鉆井技術(shù)論文范文

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篇1

1.1以鉆井工程定額為計(jì)價(jià)依據(jù)的結(jié)算方式。

在鉆井工程全面完工，交井驗(yàn)收合格以后，依據(jù)完鉆井深度，井筒所下套管的規(guī)格及尺寸，是否存在鉆井工程質(zhì)量等完井?dāng)?shù)據(jù)資料，按不同井型、井別，是否冬季施工，區(qū)分鉆前、鉆井、固井，分類別按不同子目套用相應(yīng)區(qū)塊的鉆井工程定額的計(jì)價(jià)形式，來(lái)計(jì)算其每口井的鉆井工程費(fèi)用。采用以鉆井工程定額為計(jì)價(jià)依據(jù)的結(jié)算方式，可操作性強(qiáng)，結(jié)算工作速度快，不存在扯皮現(xiàn)象；但定額子目涵蓋不全，不能完全滿足特殊區(qū)塊特殊鉆井結(jié)算的需要。

1.2雙方協(xié)商定價(jià)的結(jié)算方式。

針對(duì)特殊區(qū)塊的特殊井，在現(xiàn)有鉆井工程定額子目涵蓋不全無(wú)法按鉆井定額正常結(jié)算的情況下，甲乙雙方采用協(xié)商定價(jià)的結(jié)算方式。這種協(xié)商定價(jià)是由甲乙雙方各相關(guān)部門(mén)的領(lǐng)導(dǎo)和概預(yù)算管理人員，根據(jù)鉆井實(shí)際施工工作量，參照鉆井部分定額，經(jīng)過(guò)雙方多次反復(fù)談判協(xié)商，最終達(dá)成共識(shí)。例如，2007年興古7區(qū)塊有12口井均采用這種協(xié)商定價(jià)的方式結(jié)算。采用這種結(jié)算方式，往往易發(fā)生甲乙雙方的扯皮現(xiàn)象，在結(jié)算時(shí)間非常緊張的情況下，結(jié)算工作遲遲不能落實(shí)，把問(wèn)題都留到最后。不利于單井結(jié)算資料的形成，無(wú)法分析單井相關(guān)費(fèi)用的構(gòu)成，給一些資料統(tǒng)計(jì)和歸檔工作帶來(lái)困難。

2以鉆井工程定額為計(jì)價(jià)依據(jù)結(jié)算方式存在的問(wèn)題

2.1現(xiàn)行興隆臺(tái)油田的鉆井工程定額

只有開(kāi)發(fā)井子目，而沒(méi)有評(píng)價(jià)井子目，其井別類型不全面，使評(píng)價(jià)井和滾動(dòng)開(kāi)發(fā)井投資控制無(wú)據(jù)可依。

2.2現(xiàn)行興隆臺(tái)油田定額鉆井周期對(duì)應(yīng)的井深最深開(kāi)發(fā)井為3000米（水平井定額只有2700米），而該區(qū)塊的實(shí)際完鉆井深為大多數(shù)為4000~5000米，有的井已達(dá)到5400多米，均遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出該定額井深。

2.3鉆井定額的泥漿費(fèi)用

其定額含量是按三開(kāi)井小井筒考慮的，而實(shí)際所鉆井的井身結(jié)構(gòu)為四開(kāi)井，大井筒。以興古7-H3井為例，其定額為276元/米，井深4052米，其定額消耗為111.84萬(wàn)元，而實(shí)際消耗為619.42萬(wàn)元，相差507.59萬(wàn)元。

2.4鉆井鉆頭，現(xiàn)行定額鉆頭含量很低。

僅以興古7-H3井為例，定額僅為14.13元/米，以井深4052米，其定額鉆頭費(fèi)用為5.73萬(wàn)元，而實(shí)際消耗鉆頭為27只，約為198萬(wàn)元，相差192.27萬(wàn)元，定額含量嚴(yán)重不足。

2.550D、70D鉆機(jī)，沒(méi)有與之相應(yīng)的定額，也沒(méi)有可以參考的子目項(xiàng)。

近兩年，隨著鉆井技術(shù)的不斷進(jìn)步，鉆井進(jìn)尺越來(lái)越深，有的井已超過(guò)五千多米，鉆井工藝越來(lái)越復(fù)雜，原來(lái)的ZJ32、ZJ45小鉆機(jī)承載負(fù)荷滿足不了新鉆井工藝要求，并存在不安全因素，因此50D、70D鉆機(jī)應(yīng)用越來(lái)越多。

3對(duì)建立健全與勘探鉆井工程技術(shù)水平相適應(yīng)的定價(jià)和結(jié)算機(jī)制的幾點(diǎn)意見(jiàn)

3.1完善現(xiàn)行鉆井工程定額，確保鉆井結(jié)算有據(jù)可尋。

在保證現(xiàn)行定額相對(duì)穩(wěn)定的前提下，適當(dāng)編制鉆井工程定額補(bǔ)充估價(jià)表，建立健全科學(xué)合理的鉆井工程結(jié)算計(jì)價(jià)依據(jù)，提高鉆井結(jié)算工作速度，避免在結(jié)算時(shí)互相扯皮現(xiàn)象的發(fā)生。

3.2引入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，以完全承包方式進(jìn)行鉆井結(jié)算。

引入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，以招投標(biāo)方式，通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)化施工隊(duì)伍，公平合理的確定鉆井工程造價(jià)。這種承包方式就是，經(jīng)過(guò)前期仔細(xì)認(rèn)真的測(cè)算，以不同的區(qū)塊、井別、井型、井深、鉆機(jī)型號(hào)來(lái)確定不同的承包費(fèi)用。

3.3采用“日”費(fèi)制與其它費(fèi)用相結(jié)合的結(jié)算辦法。

根據(jù)鉆井工程日費(fèi)定額，按鉆井天數(shù)計(jì)算，再加上鉆頭、泥漿、柴機(jī)油、套管等主要材料費(fèi)用；對(duì)鉆前費(fèi)用、固井費(fèi)用均按固定費(fèi)用計(jì)取；同時(shí)根據(jù)鉆井設(shè)計(jì)確定鉆井的難易成度，另加風(fēng)險(xiǎn)金，最終確定該井的全部鉆井工程費(fèi)用。

4按鉆井工程定額結(jié)算時(shí)應(yīng)注意b的主要事項(xiàng)

4.1鉆井周期的確認(rèn)。

對(duì)于探井、滾動(dòng)控制井、開(kāi)發(fā)井，以及水平井、定向井，應(yīng)按不同井別、井型嚴(yán)格加以區(qū)分、區(qū)別。對(duì)超深部分周期的確認(rèn)，應(yīng)盡可能的做到公平、合理。

4.2鉆機(jī)型號(hào)的確認(rèn)。

鉆機(jī)型號(hào)越大，所需要的費(fèi)用就越高，因此在結(jié)算時(shí)要認(rèn)真核實(shí)該鉆井的鉆機(jī)型號(hào)，嚴(yán)格按照定額來(lái)執(zhí)行。

4.3對(duì)套管尺寸及長(zhǎng)度的確認(rèn)。

一口井的套管費(fèi)用在鉆井工程中占有很大的比例，因此在結(jié)算中要認(rèn)真按照該井井史核對(duì)每口井各層所下套管的規(guī)格、型號(hào)以及套管的長(zhǎng)度。

4.4對(duì)現(xiàn)場(chǎng)簽證的復(fù)雜情況的確認(rèn)。

篇2

論文關(guān)鍵詞：空氣鉆井,漏失,應(yīng)用,效果,裂縫性地層

前言

普光氣田陸、海相地層復(fù)雜，深處的碳酸鹽巖裂縫性氣藏普遍存在多產(chǎn)層、多壓力系統(tǒng)、高壓、高含硫以及高陡構(gòu)造，而且地層可鉆性低、井眼穩(wěn)定性差。噴、卡、漏、塌、斜、硬、毒（H2S）等復(fù)雜情況相對(duì)集中，斷鉆具、套管磨損等鉆井難題多，造成鉆井施工投入高，機(jī)械鉆速和生產(chǎn)時(shí)效很低，周期長(zhǎng)、難度大、風(fēng)險(xiǎn)大。采用空氣鉆井技術(shù)、空氣霧化鉆井技術(shù)和氮?dú)忏@井技術(shù)，極大的提高了鉆井速度，解決了鉆井周期長(zhǎng)的難題，安全快速鉆穿陸相地層，鉆井工藝上取得了重大飛躍。

1 空氣鉆井技術(shù)

1.1 空氣鉆井工藝流程

空氣鉆井工藝是以空氣為工作對(duì)象,用空壓機(jī)對(duì)空氣先進(jìn)行初級(jí)加壓,然后經(jīng)過(guò)增壓機(jī)增壓后打入井中,最后完成攜帶巖屑的任務(wù),具體流程見(jiàn)圖1和圖2。

圖1 空氣鉆井工藝流程圖

圖2 空氣鉆井循環(huán)方式圖

表1 空氣鉆井主要設(shè)備一覽表

 

序號(hào)

名稱

型號(hào)

參數(shù)

數(shù)量

1

增壓機(jī)

FY400

74m3/min  15MPa

3臺(tái)

2

空壓機(jī)

XRVS 976

27.5m3/min  2.5MPa

10臺(tái)

3

膜制氮

NPU3600-95

60.0m3/min  2.2MPa

1臺(tái)

NPU1800-95

30.0m3/min  2.2MPa

1臺(tái)

C5551-3600

60.0m3/min  2.2MPa

1臺(tái)

4

霧泵

 

 

1臺(tái)

5

方鉆桿

/

5¼″

1根

6

滾子方補(bǔ)芯

/

5¼″

1個(gè)

7

地面配套管匯

 

/

2套

8

旋轉(zhuǎn)控制頭

FX35-3.5/7.0

/

2套

9

排砂管線

/

/

2套

10

可燃?xì)怏w監(jiān)測(cè)儀

/

/

4個(gè)

11

空氣呼吸器

/

/

4個(gè)

12

H2S監(jiān)測(cè)儀

/

篇3

關(guān)鍵詞：培訓(xùn)；培養(yǎng)；專業(yè)技術(shù)人員

一、專業(yè)技術(shù)人員存在問(wèn)題

（一）現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)不足，處理復(fù)雜情況能力有待提升

近兩年公司強(qiáng)化人才強(qiáng)企戰(zhàn)略，青年技術(shù)人才培養(yǎng)力度大，提拔調(diào)整頻繁，多人提拔到管理崗位上，其余資歷老一點(diǎn)的優(yōu)秀青年技術(shù)員也都在重點(diǎn)崗位上，另外，公司近幾年選派了較大比例的優(yōu)秀大學(xué)生開(kāi)拓海外市場(chǎng)，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)鉆井隊(duì)中，僅有5名工程師是2008年以前分配的，其中有2人是中專生，其余井隊(duì)的主要技術(shù)員是2010年分配的大學(xué)生，技術(shù)人員出現(xiàn)了斷層，工作時(shí)間短，導(dǎo)致工作經(jīng)驗(yàn)嚴(yán)重不足，遇到復(fù)雜情況不能及時(shí)處理。

（二）技術(shù)創(chuàng)新能力不足，綜合技術(shù)水平有待提高

公司開(kāi)展“技術(shù)創(chuàng)新成果評(píng)審”活動(dòng)以來(lái)，很好的激發(fā)了一線技術(shù)人員創(chuàng)新積極性，2009年至今共收集技術(shù)創(chuàng)新成果400余篇，從論文上報(bào)數(shù)量上看，是逐年遞增的，從論文質(zhì)量上看，是不斷提高的。但是，通過(guò)對(duì)上報(bào)的技術(shù)創(chuàng)新成果綜合分析，技術(shù)人員仍然存在三方面的問(wèn)題，一是技術(shù)人員創(chuàng)新意識(shí)還有待提高，根據(jù)《技術(shù)創(chuàng)新管理規(guī)定》技術(shù)人員每季度應(yīng)上報(bào)創(chuàng)新成果，但實(shí)際上每次評(píng)審前都需要辦公室一再督促提醒，二是技術(shù)人員創(chuàng)新思路還不清晰，多數(shù)上報(bào)的技術(shù)創(chuàng)新成果是對(duì)口井、鉆井工藝的總結(jié)，技術(shù)創(chuàng)新首先就是在于對(duì)已有的技術(shù)進(jìn)行全面分析、梳理的基礎(chǔ)上。三是技術(shù)人員的綜合技術(shù)水平有待加強(qiáng)。通過(guò)一年的技術(shù)工作分析，基層專業(yè)技術(shù)人員在技術(shù)監(jiān)控上還有盲點(diǎn)，在技術(shù)措施的執(zhí)行上還有欠缺，導(dǎo)致技術(shù)人員不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。

