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【摘要】当今科技发展的节奏越来越快,我国钻井工程技术有了质的飞跃,钻井工程整体水平和实力得到了有效的提高,但是我国的钻进技术需要进一步的提高才行。
【关键词】钻井 石油勘探 钻进技术
1 我国钻井施工的现状
(1)地形复杂的土层因为在钻前的准备工作不够充足而导致井的结构和井的液密度估计不够准确,造成了井漏、井喷严重后果发生。排除地层的压力,还有岩石预算的精准度不够高,从而导致井眼坍塌报废。
(2)钻井效率低下。我国钻井效率十分的低效,钻头的选型和速度成本影响着钻进的发展,同时也是限制我国钻进技术发展的因素。
(3)井漏问题。随着石油勘探的深入发展,使得井漏问题变得越来严重。由于纵向大面积的坍塌和破坏,导致了井口的报废影响了经济的发展,拖延了勘探的过程和效率。
(4)井壁稳定和井身结构问题。泥岩层的土质疏松容易使得井身坍塌,由于对地层的认识不清导致对井壁的开发需要格外的注意,导致对井身的设计难度增大。井壁不稳定已造成缩径卡钻等问题发展,从而导致一系列的井下事故。
(5)固井完井问题。长裸眼段多压力系统以及小井眼、小间隙井的固井质量仍存在很多问题,同时传统的CBL固井质量评价也已经不适应对固井质量的正确评价。
(6)我国钻进的主要问题在于对深井的套管严重损坏,导致给钻进施工带来了很多不必要的麻烦。我国深井、超深井套管磨损问题严重影响了钻井质量,修补套管会给下去钻井施工带来很多困难。
2 我国钻修井的施工的技术
(1)新型钻井装备及技术。我国钻井装备研发与制造总体上已经全面国产化。自主研发建成了亚洲第一条连续管作业机生产线;钻进设备被不断的更新从而基本上实现国有化和产业化。
(2)水平钻进技术在有天实验中实现薄油层水平的进一步提升,目前水平水井技术已经得到了合理的利用。目前在塔里木油田,塔中、轮南以及长庆苏里格油田、大庆油田已经得到了广泛的应用。
(3)平衡钻井和气体钻井的技术的迅猛发展。已经从液态平衡钻进发展到了气体雾化,形成了一套完整的装备和工艺,实现了全过程的平衡钻进,提高了钻井的速度。完成了全过程欠平衡钻井,成为钻井加速,减少井漏的复杂,发现和保护油气储层的有效技术,逐渐往朝控压钻井方向的发展。
(4)位移定向井技术定向井、丛式井技术已经成为常规钻井技术,被广泛应用于各类油气藏,2008年我国完成定向井占年钻井总数的57.4%。水平井技术水平得到了配套的完善和提高,已经从注重工程靶区的集合导向向跟踪油层的地质导向转化;水平井的规模化应已经运用于各种油气藏,是提高单井产量和采收率,实现“少井高产”的主要技术方针。
(5)深井的技术随着对地层深处的不断开发,我国的深井数量也是不断增多,从而使得我过的技术水平的不断提升。深井的钻井技术是勘探石油资源不可缺少的重要条件,同时也是钻井水平的一个标志。钻井技术在我们的石油产业中得到了广泛的应用,而且在石油行业中占据了较高的地位。它的出现解决了以往很多较复杂开采困难的问题,提高了油田的开发效率。凭借着现有的条件,改善目前的钻具,合理的使用地质导向技术,能大大加强定向钻井的命中率,同时钻井技术的进一步推广下基础。
(6)钻井液与油气层保护技术常规钻井液技术已经实现系列化,并不断完善,基本满足国内中深井各种钻井需求;储层伤害评价、油气层保护技术已作为一项常规技术得到推广,钻井液功能不断完善,已拓展到保护油气层和提高钻井速度。国内的钻井设备的质量得到了很大的提高和突破。
(7)海上钻井技术我国海洋钻井技术起步较晚,钻井最大水深由499m到了1500m。基本掌握了浅水钻井技术,但深水钻完井关键技术与装备仍属薄弱环节。
(8)综合配套钻井技术如井控技术,固井完井技术,提高钻井效率和速度技术等都取得了长足的进步。已掌握了常规八大固井技术和五类完井技术。防喷器的种类也比较全面,0~70MPa压力级别的井口装置和井控设备实现了国产化,已完全掌握了四级井控技术。
3 钻修井过程中危险因素以及防范
3.1 钻进过程中危险因素以及防范
