水平钻井综合数据采集处理系统设计与实现

水平井钻井一直是国外各大油气田促进油气勘探开发的主要手段之一。为了保证整个钻井过程安全顺利,同时减小施工过程对油气层的污染保护油气藏,必须实时采集和处理钻井过程的各项参数,从而作出科学的分析处理,制定合理的钻井措施。本文介绍了钻井参数综合采集处理系统子系统的设计和解决的技术关键。     

地质力学特征评价新方法在导向钻井优化中的应用

针对常规导向钻井技术在适用范围、预测能力与运行成本等方面的局限性,在考察岩石物理及力学参数和地球物理信息之间定量关系的基础上,将地震反演、地质统计、地震属性分析、岩石力学方法与钻井工程实际需求密切结合,提出地质力学特征评价新方法,基于其对导向钻井系统进行优化。新技术以常规地震和测井资料为基础,充分结合钻井、录井等实钻信息,钻前建立地质力学初始模型用于钻井设计,钻进过程中参考实钻资料随钻修正并更新钻前模型用于钻井工艺实时优化,其关键环节是准确预测钻头前方待钻地层的强度、地应力、孔隙压力、坍塌压力、破裂压力等力学参数。以井壁稳定预测及其工程运用为重点,论述导向钻井优化中岩石力学理论和地球物理算法结合运用的思路与技术流程,将该方法在西南、西北复杂探区进行应用。现场应用表明,优化的导向钻井系统可以达到理想的参数预测精度与工艺优化效果,指导安全、优质、快速、低成本钻井的能力得到了提高。     

面向对象的钻井实时计算系统

针对钻井实时计算具有实时性、确定性功能分布、系统复杂性等特点，利用传统的面向对象程序设计工具，构成了满足实时计算要求的钻井实时计算系统．该系统对外部物理过程的状态进行监视．按照一定的数学模型或经验模型进行计算或推理，并根据计算结果或推理结果作出相应的决策，以实现预定的目标．该技术已用于塔里木油田研制的钻井实时监测系统中．完成了该项目所要求的钻井参数的实时采集、实时传输、实时显示、打印、报警、钻井参数入库等功能．     

气举反循环技术在石油钻井中的适应性分析

气举反循环技术已广泛应用于地热、水井、地质勘探等领域,表现出了良好的防漏效果。将气举反循环技术应用到石油钻井中,可有效降低浅表易漏地层的漏失风险,实现钻井提速提效的目的。从设备配套与工艺流程角度评价了气举反循环技术与石油钻井技术的差异性,优化了配套设备,设计了正反循环切换系统;并开展了现场试验。试验结果验证了该技术在石油钻井领域的适用性,为气举反循环技术在石油钻井中的推广应用奠定基础。     

石油钻井自动化技术探索

自动化钻井是20世纪90年代和21世纪世界钻井的重大发展方向。自动化钻井的发展方向是闭环钻井、、所谓闭环钻井，就是依靠传感器测量钻井过程中的各种参数，依靠计算机与人工智能技术获取数据，并进行解释和发出指令、最终由自动设备按指令进行操作，变成一种无人操作的闭环自动控制系统进行钻井。它的主要优点是：保证钻井安全,提高钻井效率，节省钻井时间，优化钻井过程，从而获得更好的经济效益。     

基于Internet的异地实时钻井状态监测系统

在钻井工程实时多参数监测系统的基础上，研究开发了一套新的基于Internet的异地实时钻井状态监测系统。该系统可以通过Internet对钻井现场进行远程监测，异地获得现场基础数据。这样，可以充分利用异地的技术资源和专家资源解决井队技术力量弱的问题，实现远程监测，远程指导和远程管理。该系统利用当今流行的网络技术和数据管理技术，应用SAP和Java等作为开发工具，解决了数据实时传送和实时显示的关键技术问题，为钻井过程监测提供了一种新的方法。     

丛式钻井防碰预警系统测量模型的建立

为防止丛式钻井碰撞事故的发生,设计了丛式钻井防碰预警系统。系统的测量模型是根据弹性波的球面扩散和衰减吸收理论进行研究,通过实时检测成井中振动信号的方法进行数据处理,从而分析判断故障发生的可能性并及时预警。结果表明,建立的测量模型应用于丛式钻井防碰预警系统,很好地解决了丛式钻井中的安全生产问题,提高了钻井效率。     

综合录井系统软件的开发

研制并开发了实时联机，实时监控和脱机处理一整套综合录井系统软件，该系统通过采集现场的模拟信号与数字信号，实时监测钻井参数和油气显示情况。     

移动式钻井平台冬季海上作业安全风险分析

目前国内设计的移动式钻井平台多为无冰期作业,由于海洋石油开发的要求,部分钻井平台需在冬季开展海上钻井作业。从移动式钻井平台冬季海上钻井作业特点出发,采用系统性的安全分析方法,可以得出钻井平台冬季海上钻井作业的风险因素,并从设施设备维护、钻井作业、安全管理制度等方面为移动式钻井平台冬季海上钻井作业提出安全风险防护建议,研究结果可以为移动式钻井平台冬季钻井作业提供安全支持。     

现场钻井监督的执行力分析

为了实现钻井企业的综合效益的提升,需要做好钻井施工行为的规范,比如钻井监督环节、钻井施工控制管理环节等,这对钻井企业的健康可持续发展是非常必要的。随着市场经济体制的不断健全,社会对于钻井企业的要求更加的严格,由于是对其钻井施工行为的要求。通过对钻井监督系统的优化,可以有效降低日常钻井安全事故发生率的降低,保障其钻井监督工作的稳定运行,稳定钻井运作的环境。     

钻井实时监控技术研究

本文基于笔者多年从事综合录井技术应用的相关工作经验,以钻井实时监控技术为研究对象,探讨了地层压力实时监控、钻头工况的实时监控和钻井事故的实时监控方法,全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华,相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借整意义.     