（三）自主學(xué)習(xí)意識(shí)不強(qiáng)，理論聯(lián)系實(shí)際能力有待加強(qiáng)

主要表現(xiàn)為四方面：1.業(yè)務(wù)理論學(xué)習(xí)意識(shí)不強(qiáng)。公司利用一切機(jī)會(huì)組織技術(shù)培訓(xùn)班，致力于提升技術(shù)人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)，但是專業(yè)技術(shù)理論學(xué)習(xí)是一個(gè)不斷積累的過(guò)程，主要還是要依靠平時(shí)的學(xué)習(xí)積累，部分技術(shù)人員忽視了日常的學(xué)習(xí)，主要體現(xiàn)在技術(shù)比武時(shí)，多數(shù)人員理論考試成績(jī)不理想。2.實(shí)踐操作能力不強(qiáng)。部分技術(shù)人員因?yàn)閭€(gè)人懈怠或者是隊(duì)上不敢放手讓技術(shù)人員操作練習(xí)等原因，理論聯(lián)系實(shí)際能力較差，明明是都學(xué)過(guò)的知識(shí)，遇到實(shí)際復(fù)雜情況就慌了手腳，不能及時(shí)有效處理。3.忽視文化學(xué)習(xí)，導(dǎo)致文字總結(jié)能力不強(qiáng)。主要體現(xiàn)在上報(bào)的論文寫(xiě)作水平較差，從論文的格式、排版、文字的組織、公式的編寫(xiě)、表格的使用都存在一定的問(wèn)題。另一方面，不注重文字寫(xiě)作能力學(xué)習(xí)，導(dǎo)致上報(bào)的述職報(bào)告、工作總結(jié)等材料，水平較差。4.協(xié)調(diào)溝通能力不強(qiáng)，部分技術(shù)人員會(huì)出現(xiàn)與井隊(duì)正副職或者職工因溝通不良出現(xiàn)各種矛盾，以致出現(xiàn)工作積極性下降，甚至消極怠工或者粗暴對(duì)抗的現(xiàn)象。

二、主要措施

（一）調(diào)整技術(shù)人員職能分工，改進(jìn)培訓(xùn)方法

要求工程師24小時(shí)住井，強(qiáng)化技術(shù)措施的執(zhí)行，由技術(shù)辦公室安排住井工程師兼職導(dǎo)師，帶領(lǐng)技術(shù)人員學(xué)習(xí)對(duì)復(fù)雜情況的處理，并對(duì)每一次處理情況認(rèn)真撰寫(xiě)總結(jié)。充分利用QQ群，電子郵箱等網(wǎng)絡(luò)工具，由技術(shù)辦公室每周帶領(lǐng)技術(shù)人員學(xué)習(xí)1個(gè)案例，主要分析公司在鉆井過(guò)程中遇到的復(fù)雜情況、出現(xiàn)過(guò)的技術(shù)事故等，同時(shí)，大家可以及時(shí)交流生產(chǎn)中的技術(shù)難題，技術(shù)人員可以把遇到的問(wèn)題發(fā)送到QQ群討論，或者發(fā)送給主管師，由主管師進(jìn)行解答。每季度生產(chǎn)例會(huì)后組織1次考試，考試內(nèi)容以本季度發(fā)送的復(fù)雜情況處理為主。采取“請(qǐng)進(jìn)來(lái)、走出去”的培訓(xùn)方法，組織技術(shù)人員到相關(guān)單位學(xué)習(xí)，到管具公司學(xué)習(xí)各種接頭、工具的使用，到地質(zhì)公司學(xué)習(xí)地層的分析、特點(diǎn)，到測(cè)井公司學(xué)習(xí)看圖，到定向井公司學(xué)習(xí)定向知識(shí)，增強(qiáng)職工的實(shí)踐能力，防止紙上談兵。請(qǐng)相關(guān)專家來(lái)公司授課，重點(diǎn)講授鉆井新工藝、新技術(shù)，開(kāi)拓思路，提高能力。每個(gè)季度組織工程師短期培訓(xùn)班，由技術(shù)辦公室有針對(duì)性的就一個(gè)課題進(jìn)行講解，著重講解區(qū)域鉆井技術(shù)、特殊工藝井技術(shù)、新工藝、新技術(shù)或者為技術(shù)人員解疑答惑、組織交流座談。每次技術(shù)例會(huì)要求工程師將問(wèn)題寫(xiě)在紙上上交技術(shù)辦公室，由鉆井主管師針對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析講解。

（二）充分利用“技術(shù)人才團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新工作室”

不斷優(yōu)化技術(shù)人才創(chuàng)新工作環(huán)境，建立完善技術(shù)人才團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新的長(zhǎng)效機(jī)制，依托創(chuàng)新工作室，加大重點(diǎn)課題、施工難題的技術(shù)攻關(guān)力度，保證月度有課題立項(xiàng)、季度有創(chuàng)新成果、半年有評(píng)比展示、年度有成果轉(zhuǎn)化，切實(shí)把創(chuàng)新工作室建設(shè)成技術(shù)交流的平臺(tái)。通過(guò)組織上報(bào)成果人員參加不定期技術(shù)研討會(huì)、季度技術(shù)創(chuàng)新成果評(píng)審會(huì)、月度總結(jié)會(huì)等形式，激發(fā)大家的創(chuàng)新意識(shí)，形成濃厚的創(chuàng)新氛圍，圍繞專業(yè)技術(shù)工作中的重點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題，開(kāi)展課題攻關(guān)、技術(shù)革新、合理化建議等創(chuàng)新創(chuàng)效活動(dòng)，通過(guò)工作室開(kāi)放學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)交流等形式，實(shí)現(xiàn)資源共享、信息互通、創(chuàng)新發(fā)展。加大工程師輪崗鍛煉的力度，建立工程師輪崗鍛煉的長(zhǎng)效機(jī)制，促進(jìn)工程師輪崗的合理流動(dòng)，工程技術(shù)員交流掛職每次可2-3人，每次掛職3個(gè)月。掛職期間，督促工程師多跑、多看、勤學(xué)、苦練，培養(yǎng)工程師博聞、善問(wèn)、敏思、勤學(xué)的素養(yǎng)，引導(dǎo)工程師有意識(shí)的培養(yǎng)自己解決問(wèn)題的習(xí)慣，和正確提出問(wèn)題的能力，通過(guò)不斷的努力去解決問(wèn)題，形成創(chuàng)新的思路，成為創(chuàng)新的人才。

篇4

論文摘 要：隨著海洋石油的大力開(kāi)發(fā)，鉆井技術(shù)的研究至關(guān)重要，本文主要闡述海上鉆井發(fā)展及現(xiàn)狀，我國(guó)海上石油鉆井裝備狀況，海洋石油鉆井平臺(tái)技術(shù)特點(diǎn)，以及海洋石油鉆井平臺(tái)技術(shù)發(fā)展分析。

1 海上鉆井發(fā)展及現(xiàn)狀

1.1 海上鉆井可及水深方面的發(fā)展歷程

正規(guī)的海上石油工業(yè)始于20世紀(jì)40年代,此后用了近20年的時(shí)間實(shí)現(xiàn)了在水深100m的區(qū)域鉆井并生產(chǎn)油氣,又用了20多年達(dá)到水深近2000m的海域鉆井,而最近幾年鉆井作業(yè)已進(jìn)入水深3000m的區(qū)域。圖1顯示了海洋鉆井可及水深的變化趨勢(shì)。20世紀(jì)70年代以后深水海域的鉆井迅速發(fā)展起來(lái)。在短短的幾年內(nèi)深水的定義發(fā)生了很大變化。最初水深超過(guò)200m的井就稱為深水井;1998年“深水”的界限從200m擴(kuò)展到300m,第十七屆世界石油大會(huì)上將深海水域石油勘探開(kāi)發(fā)以水深分為:400m以下水域?yàn)槌Ｒ?guī)水深作業(yè),水深400~1500m為深水作業(yè),大于1500m則稱為超深水作業(yè);而現(xiàn)在大部分人已將500m作為“深水”的界限。

1.2海上移動(dòng)式鉆井裝置世界擁有量變化狀況

自20世紀(jì)50年代初第一座自升式鉆井平臺(tái)“德朗1號(hào)”建立以來(lái),海上移動(dòng)式鉆井裝置增長(zhǎng)很快,圖2顯示了海上移動(dòng)式鉆井裝置世界擁有量變化趨勢(shì)。1986年巔峰時(shí)海上移動(dòng)式鉆井裝置擁有量達(dá)到750座左右。1986年世界油價(jià)暴跌5成,海洋石油勘探一蹶不振,持續(xù)了很長(zhǎng)時(shí)間,新建的海上移動(dòng)式鉆井裝置幾乎沒(méi)有。由于出售流失和改裝(鉆井平臺(tái)改裝為采油平臺(tái)),其數(shù)量逐年減少。1996年為567座,其中自升式平臺(tái)357座,半潛式平臺(tái)132座,鉆井船63座,坐底式平臺(tái)15座。此后逐漸走出低谷,至2010年,全世界海上可移動(dòng)鉆井裝置共有800多座,主要分布在墨西哥灣、西非、北海、拉丁美洲、中東等海域,其中自升式鉆井平臺(tái)510座,半潛式鉆井平臺(tái)280座,鉆井船(包括駁船)130艘,鉆井裝置的使用率在83%左右。目前,海上裝置的使用率已達(dá)86%。

2我國(guó)海洋石油鉆井裝備產(chǎn)業(yè)狀況

我國(guó)油氣開(kāi)發(fā)裝備技術(shù)在引進(jìn)、消化、吸收、再創(chuàng)新以及國(guó)產(chǎn)化方面取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。

2.1建造技術(shù)比較成熟海洋石油鉆井平臺(tái)是鉆井設(shè)備立足海上的基礎(chǔ)。從1970年至今,國(guó)內(nèi)共建造移動(dòng)式鉆采平臺(tái)53座,已經(jīng)退役7座,在用46座。目前我國(guó)在海洋石油裝備建造方面技術(shù)已經(jīng)日趨成熟,有國(guó)內(nèi)外多個(gè)平臺(tái)、船體的建造經(jīng)驗(yàn),已成為浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油裝置(fpso)的設(shè)計(jì)、制造和實(shí)際應(yīng)用大國(guó),在此領(lǐng)域,我國(guó)總體技術(shù)水平已達(dá)到世界先進(jìn)水平。

2.2部分配套設(shè)備性能穩(wěn)定海洋鉆井平臺(tái)配套設(shè)備設(shè)計(jì)制造技術(shù)與陸上鉆井裝備類似,但在配置、可靠性及自動(dòng)化程度等方面都比陸上鉆井裝備要求更苛刻。國(guó)內(nèi)在電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)、鉆井泵及井控設(shè)備等研制方面技術(shù)比較成熟,可以滿足7000m以內(nèi)海洋石油鉆井開(kāi)發(fā)生產(chǎn)需求。寶石機(jī)械、南陽(yáng)二機(jī)廠等設(shè)備配套廠有著豐富的海洋石油鉆井設(shè)備制造經(jīng)驗(yàn),其產(chǎn)品完全可以滿足海洋石油鉆井工況的需要。

