油气钻井施工作业安全策略研究

油气钻井工程属于隐蔽性较强、过程较为复杂的地下工程,立体交叉工序数量较多,所以其中存在诸多不安全因素,可能导致相关工作人员的人身安全受到威胁,同时易造成环境污染。为了改善这一情况,在信息技术高速发展的背景下,有必要针对钻井施工作业安全相关问题建立安全评价综合数据库,以提升其中各项数据的利用率,并以此为基础,保障作业安全,提升企业效益。基于此,文章首先阐述了钻井施工作业的内容和特点,然后重点提出油气钻井施工作业安全策略,以供参考。

VR多人协同油气钻井模拟系统设计与应用

油气钻井作业具有地面环境恶劣、地下环境不可见、作业风险高、设备多样、流程复杂,且需多人多岗位立体交叉协同作业的特点。VR多人协同油气钻井模拟系统能真实模拟作业现场,解决原有钻井教学培训存在安全隐患、培训岗位单一的问题,可有效降低教学成本,培养学生的协作精神和实践能力,对推进油气相关专业实践教学改革有重要作用。

油气钻井行业绿色低碳发展路径探析

“双碳”目标的提出,标志着中国正式进入绿色低碳发展新阶段。油气钻井行业是高能耗、高碳排放、高废弃物产生行业,同时分散式、流动式的作业模式也使得绿色低碳发展面临很大挑战。油气钻井行业必须结合自身实际特点,紧扣双碳目标进程,统筹绿色转型发展与高质量发展协同并进,做好战略规划和发展布局。采取“源头控制”“过程降耗”“末端治理”三个方面同步推进的基本思路,依托绿色新兴技术、高端节能装备的研发攻关和成果转化,践行顶层设计引领、专项规划促进、制度团队保障的实施路径,打造绿色工程示范应用,推动行业绿色发展。随着绿色低碳发展进程的推进,油气钻井行业传统现场施工模式将被电动化、清洁化、节约化、资源化所取代。

油气钻井中螺杆钻具的选型及应用

为进一步满足人们对油气资源的需求,需加大对油气钻井技术的投入,深入研发钻井设备及钻井工具。介绍了油气钻井中螺杆钻具的选型,应根据井眼大小选择钻具外径尺寸,根据钻井液排量选择钻具转子类型,根据破岩力矩选择马达头数与级数,根据钻头水眼压降确定传动轴类型,根据造斜率选择螺杆钻具结构。以A油气田为例,分析了螺杆钻具的选型应用,包括直井段、造斜段、水平段的螺杆钻具选型。实钻轨迹平滑,井眼畅通,提下钻顺利,圆满完成了钻井目标。

基于风险控制的油气钻井作业变更管理探讨

油气钻井作业属于一项系统工程,它不仅需要的投入大、风险高,所需的技术含量高、劳动人员密集,而且还具有分布地域广、开采区块多、施工地质条件复杂等特点。加之近年来油气开采的不断深入以及业务的转型升级、重组等情况的不断增多,油气钻井作业时常需进行变更,为有效降低油气钻井作业突然变更给生产人员及设备带来的潜在安全风险,研究了以风险控制为核心的油气钻井作业变更管理策略,介绍了钻井作业的变更类型与管理流程,提出了变更等级的确定方法与进行变更过程全流程管理的方法,管理实践表明,应用这些方法,可有效控制钻井作业突然变更带来的安全风险,更好的保障油气钻井作业的安全顺利进行。

油气钻井工程项目安全风险分析及管理对策研究

油气钻井工程具有施工成本高、安全风险高、技术要求高的特点,由于钻井施工流程复杂、多工序立体交叉、连续作业,受到现场恶劣自然条件、复杂地质条件、钻井设备条件、施工技术水平、管理水平等因素影响,容易引发各种钻井工程事故,造成重大的人力、物力、财力的损失。为提升钻井施工安全,总结钻井施工经验,系统分析了常见的安全风险,提出了钻井施工安全管理对策,对于实现安全高效钻井具有重要意义。

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。