井下工程参数测量系统的研制与应用

近钻头处的工程参数是影响钻井安全的重要因素。随着超深井、大位移水平井等技术的发展,地面测量的钻压、扭矩等工程参数已经不能反映井下的实际工况,而井下工程参数测量系统是获得井下相关参数的主要途径。文章首先对井下工程参数测量系统的国内外发展现状进行了梳理与总结;然后为了获得井下钻具的真实运动状态,基于应变测量原理和传感器理论,研制了井下工程参数测量系统,并通过室内实验和现场应用实例验证了该测量系统。该系统既可以安装在井底近钻头处,也可以沿底部钻具任意位置分布,能够测量钻压、扭矩、振动、压力和温度。借助测得的数据,可以修正理论力学模型,解释井下工况,预防钻井事故。应用效果证明,该测量系统测量参数准确,能够真实反映井下实际工况;系统性能稳定可靠,在井下的工作时间可达150 h,满足现场作业要求,可为钻井作业提供有力的支持。     

钻井井下工程参数测量仪研究进展

钻井过程中准确获取钻压、扭矩、环空压力等井下工程参数对降低钻井风险和事故具有十分重要的意义.针对钻井工程参数获取困难的问题,国内外相继开发了能随钻测量井下工程参数的测量仪,在近钻头部位增加一个测量短节,安放井下电源、传感器及数据采集电路,能在不同井深、井段、钻机及不同钻井工况下连续使用,具有良好的可靠性和较高的测量精度...     

综合录井技术在实时监测钻井事故中的应用

综合录井技术在钻井作业过程中实时采集地质参数、钻井液参数、工程参数等信息，进行快速数字化处理，直观地展现随钻过程中的钻井情况，并实时监测钻井事故。结合大庆地区的钻井工程实例，重点阐述了综合录井技术在实时监测井漏、井涌、油气水侵、井塌、溜钻、顿钻、放空、卡钻、遇阻、刺钻具、刺泵、掉水眼、堵水眼、掉钻具等钻井事故中的重要作用。结果表明．该技术在钻井作业过程中实时监测井下复杂情况的准确性较高。     

录井现场工程异常预报研究

录井现场工程异常预报,是使用综合录井仪通过对钻井工程参数,钻井液参数、气体参数、地层压力检测参数及钻具振动参数进行实时监测,及时发现因地面或地下异常而直接导致的相关参数的变化,预测异常发展趋势的技术手段。重视工程异常预报于及早采取措施和对策,达到保障钻井施工安全,减少投入、提高勘探开发整体效益的目的。该介绍了录井现场工程异常预报的基本理论原理,基于现场实用的原则进行了综述,可以为录井现场生产与     

钻井双壁钻具研制与应用

为解决在充气钻井液欠平衡压力钻井时，使用常规井下动力钻具和随钻测量仪器进行井眼轨迹控制中遇到的技术难题，研制了双壁钻具。详细介绍了合理解决双壁钻具高压钻井液流道直径、气道直径和钻具强度等问题的方法，根据具体情况制定了特定的扣型，确定了双壁钻具的具体参数。现场试验表明，使用充气钻井液进行欠平衡钻井时，应用双壁钻具可使井下动力钻具和随钻仪器的性能不受影响，能进行正常的井眼轨迹控制。     

三塘湖油田优快钻井技术的研究与应用

三塘湖西峡沟油田在2008开始进行了浅层优快钻井技术的探索研究和实践,通过对区块地质构造及目的层位的了解研究,优选个性化钻头,优化钻具组合、钻进参数,根据地质特性合理调整钻井液性能,既保护了储层不受伤害又杜绝了井下工程事故。并针对西峡沟储层低压的油藏特性,进行水泥浆性能的优化、固井工艺优化等措施。同时,根据理论研究进行浅钻井技术的现场应用,大幅提高了机械钻速,缩短了钻井周期,取得了良好的经济效益和社会效益。     

陕北富县探区钻具失效原因分析及对策研究

统计分析表明，陕北富县探区频繁发生钻具失效的主要原因是钻具在井下承受的交变应力较大，从钻具优选、钻压和转速匹配、钻井液性能等方面优选了适合该地区安全钻进的钻具组合与工艺技术，从而减少了钻具失效事故的发生。以两口井为例，介绍了钻具失效事故的处理与预防，对今后钻井施工有一定的借鉴作用。     

可回收MWD工具及其应用

可回收MWD工具最突出的特点是尺寸小、简便和功能强。可在钻具内与打捞筒配合进行测量工具的下入和回收，工作时可避免不必要的地下钻，避免因工程事故造成的测量设备被埋井下的危险；该系统还可节省钻井时间，降低作业费用，并适用于大多数钻井。另外，该工具还配备了钻井液冷却控制系统，运用钻井液降温技术可在井深超过2000m、地层温度达到310℃的条件下正常工作。章简介了可回收MWD技术的特殊地位、井下工具、地面系统的基本结构和功能、工作原理等。列举了在高温井中的应用实例，并对可回收MWD与其它工具在性能上作了简单的比较。     