2.3深海油氣開(kāi)發(fā)裝備研制進(jìn)入新階段目前,我國(guó)海洋油氣資源的開(kāi)發(fā)仍主要集中在200m水深以內(nèi)的近海海域,尚不具備超過(guò)500m深水作業(yè)的能力。隨著海洋石油開(kāi)發(fā)技術(shù)的進(jìn)步,深海油氣開(kāi)發(fā)已成為海洋石油工業(yè)的重要部分。向深水區(qū)域推進(jìn)的主要原因是由于淺水區(qū)域能源有限,滿足不了能源需求的快速增長(zhǎng)需求,另外,隨著鉆井技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展,已經(jīng)能夠在許多惡劣條件下開(kāi)展深水鉆井。雖然我國(guó)在深海油氣開(kāi)發(fā)方面距世界先進(jìn)水平還存在較大差距,但我國(guó)的深水油氣開(kāi)發(fā)技術(shù)已經(jīng)邁出了可喜的一步,為今后走向深海奠定了基礎(chǔ)。

3海洋石油鉆井平臺(tái)技術(shù)特點(diǎn)

3.1作業(yè)范圍廣且質(zhì)量要求高

移動(dòng)式鉆井平臺(tái)(船)不是在固定海域作業(yè),應(yīng)適應(yīng)移位、不同海域、不同水深、不同方位的作業(yè)。移位、就位、生產(chǎn)作業(yè)、風(fēng)暴自存等復(fù)雜作業(yè)工況對(duì)鉆井平臺(tái)(船)提出很高的質(zhì)量要求。如半潛式鉆井平臺(tái)工作水深達(dá)1 500~3 500 m,而且要適應(yīng)高海況持續(xù)作業(yè)、13級(jí)風(fēng)浪時(shí)不解脫等高標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.2使用壽命長(zhǎng),可靠性指標(biāo)高

高可靠性主要體現(xiàn)在:①?gòu)?qiáng)度要求高。永久系泊在海上,除了要經(jīng)受風(fēng)、浪、流的作用外,還要考慮臺(tái)風(fēng)、冰、地震等災(zāi)害性環(huán)境力的作用;②疲勞壽命要求高。一般要求25~40 a不進(jìn)塢維修,因此對(duì)結(jié)構(gòu)防腐、高應(yīng)力區(qū)結(jié)構(gòu)型式以及焊接工藝等提出了更高要求;③建造工藝要求高。為了保證海洋工程的質(zhì)量,采用了高強(qiáng)度或特殊鋼材(包括z向鋼材、大厚度板材和管材);④生產(chǎn)管理要求高。海洋工程的建造、下水、海上運(yùn)輸、海上安裝甚為復(fù)雜,生產(chǎn)管理明顯地高于常規(guī)船舶。

3.3安全要求高

由于海洋石油工程裝置所產(chǎn)生的海損事故十分嚴(yán)重,隨著海洋油氣開(kāi)發(fā)向深海區(qū)域發(fā)展、海上安全與技術(shù)規(guī)范條款的變化、海上生產(chǎn)和生活水準(zhǔn)的提高等因素變化,對(duì)海洋油氣開(kāi)發(fā)裝備的安全性能要求大大提高,特別是對(duì)包括設(shè)計(jì)與要求、火災(zāi)與消防及環(huán)保設(shè)計(jì)等hse的貫徹執(zhí)行更加嚴(yán)格。

3.4學(xué)科多,技術(shù)復(fù)雜

海洋石油鉆井平臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析涉及了海洋環(huán)境、流體動(dòng)力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、土力學(xué)、鋼結(jié)構(gòu)、船舶技術(shù)等多門(mén)學(xué)科。因此,只有運(yùn)用當(dāng)代造船技術(shù)、衛(wèi)星定位與電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代機(jī)電與液壓技術(shù)、現(xiàn)代環(huán)保與防腐蝕技術(shù)等先進(jìn)的綜合性科學(xué)技術(shù),方能有效解決海洋石油開(kāi)發(fā)在海洋中定位、建立海上固定平臺(tái)或深海浮動(dòng)式平臺(tái)的泊位、浮動(dòng)狀態(tài)的海上鉆井、完井、油氣水分離處理、廢水排放和海上油氣的儲(chǔ)存、輸送等一系列難題。

4海洋石油鉆井平臺(tái)技術(shù)發(fā)展

世界范圍內(nèi)的海洋石油鉆井平臺(tái)發(fā)展已有上百年的歷史,深海石油鉆井平臺(tái)研發(fā)熱潮興起于20世紀(jì)80年代末,雖然至今僅有20多年歷史,但技術(shù)創(chuàng)新層出不窮,海洋油氣開(kāi)發(fā)的水深得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展。

4.1自升式平臺(tái)載荷不斷增大

自升式平臺(tái)發(fā)展特點(diǎn)和趨勢(shì)是:采用高強(qiáng)度鋼以提高平臺(tái)可變載荷與平臺(tái)自重比,提高平臺(tái)排水量與平臺(tái)自重比和提高平臺(tái)工作水深與平臺(tái)自重比率;增大甲板的可變載荷,甲板空間和作業(yè)的安全可靠性,全天候工作能力和較長(zhǎng)的自持能力;采用懸臂式鉆井和先進(jìn)的樁腿升降設(shè)備、鉆井設(shè)備和發(fā)電設(shè)備。

4.2多功能半潛式平臺(tái)集成能力增強(qiáng)

具有鉆井、修井能力和適應(yīng)多海底井和衛(wèi)星井的采油需要,具有寬闊的甲板空間,平臺(tái)上具有油、氣、水生產(chǎn)處理裝置以及相應(yīng)的立管系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、輔助生產(chǎn)系統(tǒng)及生產(chǎn)控制中心等。

4.3新型技術(shù)fpso成為開(kāi)發(fā)商的首選

海上油田的開(kāi)發(fā)愈來(lái)愈多地采用fpso裝置,該裝置主要面向大型化、深水及極區(qū)發(fā)展。fpso在甲板上密布了各種生產(chǎn)設(shè)備和管路,并與井口平臺(tái)的管線連接,設(shè)有特殊的系泊系統(tǒng)、火炬塔等復(fù)雜設(shè)備,整船技術(shù)復(fù)雜,價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出同噸位油船。它除了具有很強(qiáng)的抗風(fēng)浪能力、投資低、見(jiàn)效快、可以轉(zhuǎn)移重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)外,還具有儲(chǔ)油能力大,并可以將采集的油氣進(jìn)行油水氣分離,處理含油污水、發(fā)電、供熱、原油產(chǎn)品的儲(chǔ)存和外輸?shù)裙δ?被譽(yù)為“海上加工廠”,已成為當(dāng)今海上石油開(kāi)發(fā)的主流方式。

4.4更大提升能力和鉆深能力的鉆機(jī)將得到研發(fā)和使用

由于鉆井工作向深水推移,有的需在海底以下5000~6000m或更深的地層打鉆,有的為了節(jié)約鉆采平臺(tái)的建造安裝費(fèi)用,需以平臺(tái)為中心進(jìn)行鉆采,將其半徑從通常的3000m擴(kuò)大至4000~5000m,乃至更遠(yuǎn),還有的需提升大直徑鉆桿(168·3mm)、深水大型隔水管和大型深孔管等,因此發(fā)展更大提升能力的海洋石油鉆機(jī)將成為發(fā)展趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

篇5

關(guān)鍵詞：擺動(dòng)式扭力沖擊器;節(jié)流口;動(dòng)力仿真

引言

擺動(dòng)式扭力沖擊器是一種旋沖式的井下工具，可以有效的解決硬地層鉆井難題。擺動(dòng)式扭力沖擊器通過(guò)鉆井液的高低壓差提供動(dòng)力使其產(chǎn)生一定頻率的脈沖扭矩，并將動(dòng)力傳遞給鉆頭。

1.擺動(dòng)式扭力沖擊器工作原理與其節(jié)流口的設(shè)計(jì)

凈化后的液體流進(jìn)沖擊器經(jīng)過(guò)旋流誘導(dǎo)輪分流。大部分通過(guò)節(jié)流口形成低壓液，另一部分仍然以高壓的形式通過(guò)碰撞錘。來(lái)源于鉆井液的高低壓差使得動(dòng)力錘往復(fù)運(yùn)動(dòng)，流量和噴嘴產(chǎn)生的壓降來(lái)設(shè)置液壓錘的受力。壓降產(chǎn)生的鉆井液的高壓與低壓的壓差分別推動(dòng)液動(dòng)錘與換向閥芯做往復(fù)碰撞換向運(yùn)動(dòng)。擺動(dòng)式扭力沖擊器建模后整體結(jié)構(gòu)如圖1-1所示。

圖1-1擺動(dòng)式扭力沖擊器整體結(jié)構(gòu)

扭力沖擊器的擺動(dòng)式扭力沖擊器的動(dòng)力部分通過(guò)碰撞部分來(lái)實(shí)現(xiàn)。碰撞錘與換向閥芯順時(shí)針與逆時(shí)針交替往復(fù)運(yùn)動(dòng)與主軸的沖擊面碰撞，實(shí)現(xiàn)巨大的扭矩產(chǎn)生的機(jī)械沖擊能量由驅(qū)動(dòng)短節(jié)內(nèi)的驅(qū)動(dòng)軸集中均勻地傳送到鉆頭上，實(shí)現(xiàn)能量直接傳輸。液動(dòng)錘與換向閥芯做往復(fù)運(yùn)動(dòng)依靠鉆井液的高壓與低壓的壓差分別推動(dòng)。而高低壓的實(shí)現(xiàn)依靠流量和噴嘴產(chǎn)生的壓降來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)節(jié)流嘴橫截面積的大小設(shè)定，圖1-2為擺動(dòng)式扭力沖擊器流道三維模型圖（通過(guò)其剖面可以清楚地看出兩個(gè)節(jié)流口）。

圖1-2為擺動(dòng)式扭力沖擊器流道三維模型圖

2.擺動(dòng)式扭力沖擊器的整體流道的動(dòng)力仿真

擺動(dòng)式扭力沖擊器的脈沖主要由液動(dòng)錘與閥芯的往復(fù)運(yùn)動(dòng)所形成。每個(gè)碰撞周期都分為四個(gè)部分、兩個(gè)狀態(tài)：碰撞狀態(tài)與換向狀態(tài)。而碰撞件往復(fù)擺動(dòng)的動(dòng)力來(lái)自與鉆井液的高低壓差。本節(jié)利用Fluent軟件分別對(duì)碰撞與換向狀態(tài)進(jìn)行模擬與仿真，進(jìn)一步驗(yàn)證節(jié)流口尺寸設(shè)計(jì)的合理性。

2.1模型的建立

本模型是通過(guò)UG建立而成的。分別對(duì)擺動(dòng)式扭力沖擊器的換向狀態(tài)與碰撞狀態(tài)兩種瞬態(tài)情況分別進(jìn)行流體的動(dòng)力仿真。為了便于計(jì)算機(jī)的運(yùn)算，一些被阻截的流道被省略。

2.2前處理與后處理

由于模型為旋轉(zhuǎn)對(duì)稱結(jié)構(gòu)，故利用workbench網(wǎng)格工具規(guī)定網(wǎng)格大小為2mm，接著定義邊界條件（入口與出口）。

在mesh的下拉菜單中選擇check。接在在定義模型的粘度為keosilon。接著定義材料為液體水。接著定義邊界條件入口為入口速度4.763m/s與9.96m/s，湍流強(qiáng)度設(shè)為5%，湍流粘度比設(shè)為5。在出口的回流湍流強(qiáng)度與回流湍流粘度比也設(shè)為相同的數(shù)值。接著在solution control的松弛系數(shù)一欄，壓力選0.2，動(dòng)量選0.5。接著將絕對(duì)收斂標(biāo)準(zhǔn)的的精度改為1e-06。在初始化中選擇入口。最后在計(jì)算中選擇迭代步數(shù)為1000步。

2.3結(jié)果分析

由于模型為旋轉(zhuǎn)對(duì)稱結(jié)構(gòu)通過(guò)1000步的計(jì)算，得到殘差分析曲線，、壓力云圖以及速度云圖。處于換向狀態(tài)時(shí)壓力云圖如圖2-2所示。