第一次开钻时设备状态运行是否正常,各电路、气控制系统是否有存在漏电、漏气或接错的现象等,都会对设备及人身安全构成较大影响。另外,第一次钻井使用的钻具、钻头、套管、工具等的重量和体积都相对比较大,在操作的过程中工人劳动强度大,如衔接不好,人身伤害事故比较容易发生。第一次开钻时,钻台下面的井口没有保护措施,还需要把转盘方瓦经常提出,以此加大转盘中孔的开口尺寸,井口工具容易从转盘中孔掉入钻井内。下到表层去套管时,在钻台前扣好吊卡以后,人员如躲避不及时,容易造成碰、撞、砸伤事故。下表层套管用旋绳和猫头上扣也是比较危险的作业。
3.2 测井工作中的危险以及防范
测井也称电测,是在钻达设计井深或目的层之后进行物理测井的简称。通过测井,可以获得地下层物性、岩性、固井质量以及井身质量等工程与地质方面的信息。此项工作由钻井队配合测井队完成。在测井过程中要做到:事先关闭转盘两个水平轴制动销;井口要有专人观察,如果发现溢流情况要立即通知井下停止测井,并按规定处理井控作业;提示测井操作员,限制测井仪器在油、气层及其附近井段的上提速度;吊装测井滑轮和仪器时,应由钻井队人员操作小绞车,与测井人员配合好,防止碰坏仪器,碰伤人员。
3.3 下套过程中的危险以及防范
下套管前要做好各项准备工作。一是套管准备,逐根丈量套管长度;用通径规逐根通径;清洗套管公母螺纹;计算套管总长并确定下入深度;编写下井序号;按设计准备好套管下部结构等。二是准备好附件及下套管工具,验收检查送井的联顶节、吊卡、循环接头、钻井液管线以及单流阀、扶正器、环形钢板、套管头等是否完好、齐全、符合规定安全技术的要求。在深井下套管时,可提前把部分套管双根或立柱接好,以提高下套管速度。第三要做好井眼的准备:在下套管以前要进行通井,遇卡井段、下钻遇阻或电测钻头直径大于井径的井眼要进行划眼;通井到底后要充分调整循环好钻井液,保证井眼畅通。
4 结语
随着石油工业勘探与开发形势的发展,中国石油钻井工业将面临更加复杂的地质条件,同时也面临着工程技术复杂所带来的成本压力,因此更加迫切需要配套技术以降低综合成本。我国钻井开发力度和技术的研究要加快,对钻井的技术和类型提出高标准,为把勘探开发的综合效益提高,钻井技术应向提高油田采收率和有利于发现新油气藏方向发展。
参考文献
[1] 王晓方.国内外采油工业的现状分析及发 展趋势研究[J].中国矿业,2005.(05)
[2] 孙丙伦.深部找矿组合钻探技术研究[D]. 吉林大学,2009
【关键词】钻井 石油勘探 钻进技术
1 我国钻井施工的现状
(1)地形复杂的土层因为在钻前的准备工作不够充足而导致井的结构和井的液密度估计不够准确,造成了井漏、井喷严重后果发生。排除地层的压力,还有岩石预算的精准度不够高,从而导致井眼坍塌报废。
(2)钻井效率低下。我国钻井效率十分的低效,钻头的选型和速度成本影响着钻进的发展,同时也是限制我国钻进技术发展的因素。
(3)井漏问题。随着石油勘探的深入发展,使得井漏问题变得越来严重。由于纵向大面积的坍塌和破坏,导致了井口的报废影响了经济的发展,拖延了勘探的过程和效率。
(4)井壁稳定和井身结构问题。泥岩层的土质疏松容易使得井身坍塌,由于对地层的认识不清导致对井壁的开发需要格外的注意,导致对井身的设计难度增大。井壁不稳定已造成缩径卡钻等问题发展,从而导致一系列的井下事故。
(5)固井完井问题。长裸眼段多压力系统以及小井眼、小间隙井的固井质量仍存在很多问题,同时传统的CBL固井质量评价也已经不适应对固井质量的正确评价。
(6)我国钻进的主要问题在于对深井的套管严重损坏,导致给钻进施工带来了很多不必要的麻烦。我国深井、超深井套管磨损问题严重影响了钻井质量,修补套管会给下去钻井施工带来很多困难。
2 我国钻修井的施工的技术
(1)新型钻井装备及技术。我国钻井装备研发与制造总体上已经全面国产化。自主研发建成了亚洲第一条连续管作业机生产线;钻进设备被不断的更新从而基本上实现国有化和产业化。
(2)水平钻进技术在有天实验中实现薄油层水平的进一步提升,目前水平水井技术已经得到了合理的利用。目前在塔里木油田,塔中、轮南以及长庆苏里格油田、大庆油田已经得到了广泛的应用。
(3)平衡钻井和气体钻井的技术的迅猛发展。已经从液态平衡钻进发展到了气体雾化,形成了一套完整的装备和工艺,实现了全过程的平衡钻进,提高了钻井的速度。完成了全过程欠平衡钻井,成为钻井加速,减少井漏的复杂,发现和保护油气储层的有效技术,逐渐往朝控压钻井方向的发展。
