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钻井液溢漏自动监测报警系统的研制与应用

石油和化工设备 2024年第2期27卷 175-177页

作者：谭晓鹏中国石油大庆钻探工程公司钻井工程技术研究院大庆市163000

为了在钻井施工中尽早的发现井下溢流或钻井液漏失,研发了钻井液溢漏自动监测报警系统。该自动监测报警系统主要由泥浆泵监测单元,出口泥浆流量测量单元,信号发射、接收单元、监测数据处理、显示单元组成。其中出口泥浆流量测量采用非... 详细信息

为了在钻井施工中尽早的发现井下溢流或钻井液漏失,研发了钻井液溢漏自动监测报警系统。该自动监测报警系统主要由泥浆泵监测单元,出口泥浆流量测量单元,信号发射、接收单元、监测数据处理、显示单元组成。其中出口泥浆流量测量采用非满管流量计计量流量,非满管流量计可以实时、精准的计量钻井泥浆从井筒返出的流量。钻井液溢漏自动监测报警系统室内模拟试验和现场试验表明,该系统在使用过程中无线信号传输稳定,计量准确,监测软件界面简洁直观,操作简便,达到了预期设计目标。

关键词：钻井液溢流漏失流量监测

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调整井控压钻井专用旋转防喷器的研制

石油和化工设备 2024年第1期27卷 122-126页

作者：窦金永于成龙马晓伟齐悦张振华许明朋大庆钻探工程公司钻井工程技术研究院大庆钻探工程公司钻井二公司大庆163413

为了满足调整井控压钻井低成本推广需要,研制了一种专用旋转防喷器,其功能完善、结构紧凑,整机高度仅为840mm,满足15钻机或常规30钻机实施调整井控压钻井的需求。本文详述了该装备的组成和工作原理,介绍了该装备的技术特点,对同类设备... 详细信息

为了满足调整井控压钻井低成本推广需要,研制了一种专用旋转防喷器,其功能完善、结构紧凑,整机高度仅为840mm,满足15钻机或常规30钻机实施调整井控压钻井的需求。本文详述了该装备的组成和工作原理,介绍了该装备的技术特点,对同类设备的研发具有一定的指导意义。

关键词：调整井控压钻井旋转防喷器

页岩储层钻井液-压裂液复合损害机理及保护对策

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石油勘探与开发 2024年第2期51卷 380-388页

作者：孙金声许成元康毅力经浩然张洁杨斌游利军张瀚奭龙一夫中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 中国石油集团工程技术研究院有限公司北京102206 西南石油大学油气藏地质及开发工程全国重点实验室成都610500 成都理工大学能源学院成都610059

为了分析钻井液与压裂液复合作用导致的储层损害,考虑油基钻井液侵蚀页岩矿物诱发的裂缝延伸,建立钻井液动态侵入深度预测方法,评价页岩裂缝面力学性质弱化、裂缝闭合与岩粉堵塞导致的天然/水力裂缝损害,提出钻井液-压裂液复合作用储层... 详细信息

为了分析钻井液与压裂液复合作用导致的储层损害,考虑油基钻井液侵蚀页岩矿物诱发的裂缝延伸,建立钻井液动态侵入深度预测方法,评价页岩裂缝面力学性质弱化、裂缝闭合与岩粉堵塞导致的天然/水力裂缝损害,提出钻井液-压裂液复合作用储层损害模式,揭示页岩油气层钻完井损害机理并提出保护对策。研究表明,钻开储层过程中,钻井液通过页岩诱导裂缝和天然裂缝深度侵入储层,侵蚀页岩矿物并导致侵入带页岩力学性质普遍弱化;水力压裂过程中,钻井液-压裂液复合作用进一步弱化页岩力学性质,导致生产过程裂缝更易闭合并发生岩粉脱落,诱发天然/水力裂缝应力敏感损害和固相堵塞损害,造成钻井液-压裂液复合作用带裂缝导流能力大幅降低,制约页岩油气井高产稳产。提出了防塌防漏加速储层段钻进、化学成膜防止页岩裂缝面力学性质弱化、强化页岩裂缝封堵减少钻井液侵入范围、优化压裂液体系保护裂缝导流能力的页岩储层保护对策。

