国的分支机构申请的基本专利占绝大部分。从图1可以看出,斯伦贝谢公司基本专利申请分布较广,在近20个国家和地区都有基本专利的申请,其中65.5%集中在美国和英国,而其他分支机构所在地的基本专利很少,比如,在中国的分支机构仅有数件基本专利。分析其原因,我们认为,一方面,美国和英国是斯伦贝谢公司主要研发机构的所在地;另一方面,也反映出斯伦贝谢公司对遍布全球的研发机构和其他分支机构研发重点的侧重。企业的研发活动,可以划分为前瞻性研究和为生产服务的研究两类,一般而言,只有新产品或新技术才能成为专利申请的客体,而新产品和新技术一般是前瞻性研究的成果。斯伦贝谢公司在美国和英国的分支机构研发活动以前瞻性研究为主,以研发新技术、新产品,不断创新,保持技术国际领先水平为研究目的;而其他国家和地区的研发机构研发活动侧重于为生产服务,以解决

2014斯伦贝谢公司石油工程新技术(二)

2014斯伦贝谢公司石油工程新技术(二) 1. KickStart压力启动式破裂盘循环阀 KickStart压力启动式破裂盘循环阀由两个阀片组成,通常作为套管柱的一部分被下入井中。通过采用KickStart循环阀,作业者不再需要通过连续油管作业对井的趾部区段进行射孔,因此每口井成本可节省超过100000美元。 2. 新型微地震地面采集系统 新型微地震系统用来对地表和浅层网微地震进行勘察。其通过发现水力压裂时发射在地表或近地表的小型微地震信号,并对该信号质量进行优化来改进几何水力压裂裂缝的图像质量。该微地震系统配备了一流的地震检波器加速计和超低噪音的电子设备,因此在工业中拥有最宽范围的信号检测能力。 3. MicroScope HD技术 MicroScope HD技术能够在随钻测量的时候提供油藏高分辨率图像,有助于油藏结构模型和沉积分析,以及更好地还原裂缝细节特性并优化导电钻井液。它的垂直分辨率能达到0.4英寸,能够使作业者看清井底环境。MicroScope HD技术能够优化完井设计和增产方案,识别薄的或者未波及的产层,在复杂的裂缝网络中提高井眼轨迹定位效果以及通过裂缝描述来预防钻井风险。

4. PeriScope HD多层地层界面检测技术 PeriScope HD多层地层界面检测技术通过将反演模型和方位角测量设备相结合,来对高级井位的地层边界和多产层进行精准定位和描述。PeriScope HD已经在中东、欧洲、亚洲和南美的储藏试验过,同时也在北美的薄储层试验过。无论是在导电或非导电的钻井液中,该技术都能检测到地层边界位置。 5. Mangrove完井模拟系统 Mangrove完井模拟系统是一款储层增产设计软件,用于水力压裂工程设计和模型模拟。该软件以储层三维地质模型中的单井为中心,来设计多级压裂增产的系统策略。Mangrove软件提供了建立预测模型和评价非常规储层水力压裂处理的具体设计流程,同时也继续支持常规储层的流程与建模。Mangrove系统能够在精细层面上综合储层非均质性、岩石组构、物理和地质力学特性等信息,有助于工程师们快速做出决断、调整增产方案。 6. GeoSphere储层随钻测绘技术 使用GeoSphere储层随钻测绘技术的钻井团队能够通过将前所未有的钻井孔周边深度勘测法与新颖的数学反演法相结合,来绘制他们的储层示意图,从而优化油气生产和储层管理。GeoSphere服务能进行从井孔处下延超过100英尺的深度调查,降低钻井风险,实现油井精确着陆,从而无需开钻先导孔。此外,其也有助于地学科学家改善地震解释,完善地理结构模型。GeoSphere服务已在全球140多个油井进行过测试,包括北美、南美、欧洲、中东、俄罗斯和澳大利亚境内各地。 7. NGI非传导泥浆地质成像仪 NGI非传导泥浆地质成像仪采用简单的电极排列以及创新的机械设计,来提供高清、全覆盖式8英寸钻孔图像。该系统所形成的微电阻率图像是地层地质的真实再现。与传统的适用于油基泥浆的成像仪不同,该成像仪不受无意义的人为因素以及仪器覆盖面的影响,成像分辨率较高。 8. BroadBand序列压裂技术 BroadBand序列压裂技术在井筒内进行持续分隔压裂,保证每一层的每一个射孔孔眼都被压裂,相比于常规方法,该技术极大地提高了产量和完井效率。这种BroadBand序列压裂工艺技术适用于新井完井作业,能够摆脱桥塞等机械工具,提高临时射孔孔眼的分隔。该压裂工艺已经进行了500多次现场试验。 9. UltraMARINE海水基压裂液 UltraMARINE海水基压裂液主要用于海上压裂作业井筒工况优化。通过控制工作液PH值,该技术可以有效抑制液体结垢,降低杂质沉降风险。根据测试结果,该体系对高矿化度水源适应性很好,即使矿化度超过100000ppm,依然表现良好。UltraMARINE海水基压裂液降低了对淡水资源的依赖,有利于油气公司在淡水资源缺乏的条件下施工。

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