钻井工程

摘要： 随着社会生产、生活的需求不断扩大,为了满足社会各行各业发展的需求,石油必须持续不断地处于一种高储备、高产量的状态,但是就目前我国石油钻井工程勘探技术而言,还不是很先进,必须采用先进的机械设备和应用技术不断提高石油产量,推动我国石油行业实现可持续发展,满足社会需求。因此需要在钻井工程技术方面投入更多的资源,不断推动技术的升级改造,提升钻井效率,增加石油产出量。

摘要： 经过几十年的发展,聚合物钻井液已经成为应用最为广泛的钻井液体系之一。研究了聚合物钻井液体系的组成和作用机理,探讨了聚合物钻井液的维护处理方法。聚合物钻井液具有成本低、性能优异等特点,适用于油气资源开发、地热井、煤层气等领域的钻孔作业。聚合物钻井液可以有效缩短钻井周期、减少钻井事故的发生,具有良好的发展及应用前景。

摘要： 在互联网大数据时代,人工智能的核心—机器学习方法应用在钻井工程中是未来发展的大方向。其中钻井工程作为油气勘探开发过程中的中坚力量,利用机器学习方法优化钻井参数、进行事故预测与预警对于指导钻井工作经济、安全、高效、环保进行具有重要意义。针对利用以往经验、数据难以有效指导深井超深井钻井工作的情况,对目前机器学习所使用的算法进行了概述,浅析了机器学习应用在钻井工程中带来的益处,结合实际钻井工程需求调研了目前国内外机器学习在钻井工程中的一些实际应用,指出了机器学习在钻井工程中应用时面临的问题所在,对指出的问题提出了几点解决方法,期望机器学习技术能为我国钻井工程的发展添砖加瓦。

摘要： 钻井工程是油气田勘探开发过程中的重要环节,地质因素的不确定性对钻井工程安全有较大影响。因此钻井施工前必须进行详细地质情况调查,以保证后期钻井工程的顺利进行。本文研究了钻井工程中所涉及的地质因素、对钻井工程的影响及应对措施,从而保证钻井安全施工的科学性,合理性,为勘探开发提供重要参考价值。

摘要： 钻具的生产设计与维修关乎整个钻井工程的质量与安全,因此实践中应当及时检查与维修钻具,确保工程质量安全。作为钻井工程中的核心工具,如何选择合适的钻具、现场如何合理使用钻具以及钻具自身的质量好坏都直接关乎工程质量。如何让钻具符合生产标准的要求并发挥应有的效用,是钻井工程是否可以顺利开展的依据。

摘要： 研制了大口径井专用电磁打捞器,基于装置的结构设计论述了其电磁铁模块、可拆卸式滑轮模块、降阻导流模块、可选装式打捞篮模块、水冷技术、防水技术的特性、关键功能及研究意义,开展了应用试验。结果表明:研制的大口径井专用电磁打捞器运行稳定、可靠,打捞成功率高且井间通用性强,可满足大口径钻井施工中金属落物事故处理需求。

摘要： 随着钻井工程的不断增多,随钻地层压力监测技术也使用到很多钻井作业中,可实时监测地层压力值,能够切实满足钻井作业的精密度要求。因此,钻井作业单位应注重提升随钻地层压力监测技术在钻井工程中的实际应用效果,有助于提升钻井作业效率。本文首先分析钻井工程中随钻地层压力监测技术实际运用,其次探讨监测技术使用效果的提升方式,以期对相关研究具有一定的参考价值。

摘要： 随着渤海油田勘探向古近系和古潜山探井数量增多,油气藏埋藏越来越深,钻遇地层异常压力的井也随之增加,特别是在旅大M构造的多口井出现工程复杂情况,对勘探进度和钻井安全造成很大影响,其主要原因是地层压力的预测和监测不准确。从旅大M构造地层异常压力的成因及分布规律入手,找出地层异常压力随钻监测不准确的原因,并以生烃主导造成的异常压力为研究重点,利用地化录井参数P_(g)与地层压力系数的关系建立识别图板,实现了地层压力系数的准确监测和判断。该方法已应用10口井,为钻井作业过程中合理中完深度确定、钻井液密度选择、储层保护等提供随钻支持,极大地提高了钻井作业时效,取得了可观的经济效益。

