智能控压钻井控制技术试验研究

由于常规控压钻井技术控制方式单一性的局限,采用智能控压钻井方法能够实现钻井技术最优化,发展前景广阔。结合控压钻井智能化的发展趋势,介绍了智能控压钻井系统的控制原理和总体结构,设计了测控装置的控制方案,对恒压控制和恒流控制的模型、算法进行了详细论述,最后通过试验验证了测控装置的设计合理可行。该成果对智能控压钻井系统的后续开发具有重要的推动作用。

控压钻井自动分流管汇系统设计与数值模拟研究

为解决精细控压钻井回压补偿系统价格高、占用井场面积大的问题,设计了一种用于控压钻井的自动分流管汇系统,用以替代现有精细控压钻井设备中的回压补偿系统。设计的自动分流管汇系统结构简单,适应能力强,具有钻井泵单泵工作模式、双泵工作模式和常规钻井大排量模式,可满足现有精细控压钻井各种工况的转换要求。根据质量守恒方程、动量守恒方程及节流阀开度的控制方式,建立了自动分流管汇系统的数学流动模型,并采用数值方法求解了数学流动模型。数学流动模型的计算结果和计算流体动力学模拟结果都表明,该自动分流管汇系统能将井口压力稳定控制在设定压力,能够满足精细控压钻井需求。

考虑温度压力耦合效应的控压固井全过程水力参数计算方法

综合考虑固井井筒流体瞬态流动特征、温压流变性以及水泥浆水化反应,建立考虑温度压力耦合效应的固井全过程水力参数计算方法。利用新模型开展数值模拟与场地试验,揭示控压固井全过程瞬态温度压力演化规律。结果表明新模型能精确预测固井全过程温度、压力,很好地满足工程需求;受循环变密度、变排量等影响,固井循环过程井筒压力呈现出明显的非稳态特征;固井循环阶段各流体流变性受温度压力影响明显,温压流变性的影响对精确预测固井井筒压力不可忽略;固井侯凝期间,受水泥浆水化反应的影响,水泥浆压力逐渐降低,温度呈现先增加后降低的趋势,该阶段需要在井口施加一定回压来避免固井气窜的发生;控压固井技术能够有效避免窄安全密度窗口地层井漏、气窜等事故的发生,构建的固井全过程水力参数计算模型可为成功实施控压固井技术提供理论支持。

控制压力固井技术研究进展及展望

控压固井技术能够解决窄安全密度窗口、浅层气、浅层流等复杂地层条件下的固井技术难题,防止井涌、井漏和气窜等复杂情况的发生。在介绍控压固井技术原理的基础上,分析了目前国内外控压固井的发展现状、应用情况及关键技术,包括控压固井技术的工艺流程、硬件装备和软件系统,并探讨了控压固井技术存在的问题与发展趋势。现场应用表明,控压固井技术能够显著提高固井成功率和固井质量;但现有控压固井技术未能充分结合固井作业的具体特征,存在计算模型缺乏、控制软硬件不配套和工艺不完善的问题。针对控压固井技术特征和目前存在的问题,给出了技术发展建议,以期为我国控压固井技术的发展提供指导和帮助。

充气钻井技术在油砂山油田的应用实践

柴达木盆地油砂山油田地质构造复杂,地层孔缝发育、压力系数低,常规泥浆钻井过程中漏失频繁、钻井周期长,严重制约了勘探开发效益。针对该地区钻井难点,进行了4口井充气钻井试验。试验结果表明,充气钻井能有效解决油砂山油田漏失地层钻井问题,并提高机械钻速,与常规泥浆钻井技术相比,平均节约堵漏时间6.32d,漏失量减少54.5%,机械钻速提高1.1倍。试验的成功,对该区块优快钻井技术的研究和推广应用具有指导意义。

一种改进的连续循环钻井系统

本文介绍了现有连续循环系统的结构组成和工作原理,分析了其结构缺陷,在此基础上提出了一种连续循环系统的相应改进方案。新方案中,设计结构更为简单、可靠,工作效率更高,研究成果对连续循环钻井技术的进一步研究具有参考意义。

钻井现场的安全管理过程分析

随着油田勘探开发的持续发展,社会对油田企业安全事故越来越关注,各级各部门对钻井开发油田的安全工作也高度重视。目前,油田企业安全生产工作的总体形势平稳,但在钻井工程作业过程中的依然存在安全生产事故,给工作人员的财产和生命带来严重损失。在钻井现场,很多事故都是可以预防和控制的。搞好钻井工程作业安全生产工作,实现安全管理的规范化,是油田企业生存和法则的基本要求,要实现钻井工程作业安全管理的规范化,必须先从思想观念入手,提高职工的安全意识,建立完善的安全管理体系。

高灵敏度测卡仪传感器的研究与应用

为提高钻井卡钻事故处理进度,降低事故损失,方便现有测卡仪器维修和升级,研发了测卡点仪器关键部件高灵敏度测卡仪传感器。该传感器最大外径42mm,耐温175℃,耐压175MPa,测量灵敏度为10um,室内试压和现场应用表明,该传感器能满足现有事故井测量卡点的需求,性能稳定可靠,为高温高压井卡钻事故处理提供了保障。