控压钻井技术在伊朗雅达油田S03井的应用

伊朗雅达油田多口井钻遇活跃沥青侵害问题,由于活跃沥青层分布规律不明、井间地层压力差异大、活跃沥青黏稠、易出现涌漏复杂等,给钻井施工带来极大挑战。根据对活跃沥青层地质特征认识、钻井工程施工难点分析和置换性涌漏室内模拟实验结论,形成了优化井身结构、优化钻井液性能措施的控压钻井强行钻进方案。在雅达油田S03井进行现场应用,同比邻井相同井段作业周期缩短39%,节约了钻井液消耗量,为雅达油田解决活跃沥青侵害提供了技术手段,具有推广应用价值。     

VIGILANCE录井仪输出信息转贮处理的设计与实现

VIGILANCE综合录井仪是我国广泛用于钻井过程中实时录井和监测的系统,但由于它是一种自封闭式的系统,其输出难于二次开发利用.本文介绍了如何利用一台通用型微机对VIGILANCE的输出信息进行转贮与处理,既能将其主要的钻井参数实时地传输给司钻台供显示报警,又能将全部录井信息转贮到微机磁盘以供二次开发利用.     

水平井钻头上下倾钻进方向及位置的实时确定

确定钻头上下倾钻进方向及其在目标层中的位置是水平井地质导向钻井中的一个重要问题。介绍一种基于MWD和LWD测量信息实时确定水平井钻井中钻头上下倾钻进方向及其在目标层中位置的实用方法。该法从地质导向几何理论出发,根据井眼轨迹上相邻两点连线到水平线的夹角与地层倾角的关系有效地判断与调整钻头的上行下行钻进方向,同时通过求取钻头离目标层顶界的距离h或对比随钻测井曲线与邻井电缆测井曲线来确定钻头在目标层中的位置。将该法应用于XJMB油田3口水平井的实时钻井中,明显地提高了地质导向钻井的能力,取得了良好的随钻跟踪地质目标效果。     

基于 CAN 总线的电动钻井通信系统

针对CAN总线技术特点,设计了基于AT90CAN32-15AZ芯片的电动钻井通信系统,完成了系统通信平台的硬件设计和软件设计.测试结果表明,系统能实现在复杂环境中的数据传输以及发送控制命令等,达到了钻井通信过程中数据通信的稳定性和实时性要求.本系统可以提高钻井效率,降低钻井成本,并能提高钻井作业的自动化程度和数据可信度.     

普光气田钻井井身结构优化设计及管材优选技术

普光气田是我国迄今发现的最大的高酸性整装气田,但由于其地质环境异常复杂,目的层深且存在“斜、塌、喷、漏、硬、毒”等世界级工程技术难题,钻井难度大且风险高。分析了普光气田复杂的地质特点,提出了井身结构优化设计和管材优选思路。根据开发认识的加深及要求论述了4种相应井身结构优化方案,介绍了应用效果并作了相应分析。通过井身结构优化设计实现了用尽可能少的套管程序封隔地层的必封点,提供尽可能大的完井井眼,以保证固井质量和满足高产需求,从而最终实现安全、经济的开发目的。     

钻井井下事故诊断和预测专家系统开发工具的实现与使用

DTDP是一种用于建造钻井井下事故诊断和预测专家系统的开发工具。本文介绍了DTDP的设计和实现,以及如何利用DPDT建造知识序开发新的专家系统。     

DPMS钻井工程参数实时监测系统

基于虚拟仪器技术的DPMS钻井工程参数实时监测系统,将各种先进成熟的测量、处理和解释技术综合应用到钻井作业参数的实时动态监测,直测参数和派生参数多达50个,全面提升了钻井过程监测的技术水平,为保证钻井作业质量,进度和安全,提高科学分析和管理决策水平创适了条件。本文重点介绍了系统的构成,功能与特点,监测参数与类型,软件设计等关键技术,可直接移植到其它领域和各种参数监测的工业现场。     

低压欠平衡钻井—勘探钻井技术发展新动向(待续)

从世界石油经济和供求前景分析出发,得到了石油工业上游领域必须重视难拿储量、重视改造挖潜、重视增产增效、重视提高探井水平的结论。从这些必须要重视的技术领域出发,分析了地质特点、储层特点和经济技术特点,指出了完成这些艰巨任务必须要采用低压欠平衡钻井技术。最后介绍了国外低压欠平衡钻井技术发展的现状及存在问题,结合西南石油学院近7年的储备研究成果,介绍了我国低压欠平衡钻井技术发展的重点和方向。     

涡轮钻井技术发展现状

本文概括了涡轮钻具和涡轮钻井技术的当代成就和发展前景。石油与天然气钻井正由陆地浅层向深层位及近海区发展,定向井、丛式井钻井日益普遍。在开发应用新技术方面,耐高转速、长寿命的PDC钻头和传递高质量信息的随钻随测技术日益普及。所有这些都为发展高速大功率井下动力涡轮钻井和连续控制井眼轨迹定向钻井技术提供了必要性和可能性。目前,涡轮/PDC钻井经济效益显著。“可控直井涡轮钻具井下控制造斜”为连续控制井眼轨迹定向钻井提供了理想的方法,不仅大大增加了定向钻井速度,降低了每米钻井成本,而且为优化钻井和实现钻井作业自动化创造了良好的条件。