圖2-2 壓力云圖

通過(guò)應(yīng)力云圖可清楚地展現(xiàn)出通過(guò)節(jié)流口后的流道的高低壓變化情況，這符合流體力學(xué)中的應(yīng)力分布云圖的分布趨勢(shì)。殘差曲線平穩(wěn)，說(shuō)明計(jì)算收斂，計(jì)算結(jié)果較為準(zhǔn)確。

處于換向狀態(tài)的瞬態(tài)流道模擬結(jié)果：壓降以及流量的計(jì)算結(jié)果顯示壓差分別為217KPa和751KPa;進(jìn)出口流量滿足初始設(shè)定流速。證明計(jì)算結(jié)果合理性。

處于碰撞狀態(tài)的瞬態(tài)流道模擬結(jié)果：壓降以及流量的計(jì)算結(jié)果顯示壓差分別為256KPa和804KPa;進(jìn)出口流量滿足初始設(shè)定流速。證明計(jì)算結(jié)果合理性。

3.模擬得到壓降值與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)的對(duì)比

運(yùn)用Fluent軟件仿真的結(jié)果與阿特拉公司的液壓式扭力沖擊器的各部分參數(shù)對(duì)比見(jiàn)表4-1。

表4-1 Fluent仿真結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)的對(duì)比

標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)

仿真結(jié)果

流量

18.33-38.33

18.287-38.33

壓降

350-1200

217.13-804

參照表4-1的對(duì)比結(jié)果，仿真得到的數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)線性相關(guān)。滿足設(shè)計(jì)要求。

4.結(jié)論

篇6

論文關(guān)鍵詞:虛擬現(xiàn)買(mǎi)技術(shù) 培訓(xùn) 作用

論文摘要:我國(guó)石油行業(yè)發(fā)展迅速，職工的素質(zhì)直接影響到石油企業(yè)的效益及安全生產(chǎn)狀況，因此，企業(yè)對(duì)職工的技術(shù)要求越來(lái)越嚴(yán)格。鉆井模擬器采用基于虛擬現(xiàn)實(shí)的虛擬制造技術(shù)，開(kāi)發(fā)過(guò)程運(yùn)用多種先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，并結(jié)合了鉆井工程的實(shí)際工藝，改變了原有的鉆井培訓(xùn)方法。作為針對(duì)油田具體情況開(kāi)發(fā)的新型培訓(xùn)系統(tǒng)。鉆井模擬器有著積極的意義。本文重點(diǎn)分析了該系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程，詳述了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在油田培訓(xùn)鉆井井控人員過(guò)程中的作用。

1．引 言

我國(guó)石油行業(yè)的發(fā)展與現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況等密不可分，充滿著危機(jī)和挑戰(zhàn)。對(duì)于員工的能力和安全意識(shí)要求很高，傳統(tǒng)的進(jìn)場(chǎng)培訓(xùn)有一定的局限性，例如：職業(yè)培訓(xùn)效果是否良好主要依賴于教師的水平，培訓(xùn)過(guò)程沒(méi)有明確統(tǒng)一的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)性差，沒(méi)有可重用性等。可見(jiàn)傳統(tǒng)的培訓(xùn)技術(shù)不但受時(shí)間、空間的限制，而且在人力、資源、經(jīng)費(fèi)、組織實(shí)施等方面都存在很大問(wèn)題。尤其對(duì)于危險(xiǎn)作業(yè)或不具備實(shí)驗(yàn)條件的高級(jí)培訓(xùn)，傳統(tǒng)的培訓(xùn)方式更是難以實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)培訓(xùn)模式的局限性制約了人們所期望的培訓(xùn)質(zhì)量和培訓(xùn)效率，滿足不了現(xiàn)代社會(huì)的需求。

鉆井模擬器采用虛擬制造技術(shù)的概念，開(kāi)發(fā)過(guò)程基于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，并結(jié)合了鉆井工程的實(shí)際工藝，改變了原有的鉆井培訓(xùn)方法。它為用戶提供了起下鉆、鉆進(jìn)、井控和鉆井事故及復(fù)雜情況處理等作業(yè)的操作過(guò)程模擬，主要用于鉆井司鉆、鉆井技術(shù)人員的操作培訓(xùn)和安全培訓(xùn)，并為學(xué)員培訓(xùn)考核提供了教師評(píng)分系統(tǒng)，解決了傳統(tǒng)培訓(xùn)過(guò)程中客觀上無(wú)法解決的技術(shù)難題。作為新型的針對(duì)油田具體情況開(kāi)發(fā)的培訓(xùn)系統(tǒng)，鉆井模擬器有著積極的意義。

2．基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的虛擬培訓(xùn)

該設(shè)備是以控制為中心的VM設(shè)備，主要用于鉆井人才的培訓(xùn)。這套虛擬培訓(xùn)設(shè)備運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) ，真實(shí)生動(dòng)的模擬了鉆井工藝流程的細(xì)節(jié)。學(xué)員能夠通過(guò)對(duì)仿真鉆機(jī)設(shè)備的操作，直接觀察到鉆井平臺(tái)上的活動(dòng)以及操作結(jié)果，最終達(dá)到讓培訓(xùn)人員掌握正確操作過(guò)程的效果。虛擬培訓(xùn)有以下特征：

2．1 仿真性

在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)支持下，虛擬培訓(xùn)設(shè)施與真正的培訓(xùn)設(shè)施功能相同，操作方法也一樣，學(xué)員通過(guò)虛擬培訓(xùn)設(shè)施訓(xùn)練技能與現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)基地里同樣方便。這是因?yàn)樘摂M培訓(xùn)環(huán)境無(wú)論是現(xiàn)實(shí)的環(huán)境還是構(gòu)想的環(huán)境，都是虛擬的但又是逼真的。理想的虛擬環(huán)境應(yīng)該達(dá)到使受訓(xùn)者難以分辨真假的程度。

2．2 開(kāi)放性

虛擬培訓(xùn)環(huán)境可以為所有受訓(xùn)者在任何時(shí)間、地點(diǎn)提供各種培訓(xùn)的場(chǎng)所。實(shí)際上，虛擬培訓(xùn)環(huán)境的內(nèi)涵是廣泛的，它不同于傳統(tǒng)的培訓(xùn)基地概念，它具備可以進(jìn)行類似于傳統(tǒng)培訓(xùn)項(xiàng)目的環(huán)境，但更擅長(zhǎng)的是使學(xué)員置身于培訓(xùn)項(xiàng)目對(duì)象中的逼真環(huán)境。凡是受訓(xùn)者可以通過(guò)有關(guān)器具操作，來(lái)學(xué)習(xí)或訓(xùn)練某種技能的虛擬環(huán)境，并都?xì)w之于虛擬培訓(xùn)環(huán)境。

2．3 超時(shí)空性

虛擬培訓(xùn)環(huán)境具有超時(shí)空的特點(diǎn)，它能夠?qū)⑦^(guò)去世界、現(xiàn)在世界、未來(lái)世界、微觀世界、宏觀世界、客觀世界、主觀世界幻想世界等擁有的物體和發(fā)生的事件單獨(dú)呈現(xiàn)或進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，并可隨時(shí)隨地提供給學(xué)員進(jìn)行培訓(xùn)。

2．4 可操作性

受訓(xùn)者可通過(guò)使用專門(mén)設(shè)備，用人類的自然技能實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬環(huán)境的物體進(jìn)行操作，就像在現(xiàn)實(shí)世界中一樣。

2．5 對(duì)應(yīng)性

學(xué)員的培訓(xùn)內(nèi)容與虛擬環(huán)境是密切對(duì)應(yīng)的。例如，學(xué)員要學(xué)習(xí)飛行器駕駛技術(shù)，那么虛擬環(huán)境就是飛行器飛行的模擬環(huán)境。對(duì)應(yīng)性將能為受訓(xùn)者設(shè)定各種復(fù)雜的情況，以提高受訓(xùn)者的應(yīng)變能力，從而使得他們?cè)趯?shí)際環(huán)境下能得心應(yīng)手的處理各種情況。另外，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能按每個(gè)學(xué)員的基礎(chǔ)和能力，對(duì)應(yīng)性的開(kāi)展個(gè)性化的教育培訓(xùn)。

3．鉆井模擬器視景仿真系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是研究現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景計(jì)算機(jī)顯示的科學(xué)，也是利用計(jì)算機(jī)處理人類所能看見(jiàn)的圖景的手段和方法。視景仿真技術(shù)是以計(jì)算機(jī)圖形學(xué)為理論基礎(chǔ)的三維模型動(dòng)態(tài)顯示技術(shù)，基本原理是：根據(jù)觀察點(diǎn)及觀察方向?qū)?chǎng)景進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算和實(shí)現(xiàn)，并做到對(duì)三維復(fù)雜環(huán)境中物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)時(shí)交互控制，產(chǎn)生良好的動(dòng)畫(huà)效果。實(shí)現(xiàn)三維模型視景的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示，一方面要求計(jì)算機(jī)硬件有高速運(yùn)算能力和很強(qiáng)的三維圖形處理功能；另一方面還要求在算法和軟件上有所發(fā)展，以便在硬件平臺(tái)上取得更好的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示效果。視景仿真系統(tǒng)是鉆井模擬器的重要組成部分，它提供給用戶一個(gè)三維的真實(shí)感視覺(jué)環(huán)境。

3．1 鉆井模擬器視景仿真系統(tǒng)分析

鉆井模擬器在虛擬培訓(xùn)過(guò)程中需要模擬井場(chǎng)環(huán)境和操作結(jié)果，這就需要視景仿真系統(tǒng)根據(jù)鉆井模擬器司鉆控制臺(tái)的操作過(guò)程，實(shí)時(shí)模擬出井場(chǎng)環(huán)境的變化和司鉆、井控操作對(duì)鉆井過(guò)程的影響。在現(xiàn)實(shí)的司鉆和井控過(guò)程中，操作錯(cuò)誤和地質(zhì)環(huán)境變化都是事故的誘因，在鉆井模擬器視景仿真系統(tǒng)中也模擬了事故發(fā)生過(guò)程和事故排除的情況。實(shí)時(shí)地顯示鉆井過(guò)程中的數(shù)據(jù)，計(jì)算參數(shù)。根據(jù)司鉆臺(tái)操作的具體行為，依照物理模型和數(shù)學(xué)模型來(lái)模擬設(shè)備運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，使得鉆井模擬器視景仿真系統(tǒng)的三維動(dòng)畫(huà)過(guò)程更貼近現(xiàn)實(shí)。

鉆井模擬器視景仿真系統(tǒng)需要對(duì)井場(chǎng)設(shè)備、自然環(huán)境、井下情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)模擬，使培訓(xùn)者在培訓(xùn)過(guò)程中除了學(xué)習(xí)操作知識(shí) ，還能更有效、直觀的學(xué)習(xí)到理論知識(shí)。硬件設(shè)施和三維圖形軟件的結(jié)合實(shí)現(xiàn)了虛擬模擬系統(tǒng) ，培訓(xùn)人員能夠通過(guò)這套虛擬培訓(xùn)設(shè)備完成所有鉆井工作人員所需要的專業(yè)知識(shí)和實(shí)際操作技術(shù)。

3．2 實(shí)時(shí)場(chǎng)景系統(tǒng)組成

根據(jù)鉆井模擬器視景仿真系統(tǒng)的需要，開(kāi)發(fā)過(guò)程在Windows xP平臺(tái)上，建模部分使用3D MAX完成機(jī)械部件的模擬，模型的管理由3D Explorer~成，并實(shí)現(xiàn)模型數(shù)據(jù)文件的轉(zhuǎn)換導(dǎo)出。程序?qū)δＰ偷目刂朴蒀++Builder6．0實(shí)現(xiàn)，整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程基于OpenGL2．0。

鉆井模擬器視景仿真系統(tǒng)的實(shí)時(shí)場(chǎng)景組成包括以下幾個(gè)部分：三維圖形實(shí)體模型、鉆井模擬器視景仿真系統(tǒng)控制程序、GLSL編寫(xiě)的渲染效果。

