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钻井工程中随钻地层压力监测技术的应用

石油和化工设备 2022年第3期25卷 122-124页

作者：王方彬中石油集团川庆钻探工程有限公司国际工程公司四川成都610051

在概述川西地区深层油井勘探开发特征的基础上,分析了dc指数法和Sigma监测法的测算原理,并对两种方法在川西地区DY1#预探井随钻地层压力监测中的应用进行分析比较。结果表明,两种方法对川西地区油井勘探开发中随钻地层压力监测均较为适... 详细信息

在概述川西地区深层油井勘探开发特征的基础上,分析了dc指数法和Sigma监测法的测算原理,并对两种方法在川西地区DY1#预探井随钻地层压力监测中的应用进行分析比较。结果表明,两种方法对川西地区油井勘探开发中随钻地层压力监测均较为适用,并能为异常地层压力测算及钻井液密度的合理设计提供方法指导;而dc指数法的预测精度明显优于Sigma监测法。

关键词：钻井工程随钻监测地层压力

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欠平衡钻井随钻储层监测评价技术研究

钻采工艺 2011年第4期34卷 1-4页

作者：孟英峰李皋陈一健李永杰朱宽亮徐小峰油气藏地质及开发工程国家重点实验室·西南石油大学 CNPC欠平衡钻井重点研究室冀东油田公司钻采工艺研究院

通过对储层欠平衡钻井过程中流体、压力及各项钻井参数的随钻监测和实时解释评价,可以实时获得储层的多项特征参数并综合判断井筒工况条件。为此,首先研究了储层欠平衡钻井随钻监测原理及流体、压力、钻井参数和钻井液监测的系统组成,... 详细信息

通过对储层欠平衡钻井过程中流体、压力及各项钻井参数的随钻监测和实时解释评价,可以实时获得储层的多项特征参数并综合判断井筒工况条件。为此,首先研究了储层欠平衡钻井随钻监测原理及流体、压力、钻井参数和钻井液监测的系统组成,然后研究了井筒压力、地层压力、储层产能、井筒欠平衡状况评价的基本原理和方法,最后探讨了该项技术在欠平衡钻MRC井、欠平衡钻井安全监测与风险控制,及欠平衡钻井随钻完井决策等方面的应用。研究结果表明,欠平衡钻井随钻储层监测评价技术有助于准确快速识别评价产层、判断欠平衡钻井条件和井下复杂,提高欠平衡钻井工艺水平和综合效益,具有良好的应用前景。

关键词：欠平衡钻井随钻监测储层评价地层压力测试

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气体钻井过程中地层出水的微波随钻监测方法

石油天然气学报 2014年第5期36卷 93-96+6页

作者：刘清友包凯任文希油气藏地质及开发工程国家重点实验室(西南石油大学)

针对目前气体钻井过程中地层出水预测方法不够完善,往往导致预测结果滞后,尤其是在刚钻遇水层或地层微量出水时难以准确判断井下出水状况,提出了一种基于微波技术的随钻监测气体钻井地层出水的新方法,依据微波谐振腔的微扰原理,通过测... 详细信息

针对目前气体钻井过程中地层出水预测方法不够完善,往往导致预测结果滞后,尤其是在刚钻遇水层或地层微量出水时难以准确判断井下出水状况,提出了一种基于微波技术的随钻监测气体钻井地层出水的新方法,依据微波谐振腔的微扰原理,通过测量微波谐振腔的谐振频率偏移,以实现对空气钻井过程中返出气体湿度的连续在线监测,并根据气体钻井现场工况,对微波谐振腔传感器进行优化设计。室内模拟试验表明,该项监测技术测量结果同实际值基本相符,误差约为7%,且具有灵敏、连续及操作方便等优点,能够及时有效地反映返出气体的湿度变化,表明提出的监测技术是可靠的,且具有一定的现场参考价值。

关键词：气体钻井地层出水微波技术随钻监测试验研究

下部钻具组合横向振动随钻监测与参数优化研究

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下部钻具组合横向振动随钻监测与参数优化研究

作者：张佳伟中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

钻柱失效是钻井严重事故之一,钻柱振动作为钻柱失效的主要原因,包括钻柱的纵向、横向及扭转等振动形式,其中钻柱横向振动多发生下部钻具组合上且是最具破坏力和最复杂的振动,研究下部钻具组合的横向振动机理并实现随钻横向振动监测与参... 详细信息

