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水平井岩屑流量预测模型研究及应用

石油工业技术监督 2022年第10期38卷 15-19页

作者：王学强王翔雷银陈轶林徐煜中国石油西南油气田分公司工程技术监督中心四川成都610051 中国石油西南油气田分公司工程技术处四川成都610051

钻井过程中钻井液携带岩屑返出,为了监测井眼清洁情况,减少因井眼不清洁造成钻头泥包、井壁坍塌、卡钻、漏失等复杂钻井事故,影响钻井施工,因此需要实时、连续监测钻井返出岩屑数据。然而由于岩屑计量装置发生仪器失效或者采集数据包丢... 详细信息

钻井过程中钻井液携带岩屑返出,为了监测井眼清洁情况,减少因井眼不清洁造成钻头泥包、井壁坍塌、卡钻、漏失等复杂钻井事故,影响钻井施工,因此需要实时、连续监测钻井返出岩屑数据。然而由于岩屑计量装置发生仪器失效或者采集数据包丢失时,引发岩屑数据不完整与不连续的问题,为井眼清洁监测带来了挑战。为此研究对比了3种岩屑流量计量预测模型,解决了由于岩屑称重装置失效或采集数据包丢失造成数据异常的问题,为减少非生产时间、井眼清洁监测与评价提供了可靠的手段。

关键词：井眼清洁岩屑称重岩屑流量 BP神经网络预测模型

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岩屑流量测量装置发展现状及前景展望

录井工程 2021年第2期32卷 6-10页

作者：任忠宏刘晓晨万康周见果杨丽张明和袁津华宁文斌李晨中国石油渤海钻探第一录井公司设备物资管理中心(计量站) 天津市300280 中国石油渤海钻探第一录井公司中国石油渤海钻探职工教育培训中心中国石油渤海钻探泥浆技术服务分公司中国石油大港油田公司第五采油厂

钻井井眼的清洁程度是影响钻井施工作业安全和钻井时效的重要因素之一。通过研发岩屑流量测量装置,实时测量从井筒上返至地面的岩屑流量,与钻井理论计算产生的岩屑量进行比较,不但可以监测井眼的清洁程度,同时还可以初步判断不同地层的... 详细信息

钻井井眼的清洁程度是影响钻井施工作业安全和钻井时效的重要因素之一。通过研发岩屑流量测量装置,实时测量从井筒上返至地面的岩屑流量,与钻井理论计算产生的岩屑量进行比较,不但可以监测井眼的清洁程度,同时还可以初步判断不同地层的井径情况。岩屑流量测量装置在石油勘探开发领域的应用,有利于提高钻井施工作业现场工作效率,降低钻井施工作业过程中的风险,弥补目前录井技术无法解决的难题,具有广泛的应用前景。国内中国电子科技集团公司第二十二研究所研发的无线岩屑流量测量装置已具备工业应用水平;国际上该技术比较成熟的公司有Geolog公司、Schlumberger公司,并且都开发了相应的岩屑流量测量装置,技术比较成熟,并作为一项单独的业务为客户提供技术服务。随着国内外该项装置技术的不断完善,成功应用案例不断增加,该装置技术的优势会不断突显,并向智能化、无线技术、网络技术、标准化、模块化方向发展,其推广应用空间巨大。

关键词：施工安全钻井时效测量岩屑流量井眼清洁

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无线岩屑流量测量装置研制与现场实验

录井工程 2018年第4期29卷 66-69,102页

作者：肖敬涛任忠宏王强崔中峰李炎峰李富凯胡丰波中国电子科技集团公司第二十二研究所中国石油渤海钻探第一录井公司

在钻井施工特别是大斜度井、水平井钻井施工作业过程中,井眼的清洁情况是影响钻井施工安全和钻井时效的重要因素。通过实时测量上返岩屑流量并与理论计算岩屑量进行比较,可以监测井眼的清洁情况,为此亟需研制无线岩屑流量测量装置。基... 详细信息

在钻井施工特别是大斜度井、水平井钻井施工作业过程中,井眼的清洁情况是影响钻井施工安全和钻井时效的重要因素。通过实时测量上返岩屑流量并与理论计算岩屑量进行比较,可以监测井眼的清洁情况,为此亟需研制无线岩屑流量测量装置。基于其设计思路和测量原理,阐述了无线岩屑流量测量装置的测量单元、无线通信单元、监测软件等组成部分的功能,利用研制的工程样机在现场进行了测量试验。结果表明,该装置能对岩屑流量进行在线监测,通过对岩屑流量数据的监测,可帮助钻井工程师优化钻井施工作业,提高钻井效率,降低钻井施工作业风险和成本。

关键词：无线岩屑流量测量井眼清洁钻井时效无线监测

基于音频信号的气体钻井返出岩屑量监测方法研究

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石油钻探技术 2017年第3期45卷 121-126页

作者：夏文鹤潘硕孟英峰李永杰西南石油大学电气信息学院四川成都610500 西南石油大学石油与天然气工程学院四川成都610500

为了监测钻井过程中的井壁坍塌、井底岩爆等井下工况信息,进行了基于音频信号的气体钻井返出岩屑量监测方法研究。该方法利用音频采集系统采集返出岩屑在排砂管中运移所产生的音频信号,根据短时能量确定声音段的起止点并计算特征参数,... 详细信息