在整個(gè)組成部分中，最重要的是鉆井模擬器視景仿真系統(tǒng)控制程序，在程序中完成了以下工作：場(chǎng)景初始化、工藝動(dòng)畫(huà)控制、與主控機(jī)通信、參數(shù)顯示、碰撞處理以及特效渲染。

場(chǎng)景初始化：由于鉆井工藝的復(fù)雜性和虛擬培訓(xùn)的操作性，每個(gè)作業(yè)當(dāng)前場(chǎng)景都有所不同。在一個(gè)新的作業(yè)開(kāi)始前，圖形程序在接收到控制機(jī)發(fā)出的作業(yè)指令后初始化當(dāng)前場(chǎng)景，例如：鉆井平臺(tái)上各操作部件當(dāng)前的數(shù)量、狀態(tài)以及位置。

工藝動(dòng)畫(huà)控制：在完成規(guī)定工藝作業(yè)的過(guò)程中，司鉆控制臺(tái)做出的每一個(gè)動(dòng)作都將轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)傳遞給主控機(jī)，再由主控機(jī)發(fā)送協(xié)議數(shù)據(jù)給圖形程序，圖形程序得到參數(shù)后，做出具體反映。在圖形機(jī)上體現(xiàn)出鉆臺(tái)上各種控制系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)、具體動(dòng)作、視圖選擇(包括上視角、井下視角、防噴器視角、多視圖顯示等)等。

與主控機(jī)通信及參數(shù)顯示：主控機(jī)的設(shè)計(jì)主要由鉆井模擬器設(shè)計(jì)的需求決定，由于這套儀器主要用于虛擬培訓(xùn) ，教師和學(xué)生之間有教與學(xué)的關(guān)系，主控機(jī)能夠提供給教師一個(gè)教育平臺(tái)，提供作業(yè)調(diào)度、控制、評(píng)分等功能，與此同時(shí)，傳遞司鉆控制臺(tái)上發(fā)來(lái)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，并把與操作有關(guān)的數(shù)據(jù)發(fā)給圖形機(jī)，即鉆井模擬器視景仿真系統(tǒng)，兩方通信，傳遞參數(shù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，在屏幕上顯示操作過(guò)程中需要操作者了解的參數(shù)值。

碰撞處理：在三維圖形的運(yùn)動(dòng)仿真過(guò)程中是不允許有“穿墻而過(guò)”的狀況發(fā)生的，因此要對(duì)運(yùn)動(dòng)物體作碰撞檢測(cè)的處理。為了遵循模型運(yùn)動(dòng)的真實(shí)感，鉆井模擬器視景仿真系統(tǒng)當(dāng)然也包括碰撞的檢測(cè)與處理部分。

渲染特效：實(shí)現(xiàn)對(duì)火焰 、氣泡 、液體噴涌效果的模擬，使用GLSL實(shí)現(xiàn)電影級(jí)的光照效果，可以分別模擬白天，夜晚，探照燈等光照模式，大大地提高了圖形效果和真實(shí)感。

3．3 鉆井模擬器視景仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)

一個(gè)性能優(yōu)越、功能完備的系統(tǒng)需要在設(shè)計(jì)階段就進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)規(guī)劃。這樣，在后期的開(kāi)發(fā)過(guò)程中才能完成高質(zhì)量的軟件項(xiàng)目。鉆井模擬器視景仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)遵循面向?qū)ο蟮脑瓌t，在系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可擴(kuò)展性和兼容性等方面都有突出的表現(xiàn)。

3．4 系統(tǒng)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)目標(biāo)

鉆井模擬器視景仿真系統(tǒng)要求有以下特點(diǎn)：

1)可以生成高質(zhì)量的圖形，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的可控動(dòng)畫(huà)。

2)圖形的生成快速穩(wěn)定，對(duì)圖形硬件要求不高。目前，系統(tǒng)配置為NVIDA6800，NVIDA6系列以上顯卡都可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的圖形動(dòng)畫(huà)。

3)提供給用戶多角度、多視圖的工作窗口，方便用戶定位觀測(cè)，在操作過(guò)程中既能觀察整個(gè)場(chǎng)面，又能集中觀察工藝作業(yè)下重要部件的工作過(guò)程。

4)建立模型細(xì)致、真實(shí) ，宏觀模型和微觀模型通過(guò)軟件和程序分別建模，真實(shí)感程度高。

經(jīng)過(guò)分析鉆井模擬器視景仿真系統(tǒng)的系統(tǒng)特點(diǎn)后，設(shè)定該系統(tǒng)要達(dá)到以下目標(biāo) ：

可擴(kuò)展性：對(duì)于新模型、新器件、新工藝的增加，方便快捷，可以在短時(shí)間內(nèi)完成對(duì)系統(tǒng)的擴(kuò)展。

兼容性 ：系統(tǒng)可以用于Windows2000／XP平臺(tái)，兼容于各種圖形加速硬件。

敏捷性：圖形生成迅速、穩(wěn)定，一般的圖形加速硬件既可滿

足要求；系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到反應(yīng)迅速、操作靈敏的功效。

3．5 基于面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)設(shè)計(jì)

鉆井模擬器圖形系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是基于面向?qū)ο蟮模到y(tǒng)規(guī)模較大，設(shè)計(jì)復(fù)雜。基于在鉆井工藝中涉及到的物體較多，并且各個(gè)物體在不同的方面有不同的特性，因此在設(shè)計(jì)之前，應(yīng)確定設(shè)計(jì)類的準(zhǔn)則。對(duì)本系統(tǒng)而言 ，這里關(guān)心的是用物體如何展現(xiàn)工藝流程 ，所有類的設(shè)計(jì)應(yīng)該圍繞物體的動(dòng)畫(huà)功能需要來(lái)進(jìn)行。

在鉆井各工藝流程中，大鉤、鉆桿等物體是系統(tǒng)動(dòng)畫(huà)的載體，具有物體自身的方法和屬性，因此 ，可以將其封裝成類。根據(jù)圍繞物體的運(yùn)動(dòng)功能來(lái)設(shè)計(jì)類的思想 ，將液壓大鉗和液壓大鉗的活塞、吊卡的主體和活頁(yè)設(shè)計(jì)成不同的類，這樣設(shè)計(jì)不僅可以使動(dòng)畫(huà)更加逼真，還能提高系統(tǒng)靈活性。

篇7

關(guān)鍵詞：江蘇地區(qū) 鉆井技術(shù) 應(yīng)對(duì)措施

一、油田鉆井技術(shù)的現(xiàn)狀

目前，江蘇地區(qū)油田每年鉆井的數(shù)量在130口左右，針對(duì)近年來(lái)江蘇地區(qū)油田內(nèi)部井隊(duì)依鉆井的情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析表明，隨著江蘇油田鉆井量的不斷增加，裸眼的長(zhǎng)度也在不斷增加；隨著裸眼長(zhǎng)度的不斷增加，機(jī)械鉆井速度卻急劇降低。從江蘇油田地質(zhì)上分析，江蘇油田鉆探的主要是中生界和新生界。其中中生界在鉆井過(guò)程中非常容易發(fā)生井壁失穩(wěn)現(xiàn)象，從而直接導(dǎo)致井下復(fù)雜事故的發(fā)生。同時(shí)，江蘇地區(qū)地層破脆，斷裂帶比較多，變質(zhì)巖在各個(gè)區(qū)域分布的比較廣。因?yàn)楣滔嗟暮勘容^高，會(huì)直接影響機(jī)械鉆速。另外，在鉆井過(guò)程中，因?yàn)榻K地質(zhì)特點(diǎn)，鉆井液密度越高，壓差就越大，從而使壓持效應(yīng)變得非常嚴(yán)重。高濃度鉆井液因?yàn)殂@井井底與井壁之間的壓差比較大，將變質(zhì)巖壓在井底會(huì)形成墊層。這樣會(huì)使鉆頭很難接觸新地層，消耗了大量了功率對(duì)井底進(jìn)行破碎，從而直接降低了機(jī)械的鉆井速度。

二、關(guān)于鉆井技術(shù)的防范措施

1.防斜打直措施

因?yàn)榻K地區(qū)晝夜溫差比較大，因此應(yīng)該及時(shí)校對(duì)指重表的靈敏度，從而確保鉆井參數(shù)的真實(shí)性；在鉆井過(guò)程中，江蘇地區(qū)上部大尺寸井眼都需要采用低密度、大排量、高泵壓，優(yōu)選鉆頭。在鉆深井過(guò)程中，應(yīng)該使用加長(zhǎng)、傾斜嘴以及雙噴嘴組合，同時(shí)利用水力射流來(lái)協(xié)助破巖和清潔井底。這樣可以有效提高鉆井速度；而上部層鉆具組合采用鐘擺的結(jié)構(gòu)，深井施工應(yīng)該采用塔式組合，同時(shí)使用PDC鉆頭輕壓鉆進(jìn)或者使用牙輪鉆頭來(lái)強(qiáng)化鉆井參數(shù)，從而在鉆井過(guò)程中防斜打直，提高鉆井速度；優(yōu)選鉆頭系列，優(yōu)選耐高溫、抗研磨性好的鉆頭；在條件允許的情況下，可以采用PDC+井下動(dòng)力鉆具復(fù)合鉆井技術(shù)，提高鉆井速度的同時(shí)達(dá)到防斜打直的目的。

2.防卡技術(shù)措施

江蘇油田中上部的軟泥巖階段，應(yīng)該加強(qiáng)在鉆井過(guò)程中劃眼和拉井壁措施，從而有效、及時(shí)去除粘附在井壁上的鉆屑；在施工鹽膏層段時(shí)，應(yīng)該提高鉆井液的抑制性，起下鉆時(shí)要嚴(yán)格控制速度。另外，阻卡嚴(yán)重時(shí)應(yīng)該采用劃眼或者倒劃眼等方式進(jìn)行解除；在深井鉆井施工中，要定期探傷鉆鋌以及井下工具，這樣可以有效避免鉆具事故的發(fā)生；保持良好的泥漿性能，加強(qiáng)活動(dòng)鉆具，減少泥餅?zāi)プ瑁M可能的減少鉆具在鉆井內(nèi)需要靜止的時(shí)間，預(yù)防粘附卡鉆；另外，在鉆深井時(shí)，首先應(yīng)該調(diào)整好鉆井液的性能，使其具有較強(qiáng)的懸浮能力和攜砂能力，比如油田井下垮塌非常嚴(yán)重，此時(shí)就應(yīng)該采取“進(jìn)一退二”或者勤拉多劃等作業(yè)方式，從而減輕油井下的復(fù)雜鉆井過(guò)程。但是因?yàn)榫谌菀壮霈F(xiàn)失穩(wěn)而導(dǎo)致井內(nèi)可能有難以攜帶的掉塊，隨著井眼的加深，掉塊的積累會(huì)直接影響到鉆井速度。施工過(guò)程中可以通過(guò)短起下鉆，讓掉塊落入井底，再用小排量、小鉆壓破碎，從而使鉆井速度恢復(fù)正常。在鉆具組合中加入耐高溫、性能良好的隨鉆震擊器，能有效的解決井下阻卡問(wèn)題。

3.防垮、漏技術(shù)措施

首先應(yīng)該根據(jù)江蘇地區(qū)實(shí)鉆情況進(jìn)行分析，并且盡可能提高鉆井液密度，采用性能好的鉆井液，深層鉆井施工需要選用抗溫性能強(qiáng)的鉆井液；在鉆進(jìn)過(guò)程中，要實(shí)時(shí)保證井下壓力之間的相對(duì)平衡，減少不必要的鉆具甩打、旋轉(zhuǎn)等對(duì)井壁的機(jī)械損壞；采用適合的鉆井排量，嚴(yán)禁定點(diǎn)循環(huán)，減少對(duì)油井井壁的沖刷。