关键词：页岩油气钻井液压裂液应力敏感固相堵塞储层损害储层保护

同方期刊数据库

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机械比能法在庆玉1井钻井参数优化中的应用

石油和化工设备 2024年第7期27卷 165-169,160页

作者：朱明坤宋瑞宏杨永祥张海涛马晓伟大庆油田钻探工程公司钻井工程技术研究院黑龙江大庆163413

在目前国内的钻井现场中,钻井参数经常根据邻井的已钻井段资料进行优化,作业时依靠工程师的现场经验调整钻进参数,缺乏科学有效的依据。机械比能法是一种科学地描述钻井工作效率的理论方法,可以实时、实地、高效的判断当前钻井参数设置... 详细信息

在目前国内的钻井现场中,钻井参数经常根据邻井的已钻井段资料进行优化,作业时依靠工程师的现场经验调整钻进参数,缺乏科学有效的依据。机械比能法是一种科学地描述钻井工作效率的理论方法,可以实时、实地、高效的判断当前钻井参数设置是否合理。本文介绍了机械比能法进行钻井参数优化的原理,对塔里木油田满深区块庆玉1井钻进中采用机械比能法进行钻井参数优化的过程进行了研究,分析了现场钻井参数优化的过程及结果,提出了机械比能法现场应用的建议。

关键词：机械比能优快钻井参数优化现场应用

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复合膨胀式套管外封隔器研制与应用

石油和化工设备 2024年第5期27卷 72-75,82页

作者：郑殿富万发明王波寇志辉郑瑞强大庆钻探工程公司钻井工程技术研究院黑龙江大庆163413

随着油气田不断开发,造成地层压力变化较大,在调整井钻井过程中,采用套管外封隔器防止管外冒和层间窜,提高固井质量的井日益增多。但目前使用的充胀式套管外封隔器在井下长期受使用环境影响可能造成充胀腔内压力下降,造成环空密封失效... 详细信息

随着油气田不断开发,造成地层压力变化较大,在调整井钻井过程中,采用套管外封隔器防止管外冒和层间窜,提高固井质量的井日益增多。但目前使用的充胀式套管外封隔器在井下长期受使用环境影响可能造成充胀腔内压力下降,造成环空密封失效的风险;普通压涨式封隔器密封压力不高;遇水膨胀封隔器动作时间长等难题。为此设计了复合膨胀式套管外封隔器,其带有的复合胶筒结构为双层机构包含内层普通橡胶和外层遇水遇油膨胀橡胶组合材质。与充涨式套管外封隔器相比,该工具能够实现机械永久锁定,环空密封压力高且持久,受使用环境影响小,施工风险小,且具备平衡压差等优点,性能可靠,成本低,经济效益明显。

关键词：复合膨胀套管外封隔器压胀遇水膨胀充胀

氮气钻井岩爆动力学演化机制的数值模拟及岩爆实录特征分析

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科学技术与工程 2024年第12期24卷 4925-4931页

作者：罗成波何龙蒋祖军李皋孟英峰欧彪严焱诚谢平中国石化西南油气分公司石油工程技术研究院德阳618000 中国石化西南油气分公司成都610041 西南石油大学国家重点实验室成都610500 中石化西南石油工程公司重庆钻井分公司重庆404100

为了厘清氮气钻井井底岩爆动力学演化机理,应用多物理场耦合分析软件COMSOL Multiphysics 4.3,建立井底逐渐接近裂缝的数值模型,基于致密砂岩岩体内部微裂缝起裂时对应的等效塑性应变为判断标准,分别应用CWFS(cohesion weakening and fr... 详细信息

为了厘清氮气钻井井底岩爆动力学演化机理,应用多物理场耦合分析软件COMSOL Multiphysics 4.3,建立井底逐渐接近裂缝的数值模型,基于致密砂岩岩体内部微裂缝起裂时对应的等效塑性应变为判断标准,分别应用CWFS(cohesion weakening and frictional strengthening)-DP(Drucker-Prager)内聚力弱化摩擦力强度准则、DP强度准则及MC(Mohr-Coulomb)强度准则进行平行数值计算,得出了氮气钻井井底岩爆的动态演化过程。结果表明:井底逐渐靠近裂缝过程中致密砂岩基质会产生两种不同的破坏方式,即是沿着潜在剪切面,向井筒剪切滑移破坏及应力集中条件下的微剪切方式的挤压屈服破坏,直至破坏区延伸连通低压井筒,裂缝内的高压气体及岩爆碎屑释放大量能量,产生井底岩爆。研究成果可系统解释X8-2井井底岩爆发生前后随钻监测参数的异常变化,为准确判断氮气钻井井下工况提供了理论支撑,同时为及时采取针对性的对策措施提供了依据。