钻柱失效是钻井严重事故之一,钻柱振动作为钻柱失效的主要原因,包括钻柱的纵向、横向及扭转等振动形式,其中钻柱横向振动多发生下部钻具组合上且是最具破坏力和最复杂的振动,研究下部钻具组合的横向振动机理并实现随钻横向振动监测与参数优化对于降低钻井风险、提高机械钻速等具有实际意义。采用理论分析与现场试验相结合的方法,研究了直井中下部钻具组合在指定外激励条件下的状态矢量响应特征:基于线性叠加方法和欧拉伯努利梁理论建立了适用于直井钻进的频率域下、单自由度和有阻尼条件下的下部钻具组合受迫振动质量分布模型,并将二维钻柱模型扩展到三维钻柱模型;同时基于牛顿动力学微分方程与欧拉伯努利梁理论建立了适用于直井钻进的频率域下、单自由度和有阻尼条件下的下部钻具组合受迫振动集中参数模型。在给定外激励条件下,基于所建立的数学模型并利用MATLAB编程获得了下部钻具组合的状态矢量分布规律,通过比较相同外激励条件下不同下部钻具组合的状态矢量响应程度,实现钻前下部钻具组合的对比及优选;通过控制变量法改变钻井参数实现了钻前下部钻具组合中钻柱失效高风险区域识别;基于获得的状态矢量参数(位移、倾角、弯矩、剪切力)形成了横向振动强度评价指数(LSE),并利用井下存储式振动测量短节的现场试验完成了对所建立数学模型的对比与校核,对比结果显示直井中正常钻进时下部钻具组合的横向振动强度是影响钻头破岩机械比能和机械钻速的主要因素,且模型计算结果与测量结果基本相符,验证了模型对直井中下部钻具组合横向振动强度的预测精度;基于提出的下部钻具组合横向振动强度评价指数(LSE)形成了一套横向振动随钻控制与优化流程,并通过现场试验验证了下部钻具组合横向振动强度随钻监测与优化流程的适用性,对钻井现场评价与降低下部钻具组合的横向振动强度具有指导意义。

关键词：钻柱力学下部钻具组合横向振动随钻监测

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随钻监测技术在气体钻井中的应用

海洋石油 2008年第4期28卷 87-90页

作者：朱礼平卫亚明冯靓刘绘新李永杰中国石油化工股份有限公司西南油气分公司工程技术研究院四川德阳618000 中国石油长庆油田分公司第一采气厂陕西靖边718500 中国石油冀东油田分公司勘探开发研究院河北唐山063004 西南石油大学石油工程学院四川成都610500

气体钻井是近年来兴起的一种实用钻井技术,具有保护油气产层、提高钻速、缩短建井周期及处理井漏事故等优点,应用范围越来越广泛。与常规钻井液钻井相比,气体钻井是单向循环,使用气体作为循环介质来携带岩屑、清洗井眼,使得现有录井监... 详细信息

气体钻井是近年来兴起的一种实用钻井技术,具有保护油气产层、提高钻速、缩短建井周期及处理井漏事故等优点,应用范围越来越广泛。与常规钻井液钻井相比,气体钻井是单向循环,使用气体作为循环介质来携带岩屑、清洗井眼,使得现有录井监测系统还不能满足气体钻井现场参数监测需要,易出现钻具失效、井下燃爆、地层出水及井壁坍塌等复杂钻井问题,影响气体钻井的安全性。基于井下燃爆理论和监测监控系统技术,开展了随钻监测基本原理研究,形成了UBD气体监测系统及分析技术;通过在多口井气体钻井现场服务,验证了气体监测系统及分析技术的合理性和实用性,为安全顺利实施气体钻井提供了有力的技术支持。

关键词：气体钻井欠平衡钻井随钻监测井下燃爆地层出水

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随钻井斜监测预警系统研究

石油机械 2011年第3期39卷 47-49,95页

作者：于小波杨超大庆钻探工程公司钻井工程技术研究院

针对目前油田所用的测斜仪已不能完全满足深井钻井工艺要求的问题,研制了随钻井斜监测预警系统。该系统包括井斜测量工具和地面接收仪器2大部分,可根据不同井深的井斜角度要求进行随钻监测,对井斜角度起到预警作用。该系统中的井斜测量... 详细信息

针对目前油田所用的测斜仪已不能完全满足深井钻井工艺要求的问题,研制了随钻井斜监测预警系统。该系统包括井斜测量工具和地面接收仪器2大部分,可根据不同井深的井斜角度要求进行随钻监测,对井斜角度起到预警作用。该系统中的井斜测量工具为机械液压式结构,结构简单,适用性强,可降低测斜强度,提高测斜的工作效率,缩短钻井周期。试验及应用表明,该系统能够实现随钻测斜,耐高温且安全可靠,对降低测斜工作强度、提高井身质量和降低钻井成本等有着十分显著的效果。

关键词：机械测斜随钻监测井斜测量预警

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随钻振动和冲击参数监测在钻井过程中的应用

断块油气田 2015年第1期22卷 113-115页

作者：吴斌吴丰李建龙梁宇涛马兰英中国石油集团渤海钻探工程有限公司定向井分公司天津300457 中国地质大学(北京)能源学院北京100083 中国石化中原油田分公司天然气产销厂河南濮阳457061

在钻井过程中,受振动和冲击的影响,井下钻具尤其是钻头和底部钻具组合极易损坏,因此可通过监测随钻振动和冲击参数实现对井底钻具状态的监测。通过在随钻测量仪器上增加三轴应力传感器和扭矩传感器,可以监测井底钻具的轴向冲击、径向振... 详细信息

