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)
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
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
石工1207《钻井新技术》复习资料 1.1 写出以下名词的解释或定义。（10分） 多分支井钻井：多分支井是指在一口主井眼的底部钻出两口或多口进入油气藏的分支井眼（二级井眼），甚至在从二级井眼钻出 三级子井眼。 几何导向钻井：由井下随钻测量工具测量的几何参数：井斜、方位和工具面的数值传给控制系统，由控制系统及时纠正和控制 井眼轨迹的钻井工具。 地质导向钻井：用地质准则来设计井眼的位置，对准确钻入油气目的层负责的钻井方式。 套管钻井：使用套管或尾管作为钻柱进行钻进，在一个钻井过程中同时完成钻井及固井作业。 控压钻井：是一种精确控制整个井筒环空压力的钻井技术，能有效解决窄窗口钻井过程中出现的喷、漏、塌、卡等多种复杂情况， 避免地层流体侵入井筒，减少井涌、井漏的发生。 泥浆帽钻井（）：是液相欠平衡钻井的一种，指环空、节流阀关闭，环空施加重稠的流体（所谓的泥浆帽）而清稀的钻井液通过 钻具进入地层实现边漏边钻的一种钻井方式。 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） 内容：水平井钻井技术、大位移井钻井技术、多分支井钻井技术、旋转导向钻井技术、地质导向钻井技术、小井眼钻井技术、套管钻井技术、柔性管钻井技术、随钻测量钻井技术、钻井信息应用技术、智
能钻井技术。 方向:1.钻井技术的发展将以信息化智能化、综合化、现代化为特点，并以实现自动化钻井阶段为目标；2.在世界石油资源的主要地区和复杂地区的工作量将增大，在极地、远海、深层和复杂油气田江钻更多的井；3.钻井技术将按三个层次发展，即成熟技术集成化，在研究技术工业化、高新技术和创新工程加快引入和发展；4.钻井工程的理论研究将更加系统化及成熟。 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） 差距：我国在智能钻井、智能完井、复杂结构井、多分支井、大位移井和柔性管钻井完井等方面几乎还是空白或刚刚起步。钻井信息技术、随钻测量技术和深井技术（尤其是深初探）方面差距较大。水平井的应用还未达产业化的程度。钻井总体差距约为5-10年。 问题：我国钻井技术基本上还是以跟踪为主，创新成果不多。 今后：今后应明确目标、集中攻关、强调研究及开发有自主知识产权的创新工程及技术。应加强钻井理论研究，如钻井预测理论等，面向21世纪钻井技术的发展关键在人才，如何培养为钻井服务的创新人才和胜任国际全球化竞争的队伍迫在眉睫。 1.4 写出十种以上钻井新技术的中、英文名称。（10分） 水平井钻井技术： 大位移井钻井技术： 多分支井钻井技术： 旋转导向钻井技术：
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
关于石油勘探钻井技术的研究分析 摘要:本文从深层石油储层的相关概念谈起，然后系统的分析了我国深层石油储层油气富集区勘探的注意事项及相应技术难点的 解决方案，紧接着就我国深层石油储层的勘探钻井技术进行了详细的说明，并对我国深层石油储层勘探钻井技术的发展前景进行了展望。 关键词:石油勘探；钻井技术 abstract: this article from the deep oil reservoir related concepts about, then system analysis of our deep oil reservoir fujiou attention of oil and gas exploration and the corresponding solutions to technical difficulties, and then deep oil reservoir in our country the exploration drilling technology makes a detailed instruction, and the deep reservoir exploration in china oil drilling technology development prospect. keywords: oil exploration; drilling technology 1石油储层的概述 为了更好的使读者能够对深层石油储层有一个全面的认识，以下将从深层石油储层的定义、深层石油储层的类型这二个方面来对深层石油储层作概要性说明。 1.1 深层石油储层的定义
钻井新技术 吴红建137******** QQ:286657189 E-mail : whj_818@https://www.doczj.com/doc/ac3862791.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
