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钻井技术的基本常识知多少?

2011-11-17 16:52:27 本文行家:百湖秋雨

本文主要介绍钻井主要技术,何为大位移井,有哪些关键技术?何为导向钻井技术,该技术一般分哪几个阶段?井控技术主要包括那些技术?核心技术是什么?井喷失控的紧急处理措施主要有那些?固井时发生气窜的主要原因和危害是什么?防气窜的的主要技术措施有哪些?目前我国降低钻井成本、提高综合效益最主要的途径和技术措施是什么?

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1、何为大位移井,有哪些关键技术?

2、何为导向钻井技术,该技术一般分哪几个阶段?

3、井控技术主要包括那些技术?核心技术是什么?井喷失控的紧急处理措施主要有那些?

4、固井时发生气窜的主要原因和危害是什么?防气窜的的主要技术措施有哪些?

5、目前我国降低钻井成本、提高综合效益最主要的途径和技术措施是什么?

1、答:大位移井定义:

水平位移与垂深之比等于或大于2的井称为大位移井。

大位移井的关键技术:

管柱的摩阻和扭矩

钻柱设计

  • 轨道设计
  • 井壁稳定
  • 井眼清洗
  • 固井完井
  • 轨迹控制

2、答:导向钻井技术定义:由高效能钻头、导向动力钻具和MWD组成一体,并辅之计算机软件,组成导向钻井系统,应用于石油钻井工程中,可适时变更定向和开转盘两种工况,连续完成定向造斜、增斜、稳斜、降斜及扭方位操作,而不用起钻变更钻具组合,就能快速钻出高质量的井眼轨迹的钻井方式。

导向钻井的阶段:

(1)按导向工具分:可分为滑动导向钻井和旋转导向钻井两个阶段。

滑动式导向钻井作业时,钻柱不转,钻柱随钻头向前滑动推进。

存在的问题:①钻柱的扭矩、磨阻问题;②井眼清洗问题;③机械钻速慢;④钻头选型受限。

旋转导向作业时,钻柱随钻头一起转动。井眼清洗较好,但阻力矩、钻头扭矩可能导致下部钻柱扭转振动,而且投资大。

(2)按导向方式分,可分为几何导向钻井和地质导向钻井两个阶段。

几何导向: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。

地质导向:在拥有几何导向能力的同时,又能根据随钻测井(LWD)测得地质参数,实时控制井眼轨迹,使钻头沿着地层的最优位置前进。

3、答:井控技术主要包括:井控设计、井控装备、钻开油气层前的准备工作、钻开油气层和井控作业、井控失控的处理、防火、防爆、防硫化氢安全措施、井控技术培训和井控管理制度等八个方面。

核心技术是:井控设计。

井喷失控的紧急处理措施:

1、立即停车、停炉、断电,并设置警戒线,一切火源。

2、尽快由四通向井口连续注水,用消防水枪向油气喷流和井口周围大量喷水。迅速做好储水、供水工作。并将氧气瓶油罐等易然易爆品拖离危险区。

3、成立有领导班干部参加的现场抢险组,迅速制定抢险方案,集中统一领导负责现场施工指挥。

4、测定井口周围及附近的天然气和硫化氢气体含量,划分安全范围。

5、清除井口周围和抢险通道上的障碍物。已着火的井带火清障。

6、换新井口前必须进行技术交底和演习。

7、尽量不在夜间进行井喷失控处理施工。

8、做好人身安全防护工作,避免烧伤、中毒、噪音等伤害。

4、答:气窜的主要原因:

(1).固井时水泥环顶替效率低,形成泥浆夹带的窜槽,如气层压力大于静水液柱压力,气体沿窜槽带逸出。

(2).由于水泥质量问题,使在环空中水泥与套管或地层胶结面的胶结质量差,气体沿环隙缝窜漏。

(3).施工过程中水泥浆柱和泥浆柱总压力小于气层压力。即“水泥浆失重”形成气窜。水泥浆失重的原因是:水泥浆失水大,水泥浆的水化收缩,水泥浆胶凝自身悬挂。

气窜的危害:

(1)固井声幅值高,固井质量不合格。

(2)产层的产能失去保护,造成产能下降。

(3)发生井喷事故。

(4)多次挤水泥,使固井施工重复作业。

防气窜的主要技术措施:

多段凝结的水泥浆防窜技术。

采用机械方法阻隔气窜,如环空加回压、套外封隔器等。

采用化学方法的防气窜技术。

1)、发气外加剂,如KQ-A、B、C,QJ-625等。

2)、气锁外加剂,即非渗透水泥防窜技术,如DG29,胶乳水泥等。

3)、“双膨胀”水泥防气窜技术,即晶体膨胀和朔性体水泥固井技术,如南京工业大学研究的F17A、F17B、F17C等。

5、答:采用先进的钻井技术

·优快钻井技术

包括优选钻头,尤其是适应不同地质条件的高效PDC钻头的应用;

优选钻井液,采用优质钻井液技术,减少井下事故,保证钻井施工顺利进行;优化参数、优选井下工具等;

它还要求有效的生产技术管理的配合。

·超高压喷射钻井技术

利用水力和钻头联合破岩,提高钻井速度。

·小井眼钻井技术

可大幅度降低钻井成本。

·欠平衡钻井技术

提高钻井速度2-3倍。

·复合钻井技术

动力钻+旋转钻+PDC钻头(或其它特种钻头)。

·旋冲钻井技术

利用高频往复冲击作用提高破岩效率,提高钻井速度。

·套管钻井技术

对严重坍塌、漏失、破碎、砂砾地层非常有效,可减少事故发生,缩短钻井周期,降低钻井成本。

采用先进的钻井设备:顶驱钻机、自动垂直钻井系统、电动钻机

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参考资料:
[1] 石油钻井
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