关键词：氮气钻井岩爆动力学演化数值模拟岩爆实录

H盆地东部斜坡带钻井提速配套技术应用与实践

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石油和化工设备 2024年第1期27卷 116-117页

作者：田玉栋大庆钻探工程公司钻井工程技术研究院黑龙江大庆163413

针对H盆地乌南次凹东部斜坡带存在着两套断层,地层倾角大,易井斜,井斜控制难,NT组、TBM组砂砾岩互层且段长,钻头易磨损等现场施工难题,通过分析邻井钻完井资料,优化井身结构,优选钻具组合及优化钻进参数,W60井应用扭力冲击提速工具+配套... 详细信息

针对H盆地乌南次凹东部斜坡带存在着两套断层,地层倾角大,易井斜,井斜控制难,NT组、TBM组砂砾岩互层且段长,钻头易磨损等现场施工难题,通过分析邻井钻完井资料,优化井身结构,优选钻具组合及优化钻进参数,W60井应用扭力冲击提速工具+配套PDC钻头等高效钻井技术,增强了钻头的适应性,单趟钻进尺449.76m,提速效果突出,实现了防斜打快,并取得了较好的勘探成效。

关键词：砂砾岩互层断层配套技术钻井提速技术措施

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疲劳冲击下顶驱考克可靠性研究

石油和化工设备 2024年第1期27卷 49-53页

作者：吕贺大庆钻探工程公司钻井工程技术研究院黑龙江大庆163413

在深井和超深井使用顶驱钻进过程中,由于复杂的地质条件及特殊钻井工艺产生的拉力、钻压、扭矩、钻井液压力波动、钻具跳动、振动、扭摆冲击等交变载荷会对顶驱考克产生影响。近几年国内外相关报道表明,顶驱考克频繁发生阀体刺漏、阀芯... 详细信息

在深井和超深井使用顶驱钻进过程中,由于复杂的地质条件及特殊钻井工艺产生的拉力、钻压、扭矩、钻井液压力波动、钻具跳动、振动、扭摆冲击等交变载荷会对顶驱考克产生影响。近几年国内外相关报道表明,顶驱考克频繁发生阀体刺漏、阀芯与阀座之间密封失效、阀座刺坏、阀座密封面锈蚀、旋钮密封失效等故障现象,现场必须要停钻进行维修更换,影响了钻井施工进度,给油田生产造成一定经济损失,更为严重时还会造成井喷事故。因此满足钻井需要的更稳定可靠的考克结构设计成为顶驱研究的重点。本文分析考克损坏的原因,形成解决方案,通过有限元分析判断常规考克在交变振动下的稳定性,探索更可靠稳定的结构方案,为提升考克的性能提供参考依据。

关键词：考克交变振动稳定性

27/8″气密封检测封隔器的设计及强度分析

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石油和化工设备 2024年第7期27卷 212-215页

作者：尹洪雷大庆钻探工程公司钻井工程技术研究院黑龙江大庆163413

目前,现有的27/8″气密封检测封隔器的内部结构都较为复杂,且其检测压力(≥10MPa)属于高压试验,对现场检测的环境安全要求较为严格,且装置制造成本较高。因此,本文研制的27/8″气密封检测封隔器,主要对27/8″气密封检测封隔器的旁通主... 详细信息

目前,现有的27/8″气密封检测封隔器的内部结构都较为复杂,且其检测压力(≥10MPa)属于高压试验,对现场检测的环境安全要求较为严格,且装置制造成本较高。因此,本文研制的27/8″气密封检测封隔器,主要对27/8″气密封检测封隔器的旁通主题、承压结构及其某些部件结构部分进行优化设计,使系统整体结构简单、尺寸较小、成本较低且具备安全检测条件和环保要求,实现27/8″气密封检测封隔器检测功能,从而为气密封检测人员提供一种实用性强、操作简便的检测手段,完成对27/8″气密封检测封隔器本体承压效果的评估。

关键词：气密封封隔器旁通主题本体承压检测安全结构优化承压评估