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 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
石油是重要资源之一，它的开采关系着我国国民经济的发展。在现代科学技术和信息技术快速发展的今天，当前的石油开采技术已经无法满足国内无比巨大的石油使用需求。石油钻井是石油开采的关键环节，决定着出油率和石油开采效率，所以，研究石油钻井新技术的推广及应用具有十分重要的意义。 1 我国石油钻井技术现状 由于我国石油钻井技术的发展时间较短，暂时还无法达到西方发达国家的水平，也无法满足国内对石油资源的开采需求。通过分析石油钻井技术现状，总结出以下几点不足： 1.1 技术不完善 石油钻井技术不完善体现在该技术的局限性，不能满足各种情况下对各类石油矿井的开采需求。目前我国石油钻井技术可以在一些地下环境相对简单、埋藏不是很多的石油资源区域进行钻井作业，而无法在一些地下环境相对复杂及埋藏极为深的石油资源区域进行开采作业。 1.2 钻井效率低 现阶段我国石油钻井效率十分低下，而导致钻井效率低下的原因来自于设备的落后。钻井设备寿命不长，在钻井工程期间，由于设备老化或损坏，需要进行设备的维修和更替，这就造成钻井周期的延长，降低了钻井效率，还加大了石油钻井的成本[1]。 1.3 工作人员专业素质低 目前，我国石油钻井工作人员专业素质普遍较低。一方面，石油企业在选聘工作人员时，往往注重工作人员的作业经验，而经验丰富的工作人员年龄都偏大，自身拥有的知识和技能相对落后，无法满足时代发展的需求。另一方面，由于我国石油钻井工程还处于半自动化阶段，需要大量的人力来维持正常作业。而这方面的人才又十分稀缺，石油企业为了保证工程的顺利开展，不得不找非专业的人才来填补人力上的不足，从而降低了员工队伍的整体专业素质[2]。 2 我国石油钻井技术发展趋势 2.1 加大新油气藏的开发力度 近些年来，可持续发展不仅是我国一直探讨的问题，也是今后世界各个国家的发展方向，而石油是重要的资源之一，它又是属于不可再生性资源，一旦资源储量被开采完，就无法再为各国提供石油资源。现阶段，很多已被开采的石油资源已经处于中后期阶段，石油储备也面临着十分严峻的形势，而当下工业生产和人民生活对石油资源的需求不断提高，在今后阶段内，如果不加大对新油气藏的开发，必然会造成石油资源供给不足的现象。面对这样的形势，各个国家都加大了对新油气藏的开发力度，同时也注入了大量的人力、物力。而提高石油资源的开采效率，也是提高石油产量的关键所在。在开发新石油资源的同时，也注重对老油井的再开发，利用先进技术，来挖掘过去落后技术下被漏掉的石油资源。所以，今后我国石油钻井技术的发展趋势一方面在于对新油气藏的开发，另一方面则是对现有油气井的深度挖掘。 2.2 钻井技术向自动化发展 在科学技术和信息技术不断发展的今天，自动化、智能化已经运用到各个行业领域。自动化、智能化的运用不仅提高了工业生产的效率和质量，也节省了大量的人力资源，降低企业的生产成本，提高企业的生产效率。 观察石油技术的发展历史，不难发现它的发展和信息技术及自动化技术有很大的联系。传统石油钻井技术第一次改革应该在1985年左右，当时在国际社会中，科研人员已经把石油钻井技术和信息采集、处理手段相互结合，延伸出“随钻XX”等各项技术，如随钻测井等。该项技术的内涵就是在下钻过程中，可以通过设备来跟随钻进行实时测量，从而为钻井人员提供真实、准确的信息。再此之后，石油钻井技术朝向数字化发展，并在今后阶段不断完善，使其技术更加自动化、数字化，并提高了测量结果的准确性。这一技术的研发和改进也不断提高石油开采效率，使石油开采水平又上了一个新的台阶。 在未来阶段，石油钻井技术必然会朝着智能化发展，即不再需要工作人员进行主观判断，而由计算机来分析数据和信息，从而得到准确的结果。在面临各类事故时，也能快速找到事故发生的原因、事故类型、事故大小，并得出最为合理的解决事故的对策。 3 我国石油钻井最优技术的应用 3.1 优化钻井设计程序 优化钻井设计程序可以分为以下几点：（1）采用现代先进技术，并按照平衡钻井要求来进行各类数据的测量、分析。如地下各地质分层的深度、厚度，地下泥浆的粘度、密度等。并以这些数据、信息作为依据，设计出合理的井身结构，选用合适规格的套管柱。（2）采用先进 我国石油钻井新技术的推广及应用 艾华英 中国石化集团中原油田海外工程公司沙特公司 河南 濮阳 457001 摘要：本文首先分析了我国石油钻井技术现状以及未来发展趋势，其次研究了现阶段最优石油钻井技术的应用，最后探讨了石油钻井新技术的推广方式。 关键词：石油钻井 新技术 推广 应用 Transfer and application of new oil drilling technology in China Ai Huaying Zhongyuan Oil?eld，Puyang 457001，China Abstract：This article illustrates the current status and future development of oil drilling technology in China，the application and transfer of new technology in this field are also described. Keywords：oil drilling；new technology；popularization；application 103