防漏技術(shù)的具體措施有以下幾點(diǎn)：（1）針對(duì)江蘇地區(qū)油田，在油田井場(chǎng)儲(chǔ)備一定量的常用堵漏材料。（2）在下鉆過(guò)程中要強(qiáng)調(diào)平穩(wěn)操作，控制好起下鉆速度，從而防止蹩漏地層。同時(shí)，下鉆過(guò)程中還需要根據(jù)不同井深分段開(kāi)泵循環(huán)，從而降低環(huán)空壓耗。（3）鉆井過(guò)程中一旦發(fā)現(xiàn)鉆頭遇阻，就應(yīng)該立刻起到安全的井段。需要使用高密度鉆井液鉆進(jìn)時(shí)必須控制好鉆進(jìn)速度，如果有漏失，及時(shí)采取承壓堵漏措施提高低壓層段的井壁承壓能力。（4）在鉆井過(guò)程中，江蘇地區(qū)上部疏松地層需要采用較高粘度的泥漿，同時(shí)使用比較恰當(dāng)?shù)你@井排量，避免出現(xiàn)井漏復(fù)雜情況。

4.防套損技術(shù)措施

在鉆井過(guò)程中，鉆具上端接上防磨接頭，從而避免井口附近的套管受損。另外盡可能控制好鉆具的轉(zhuǎn)速，尤其是起下鉆或者活動(dòng)鉆具時(shí)要求操作必須平穩(wěn)，避免鉆具劇烈碰撞井壁而造成套損；使用頂驅(qū)鉆井時(shí)，應(yīng)該在井口使用鉆具居中裝置，這樣可以有效避免上部套管發(fā)生偏磨。如果條件允許的情況下，還可以使用套管保護(hù)器，可以防止套管磨損；如果入井工具或鉆具尺寸較大時(shí)，應(yīng)有一定的傾斜角度過(guò)度，同時(shí)減慢起下鉆速度，盡可能避免鉆頭或者扶正器在技套內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)。

三、總結(jié)

經(jīng)上述論證表明，江蘇地區(qū)因?yàn)殚L(zhǎng)期開(kāi)采、注水導(dǎo)致的地層壓力異常，從而油層壓力虧空或者壓力過(guò)高，鉆井施工過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)出水、井漏等問(wèn)題。因此，只有優(yōu)選鉆井液處理劑，提高鉆井液的抑制性，解決鉆井過(guò)程中井壁穩(wěn)定的問(wèn)題，才能最終實(shí)現(xiàn)對(duì)于江蘇地區(qū)復(fù)雜地層的綜合開(kāi)采，才能降低鉆井中出現(xiàn)的復(fù)雜事故。

參考文獻(xiàn)

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論文摘要 紅外光氣測(cè)錄井技術(shù)作為近兩年發(fā)展起來(lái)的一種新型錄井方法，具有很多優(yōu)點(diǎn)，得到了快速的推廣應(yīng)用。本文給出了不同條件下應(yīng)用的實(shí)例，并介紹了錄井效果的影響因素及消除措施。

一.紅外光氣測(cè)錄井技術(shù)簡(jiǎn)介

紅外氣測(cè)錄井是以光譜氣體檢測(cè)分析理論為基礎(chǔ)，利用紅外光作為光源，結(jié)合烷烴類氣體具有吸收紅外光的特性，對(duì)從鉆井液中脫出的樣品氣進(jìn)行烷烴濃度實(shí)時(shí)檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)氣測(cè)錄井目的的一種錄井方法。該技術(shù)具有以下特點(diǎn)：

1.錄井儀器體積小、功耗低、無(wú)輔助設(shè)備

由于紅外光氣測(cè)錄井儀是以電調(diào)制非分光紅外氣體傳感器為核心開(kāi)發(fā)出的一種氣測(cè)錄井儀，與常規(guī)色譜氣測(cè)錄井儀對(duì)比，該儀器集成在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱內(nèi)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，功耗低，響應(yīng)速度快，精度高。同時(shí)，由于改變了氣體檢測(cè)分析模式，該儀器還省去了空氣壓縮機(jī)、氫氣發(fā)生器等輔設(shè)備。因此，紅外光氣測(cè)錄井儀具有低制造成本、低使用成本，為廣泛使用提供了可能性。

2.錄井成果直觀、準(zhǔn)確

紅外光氣測(cè)錄井技術(shù)與常規(guī)地質(zhì)錄井技術(shù)相結(jié)合，在鉆時(shí)錄井、巖屑錄井等傳統(tǒng)錄井資料的基礎(chǔ)上，又增加了氣測(cè)錄井資料，有利于現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)錄井技術(shù)人員快速發(fā)現(xiàn)和判斷油氣異常顯示，進(jìn)一步提高錄井成果的可靠性。

二.現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果

通過(guò)近百口井的實(shí)際應(yīng)用證實(shí)：紅外光氣測(cè)錄井技術(shù)適用范圍廣泛，應(yīng)用效果顯著，主要表現(xiàn)為：

1.有效解決鉆井新技術(shù)應(yīng)用給錄井工作帶來(lái)的問(wèn)題

在開(kāi)發(fā)井的鉆井施工過(guò)程中，鉆井工藝大多采用PDC鉆頭加螺桿等復(fù)合鉆井新技術(shù)，造成鉆時(shí)錄井曲線相對(duì)變化幅度降低，巖屑顆粒直徑變小，難以識(shí)別等問(wèn)題，影響鉆時(shí)錄井、巖屑錄井的可靠性。利用紅外光氣測(cè)錄井技術(shù)可以有效地克服鉆井新技術(shù)發(fā)展對(duì)地質(zhì)錄井工作帶來(lái)的不利影響。

①解決了巖屑樣品顆粒細(xì)小，難以判別含油巖屑問(wèn)題

在WWW-14井的錄井過(guò)程中，由于鉆井施工隊(duì)伍采用了PDC鉆頭加螺桿的復(fù)合鉆井的新工藝，導(dǎo)致?lián)迫〉膸r屑樣品顆粒直徑極為細(xì)小。在難以撈取的同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)技術(shù)人員僅依靠人工手段難以識(shí)發(fā)現(xiàn)砂巖顆粒樣品，難以判斷錄井過(guò)程中是否出現(xiàn)有油氣異常顯示。

結(jié)合地質(zhì)設(shè)計(jì)以及鉆時(shí)變化情況，預(yù)計(jì)井深3430米上下應(yīng)該有一層異常顯示，但是通過(guò)撈取的巖屑樣品觀察，3428米的樣品與3412米基本一致，難以找到砂巖樣品顆粒（如圖1）。紅外錄井?dāng)?shù)據(jù)在井深3428米時(shí)由0.3%上升到1.2%，上升幅度超過(guò)全烴數(shù)據(jù)基值的4倍，因此可以判斷該層為氣測(cè)異常顯示，并得到了綜合解釋結(jié)果的驗(yàn)證。

圖1 XXX-14井巖屑對(duì)比圖

②解決了鉆時(shí)曲線相對(duì)變化不明顯，地層分層困難問(wèn)題

在XXX-89井的1980～2060米井段，鉆時(shí)數(shù)據(jù)大部分在3min左右，如果按照鉆時(shí)曲線劃分地層，十分困難，難以判斷該段井深中是否有沒(méi)有異常顯示。在錄井過(guò)程中發(fā)現(xiàn)：

①井段1995～1998米，鉆時(shí)3.12.5min、紅外光氣測(cè)0.08%19.3%，判斷該層為異常顯示；

②井段2011～2015米，鉆時(shí)2.92.7min、紅外光氣測(cè)0.12%1.04%，判斷該層為異常顯示；

③井段2040～2044米，鉆時(shí)3.22.7min、紅外光氣測(cè)0.12%1.54%，判斷該層為異常顯示；

該段井深的隨鉆錄井錄井圖如圖2。

圖2 XXX-89井1980～2060米錄井圖

2.有利于薄層油氣異常顯示的發(fā)現(xiàn)

對(duì)于薄層油氣油氣資源，在鉆時(shí)曲線上難以體現(xiàn)出變化趨勢(shì)，同時(shí)由于該段巖屑量過(guò)少而難于在砂樣中發(fā)現(xiàn)油氣異常，因此在常規(guī)錄井狀態(tài)下，薄層油氣異常顯示的發(fā)現(xiàn)率難以得到有效保證。在紅外光氣測(cè)錄井技術(shù)條件下，可以有效的跟蹤全烴曲線的變化趨勢(shì)發(fā)現(xiàn)薄層異常顯示。利用紅外光氣測(cè)錄井技術(shù)發(fā)現(xiàn)薄層油氣異常顯示在W77-7井表現(xiàn)十分明顯（如圖3）。

圖3 W77-7井2680～2750米隨鉆錄井圖

在井段2680～2750米中，鉆時(shí)數(shù)據(jù)基本處于18～21min之間，變化趨勢(shì)不明顯，難以真正劃分地層。但是，依靠紅外光氣測(cè)錄井曲線，去能夠有效發(fā)現(xiàn)薄層油氣異常顯示，在圖3中，可以清楚地發(fā)現(xiàn)：綜合解釋結(jié)果的四層油層（每層1米左右）在紅外光氣測(cè)錄井曲線上均有明顯變化。

3.解決了泥漿中混入原油，造成油氣異常顯示難以確定問(wèn)題

在大斜度、大位移井以及水平井的錄井中，由于多方面因素的影響，經(jīng)常會(huì)遇到鉆井泥漿中混入原油的現(xiàn)象。由于泥漿中混入原油，使得井筒中充滿原油成分。因此，隨著泥漿返出到地面的巖屑樣品，表面吸附有原油成分，盡管經(jīng)過(guò)撈砂工仔細(xì)清洗，仍難以徹底洗干凈，給錄井工作造成的直接問(wèn)題是含有異常顯示的巖屑樣品與正常的巖屑樣品顏色接近一致，難以區(qū)分，使得熒光錄井結(jié)果失真。

在泥漿混入原油后，由于受到原油內(nèi)烴類化合物的影響，紅外光氣測(cè)的錄井?dāng)?shù)據(jù)很快上升，在泥漿循環(huán)均勻后，錄井曲線處于較高的基值，但是一旦遇到異常顯示，氣測(cè)曲線變化十分明顯，有利于現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)錄井技術(shù)人員確定異常顯示層。

P3-467井是一口定向井，為了便于在斜井段鉆井施工，鉆井隊(duì)在2200米井深時(shí)混入原油，經(jīng)過(guò)循環(huán)均勻后紅外光氣測(cè)錄井基值上升到12%，隨著繼續(xù)鉆進(jìn)，紅外光氣測(cè)曲線比較平穩(wěn)的向低值方向偏移，到井深超過(guò)2335米后，曲線基值基本穩(wěn)定在3%左右，在2355～2390米井段，盡管基值仍處于下降趨勢(shì)，但是還有紅外光氣測(cè)曲線上升的現(xiàn)象發(fā)生，綜合其它資料，地質(zhì)技術(shù)人員判斷該井段有六段異常顯示井段，其中熒光兩層、油跡四層（如圖4）。

圖4 P3-467井混原油情況

3.準(zhǔn)確計(jì)算油氣上竄速度，確保鉆井施工安全，保護(hù)油氣層

目前，隨著油氣資源開(kāi)發(fā)理論的發(fā)展，油氣層保護(hù)被提高到一個(gè)新的高度，這就要求在鉆井施工過(guò)程中做到安全鉆進(jìn)，尤其是在含有油氣資源的地層中鉆進(jìn)時(shí)，盡可能的做到平衡鉆進(jìn)。為了保證鉆井施工的安全，需要對(duì)鉆井液的密度進(jìn)行合理調(diào)整，做到對(duì)油氣資源壓而不死，活而不涌。

為了為鉆井隊(duì)提供調(diào)整鉆井液密度的依據(jù)，通常是對(duì)記錄觀察油氣顯示后效，計(jì)算出油氣上竄速度。

在常規(guī)地質(zhì)錄井施工過(guò)程中，由于缺少氣測(cè)資料，后效資料的記錄依靠人工判斷。一方面容易受到天氣條件的影響，另一方面還易受到錄井工人對(duì)異常顯示觀察的判斷能力的限制，造成計(jì)算出的上算速度的準(zhǔn)確度難以保證。

