借助于钻探现场数据库进行最优化钻进

本文提出了利用钻探现场数据库实现优化钻进的方法。该数据库通过钻进监测系统实时采集钻进参数 ,手工输入地层情况、钻进成本等在钻探过程中发生的其它数据 ,使钻进参数与地层情况及钻进成本联系起来 ,从而较容易地实现最优化钻进 。

定向井井壁崩落与钻进方向优化分析

在较低的钻井液密度下,井壁可能出现崩落掉块,然而一定程度的井壁崩落并不一定会造成井壁失稳坍塌。因此,允许不同井斜角的井眼具有不同的崩落程度,才能确保定向井钻进方向优化结果更合理。XX2-3井所在区块正处于构造活动较强的走滑应力状态,在要求井壁完整条件下,该井不存在安全钻井液密度窗口,然而该井钻井的过程中并未发生井壁失稳问题。文章根据孔弹性理论确定斜井井壁应力分布,允许直井井壁崩落宽度为90°,水平井崩落宽度为30°,采用摩尔库伦准则对XX2-3井井壁稳定问题进行了分析,对该井顺利钻进给出合理解释。分析结果表明,在走滑应力状态下,对于垂直钻进的井,通过增大井斜角来改善井壁稳定性没有必要。

自控钻进中的优化钻进原理

对自控钻进中的2种比较实用先进的优化钻进原理进行了分析探讨。根据钻孔深度的不同,将钻柱—孔壁环节作为主要影响因素,从能量传递效果的角度提出了适合浅孔的切入量优化控制方法和适合深孔的功率钻速优化控制方法。并论述了2种优化方法的基本原理和实现方法。

钻进参数优化研究综述

钻进参数优化是钻井工程中的关键技术之一。介绍了现有的钻进参数优化数学模型,并对适用于模型求解的几种常用传统优化算法、人工智能优化算法及改进的混合算法进行了总结分析,最后提出了当前钻进参数优化研究中仍需解决的问题及未来研究趋势。

“优化钻进”——定切入量方法在钻探生产中的初步实践

针对钻探地层"打滑"现象,改进钻头结构形式,解决钻头钻进坚硬地层问题。

深部孕镶金刚石绳索取芯钻进技术在铀矿地质中的应用及技术提升研究

随着钻孔深度的不断增加,对绳索取芯钻具的使用性能提出了更高要求。为解决孕镶金刚石绳索取芯钻进技术进行深部地质勘探问题,研究了孕镶金刚石绳索取芯钻进技术在铀矿地质应用中的取芯设计、钻头选择、钻进参数等技术指标,并进行了技术提升研究。研究结果表明:金刚石绳索取芯钻头、硬质合金钻头能够满足孕镶金刚石绳索取芯钻进技术在深部地质勘探中的应用,同时针对不同地层采取不同的取芯策略,保证取芯的完整度及采取率;口径为Φ95mm、Φ122mm和Φ133mm钻头所对应的最优钻压、转速及泵量分别为17.5kN、15kN、19kN,575r/min、375r/min、310r/min及60L/min、91L/min、180L/min;钻探过程中采用低黏增效粉冲洗液取得了良好的效果,并针对5种井漏程度提出了护壁堵漏技术。基于技术提升研究成果,该方法可以解决孕镶金刚石绳索取芯钻进技术在深部勘探中的应用问题。

中国大陆科学钻孔钻进规程合理控制问题的探讨

提出了一种适合深孔条件下的钻进规程参数优化方法。对于深孔条件 ,由于细长钻杆柱作为功率传递的唯一通道 ,钻进规程参数的优选比较困难。将钻进速度和钻进功率作为主要因素 ,提出了以功率钻速作为钻进规程参数优化目标的基本思路。其主要原理是在获得合理的钻进速度前提下 ,应使钻杆

金龙2井区复杂地层水平井井眼方位优化探讨

金龙2井区位于准格尔盆地西北缘,地质条件复杂,二叠系储层乌尔禾组地层的直井钻井过程中遇到了严重的井漏问题。为改善金龙2井区的钻井作业条件,分析了已钻井的乌尔禾组地层的岩心实验数据、井史资料及测井资料,利用地质力学软件建立了该区块的地质力学模型。根据所建地质力学模型,位于分析井附近的新钻井水平井采用以前的钻井液密度,在乌尔禾组地层中沿NE180°钻进,避免了井眼失稳及其井下复杂,同时显著地减少了钻井液漏失。所建地质力学模型,可用于指导金龙2井区后续水平井钻井作业,以减少井漏及井眼失稳的发生。