浅谈石油钻井新技术的推广及应用史自虎 发表时间：2018-05-23T10:24:43.827Z 来源：《基层建设》2018年第4期作者：史自虎 [导读] 摘要：针对于石油而言，主要是一种较为稀有的不可再生资源，同时也为我国的经济建设做出了较为巨大的贡献。 中原石油工程有限公司钻井一公司河南濮阳 457001 摘要：针对于石油而言，主要是一种较为稀有的不可再生资源，同时也为我国的经济建设做出了较为巨大的贡献。因此在对石油进行开采的过程中必须要做到谨慎适度，保证在最大程度上降低对石油资源所带来的破坏。在对石油进行勘察的过程中需要对石油钻井技术进行妥善选择，并且能够在最大程度上提高石油的开采质量以及开采的成功率，所以对石油钻井技术进行创新发展对于石油勘探工作具有着十分重要的意义，对于促进我国经济发展和综合国力的提高也是具有着重大的帮助。在本文之中，主要是针对了石油钻井技术的现状以及发展做出了全面的分析研究，并且在这个基础之上提出了下文之中的一些内容，希望能够给与同行业工作的人员提供一定价值的参考。关键词：石油钻井；技术；现状；发展；分析 前言 近年来，我国经济取得了长足发展，社会各个行业对于石油能源的需求也是与日俱增。虽然我国的石油钻井技术在能源开采方面得到了广泛的应用，但和发达国家相比，依然存在着一定的差距，仍然有着很大的优化和上升空间。为了保证石油勘探质量，提高石油开采效率，有效的保障石油开采过程的安全性能，提高和优化我国石油钻井技术有着十分重要的意义。 一、石油钻井新技术思维应用 我国石油钻井技术发展到今天，无论在工艺装备还是在技术经验上都已相当成熟，如连续油管钻井技术及大位移井钻井技术等，尤其是井下一体化控制平台的建立，使系统的适应性等到了很大的提升，可以初步探究井下的状况以便于进行分析，从而达到对连续作业状态进行远程监控的目的。这些不仅降低了石油开采的经济成本，还使钻井的效率得到了较大提升。 1、大位移井钻井技术的应用 众所周知，在深水和地下有着十分丰富的石油资源，但是由于受到结构多样、地形复杂、岩层较厚等因素的影响，勘测开采的难度极大。对于这样的情况，需要利用大位移井来实现石油地质开采的目的。随着石油钻井的需要和技术进步，针对大位移井的实际情况，需分析其具体的工况和特征，研究科学合理的开采措施，在开采的过程中利用可控偏心器和变径稳定器的优势，从而有效清除井内钻屑，以及解决钻柱摩擦阻力大的问题。 2、连续油管钻井技术的应用 针对油层断层多、深埋地下和分支众多的特征，通常应用连续油管钻井技术。连续油管钻井技术在工程实践中有分支多、井筒距离长、分离效果好和压力高等技术特点，不仅可以解决平衡欠压的特点，还可以达到良好分离的效果，是其它钻井技术的结合与创新。连续油管钻井技术不再局限于油管传统的结构特点，能够更好的应用于分支较多的钻井技术，有着下钻时间短、设备简单的特点，能够有效提高钻井的安全系数，降低钻井成本。 3、欠平衡压力钻井技术 在石油钻井工作中，还要合理使用欠平衡压力钻井技术。该技术在很久以前就被踢出来了，但是由于我国科技水平较低，导致对欠平衡压力钻井技术的研究不够全面。随着时代的发展以及社会的进步，我国对于欠平衡压力钻井技术的研究有了很大的进展。欠平衡压力钻井技术具备较多的优点，将其科学、合理应用在石油钻井工作中，不仅能够避免井内的液体流入地层，还可以在很大程度上缓解石油开采对于环境的污染程度。 4、地质导向钻井技术 地质导向钻井技术是一项在导向钻井技术的基础上发展起来的钻进技术。地质导向钻井技术把地址导向仪与导向工具紧密联系起来，使测井、钻井与油藏工程技术有效的衔接以及融合，从而实现了随钻控制的目的。地质导向钻井技术在进行指导的时候主要使用的地质参数为电阻率，该技术能够准确判断储层特定、地质构造和钻头轨迹，在很大程度上提升了钻井的采收率以及成功率，并且大大减少了生产成本，为石油企业创造了更多的经济效益。 5、信息计算机平台和井下一体化控制 随着科技的高速发展，计算机技术的应用领域也更加广泛，把井下开采技术和计算机技术有机结合，从而实现石油开采的远程管理与控制。一体化控制平台对于井下复杂的工况，可以实现实时的监控，及时反馈开采过程中发现的问题，并且通过计算机技术进行数据的统计和分析，从而提出解决问题的措施；此外，它还可以全程追溯井下钻井技术，准确有效的为技术人员提供信息和数据，以提高技术人员分析的准确性；同时，一体化平台还可以实现资源共享。