(4)位移定向井技术定向井、丛式井技术已经成为常规钻井技术,被广泛应用于各类油气藏,2008年我国完成定向井占年钻井总数的57.4%。水平井技术水平得到了配套的完善和提高,已经从注重工程靶区的集合导向向跟踪油层的地质导向转化;水平井的规模化应已经运用于各种油气藏,是提高单井产量和采收率,实现“少井高产”的主要技术方针。
(5)深井的技术随着对地层深处的不断开发,我国的深井数量也是不断增多,从而使得我过的技术水平的不断提升。深井的钻井技术是勘探石油资源不可缺少的重要条件,同时也是钻井水平的一个标志。钻井技术在我们的石油产业中得到了广泛的应用,而且在石油行业中占据了较高的地位。它的出现解决了以往很多较复杂开采困难的问题,提高了油田的开发效率。凭借着现有的条件,改善目前的钻具,合理的使用地质导向技术,能大大加强定向钻井的命中率,同时钻井技术的进一步推广下基础。
(6)钻井液与油气层保护技术常规钻井液技术已经实现系列化,并不断完善,基本满足国内中深井各种钻井需求;储层伤害评价、油气层保护技术已作为一项常规技术得到推广,钻井液功能不断完善,已拓展到保护油气层和提高钻井速度。国内的钻井设备的质量得到了很大的提高和突破。
(7)海上钻井技术我国海洋钻井技术起步较晚,钻井最大水深由499m到了1500m。基本掌握了浅水钻井技术,但深水钻完井关键技术与装备仍属薄弱环节。
(8)综合配套钻井技术如井控技术,固井完井技术,提高钻井效率和速度技术等都取得了长足的进步。已掌握了常规八大固井技术和五类完井技术。防喷器的种类也比较全面,0~70MPa压力级别的井口装置和井控设备实现了国产化,已完全掌握了四级井控技术。
3 钻修井过程中危险因素以及防范
3.1 钻进过程中危险因素以及防范
第一次开钻时设备状态运行是否正常,各电路、气控制系统是否有存在漏电、漏气或接错的现象等,都会对设备及人身安全构成较大影响。另外,第一次钻井使用的钻具、钻头、套管、工具等的重量和体积都相对比较大,在操作的过程中工人劳动强度大,如衔接不好,人身伤害事故比较容易发生。第一次开钻时,钻台下面的井口没有保护措施,还需要把转盘方瓦经常提出,以此加大转盘中孔的开口尺寸,井口工具容易从转盘中孔掉入钻井内。下到表层去套管时,在钻台前扣好吊卡以后,人员如躲避不及时,容易造成碰、撞、砸伤事故。下表层套管用旋绳和猫头上扣也是比较危险的作业。
3.2 测井工作中的危险以及防范
测井也称电测,是在钻达设计井深或目的层之后进行物理测井的简称。通过测井,可以获得地下层物性、岩性、固井质量以及井身质量等工程与地质方面的信息。此项工作由钻井队配合测井队完成。在测井过程中要做到:事先关闭转盘两个水平轴制动销;井口要有专人观察,如果发现溢流情况要立即通知井下停止测井,并按规定处理井控作业;提示测井操作员,限制测井仪器在油、气层及其附近井段的上提速度;吊装测井滑轮和仪器时,应由钻井队人员操作小绞车,与测井人员配合好,防止碰坏仪器,碰伤人员。
3.3 下套过程中的危险以及防范
下套管前要做好各项准备工作。一是套管准备,逐根丈量套管长度;用通径规逐根通径;清洗套管公母螺纹;计算套管总长并确定下入深度;编写下井序号;按设计准备好套管下部结构等。二是准备好附件及下套管工具,验收检查送井的联顶节、吊卡、循环接头、钻井液管线以及单流阀、扶正器、环形钢板、套管头等是否完好、齐全、符合规定安全技术的要求。在深井下套管时,可提前把部分套管双根或立柱接好,以提高下套管速度。第三要做好井眼的准备:在下套管以前要进行通井,遇卡井段、下钻遇阻或电测钻头直径大于井径的井眼要进行划眼;通井到底后要充分调整循环好钻井液,保证井眼畅通。
4 结语
随着石油工业勘探与开发形势的发展,中国石油钻井工业将面临更加复杂的地质条件,同时也面临着工程技术复杂所带来的成本压力,因此更加迫切需要配套技术以降低综合成本。我国钻井开发力度和技术的研究要加快,对钻井的技术和类型提出高标准,为把勘探开发的综合效益提高,钻井技术应向提高油田采收率和有利于发现新油气藏方向发展。
参考文献
[1] 王晓方.国内外采油工业的现状分析及发 展趋势研究[J].中国矿业,2005.(05)
[2] 孙丙伦.深部找矿组合钻探技术研究[D]. 吉林大学,2009