为了监测钻井过程中的井壁坍塌、井底岩爆等井下工况信息,进行了基于音频信号的气体钻井返出岩屑量监测方法研究。该方法利用音频采集系统采集返出岩屑在排砂管中运移所产生的音频信号,根据短时能量确定声音段的起止点并计算特征参数,建立声音的特征参数库,再利用神经网络算法排除干扰声音,然后分析排砂管内不同大小岩屑的声音特征,利用动态时间弯折算法识别岩屑的大小,计算岩屑流量,进而判断气体钻井携岩状态及井下工况。双探7井现场试验结果表明,该方法对干扰声音的分类成功率达到96.8%,对不同粒径岩屑的识别率达到85.0%。研究结果表明,基于音频信号的气体钻井返出岩屑量监测方法可以监测返出岩屑流量变化情况,有效判断气体钻井的井下工况,从而降低气体钻井作业风险。

关键词：气体钻井岩屑流量音频信号神经网络

钻井岩屑动态称重系统设计与精度影响因素分析

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钻井岩屑动态称重系统设计与精度影响因素分析

作者：苗月超杭州电子科技大学

学位级别：硕士

在石油钻井行业中,传统的录井技术根据上返钻井液携带的油气信息来判识和发现油气层。该技术难以对井下的油气进行实时性检测和定量化分析,制约着随钻测量的发展。岩屑录井技术通过对钻井岩屑的收集、分析、描述来综合评价井下的钻探情... 详细信息

在石油钻井行业中,传统的录井技术根据上返钻井液携带的油气信息来判识和发现油气层。该技术难以对井下的油气进行实时性检测和定量化分析,制约着随钻测量的发展。岩屑录井技术通过对钻井岩屑的收集、分析、描述来综合评价井下的钻探情况、井眼的净化程度以及井下的油气藏信息。目前,国内外的油田技术服务公司逐渐开展了岩屑称重技术与装置的相关研究,目标是在钻井平台上安装岩屑称重装置,来实现对钻井岩屑的动态称重,辅助随钻测量系统安全可靠工作。称重过程需要依靠钻井岩屑动态称重系统实现,其工作效果直接影响到录井工作的正常进行,开展有关钻井岩屑动态称重装置的设计与研究工作具有重要的现实意义。为此,本论文开展了钻井岩屑动态称重系统的设计与称重精度影响因素分析,以期实现井场岩屑动态称重等多项功能及工作流程,完成岩屑动态称重原理设计方案的可行性验证。本文首先介绍了论文的研究背景及意义,综述了钻井岩屑动态称重技术的国内外研究现状,针对目前研究现状存在的问题,提出了论文研究的主要内容。然后,通过对钻井岩屑动态称重系统设计方案的对比分析,确定了系统的总体设计方案,包括系统的基本组成和工作流程。其次,分析了动态称重系统的精度影响因素,包括系统软硬件对精度的影响,主要是称重传感器的分析与选型、传感器的分布与数量等精度影响因素,驱动电机的选型和电机转速对精度的影响,以及设计的岩屑收集装置对精度的影响分析。系统软件的设计,包括系统人机交互界面的设计、岩屑数据的处理方法以及数据库的设计,使得该软件能够完成称重传感器的数据接收、岩屑数据的动态显示、数据的量化处理及计算、系统各钻井参数的标定及基于数据库的访问、查询、统计等功能。最后,搭建了钻井岩屑动态称重装置的实验平台,拟定了合理的实验流程,并模拟了井场的作业环境,开展了钻井岩屑动态称重系统的性能实验及精度影响实验,验证了设计方案的可行性。

关键词：石油勘探钻井岩屑岩屑流量动态称重称重精度误差分析

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水平井岩屑体积平衡计算方法研究与应用

录井工程 2019年第1期30卷 13-16,136页

作者：曾永文王东生张继军张良中国石油长城钻探工程有限公司录井公司

水平井的水平段由于岩屑重力效应及钻具偏心严重,产生的岩屑或掉块极易滞留环空,导致井眼清洁不良和井壁失稳问题,严重影响井下安全。为了实现水平井施工现场井眼清洁定量化监测与分析,设计了一种井场岩屑流量测量装置,研究水平井岩屑... 详细信息

水平井的水平段由于岩屑重力效应及钻具偏心严重,产生的岩屑或掉块极易滞留环空,导致井眼清洁不良和井壁失稳问题,严重影响井下安全。为了实现水平井施工现场井眼清洁定量化监测与分析,设计了一种井场岩屑流量测量装置,研究水平井岩屑体积平衡计算方法,建立水平井岩屑体积平衡分析流程,实现水平井钻进过程岩屑体积随钻跟踪。现场应用表明,利用水平井岩屑体积平衡计算方法可以帮助定量评价井眼清洁异常情况,通过施工优化,提高井眼清洁程度,降低卡钻风险。

关键词：井眼清洁岩屑体积平衡井壁失稳岩屑流量掉块卡钻