信息计算机平台和井下一体化控制可以有效的防止各类事故的发生，降低施工人员的数量，实现了及时有效的数据输出任务管理和随时随地的协调管理。 二、我国石油钻井新技术的推广 1、加大对新技术的宣传 要推广石油钻井新技术，首先需要加大对新技术的宣传。过去很多新技术就是因为宣传不到位，导致各个石油企业无法了解该技术的功能及优势，使新技术的推广极为缓慢。在信息时代下，可建立一个专门用于石油钻井新技术讨论及推广的平台，当新技术研发成功并实践之后，可在该平台推广，从而让所有石油企业了解该新技术。当然，我国石油企业可自主组建考察团到国外进行考察，从而学习国际先进技术，提高国内石油钻井的整体水平。国家也应该积极引导石油企业技术的更新换代，宣传引入新技术的优势，使各石油企业重视新技术的学习及应用。 2、加大对新设备的引进力度 新技术和新设备密不可分，没有新设备也无法保证新技术的应用。所以，当前形势下，我国石油企业应该加大对新设备的引进力度，提高资金投入力度。淘汰一些已经落后的设备，引进自动化、智能化的现代设备，从而使整个石油钻井作业符合现代生产理念，并提高作业效率、石油开采率。 3、不断提高员工素质 首先，改善用人机制，摒弃过去“讲资历”的用人准则，引入高素质的综合性人才，如要求其必须掌握自动化、智能化设备的操作技
文章编号:1000-7393(2008)02-0010-04 深水石油钻井技术现状及发展趋势3 杨 进1 曹式敬2 (1.中国石油大学石油工程教育部重点实验室,北京 102249; 2.中国海洋油田服务股份有限公司钻井事业部,北京 101149) 摘要:随着世界深水油气资源不断发现,近几年来深水钻探工作量越来越大。随着水深的增加和复杂的海况环境条件,对钻井工程提出了更高的挑战,钻井技术的难度越来越大。从目前国内外深水钻井实践出发,对深水的钻井设备、定位系统、井身结构设计、双梯度钻井技术、喷射下导管技术、动态压井钻井技术、随钻环空压力监测、钻井液和固井工艺技术和钻井隔水管及防喷器系统等关键技术进行了阐述,对深水的钻井设计和施工进一步向深水钻井领域发展具有重要导向作用。 关键词:深水钻井;钻井设备;关键技术 中图分类号:TE21;TE24 文献标识码:A Curren t situa ti on and develop i n g trend of petroleu m dr illi n g technolog i es i n deep wa ter Y ANG Jin1,CAO Shijing2 (1.MO E Key Laboratory of Petroleum Engineering in China U niversity of Petroleum,B eijing102249,China; 2.D rilling D epart m ent of China O ffshore O ilfield Services L i m ited,CNOOC,B eijing101149,China) Abstract:A s more and more oil and gas res ources are discovered in deepwater world wide,the deep water drilling has become more and more in recent years.It requires more on drilling engineering and drilling technol ogies due t o the increased water dep th and comp licated marine conditi ons.Based on the p ractice in deep water drilling both at home and abr oad,s ome key technol ogies are dis2 cussed in this paper,including the drilling equi pment,the positi oning syste m,the casing p r ogra m design,the dual-gradient drilling technol ogy,the technol ogy of jetting and l ower circuit,the dyna m ic killing and drilling technol ogy,the technol ogy of annulus p ressure detecti on while drilling,the technol ogy of drilling fluid and ce menting,the drilling raiser technol ogy,and the bl owout p reventer sys2 te m.A ll the technol ogies p lay an i m portant r ole in enabling drilling design and constructi on t o expand int o deep water. Key words:deep water drilling;drilling equi pment;key technol ogy 全世界未发现的海上油气储量有90%潜伏在水深超过1000m以下的地层,所以深水钻井技术水平关系着深海油气勘探开发的步伐。