摘要： 在概述川西地区深层油井勘探开发特征的基础上,分析了dc指数法和Sigma监测法的测算原理,并对两种方法在川西地区DY1#预探井随钻地层压力监测中的应用进行分析比较。结果表明,两种方法对川西地区油井勘探开发中随钻地层压力监测均较为适用,并能为异常地层压力测算及钻井液密度的合理设计提供方法指导;而dc指数法的预测精度明显优于Sigma监测法。

摘要： 气举反循环钻进技术是钻井工程中一种比较成熟的钻进手段,凭借钻进效率高、钻头寿命长、成井质量好等特点,目前已经得到了广泛应用及推广。气举反循环连续取心技术仍处在探索研究阶段,前人针对这一技术做了原理性的探究试验,但尚未进行连续的取心试验,而且现有的双壁钻具也存在无法满足由于上返岩心质量和直径大对其密封性和耐用性的要求。因此有必要进一步开展理论研究、参数计算、优化钻具设计、进行连续取心试验来探究这一工艺的发展前景。通过试验证明大通径双壁钻具具有可靠的耐用性,并能连续取得岩心。所取岩心及时,无污染,代表性强,能较真实地反映地层层位、深度、颗粒级配,不存在对岩心的反复冲刷及重复破碎情况。

摘要： 低油价常态下胜利油田分公司和工程公司在难动用储量区块采取合作开发的新模式,要实现难动用储量的效益开发,亟需通过钻井工程技术的优化及改进来降低作业成本.胜利油田砂砾岩难动用油藏储层埋藏深、地层岩性复杂,钻井过程中面临着机械钻速低、单只钻头进尺少、滑动钻进效率低下等诸多问题;本文以盐222砂砾岩区块为依托开展了钻井工程设计优化、钻头优选与优化、轨迹高效控制、井筒综合提速等技术的研究与现场应用,取得了良好的应用效果,推动了砂砾岩难动用储量的高效开发,为胜利油田类似区块的后续开发提供了有效技术借鉴.

摘要： 勘探开发难度、成本的增加以及效率的降低催发了石油行业对信息技术的强烈需求.石油行业信息化建设以及物联网等技术的应用使数据呈几何式增长,传统方法已无法满足数据的分析需求,引进应用大数据技术已成为必然.在对比石油行业数据特征与大数据特征的基础上,总结了石油行业大数据应用价值及其在地震勘探、钻井工程、油气开发与炼化等领域的研究发展现状,分析了大数据在国内石油行业发展面临的挑战并提出应对措施.未来,大数据将成为石油行业降本增效、提升勘探开发效率的重要手段.

摘要： 为了实时评估钻井性能及效率,增加钻井施工的可控性,基于机械比能对钻井性能评估方法及应用进行了研究.基于前人提出的机械比能理论,总结得到各种钻井工艺条件下的机械比能方程,给出了对应的计算公式,分析了机械比能理论在钻井工程上的不同应用.针对机械比能方程中的滑动摩擦系数和机械效率,利用实际区块的测录井数据,进行多元非线性回归分析,得到适合于该区块特征和钻井工艺下的滑动摩擦系数和机械效率,研发了相应软件,并采用现场数据进行了机械比能计算验证.结果表明,该软件计算出的机械比能和机械效率等参数以及钻井性能评估结果与现场实际工况相符,基本满足了钻井施工的要求.所研究的评估方法对井下工况识别、钻井实时模拟决策和钻后分析具有指导性意义.

摘要： 基于无迹卡尔曼滤波技术与井筒多相流正演模型,建立了井下气侵复杂工况的实时反演解释模型.与常规的单点解释不同,本文提出了井下双测点测量,新模型采用双测点压力数据作为测量参数,并首次将气侵点位置和气侵速率作为反演参数.为了全面验证反演解释模型的准确性和可靠性,开展了基于模拟数据和实验数据两套量测数据的数值模拟研究.计算结果表明:井下双测点压力和出口流量计算值可以根据其测量值进行实时跟踪校正,而且气侵点位置和气侵速率的反演值与真实值的吻合度较高.对于模拟数据与实验数据而言,气侵点位置的预测最大误差分别仅有3.1％,5.3％.这充分说明了新模型可以针对井下气侵工况实现准确的量化解释和分析.本文研究进一步将原本不确定的井下气侵关键参数明确化,对于实现复杂地层安全高效钻井具有重要的工程意义.

