油气钻井技术在干热岩开发中的适应性分析

干热岩地热资源潜力巨大,其开发技术主要依赖于油气钻井技术的移植。鉴于干热岩地热资源的特殊性,需要分析油气钻井技术在其开发中的适应性,以便进行改进,从而更快、更好、更经济地开发该资源。在分析干热岩地热资源地层分布特征及其与常规油气资源异同点的基础上,总结了干热岩地热资源开发对钻井工程方面的技术需求;结合当前油气资源开发在安全高效快速钻井、耐高温、高效破岩、高精度表征描述、低成本开发等方面的技术特点,分析了常规油气钻井技术在干热岩地热资源开发中的适应性,明确了可移植于干热岩地热资源开发的油气钻井技术,提出应重点研制耐高温井下工具和工作流体。研究表明,部分油气钻井技术可移植于干热岩地热资源开发,但是鉴于干热岩地热资源对钻井技术的特殊要求,还需要开展针对性的科技攻关。

油气钻井智能信息综合集成系统

简要介绍一油气钻井智能信息综合集成系统。它以分设在井场和油气田指挥部的两个计算中心为核心，在充分并准确采集油气钻井各类信息及建立切合实际的钻井工程静、动态模型和智能决策模型的基础上，利用多种通信手段，充分体现综合集成的特点，在统一的软件开发平台上，将油气钻井工程信息采集与处理、工程设计与预测、实时监控与辅助决策等环节，有机地结合成为一个整体，合理开发和充分利用各种钻井信息，以实现安全、快速、优质钻井。

陆上油气钻井作业安全评价模型探索

针对陆上油气钻井作业系统中的危险、危害因素以及可能发生的钻井工程事故的特性,采用模糊层次分析法对研究系统进行分析,建立了陆上油气钻井作业安全评价指标体系的层次结构,该结构由4个层次组成。对钻井作业安全评价指标的量化进行了描述,就如何确定安全评价指标的权重进行了详细说明,最后建立了陆上油气钻井作业系统的安全评价模型。实例应用表明,该模型可对钻井作业进行科学、系统地安全评价以减少或避免事故发生的可能性,是对陆上油气钻井安全评价向系统化、科学化发展的一种新的探索。

油气钻井中上返岩屑的分形分析

上返岩屑是钻头破岩的产物,是油气井岩石破碎机理研究的重要部分,是油气钻井中岩石破碎程度的重要信息。充分利用这种上返岩屑的信息,应用分形几何理论,从等破碎概率角度研究了上返岩屑分布规律问题,从而建立了等概率条件下上返岩屑的破碎规律描述模型。该模型将岩石的破碎概率、粒度分形维数和破碎基数紧密联系起来。以等概率破碎模型为基础进行室内实验,结果显示上返岩屑粒度分布规律良好,统计计算的分形维数的相关性系数达到了0.96以上,钻井岩屑粒度分形维数分布在2.2～2.6之间,岩石的破碎概率分布在0.3～0.7之间,且深井砂岩破碎体分形维数大于泥岩与页岩,为进一步应用分形几何研究岩石破碎规律奠定了基础。

油气钻井核心技术的定量综合评估方法

在油气钻井核心技术综合评估指标体系建立的基础上,运用模糊数学原理提出了一种定量综合评估油气钻井核心技术的方法—多层次模糊综合评判法。应用表明,该方法具有综合性、科学性的特点,为决策者筛选油气钻井核心技术,制定油气钻井科技发展战略提供了科学依据。

油气钻井岩屑沉降阻力计算模型

油气钻井过程中,破碎的岩屑在井筒钻井液中存在着自由沉降的现象,为了防止和避免岩屑沉积造成沉砂卡钻等井下安全事故,需要研究岩屑颗粒的沉降规律、预测岩屑沉降的末速度。为此,基于Stokes定律和Newton-Rittinger模型,提出了黏性阻力占比系数与压差阻力占比系数的概念,应用最小二乘法对实验数据回归得到阻力占比系数方程,分别推导出岩屑颗粒在牛顿流体与幂律流体中沉降时非斯托克斯区域的阻力计算模型,并通过该模型依据沉积实验数据对岩屑颗粒的沉降末速度进行计算和分析。研究结果表明:(1)岩屑颗粒在幂律流体中沉降时,所受到的黏性阻力和压差阻力不仅与颗粒雷诺数相关,而且还与流性指数及稠度系数相关;(2)岩屑颗粒在牛顿流体中沉降,当颗粒雷诺数小于2.944 6时黏性阻力大于压差阻力,当颗粒雷诺数大于2.944 6时压差阻力大于黏性阻力;(3)颗粒雷诺数小于1.11时岩屑沉降主要考虑黏性阻力,颗粒雷诺数介于1.11~500时岩屑沉降受到黏性阻力与压差阻力的共同作用,颗粒雷诺数大于500时压差阻力在岩屑沉降中占主导作用。结论认为,借助于该计算模型,当钻井液为牛顿流体时,可以预测颗粒雷诺数介于0~105的岩屑沉降末速度;当钻井液为幂律流体时,可以预测颗粒雷诺数介于0~105、流性指数介于0.062 3~1的岩屑沉降末速度;上述范围能够满足钻井工程中对于岩屑沉降速度进行预测的需求。