录井技术在钻井工程中的应用

该文首先从工程录井中的应用实例入手，以典型的正反两个方面的经验论述了工程录井区别于传统地质录井的实时性、量化性及全过程的直观真实记录的特点。它在井下钻具动态监测、钻机故障判断、地层压力预测与检测、钻井液溢漏监测、优选钻井参数、降低工程成本、提高井队企业管理水平上都具有独特的优势。文章对钻具事故、地层压力、井涌井漏等预测方法，进行了归纳、分析；展望了工程录井的应用前景，指出将在如下方面显示出强大的生命力。（1）为优化钻井提供随钻支持；（2）为钻井工程提供管理手段；（3）建立数据通讯网络，扩充、共享井场信息资源、深化工程监控技术；（4）与随钻测量和测井技术接轨；（5）定向井、水平井工程录井配套技术。     

井下工程参数测量仪样机在文星5井的应用

旋转导向钻井技术作为未来钻井的发展趋势已引起人们的广泛关注,而井下工程参数的随钻测量则是其中的重要组成部分。为此,介绍了工程参数测量仪的基本工作原理和在文星5井的实验情况,实验中取得了大量的井下近钻头处的钻压与扭矩数据,工程参数测量仪与现场工况非常吻合。从现场实验结果来看,该工具能够满足实际钻井的工况条件,并且可以清晰地得到近钻头工作情况,这为分析井下钻具的实际工作情况提供了非常直观的手段。     

录井技术在钻井工程中的应用

该文首先从工程录井中的应用实例入手,以典型的正反两个方面的经验论述了工程录井区别于传统地质录井的实时性、量化性及全过程的直观真实记录的特点。它在井下钻具动态监测、钻机故障判断、地层压力预测与检测、钻井液溢漏监测、优选钻井参数、降低工程成本、提高井队企业管理水平上都具有独特的优势。文章对钻具事故、地层压力、井涌井漏等预测方法,进行了归纳、分析;展望了工程录井的应用前景,指出将在如下方面显示出强大的生命力。(1)为优化钻井提供随钻支持;(2)为钻井工程提供管理手段;(3)建立数据通讯网络,扩充、共享井场信息资源、深化工程监控技术;(4)与随钻测量和测井技术接轨;(5)定向井、水平井工程录井配套技术。     

实时测量系统 CoPilot井下钻井参数

钻井作业中,井底钻具组合的振动会影响机械钻速,从而对钻井作业的经济效益产生负面影响,同时还增加了钻柱和钻井设备发生严重损坏的危险性。为此,Baker Hughes INTEQ和Elf油气勘探开发公司研制出一种先进的CoPilot井下钻井参数实时测量系统。 　　CoPilot测量系统包括1个井下短节和1套地面控制装置。在井下钻井过程和地面钻井监控程序之间设立闭式信息环,司钻根据井下钻具组合的动态和受力可以实时地获知井下任何不良工况。 　　鉴于有效钻井参数完全处于监控之下,CoPilot测量系统可以根据最高机械钻速和井下钻具组合构件耐用性的需要来调整钻井状态,基本上可使整个钻井过程达到最佳化,因此不仅可以显著地减少钻井时间,亦可减少钻井费用和环境污染。 　　CoPilot测量系统采用各种井下传感元件传送高频率动态数据。这些井下传感元件包括钻压传感器、扭矩-弯矩应变计、磁力计、轴向与径向加速度计以及内部和环形空间压力传感器。 　　井下工具传感器中的规则系统(Algorithms)将实际输出值与预测基准值进行比较,通过钻井液脉冲将测得的钻井工况的任何变化传至地面。此外,动态数据的全波程序储存于实时测量系统的井下存储器中,起钻后,由地面高速读出装置取出。 　　目前已生产出4台直径为171.5mm的Pilot型井下钻井参数实时测量系统,均全部通过了初步的现场鉴定,现已被投入现场使用。 牋?????World Oil?2000?221(4)?86     

长庆气田水平井优快钻井配套技术

长庆气田水平井钻进具有地层条件复杂,岩石可钻性差的特点。为探索适合长庆气田水平井提速的配套技术,从复合钻井工艺、钻井液体系性能、防托压和事故复杂预防4个方面进行了生产应用。实践表明,高效PDC钻头配合螺杆复合钻井可显著提高机械钻速,缩短建井周期;膨润土、聚合物和聚磺钻井液体系可通过控制钻井液性能参数防止不同井段的地层漏失、坍塌,并满足钻具润滑要求;采用倒装钻具组合和应用水力加压器可减小钻具摩阻,减缓托压现象,从而提高滑动钻进速度;此外,应做好井下复杂事故的防治方案并在施工中严格执行。该配套工艺可为长庆地区同类结构水平井钻进提供参考,对提高勘探开发效益具有重要意义。     