摘要： 基于无迹卡尔曼滤波技术与井筒多相流正演模型,建立了井下气侵复杂工况的实时反演解释模型.与常规的单点解释不同,本文提出了井下双测点测量,新模型采用双测点压力数据作为测量参数,并首次将气侵点位置和气侵速率作为反演参数.为了全面验证反演解释模型的准确性和可靠性,开展了基于模拟数据和实验数据两套量测数据的数值模拟研究.计算结果表明:井下双测点压力和出口流量计算值可以根据其测量值进行实时跟踪校正,而且气侵点位置和气侵速率的反演值与真实值的吻合度较高.对于模拟数据与实验数据而言,气侵点位置的预测最大误差分别仅有3.1％,5.3％.这充分说明了新模型可以针对井下气侵工况实现准确的量化解释和分析.本文研究进一步将原本不确定的井下气侵关键参数明确化,对于实现复杂地层安全高效钻井具有重要的工程意义.

摘要： 基于无迹卡尔曼滤波技术与井筒多相流正演模型,建立了井下气侵复杂工况的实时反演解释模型.与常规的单点解释不同,本文提出了井下双测点测量,新模型采用双测点压力数据作为测量参数,并首次将气侵点位置和气侵速率作为反演参数.为了全面验证反演解释模型的准确性和可靠性,开展了基于模拟数据和实验数据两套量测数据的数值模拟研究.计算结果表明:井下双测点压力和出口流量计算值可以根据其测量值进行实时跟踪校正,而且气侵点位置和气侵速率的反演值与真实值的吻合度较高.对于模拟数据与实验数据而言,气侵点位置的预测最大误差分别仅有3.1％,5.3％.这充分说明了新模型可以针对井下气侵工况实现准确的量化解释和分析.本文研究进一步将原本不确定的井下气侵关键参数明确化,对于实现复杂地层安全高效钻井具有重要的工程意义.

摘要： 基于无迹卡尔曼滤波技术与井筒多相流正演模型,建立了井下气侵复杂工况的实时反演解释模型.与常规的单点解释不同,本文提出了井下双测点测量,新模型采用双测点压力数据作为测量参数,并首次将气侵点位置和气侵速率作为反演参数.为了全面验证反演解释模型的准确性和可靠性,开展了基于模拟数据和实验数据两套量测数据的数值模拟研究.计算结果表明:井下双测点压力和出口流量计算值可以根据其测量值进行实时跟踪校正,而且气侵点位置和气侵速率的反演值与真实值的吻合度较高.对于模拟数据与实验数据而言,气侵点位置的预测最大误差分别仅有3.1％,5.3％.这充分说明了新模型可以针对井下气侵工况实现准确的量化解释和分析.本文研究进一步将原本不确定的井下气侵关键参数明确化,对于实现复杂地层安全高效钻井具有重要的工程意义.

摘要： 磁感应耦合传输技术是一种高效的随钻数据传输技术.介绍了信号感应耦合传输原理,参考高频变压器模型建立了单节耦合器的电路模型,分析了多节耦合器连接的电路特性,针对多级信号传输衰减问题探讨了电容补偿方法,确定了实验分析采用的电路模型.10根钻杆、9节耦合器组成的随钻信息磁感应传输系统实验结果表明,信道频率特性实测曲线和仿真曲线基本吻合,说明利用电路模型分析钻杆磁感应传输特性可行.该结果为进一步研究磁感应耦合传输技术提供了理论支持.

摘要： 磁感应耦合传输技术是一种高效的随钻数据传输技术.介绍了信号感应耦合传输原理,参考高频变压器模型建立了单节耦合器的电路模型,分析了多节耦合器连接的电路特性,针对多级信号传输衰减问题探讨了电容补偿方法,确定了实验分析采用的电路模型.10根钻杆、9节耦合器组成的随钻信息磁感应传输系统实验结果表明,信道频率特性实测曲线和仿真曲线基本吻合,说明利用电路模型分析钻杆磁感应传输特性可行.该结果为进一步研究磁感应耦合传输技术提供了理论支持.

摘要： 磁感应耦合传输技术是一种高效的随钻数据传输技术.介绍了信号感应耦合传输原理,参考高频变压器模型建立了单节耦合器的电路模型,分析了多节耦合器连接的电路特性,针对多级信号传输衰减问题探讨了电容补偿方法,确定了实验分析采用的电路模型.10根钻杆、9节耦合器组成的随钻信息磁感应传输系统实验结果表明,信道频率特性实测曲线和仿真曲线基本吻合,说明利用电路模型分析钻杆磁感应传输特性可行.该结果为进一步研究磁感应耦合传输技术提供了理论支持.