常規(guī)地質(zhì)錄井與紅外光氣測(cè)錄井技術(shù)結(jié)合在一起后，通過(guò)錄井儀器可以自動(dòng)記錄后效的相關(guān)數(shù)據(jù)資料，為鉆井隊(duì)提供一個(gè)準(zhǔn)確的上竄速度。

三.錄井效果的影響因素

由于氣測(cè)儀自身分析氣室結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的影響，錄井效果還存在有干擾因素的影響。經(jīng)過(guò)對(duì)大量的樣品氣分析數(shù)據(jù)研究表明，干擾因素主要包括以下幾點(diǎn)：

1.樣品氣的干燥度

由于分析氣室采用內(nèi)腔鍍膜工藝以提高光線的反射率，如果分析樣品氣的濕度過(guò)高，將不可避免的吸附在分析氣室的內(nèi)腔壁上，影響到分析結(jié)果。同時(shí)，由于鉆井施工過(guò)程中的鉆井液均有一定的腐蝕性，這些水珠將會(huì)腐蝕分析氣室，使其壽命受到影響。

2.樣品氣的清潔度

樣品氣在檢測(cè)過(guò)程中主要是穿過(guò)紅外光線場(chǎng)，一旦樣品氣含有顆粒性雜質(zhì)，在經(jīng)過(guò)分析氣室過(guò)程中，當(dāng)紅外光照射在顆粒表面時(shí)，容易造成光線散射，使紅外探測(cè)器接收到的光線強(qiáng)度降低進(jìn)而影響到檢測(cè)結(jié)果。

3.干擾因素的排除

根據(jù)發(fā)現(xiàn)的干擾因素，結(jié)合儀器的工作現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，分別采取了對(duì)應(yīng)的消除措施。

a.樣品氣干燥度

在錄井施工過(guò)程中，對(duì)于將要分析的樣品氣，采取了利用沉淀瓶和氯化鈣干燥二級(jí)處理方式進(jìn)行干燥處理，錄井施工人員要做到及時(shí)清理沉淀瓶、更換干燥劑。

b.樣品氣的清潔度

為了去除樣品氣所含有的顆粒性雜質(zhì)，在進(jìn)入分析氣室前，加裝濾芯球，保持樣品氣清潔。

總結(jié)

紅外光氣測(cè)錄井技術(shù)作為一種嶄新的錄井方法，憑借其錄井結(jié)論的有效性和準(zhǔn)確性，目前已引起越來(lái)越多的油氣生產(chǎn)單位的關(guān)注，得到了甲方的認(rèn)可與高度評(píng)價(jià)。

該技術(shù)的應(yīng)用，為地質(zhì)錄井技術(shù)人員在應(yīng)對(duì)PDC鉆頭及復(fù)合鉆井新工藝、地層結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變等給地質(zhì)錄井工作帶來(lái)的不利影響方面，提供有效的幫助，為錄井地質(zhì)剖面符合率的進(jìn)一步提高奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，

紅外光氣測(cè)錄井技術(shù)作為錄井技術(shù)的一種新的發(fā)展方向，具有廣闊的發(fā)展空間，但仍需要進(jìn)一步加大和甲方的溝通力度，提高甲方的認(rèn)知度，使該技術(shù)為油氣資源的開(kāi)發(fā)作出更大的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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篇9

關(guān)鍵要:鉆井；清潔生產(chǎn)；環(huán)保；廢水；資源化

一、鉆井在線清潔生產(chǎn)發(fā)展的背景分析

過(guò)去，鉆井巖屑和鉆井液沒(méi)有采取不落地收集，依靠生產(chǎn)作業(yè)區(qū)域的廢水引流溝和人工轉(zhuǎn)運(yùn)方式清理，巖屑等固廢主要集中在鋼混收集池暫存，工程項(xiàng)目完成后，集中采用水泥固化填埋、覆土還耕。由于川渝地區(qū)地層的異常復(fù)雜性，暴雨等自然災(zāi)害時(shí)有發(fā)生，鉆井周期超過(guò)一年的工程項(xiàng)目比比皆是，長(zhǎng)時(shí)間暫存的巖屑等固廢膨脹系數(shù)增加，廢水產(chǎn)生量大，廢水外泄和溢漏引發(fā)環(huán)境突發(fā)事件的風(fēng)險(xiǎn)大，未過(guò)多考慮固廢的“減量化與資源化”。今天的清潔生產(chǎn)，實(shí)際是過(guò)去的完井固化發(fā)展演變和業(yè)務(wù)升級(jí)轉(zhuǎn)型而來(lái)，川渝地區(qū)率先從事在線清潔生產(chǎn)服務(wù)的單位是華氣能源工程技術(shù)服務(wù)公司（桑園1井、合川75井組），場(chǎng)內(nèi)清潔生產(chǎn)是從殼牌反承包項(xiàng)目開(kāi)始。隨著2015年1月1日新《國(guó)家環(huán)境保護(hù)法》的實(shí)施，對(duì)鉆井清潔生產(chǎn)的發(fā)展有了更高的要求，“減量化、資源化、無(wú)害化”等要求迫在眉睫，“過(guò)去是盡力搞清潔生產(chǎn)，如今是全面推行清潔生產(chǎn)”。為此，工程技術(shù)服務(wù)企業(yè)和建設(shè)單位引起了高度重視，環(huán)保治理資金單列預(yù)算，清潔生產(chǎn)治理項(xiàng)目紛紛上馬。川渝地區(qū)占據(jù)清潔生產(chǎn)服務(wù)主力市場(chǎng)的是蜀渝建安工程公司旗下的多元經(jīng)濟(jì)經(jīng)營(yíng)單位，還有成都大有石油鉆采工程公司、重慶越創(chuàng)公司、鉆井液公司和安檢院的環(huán)境監(jiān)測(cè)研究所，這四家單位主要從事水基巖屑期間的在線清潔生產(chǎn)，安檢院具備試驗(yàn)微生物處理技術(shù)的能力，鉆井液公司從事的是油基巖屑的轉(zhuǎn)場(chǎng)工廠化集中處理。社會(huì)化市場(chǎng)主要有華氣能源、恩承油氣和仁智石化公司，仁智石化主要針對(duì)轉(zhuǎn)場(chǎng)固化填埋處置，還有部分有實(shí)力的地方環(huán)保科技企業(yè)，也逐步進(jìn)入油氣田鉆井清潔生產(chǎn)和環(huán)保治理技術(shù)服務(wù)競(jìng)爭(zhēng)之列。對(duì)于健康中國(guó)與生態(tài)文明建設(shè)的迫切需求，清潔生產(chǎn)發(fā)展有較大市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)前景和社會(huì)效益。

二、清潔生產(chǎn)發(fā)展的趨勢(shì)與現(xiàn)狀

（一）走向清潔生產(chǎn)發(fā)展之路的必然性

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求也越來(lái)越高，特別是新的《國(guó)家環(huán)境保護(hù)法》的頒布實(shí)施，對(duì)環(huán)境污染事故的處罰也更加嚴(yán)厲，這也是近年來(lái)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域最為嚴(yán)實(shí)的一道防火墻，首次將生態(tài)保護(hù)紅線寫(xiě)入法律。環(huán)境保護(hù)工作是關(guān)系到生態(tài)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的大事，環(huán)境保護(hù)法除了是歷史最嚴(yán)，更是與法律法規(guī)相提并論，各行各業(yè)都深感畏懼與責(zé)任重大。中國(guó)石油集團(tuán)股份公司相繼下發(fā)了《鉆井廢棄物管理規(guī)定（暫行）》，要求嚴(yán)禁向重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)、生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)和脆弱區(qū)等國(guó)家和地方政府禁止的區(qū)域傾倒、堆放、掩埋鉆井廢棄物。依據(jù)國(guó)家環(huán)境劃分相關(guān)要求，結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境特點(diǎn)對(duì)鉆井作業(yè)區(qū)域劃分環(huán)境敏感區(qū)和環(huán)境非敏感區(qū)，并根據(jù)不同自然環(huán)境特點(diǎn)和環(huán)境敏感程度以及鉆井液體系特點(diǎn)、工作量等選擇就地處理或集中處理方式。在環(huán)境敏感地區(qū)，鉆井廢棄物處理應(yīng)采用不落地或集中處理技術(shù)實(shí)施廢棄物的固液分離和無(wú)害化處理，減量化、資源化和無(wú)害化要求越來(lái)越高。因此，全面推行鉆井在線清潔化生產(chǎn)勢(shì)在必行。

（二）當(dāng)前清潔生產(chǎn)治理技術(shù)研究與發(fā)展現(xiàn)狀

1、水基巖屑處理技術(shù)目前川渝地區(qū)的水基巖屑等固廢治理，基本運(yùn)用的是物理化學(xué)法收集和固化填埋，也在探索微生物自然降解技術(shù)。一是采用不落地裝置將固體廢棄物收集到巖屑箱，然后使用叉車（或管輸裝置）轉(zhuǎn)運(yùn)至巖屑攪拌罐，加入相關(guān)藥劑配方，攪拌均勻后轉(zhuǎn)至固化填埋池填埋處理。二是用不落地裝置將固體廢棄物收集到攪拌器，加入相關(guān)處理劑配方攪拌均勻，裝車轉(zhuǎn)運(yùn)至集中處理場(chǎng)進(jìn)行處理。三是試點(diǎn)探索微生物自然降解技術(shù)和資源化利用技術(shù)，目前也取得一定成效。如制培植土、磚和砌塊。2、油基巖屑處理技術(shù)含油巖屑通過(guò)立式甩干機(jī)甩干后，巖屑含油量能達(dá)到5%以下，但廢棄物固化填埋標(biāo)準(zhǔn)要求低于1%，必須通過(guò)生物處理或熱解析（熱脫浮）技術(shù)處理后，含油量才能達(dá)到低于1%。當(dāng)前國(guó)際上采用的技術(shù)主要有：美國(guó)采用食油菌群培養(yǎng)生物技術(shù)處理含油巖屑，但還不能廣泛推廣；熱解析技術(shù)尚不成熟，成本高，也不具備條件；高溫焚燒技術(shù)，含油量能達(dá)到要求，但易造成煙塵二次污染，且設(shè)備性能不成熟，成本較高。川渝地區(qū)含油巖屑主要集中在頁(yè)巖氣區(qū)塊，通過(guò)對(duì)龍馬溪地層的頁(yè)巖元素成分分析，對(duì)比水泥的主要添加劑（粉煤灰）化學(xué)結(jié)構(gòu)基本一致，結(jié)合當(dāng)前技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，分析探索實(shí)施了甩干分離、熱解析技術(shù)、研磨資源化利用等綜合措施，終端產(chǎn)品作為水泥添加劑輔料，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排與資源化利用。另外，目前也在探索油基巖屑資源化制作燃料漿綜合利用技術(shù)試點(diǎn)，最終成為一種燃料替代燃煤實(shí)現(xiàn)變廢為寶。

三、清潔生產(chǎn)應(yīng)用取得的主要階段性成效

針對(duì)鉆井作業(yè)過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物數(shù)量大、成分復(fù)雜、有機(jī)物含量高、難以降解等特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)清潔生產(chǎn)工藝技術(shù)與設(shè)備配套的研究，從源頭控制、生產(chǎn)過(guò)程控制、廢棄物處理等環(huán)節(jié)入手，完善清潔生產(chǎn)管理制度，立足“減量化、資源化、無(wú)害化”要求，采取鉆井廢棄物隨鉆不落地收集與密閉傳輸、集雨裝置、清潔生產(chǎn)鉆前功能配套方案優(yōu)化和工藝技術(shù)配方研究等措施，降低勞動(dòng)強(qiáng)度和安全環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和綠色鉆井目標(biāo)。通過(guò)近幾年的探索實(shí)踐，川渝地區(qū)先后完成了100余口井的鉆井在線清潔生產(chǎn)治理工作，清潔生產(chǎn)工作得到了穩(wěn)步發(fā)展，并取得了階段性效果。