钻具振动对FEWD井下仪器的影响及预防措施

在水平井地质导向钻井过程中，井下钻具振动易导致井下FEWD测量仪器损坏，造成巨大经济损失。分析认为，钻井参数、井斜角、钻具组合和钻头是导致井下钻具振动的主要原因，防止FEWD测量仪器因井下钻具振动而损坏的一种最有效的方法就是通过井下传感器DDs监测井下钻具的振动。结合振动传感器DDS的工作特点，分析了DDS测量值与钻具振动的关系，给出了几种典型钻具振动（包括钻头弹跳、扭转振动、钻头涡动、钻具涡动、横向振动和振动耦合）出现时的DDS测量值变化情况，提出了相应的预防和控制井下钻具振动的技术措施。以桩12-平3井为例，介绍了井下钻具振动的判断与控制措施的实施情况。准确判断井下钻具振动并采取相应的技术措施对于有效保护FEWD测量仪器、提高钻井综合效益具有重要意义。     

河南油田泌阳凹陷基岩钻井技术

基岩地层由大理岩和灰色片岩组成,可钻性差、研磨性强、地层倾角大、地应力大,因而钻井施工难度大,机械钻速缓慢、钻具磨损严重、钻进中易出现钻具粘扣及断损,井眼轨迹控制困难。通过认真分析和研究,逐步摸索出适合泌阳凹陷南部陡坡带基岩施工的技术措施（优选钻头类型;优选钻具组合、优化钻进参数、加接减振器;使用含有耐磨带的钻杆和镶有特殊硬质合金材料的扶正器;强化安全技术措施;优选钻井液体系）,有效现地避免了井下事故,提高了机械钻速,缩短了钻井周期,井身质量与固井质量合格率100%。     

安2188限靶直井优快钻井技术

针对安2188井限靶直井施工难度大、所在区块机械钻速慢和易发生钻具早期失效等方面的技术难点,通过采用井下动力钻具配合无线随钻即时监控,优选钻头选型、钻进参数和钻井液体系,采取一整套预防钻具早期失效等技术措施,保证了安2188井安全顺利完钻,井眼轨迹达到设计要求,并大幅度提高了钻井速度,缩短了钻井周期,经济效益显著。     

安2188限靶直井优快钻井技术

针对安2188井限靶直井施工难度大、所在区块机械钻速慢和易发生钻具早期失效等方面的技术难点，通过采用井下动力钻具配合无线随钻即时监控，优选钻头选型、钻进参数和钻井液体系，采取一整套预防钻具早期失效等技术措施，保证了安2188井安全顺利完钻，井眼轨迹达到设计要求，并大幅度提高了钻井速度，缩短了钻井周期，经济效益显著。     

基于范例推理的钻具失效诊断与预测

针对钻具失效影响因素比较复杂,失效诊断与预测比较困难的特点,提出了一种全新的基于范例推理的钻具失效诊断与预测方法。通过研究,力争建立一种适用性强、诊断与预测结果可靠的钻具失效诊断与预测方法。首先根据现场实际钻井资料,利用影响钻具失效因素的数据建立范例库,通过数据挖掘的技术获取相似范例,实现通过范例推理的方法诊断和预测可能发生的钻具失效。结合实际工况,最终达到降低井下事故,提高钻速的目的。     

川西地区高压天然气深井钻井完井技术

川西地区天然气储层埋藏深，纵向上普遍存在多个产层和异常高压气层，钻井过程中易出现井喷、井漏、井眼坍塌、卡钻等井下事故和复杂情况。针对复杂的地质条件，开展了技术攻关和现场试验，逐渐形成了包括深井井身结构设计、深井钻井液技术、储层保护技术、高压井控技术、深井长裸眼井段固井技术的深井配套钻井完并技术，并试验应用了包括螺杆钻具＋PDC钻头、深井PDC钻头、旋冲钻井技术、涡轮钻具等提高深井钻井速度的新技术、新工具。近年来，该地区高压天然气深井钻井速度、固井质量不断提高，井下事故及复杂情况不断减少，未出现井喷失控的重大事故，加快了该地区天然气勘探开发速度。     

基于分层模糊系统的石油钻井参数预测模型

确定钻井过程中工程参数的异常变化是石油钻井事故预警系统的重要内容。针对钻井过程高度复杂和输入变量众多的特点,建立了一种基于分层模糊系统的工程参数预测模型,通过参数预测模型输出与其实际值的误差来判断参数是否异常。通过模糊曲线法对预测模型的众多输入变量进行合理筛选,利用ANFIS学习算法对预测模型的结构以及隶属函数、模糊规则等参数进行训练和优化。引入动态论域概念解决模糊化时参数基准缓变产生的问题。实验表明,这种预测模型具有良好的预测稳定性,满足实时性要求,并可充分利用经验知识,准确反映工程参数的变化趋势。用钻具掉落的事故数据进行检验,结果显示该模型能够及时发现参数的异常变化,从而为事故预警奠定基础。