摘要： 本发明涉及石油钻井工程安全控制技术。一种石油钻井工程钻井泵憋泵的监测判断方法，在钻井泵出水口安装压力传感器，检测高压阀上游管线内的泥浆压力P1；使用压力传感器检测高压阀下游管线内的泥浆压力P2；根据正常工况下高压阀上、下游管线内泥浆压力差的平均值,设定判断常数N；钻井泵启动时，实时比较高压阀上游管线内的泥浆压力P1和高压阀下游管线内的泥浆压力P2，如果P1‑P2≤N,则判断高压阀处于开启状态，钻井泵可正常运行；如果P1‑P2＞N，则判断高压阀处于关闭状态，钻井泵有憋泵的情况发生。一种石油钻井工程防止钻井泵憋泵的泵压防护系统，采用所述的监测判断方法识别钻井泵憋泵的情况发生，进而通过钻井泵泵压防护系统进行停泵泄压。

摘要： 本发明公开了一种煤层气井钻井工程用钻井液，包括一开用钻井液、二开目的层以前用钻井液以及二开目的层用钻井液；一开用钻井液包括4～5％膨润土、0.2～0.5％Na2CO3，其余为淡水；二开目的层以前用钻井液包括4～5％膨润土、0.2～0.5％Na2CO3、0.5～1％CMC、0.2～0.5％80A‑51、0.1～0.3％聚丙烯酸钾，其余为淡水；二开目的层用钻井液包括4～5％膨润土、0.2～0.5％Na2CO3、0.5～1％CMC、0.2～0.5％80A‑51、3～5％KCL、0.1～0.3％聚丙烯酸钾，其余为淡水。本发明能够增强泥浆的粘度和切力，很好的保护井壁，防止井壁坍塌和钻井液漏失。准备足够的堵漏材料，保证施工的正常进行。

摘要： 本发明涉及石油钻井工程中判断钻井泵憋泵的方法及其泵压防护系统。所述的石油钻井工程中判断钻井泵憋泵的方法，设置钻井泵正常启动时出水口泥浆压力的上升速度、变化率或正常启动状态下钻井泵出水口当前时刻泥浆压力与上一时刻泥浆压力的比值；钻井泵启动时，实时采集钻井泵出水口的泥浆压力，实时计算钻井泵出水口泥浆压力的上升速度、变化率或正常启动状态下钻井泵出水口当前时刻泥浆压力与上一时刻泥浆压力的比值，并与正常启动状态下钻井泵出水口泥浆压力的该设定值相比较，判断钻井泵的高压阀是否处于开启状态，以确保泥浆泵启动时不会误操作，不会有憋泵的情况发生，确保石油钻井生产安全。

摘要： 本发明涉及石油钻井工程钻井泵启动过程中防止憋泵的方法。通过控制器在判断到可能有憋泵的情况发生时，停止启动钻井泵，其过程如下：1）实时采集钻井泵的转速R；2）实时采集高压管线内的泥浆流速S或压力LP；3）设置钻井泵正常启动时，钻井泵的运转速度为r时，高压管线内的泥浆流速为s或压力lp；（1）如果R≥r且S≥s或LP≥lp，则判断钻井泵的高压阀处于开启状态，不会有憋死泵的情况发生；（2）如果R≥r且S＜s或LP＜lp，则判断钻井泵的高压阀处于关闭状态，预测会有憋死泵的情况发生，停止启动钻井泵。本发明实现过程简单，反应速度快，可以有效防止钻井泵误操作，及时准确的实现泵压安全防护，防止和避免憋死泵事故发生。

摘要： 本实用新型公开了一种用于钻井工程的便于拆卸的高强度钻井钻头，包括钻井钻头本体，所述钻井钻头本体的顶部固定连接有连接套，钻井钻头本体的上方设有钻杆，所述连接套的两侧内壁上均开设有卡槽，所述钻杆上固定套设有缓冲式快固机构，所述缓冲式快固机构包括固定套设在钻杆上的圆盒，圆盒的底部设置为开口，圆盒内滑动套设有缓冲管，缓冲管的底端延伸至圆盒的下方，缓冲管活动套设在连接套上。本实用新型便于快速对钻井钻头本体拆装，提高拆装效率，方便人员后续的拆装检修更换工作，且通过设置的四个缓冲弹簧，缓解了钻井钻头本体刚开始下钻时的硬性冲击力，降低其损坏的风险，满足使用需求。