陆上油气钻井作业评价指标体系的构建

陆上油气钻井作业是一项多工种、多工序、立体交叉、连续作业的系统工程,也是隐蔽性很强的地下工程,钻井作业的安全一直是油气钻井专家和安全专家关注的问题。安全评价作为预测、预防事故的重要手段,目前在国内外的研究尚未成熟。本文从人、机、环境的系统安全理论出发,分析了钻井作业过程中人的不安全行为和物的不安全状态,构建了较为系统的陆上油气钻井作业安全评价指标体系,对油气钻井作业安全评价工作的展开提供了新的理论方法。

主成份投影法在油气钻井技术评价中的应用

油气钻井技术的评价对于科学合理地制定我国石油工业科技发展战略具有重要意义。针对油气钻井技术的特点,建立了油气钻井技术评价指标体系。指标权重的确定采用权值因子判断法,该方法计算简单、实用。应用多指标评价的新方法-主成份投影法对14项油气钻井技术进行了评价。应用结果表明,该方法是合理的。

基于AHP的海上油气钻井风险模糊综合评价

以风险因素的权重计算为重点,建立了基于层次分析法(AHP)的风险模糊综合评判模型,并尝试将此模型应用于海上油气钻井工程的整体安全性评价中,实际工程运用表明:该模型评价过程简洁、直观,评价结果实用、有效,可为类似工程的安全性评价提供借鉴。

浅谈油气钻井学术问题技术现状及发展趋势

围绕地下资源的高效勘探开发与可持续利用问题，强调了一般的工作和努力方向，指出了钻井的重要作用和地位，详细讨论了油气钻井工程中所涉及的主要学术和技术问题（包括力学问题、化学问题、工程地质问题及关键技术问题等），阐述了一些重要的钻井配套技术及前沿技术（包括水平井技术，大位移井技术，深井、超深井技术，连续管技术，小井眼钻井技术，欠平衡钻井技术，以及先进的随钻测量和钻井可视化技术等），并基于充分的调研材料，分析了国内外钻井技术现状，阐明了未来钻井的发展趋势及其需要解决的核心技术问题。

油气钻井核心技术的筛选方法

钻井是石油勘探开发的基本手段,21世纪我国油气钻井面临着许多新的挑战,油气钻井核心技术的筛选对于科学合理地制定我国油气钻井科技发展战略具有重要意义。从我国陆上石油发展战略目标出发,建立了一套较为完善的定性和定量油气钻井核心技术评价指标体系。在专家调查和大量文献资料调研分析的基础上,应用特尔斐法的基本原理,通过定性分析与定量计算相结合,筛选和预测了今后5～10年支撑我国油气钻井科技发展战略的核心技术。对于定量评价指标体系,指标权重的确定采用权值因子判断法,该方法计算简单、实用。该筛选方法克服了单纯定性分析的不足,有利于实现决策的民主化与科学化。

中国油气钻井业务现状及高质量发展建议

中国油气钻井业务形成了三大石油集团油服公司主导、多家民营企业拓展壮大的竞争格局。各油服企业之间成本和效率存在巨大差异。国际油服公司在中国境内的业务为中国油服企业树立了技术与管理方面的标杆。国企油服公司主要得益于来自母公司自有市场的保障,民营油服公司的市场占有率不高,国际油服公司的高附加值业务占比较大。持续降本增效是未来钻井业务发展的必然趋势,数字化转型是助力钻井业务高质量发展的重要手段。随着油气勘探开发对象向深层、低渗透、非常规领域转移,中国钻井业务在管理机制、科技创新、技术服务等方面与规模有效勘探开发需求不适应的问题日趋突出。中国企业钻井业务发展存在面对复杂勘探开发对象的技术适应性有待提升、缺乏合理的共享共赢机制、钻井企业高附加值业务比例偏低等主要问题。建议完善科技研发与应用机制,在非常规油气项目中建立互利共赢发展模式,探索绿色低碳可持续发展模式。

中国石化海外油气钻井项目HSSE管理探讨

对海外油气钻井工程项目及其特点进行了分析,提出了加强海外油气钻井工程项目HSSE管理的对策及建议。

油气钻井科技发展重点内容评估研究

油气钻井面临着许多新的技术挑战 ,其核心技术的筛选对于科学地制定油气钻井科技发展规划具有重要意义。从国内陆上石油工业发展战略目标出发 ,建立了一套较为完善的油气钻井核心技术定性和定量评价指标体系。应用特尔斐法的基本原理 ,通过两轮专家问卷调查 ,筛选和预测了未来 10年左右支撑国内油气钻井工程的核心技术。该方法改变了以往单纯通过定性分析进行筛选的习惯做法 ,从而使筛选结果更具有科学性、合理性。根据专家会议的意见 ,将单项技术进行整合 ,最终筛选了 5项核心技术作为研究和开发重点 ,并对这些核心技术分别进行了简要的论证。