对于海洋深水钻井工程而言,钻井环境条件随水深的增加变得更加复杂,容易出现常规的钻井工程难以克服的技术难题,因此深水钻井技术的发展是影响未来石油发展的重要因素。 1 国内外深水油气勘探形势 全球海洋油气资源丰富。据估计,海洋石油资源量约占全球石油资源总量的34%,累计获探明储量约400×108t,探明率30%左右,尚处于勘探早期阶段。据美国地质调查局(USGS)评估,世界(不含美国)海洋待发现石油资源量(含凝析油)548×108 t,待发现天然气资源量7815×1012m3,分别占世界待发现资源量的47%和46%。因此,全球海洋油气资源潜力巨大,勘探前景良好,为今后世界油气勘探开发的重要领域。 随着海洋钻探和开发工程技术的不断进步,深水的概念和范围不断扩大。目前,大于500m为深水,大于1500m则为超深水。据估计,世界海上44%的油气资源位于300m以下的水域,其中,墨西哥湾深水油气资源量高达(400～500)×108桶油当量,约占墨西哥湾大陆架油气资源量的40%以上, 第30卷第2期 石油钻采工艺 Vol.30No.2 2008年4月 O I L DR I L L I N G&PRODUCTI O N TECHNOLOGY Ap r.2008 3作者简介:杨进,1966年生。1989年毕业于石油大学(华东)钻井工程专业,现从事油气钻井工程研究工作,教授,本刊编委。电话:010 -89733204。
石油工程技术钻井技术研究 摘要：由于我国地域辽阔，各地区的地质环境和石油分布差别很大，对采油和钻井的技术要求也有很大区别，这就要求企业应该根据自身情况选择合适的石油工程技术和钻井技术。对目前应用较为广泛的石油工程技术和钻井技术进行研究，希望对企业合理选择技术方案起到促进作用。 关键词：石油工程技术；采油技术；研究 随着近些年社会对石油产品需求量的不断增加，对我国的石油生产部门也提出了更高的要求。我国石油资源分布较为分散，它们的开采条件各不相同，为了增加采油效果，减少资源浪费，我们必须根据当地开采条件选择适合的开采和钻井技术，只有这样才有可能满足我国日益增长的石油供应需求。本文对具体的几种石油工程技术和钻井技术进行探讨研究，希望对促进我国油田开采效率的提高起到促进作用。 1石油工程技术的研究 电动潜油泵采油技术在我国有着广泛的应用，据统计我国有超过三成的油田是利用该技术完成对石油的开采的。它是在钻井完毕后，将防爆潜液式油泵置于油层中，利用泵的抽吸作用将石油开采至地面的。这种技术具有简单、实用的特点，但是其对开采油层的油质要求比较高，适用于开采条件好的小型油田生产使用。完井工程采油技术是我国使用时间最长的采油技术，因此该技术发展得较为完善。它在实际应用中可以根据钻井方式的不同分成直井和水平井，该项技术对
采油地的地质环境要求较高，在实际开采之前必须进行复杂的测试工作，但近些年随着裸眼以及衬管技术的发展，它的开采效率有了很大的提升，给其未来的发展注入了新的生命力。分层注水工程采油技术也是目前在我国应用比较广泛的采油技术，它具有高的采油效率，且对石油资源的开采率较高，特别适合像我国这种石油资源比较贫乏的国家使用。分层注水采油技术是通过封隔器之间的配水装置来达到对石油的分层注水开采的，它先将配水装置合理地分布在不同的油层中，并根据实际石油分布情况，进行科学合理的注入，并使用观测仪对各吸水剖面进行紧密监视，保证各个分层都可以得到均匀注水。该项技术特别适合开采条件不是很好的油田，对石油资源的开采率比较高。超导热采油技术是近些年发展起来的一种新型采油技术，它可以大大提高采油的效率和质量。超导热采油技术利用了化学反应的原理，通过将不同化学物质进行有效融合反应，生成一种热阻率几乎为零的物质。可以利用这些物质将热量高效地传入井下，提高原油的开采温度，这将大大增加原油的流动性，降低了石油开采的难度。此外超导热采油技术的利用，还可以降低开采投入的成本，且其在开采过程中对环境的污染较小。随着时代的发展，目前一些新型石油工程技术逐渐被发展起来。其中发展的比较好的技术有热力采油技术，它通过增加原油的开采温度来达到增加开采效率的目的；复合驱油技术是通过在油层中注入碱性成分，来达到提高开采效率的目的；微生物采油技术是利用微生物发酵的原理来提高采油效率的，虽然它可以有效提高石油的开采效率，但该技术受外界环境因素的影响较大。但随着人们对环
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