摘要： 本实用新型提供一种钻井工程用钻井钻杆。包括杆体，所述杆体上设置有挡环，且挡环上固定有固定杆，所述杆体上设置有固定环，且固定环上设置有与固定杆相适配的固定孔，所述固定环上固定有轴块，且轴块通过轴杆转动有卡块，所述固定杆上设置有凹槽，且凹槽上设置有与卡块相适配卡槽，所述固定杆的数量为四个，所述杆体上固定有连接环，且连接环上设置有筋条。本实用新型提供的钻井工程用钻井钻杆，解决了由于钻井过深时，需要的钻杆就越多，同时钻杆受到的阻力就越大，钻杆转动时，连接处和杆体容易断裂，极大影响勘探效率和进度的问题。

摘要： 本实用新型公开了一种钻井工程用钻井液电气采样装置，属于钻井液采样技术领域，包括装置主体、采集筒和采样筒，所述装置主体的上方焊接有连接扣，且装置主体的内部上方固定安装有微型气泵，所述微型气泵的下方设置有伸缩杆，且伸缩杆的下方设置有控制片，所述装置主体的内侧焊接有防脱块，且装置主体的外侧连接有清理圈。该钻井工程用钻井液电气采样装置，通过装置主体与采集筒构成的拆卸结构，便于工作人员对该装置内部进行清洗，同时在采集筒与装置主体的外侧与清理圈相互贴合的作用下，使得清理圈上下滑动时，能够将采集筒与装置主体粘连的钻井液刮下，从而使得该装置的使用更加洁净，有利于提高该装置的使用体验。

摘要： 本实用新型公开了一种钻井工程用减振增压钻井马达，包括钻井马达本体以及缓冲座，所述缓冲座上固定安装有橡胶板，所述橡胶板上开设有安装口，所述钻井马达本体滑动插设在安装口内，所述缓冲座上滑动设置有缓冲板，所述缓冲板上设置有用于对钻井马达本体进行减震的减震机构，所述缓冲板内设置有用于对减震机构进行缓冲的缓冲机构，所述缓冲座上设置有用于驱动缓冲机构对钻井马达本体进行夹持固定的夹持机构，该钻井工程用减振增压钻井马达有利于提高对钻井马达本体的缓冲减震效果，减少钻头的震动，提高马达与钻头的使用寿命，实用性强。

摘要： 本实用新型提供了一种石油钻井工程用钻井液过滤回收装置，包括循环摆动机构和取出机构，所述循环摆动机构包括L形板、电机、连接块、第一L形管、竖杆、定位杆和弹簧。本实用新型过滤网对钻井液中的固体有害杂质进行过滤，电机工作带动圆盘转动前半圈通过圆形杆带动横杆向后摆动并向右移动，横杆通过连接块带动连接箱向右移动并对弹簧进行压缩，圆盘转动后使得连接块带动连接箱向左移动，电机持续运转能够带动过滤网循环左右移动，转动螺栓，向右移动U形把手带动过滤箱从连接箱内移出并将固体有害杂质取出，便于对钻井液中的固体有害杂质进行快速的过滤收集并取出，从而提高了钻井液的利用率，从而不会对环境的造成了污染。

摘要： 本实用新型公开了一种钻井工程用便于固定钻柱的钻井吊卡，包括套设在钻柱上的钻井吊卡本体，所述钻井吊卡本体包括两个半圆环，两个半圆环组成一个整圆环，两个半圆环的左侧通过一个合页转动安装，两个半圆环中位于后侧的半圆环的右侧固定连接有矩形管，位于前侧的半圆环的右侧固定连接有第一固定块。本实用新型便于通过简单拉动并旋转的方式快速实现对钻柱的卡装固定，通过卡装夹持固定的方式可有效的降低使用过程中钻柱脱落的风险，通过调节两个弧形夹板之间的距离，能够实现对不同直径的钻柱进行夹持固定，提高适用范围，且对于同一规格的钻柱只需要两个弧形夹板之间的距离调节一次即可，不需要频繁调节，提高安装效率。