美国近期陆地油气钻井业逐步回升的态势分析

自2014年6月国际油价暴跌开始,世界油气市场进入低迷阶段。而当美国二叠纪盆地巨量页岩油藏发现和开发之后,从2016年中期开始,美国陆上油气钻采活动逐渐增加,钻井承包商与钻井公司携钻机蜂拥而至二叠纪盆地和其它油田。这新一轮油气市场可能回复的迹象,进一步促进了钻井设备的更新换代,以工厂化作业为标志的新型先进钻机将供不应求,而大多数老旧机械式钻机则面临淘汰。另一方面,由于这二三年油气市场的低谷,许多高级技术人员和熟练操作人员被裁员,人才大量流失,而新型先进钻机也需要具有专门技能的人员操作,于是近期美国许多公司把保留和培养钻采技术人才放在重要位置,制订和实施了许多培训人才的策略和措施。本文对近期美国陆地油气钻井活动的主要特点和态势进行了分析。

油气钻井扩眼工具研究现状及发展趋势

随着技术的不断发展完善,扩眼作业已成为解决复杂深井阻卡、改良套管程序、提高固井质量以及降低钻井成本的重要手段。结合扩眼技术的分类和特点,着重论述了国内外扩眼工具的发展历程和目前处于主导地位的双心钻头、臂式和块式扩眼器的典型结构形式,给出了提高国内扩眼器技术水平的建议。国外公司在扩眼工具领域进行了长时间的研发,形成了较为系统的理论和系列化工具,而国内在此领域起步晚,需从计算机辅助设计、应用领域拓展和数据库建设等方面进行完善,逐步缩小与国外的技术差距。

深井超深井油气钻井技术进展与展望

“十三五”期间,通过持续攻关,我国深井超深井油气钻井技术快速发展,取得了一大批技术成果,主要包括:①研制了自动化钻机、控压钻测固完技术、大扭矩顶驱、深井连续管作业机等高端装备;②研制了垂直钻井、非平面齿钻头、高强度膨胀管、抗高温大扭矩长寿命螺杆、扭力冲击、协同减震破岩、随钻测量和安全监测等尖端工具;③研发了抗高温高密度油基钻井液、高性能水基钻井液、韧性水泥浆、自愈合水泥浆等核心助剂;④形成了全生命周期井筒完整性技术体系。尽管如此,油气钻完井依然面临着深(埋藏深)、陡(地层倾角大)、窄(压力窗口窄)、厚(砾石层、盐层等复杂层段厚)、难(复杂多压力系统、事故复杂多、可钻性差等)、高(高温、高压、高酸性)等严峻挑战,为此提出了建议:“十四五”及今后若干年油气增储上产的重点依然是深层超深层,需要围绕上述地质难点,开展深井自动化智能化钻井装备、超高温井筒工作液、随钻前探、数字孪生建井等关键核心技术攻关,实现传统优势技术的迭代升级,提升深井超深井安全优快钻井的能力。结论认为,“十三五”期间,我国超深井数量首次超越美国,井深迈上8000 m新台阶,对于支撑深层油气勘探开发业务发展、提升钻完井市场竞争力发挥了重要的作用。

油气钻井工程项目管理探讨

目前,先进的生产技术和设备不断应用于油气钻井工程项目,而钻井工程属于系统性很强的科学,为提升油气钻井企业生产经营效益和社会效益,项目管理的实施与完善迫在眉睫。文章在分析中国油气钻井工程项目管理现状及存在问题的基础上,强调必须借鉴国外先进的项目管理理念与模式,合理选择油气钻井项目承包方式,加强项目成本管理、进度管理及风险管理,实现钻井工程项目管理从理论到现实的转变。

油气钻井工程项目风险管理体系的研究

随着我国经济的快速发展,社会经济活动对油气能源的需求量越来越大。油气能源的增长拉动了我国油气钻井工程项目的开发,油气钻井工程项目是一个十分复杂的系统工程,涉及了多种工种、工序。除此之外,油气钻井工程项目属于地下作业,具备较强的隐蔽性,因此,油气钻井工程项目的安全隐患较多,目前,我国关于油气钻井工程项目的风险管理体系仍然存在较多缺陷,严重影响了油气钻井工程项目的发展。本文将深入研究油气钻井工程项目中的安全隐患与特点,并提出针对性的风险管理措施。

油气钻井事故预防与安全对策研究

针对油气钻井工程高难度、高风险、高投入和劳动密集的特点,尤其是钻进过程中的危险、危害因素以及可能发生的钻井工程事故的特征,运用系统方法建立事故预防和控制体系。结合海因里希法则的安全管理理念,提出了油气钻井作业安全技术、安全教育和管理对策,以期在一定程度上为油气勘探开发过程中的安全管理提供理论支持和决策依据。