在钻井过程中,受振动和冲击的影响,井下钻具尤其是钻头和底部钻具组合极易损坏,因此可通过监测随钻振动和冲击参数实现对井底钻具状态的监测。通过在随钻测量仪器上增加三轴应力传感器和扭矩传感器,可以监测井底钻具的轴向冲击、径向振动和扭矩变化,并利用随钻测量仪器的脉冲信号将这些信息及时反馈到地面,以便调整钻进参数。文中介绍了随钻振动和冲击参数监测的原理和工作模式,总结了海外与西方公司合作的2口井的施工实践。现场实际应用表明,这项技术可用于判断井下复杂情况,并根据实时监测数据对钻进参数进行及时调整,有效地防止钻具疲劳破损及钻具落井事故的发生。

关键词：随钻监测振动冲击定向井

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气体钻井随钻安全监测技术研究

气体钻井随钻安全监测技术研究

作者：张林西南石油大学

学位级别：硕士

气体钻井以气体作为钻井循环介质,能大幅提高机械钻速,加快钻井工程作业进度,但当前气体钻井钻前风险预测主要依靠邻井地层资料、实钻资料,开展井壁稳定性评价为主,手段较为单一,尽管国内外针对气体钻井井下风险做了大量研究,但研究主... 详细信息

气体钻井以气体作为钻井循环介质,能大幅提高机械钻速,加快钻井工程作业进度,但当前气体钻井钻前风险预测主要依靠邻井地层资料、实钻资料,开展井壁稳定性评价为主,手段较为单一,尽管国内外针对气体钻井井下风险做了大量研究,但研究主要集中于地层出水、地层产气及其井壁失稳问题,缺乏对钻井区域的综合信息(大量的历史数据)进行有效整合;实钻过程中的井下复杂工况判断主要依靠作业人员的看、听为主,以及返出流体监测情况,具有较强的主观性和滞后性,缺乏对事发前显示征兆的量化判断、客观分析,没有预警功能。随着气体钻井技术的应用不断扩展需要建立一套集钻前风险预测、随钻复杂工况预警识别为一体的气体钻井随钻安全监测技术,对井下复杂工况进行实时监控、预警。为此,本文主要开展了以下研究:(1)气体钻井井下风险研究。对气体钻井井下风险产生的机理进行深入分析,重点揭示气体钻井井下风险发生的原因、表征参数及其之间的内在联系。(2)气体钻井井下风险预警模型的建立。包括对样本参数预测计算模型的建立以及复杂工况预警模型的建立。(3)气体钻井随钻安全监测软件研制。结合气体钻井井下风险表征参数响应特征研制一套适用于气体钻井随钻监测软件,该软件集气体钻井井下风险数据采集、安全预警于一体,能最大限度的预防、监测气体钻井井下风险。最终通过建立的气体钻井井下安全随钻监测预警模型,研制成功了气体钻井专家分析系统及基于人工神经网络的异常情况随钻监测软件并在现场多口井成功应用。气体钻井随钻安全监测技术研究对提高气体钻井作业安全系数具有重要意义,有效丰富了气体钻井安全预警监测手段,值得进一步推广应用。

关键词：气体钻井随钻监测井下风险模型

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随钻地层压力监测技术在钻井工程上的应用

随钻地层压力监测技术在钻井工程上的应用

作者：林炳龙东北石油大学

学位级别：硕士

对于海上深水及超深水钻井而言,周密详尽的钻前地层压力预测和钻进中的实时孔隙压力监测是钻井作业成功的技术基础。钻井工程方面对于现场是否能正确评价所钻地层的孔隙压力有着急切的技术需求,故而及时做好所钻地层的孔隙压力评价,对... 详细信息

对于海上深水及超深水钻井而言,周密详尽的钻前地层压力预测和钻进中的实时孔隙压力监测是钻井作业成功的技术基础。钻井工程方面对于现场是否能正确评价所钻地层的孔隙压力有着急切的技术需求,故而及时做好所钻地层的孔隙压力评价,对于修正钻前预测的误差、规避钻探风险等方面有着积极的现实意义。本课题研究了随钻地层压力监测技术的现场实现方法,对深水环境下随钻地层压力监测的特点和影响因素进行了分析总结。通过对FNY35-2区块的地层压力分析,更新了对该区块地层压力的认识,解决了工程井垮问题。通过对M12-2区块地压力分析,优化了钻井液密度和井身结构,预判了钻头下方压力趋势,规避了钻探风险。本课题使用的法国地质公司的PreVue地层压力实时监测系统是一套十分成熟稳定的地层压力评价系统,界面友善,操作灵活,模式齐全,是实时评价地层压力的有力助手,在珠江口盆地FNY区块和琼东南盆地M12-2区块的作业中发挥了积极的作用。由PreVue系统评价的地层压力监测值与完钻电缆测压值吻合良好。

关键词：地层压力随钻监测南海