松软煤层穿层深孔钻进技术研究与应用

本文研究了禹州枣园煤业有限公司松软煤层穿层深孔钻进技术及其应用。首先,介绍了研究的背景、研究目的、研究方法和技术路线。然后,分析了松软煤层的特点、分布情况、地质条件对钻进工艺的影响、岩石力学特性分析以及钻进风险和难点分析。接着,分析了深孔钻进技术的原理、工艺概述、钻孔机理及设备选择、钻进工艺参数优化等。最后,介绍了工程应用的前期准备工作、钻进工艺参数的确定、钻孔现场操作和质量控制、工程效果分析与评价等。通过实际应用,证明了该技术的可行性和优势,为同类工程提供了技术支持和参考。

大位移井岩屑床厚度预测模型与现场应用:以CH1-1-XX井钻井为例

大位移井钻井过程中,岩屑极易在斜井段及水平段环空底部积聚成床,导致憋泵、卡钻等事故,严重影响钻井施工安全和钻井时效。现有的岩屑运移及岩屑床清除模型均针对标准圆球状岩屑,与实钻中返出的岩屑形状差异较大,导致模型应用范围受限,无法提供更准确的现场指导。为探究大位移井非标准圆球状岩屑运移规律,通过可视化岩屑运移实验与计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)数值模拟结合的方法,建立了一套大位移井岩屑床厚度预测经验模型,并在CH1-1-XX井开展了现场应用,对不同开次下的钻进参数进行了优化,取得了良好效果。结果表明:利用模型预测岩屑床厚度并进行钻进工艺参数优化后,一开与二开钻井时最高岩屑床厚度分别为40.6 mm和33.9 mm,均低于同井深处的岩屑床厚度安全线,表明井眼清洁程度高,无憋卡风险。建立的岩屑床厚度预测经验模型对提高大位移井井眼净化效率,保障大位移井安全高效钻进具有重要意义。

肋骨钻杆风力排渣与阻塞机理研究

在突出松软煤层钻孔过程中,目前普遍采用肋骨钻杆配合钻杆中部通风的方式进行排渣,由于现有排渣技术的限制,煤渣阻塞现象时常发生并严重影响钻孔深度和成孔率。以肋骨钻杆水平钻进为例,分析排渣过程中煤渣的受力情况与运动规律,认为当煤渣的产生速率大于肋骨钻杆的排渣速率时,肋骨钻杆的排渣通道便会发生阻塞。通过建立的煤渣的产生速率与排渣速率公式,计算出φ73 mm肋骨钻杆排渣通道阻塞的临界煤渣产生速率。实验室验证结果表明:通过控制肋骨钻杆钻进速度来避免排渣通道发生阻塞的方法是可行的。

钻探微机智能监测系统的研制与应用

钻探微机智能监测系统是检测技术、识别算法、计算机技术与钻探工艺相结合的高科技成果.它可方便快捷地安装于野外钻机现场,自动生成钻进参数的约束条件,对孔内工况进行智能识别,从而提高钻探效率,降低事故率,还可跟踪钻孔轨迹,进行中靶预测,建立钻探生产数据库.该成果于1996年6月通过部级鉴定,评价为“达到了国际先进水平”.

射流式液动冲击器在ZK01-2井提速应用研究

在深部地热开采中所钻遇的花岗岩地层,由于其硬度高、研磨性强、致密、可钻性差,致使钻进效率低、钻头消耗大、钻探周期长、成本高等。在“张家口地区地热资源调查评价”项目ZK01-2井施工中,为提高钻探效率,降低钻探周期与成本,采用了射流式液动冲击器配牙轮钻头的钻进方法,在硬岩地层中实现了高效破岩的应用效果。钻进过程中还对排量、钻压、转速等多种钻井工艺参数进行了优化分析,并进行了多次现场试验验证。应用结果表明,硬岩地层在进尺相同的条件下,采用射流式液动冲击器提速钻进比常规普钻效率提高了30%以上,大幅提高了硬岩地层的机械钻速,有效提升了钻探效率,起到了高效破岩的作用,为花岗岩等硬岩地层提速增效提供了重要的技术支撑。

攀西地区钒钛磁铁矿整装勘查钻探坚硬岩层的研究和探索

从攀西地区钒钛磁铁矿整装勘查地质岩心钻探的基本要求出发,应用碎岩理论及碎岩理论的实现途径,结合坚硬岩石的特点,经过现场的试验观察和反复实践,初步形成了一套钻进坚硬岩层钻探工艺方法,现场的应用证明,该工艺能很好的提高钻进效率。

基于遗传算法的钻进参数优化软件V1.0

钻进参数优化软件是保证高质量钻井施工的重要工具。基于Visual C++6.0开发平台,运用C++编程开发了钻进参数优化软件V 1.0,其中通过调用M AT L A B实现遗传算法对钻压、转速等钻进参数进行优化。在现场试验中,软件运行正常,无需配套价格高昂的随钻测井仪器,实现了对钻压和转速等钻进参数的优化。结果表明,钻进参数优化软件V1.0能够为钻井现场服务,指导现场施工。