（一）形成了一套清潔生產(chǎn)獨(dú)立工程項(xiàng)目管理體系

開(kāi)工驗(yàn)收技術(shù)交底二過(guò)程管理竣工驗(yàn)收三鉆前驗(yàn)收開(kāi)工準(zhǔn)備一為了更好的落實(shí)國(guó)家環(huán)境保護(hù)環(huán)保法要求，先后與建設(shè)單位和環(huán)保研究單位進(jìn)行多次技術(shù)交流，立足清潔生產(chǎn)設(shè)計(jì)和四川油氣田《鉆井固體廢棄物無(wú)害化治理技術(shù)規(guī)范》/0267-2015和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，制定清潔生產(chǎn)管理制度、工藝流程、作業(yè)指南，探索鉆井隊(duì)一體化管理模式，從清潔生產(chǎn)鉆前配套功能驗(yàn)收、準(zhǔn)備、開(kāi)工驗(yàn)收與技術(shù)交底、實(shí)驗(yàn)配方與取樣檢測(cè)、過(guò)程管理與監(jiān)督、成本寫(xiě)實(shí)、竣工驗(yàn)收等入手，并規(guī)范相關(guān)資料建檔，基本形成了一套獨(dú)立工程項(xiàng)目管理體系。實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)組織程序模塊化（參見(jiàn)左圖），促進(jìn)了物料平衡管理和經(jīng)營(yíng)成本的精細(xì)化管理，為工程質(zhì)量和責(zé)任的追溯與跟蹤提供原始依據(jù)，降低環(huán)保糾紛和法律風(fēng)險(xiǎn)，推動(dòng)清潔生產(chǎn)工程項(xiàng)目管理轉(zhuǎn)型升級(jí)十分關(guān)鍵。

（二）廢水等污物產(chǎn)生量得到明顯控制

通過(guò)鉆井清潔生產(chǎn)配套技術(shù)的集成應(yīng)用，推動(dòng)一體化、全過(guò)程管控模式，實(shí)現(xiàn)了鉆井“固體廢物減量、廢水零排放”的目標(biāo)。從2016年在線清潔生產(chǎn)完成的雙探3井、磨溪119井和邛崍2等井來(lái)看，實(shí)現(xiàn)鉆井廢水零轉(zhuǎn)運(yùn)，平時(shí)收集暫存的少量廢水基本會(huì)用完。通過(guò)量化比較分析，川渝地區(qū)某鉆探公司2016年鉆井廢水產(chǎn)生和轉(zhuǎn)運(yùn)量同比2015年下降了近50%（表1），同類型井鉆井固廢實(shí)現(xiàn)減量10-20%，同比過(guò)去的完井固化模式，廢水產(chǎn)生量得到明顯控制，大大節(jié)約了廢水和巖屑污泥治理成本。

（三）資源化利用技術(shù)探索應(yīng)用取得成效

立足節(jié)能減排、資源化利用和無(wú)害化要求，川渝地區(qū)實(shí)現(xiàn)生活廢水撬裝智能處理達(dá)標(biāo)排放，水基鉆井巖屑等固廢治理向土壤化轉(zhuǎn)變，開(kāi)展的微生物菌種培養(yǎng)、馴化與現(xiàn)場(chǎng)試點(diǎn)等工作取得階段性研究與應(yīng)用成果。水基巖屑固廢轉(zhuǎn)化為免燒陶粒、磚或者條石砌塊，強(qiáng)度等相關(guān)指標(biāo)達(dá)到行業(yè)要求和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，目前已正式投入在磨高地區(qū)和川西北部地區(qū)的鉆前工程使用，美觀實(shí)用性較強(qiáng)；油基巖屑資源化治理綜合治理技術(shù)在頁(yè)巖氣項(xiàng)目得到應(yīng)用，終端產(chǎn)物成為生產(chǎn)水泥添加劑或者燃料漿，用于基礎(chǔ)建設(shè)和燃料，實(shí)現(xiàn)變廢為寶。得到行業(yè)和地方相關(guān)部門(mén)的高度評(píng)價(jià)，也引起了民間和社會(huì)輿論的關(guān)注和贊許。2016年6月24日，新華社四川分社、人民網(wǎng)四川頻道、四川日?qǐng)?bào)、四川電視臺(tái)等13家中央駐川媒體和四川省媒體15名記者，到磨溪?dú)馓镔Y源化利用場(chǎng)站進(jìn)行“綠色發(fā)展”現(xiàn)場(chǎng)采訪。

（四）取得了良好的邊際貢文和社會(huì)效益

為了適應(yīng)鉆井清潔生產(chǎn)工藝要求，企業(yè)投入了專項(xiàng)配套經(jīng)費(fèi)，自制研發(fā)不落地裝置、巖屑收集罐、巖屑管輸裝置、負(fù)壓吸排清掏罐裝置和生活廢水處理裝置等，還聯(lián)合建設(shè)了長(zhǎng)寧油基巖屑處理流水線工廠和免燒磚（砌塊條石）的集中處理廠站等，對(duì)相關(guān)設(shè)備的研發(fā)制造能力已初具規(guī)模化和專業(yè)化。根據(jù)川渝地區(qū)雨水多的特點(diǎn)，改變傳統(tǒng)井場(chǎng)修建模式，采用了一體化設(shè)計(jì)的雨污分流與分區(qū)防滲系統(tǒng)，取消井場(chǎng)排污溝、廢水池和巖屑池。單井建設(shè)單位投資節(jié)約池類修建費(fèi)用100余萬(wàn)元。清潔生產(chǎn)的實(shí)施，達(dá)到了減少環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)鉆井廢水零轉(zhuǎn)運(yùn)；鉆井巖屑管輸裝置及配套設(shè)備的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了鉆井廢棄物不落地、收集、轉(zhuǎn)運(yùn)，降低了員工勞動(dòng)強(qiáng)度和叉車轉(zhuǎn)移帶來(lái)的安全環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)，有效解決了川渝地區(qū)鉆井清潔生產(chǎn)場(chǎng)地受井位部署和地理位置影響的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排、綠色鉆井。

四、結(jié)論與建議

（一）優(yōu)化清潔生產(chǎn)設(shè)備配套與研究，整合現(xiàn)有資源，推行“鉆井隊(duì)一體化管理”模式，有利于污物源頭控制和節(jié)能減排提升，有效推動(dòng)清潔生產(chǎn)管理和業(yè)務(wù)統(tǒng)籌升級(jí)轉(zhuǎn)型。（二）強(qiáng)化環(huán)保治理和鉆井清潔生產(chǎn)的系統(tǒng)研究，將鉆井固廢“減量化、資源化和無(wú)害化”進(jìn)一步深挖，實(shí)現(xiàn)終端產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為市場(chǎng)價(jià)值和社會(huì)效益，也是石油鉆探企業(yè)踐行國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)和環(huán)境保護(hù)的發(fā)展理念和具體體現(xiàn)。（三）加快川渝地區(qū)高密度磺化體系鉆井液的固液分離破膠技術(shù)研究，解決閑置鉆井液和報(bào)廢鉆井液的轉(zhuǎn)運(yùn)、儲(chǔ)存和高成本維護(hù)難題，有效降低環(huán)保壓力和成本。

作者:肖波 尹詩(shī)溢 單位:中國(guó)石油川慶鉆探工程有限公司川西鉆探公司

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篇10

關(guān)鍵詞：海藍(lán)MWD系統(tǒng)；測(cè)斜儀；無(wú)線隨鉆測(cè)量；鉆井工程

中圖分類號(hào)：TE927　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A　文章編號(hào)：1009-2374(2011)01-0071-02

海藍(lán)科技開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司于2000年3月完成對(duì)YST-48×無(wú)線隨鉆測(cè)斜儀脈沖發(fā)生器、探管、數(shù)據(jù)處理儀、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理器等主要部件的組裝調(diào)試工作，并在3月底完成兩套樣機(jī)的試制工作。2000年4～6月先后進(jìn)行了數(shù)百小時(shí)整機(jī)地面試驗(yàn)，2D00年七月在油田下井一舉成功，為今后無(wú)線隨鉆的國(guó)產(chǎn)化和普及打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

吉林油田于2001年底引進(jìn)一套MWD無(wú)線隨鉆測(cè)量系統(tǒng)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用，充分體現(xiàn)了無(wú)線隨鉆系統(tǒng)的先進(jìn)性，大大縮短了鉆井周期，降低了鉆井綜合成本。2005年開(kāi)始在吉林油田普及MwD無(wú)線隨鉆測(cè)量系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)兩年積極推廣應(yīng)用，2007年MWD無(wú)線隨鉆測(cè)量系統(tǒng)取代了有線隨鉆，全年為鉆井隊(duì)提供了1000余井次的隨鉆定向服務(wù)，為鉆井工程提供了技術(shù)支持與保障。

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海藍(lán)MWD結(jié)構(gòu)及原理(YST-48x)

海藍(lán)MWD無(wú)線隨鉆測(cè)斜儀由地面設(shè)備和井下儀器兩部分組成。地面設(shè)備包括壓力傳感器、專用數(shù)據(jù)處理儀。遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理器、電纜盤(pán)等。井下測(cè)量?jī)x器主要由探管、電池、泥漿脈沖發(fā)生器、打撈頭、六翼扶正器等。

海藍(lán)MWD無(wú)線隨鉆測(cè)斜儀是以鉆井液作為信號(hào)傳輸通道，它的基本原理是，探管中的磁通門(mén)傳感器和重力加速度傳感器來(lái)測(cè)量井眼狀態(tài)(井斜、方位、工具面參數(shù))，并由探管內(nèi)的編碼電路編碼，將數(shù)碼轉(zhuǎn)換成與之對(duì)應(yīng)的電脈沖信號(hào)。這一信號(hào)通過(guò)功率放大驅(qū)動(dòng)電磁機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步控制主閥閥頭與限流環(huán)之間的泥漿過(guò)流面積，由此產(chǎn)生鉆柱內(nèi)壓力的變化。

在主閥頭提起時(shí)，鉆柱內(nèi)泥漿可以順利通過(guò)限流環(huán)，在主閥閥頭壓下時(shí)，泥漿流通面積減小，從而在鉆柱內(nèi)產(chǎn)生了一個(gè)正的泥漿壓力脈沖。主閥頭提起或壓下的時(shí)間取決于脈沖信號(hào)，從而控制了泥漿脈沖的寬度和間隔。安裝在立管上的壓力傳感器可以檢測(cè)到這個(gè)脈沖序列，再由遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理器完成對(duì)泥漿脈沖的采樣、濾波、識(shí)別、編碼和顯示，并將相關(guān)數(shù)據(jù)傳送給專用數(shù)據(jù)處理儀。

2　海藍(lán)MwD與國(guó)內(nèi)外儀器的對(duì)比

目前國(guó)內(nèi)油田使用較多的無(wú)線隨鉆系統(tǒng)主要有Sperw-Sun公司的MWD650系統(tǒng)，Scientific DrillingInternat~onal公司的Mud PuIse MWD，Tensor公司的QDT系統(tǒng)，Anadrill sliml系統(tǒng)，Geolink公司的負(fù)脈沖、正脈沖系統(tǒng)，北京普利門(mén)公司的PMwD系統(tǒng)和北京海藍(lán)公司的隨鉆測(cè)斜系統(tǒng)(YST-48X)。

與國(guó)內(nèi)外儀器比較海藍(lán)MWD無(wú)線隨鉆測(cè)斜系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)輕便、靈活。海藍(lán)公司的YsT-48X型無(wú)線隨鉆測(cè)斜儀外徑為48mm，總長(zhǎng)為6.8米。由于其外徑小、重量輕，維修、組裝、運(yùn)輸、使用都相當(dāng)方便。

(2)可打撈。海藍(lán)公司的YsT-4BX型無(wú)線隨鉆測(cè)斜儀是坐鍵在無(wú)磁鉆鋌中的，在遇到井下復(fù)雜情況(例如卡鉆)鉆具不能取出時(shí)，可用電纜絞車將專用打撈工具下八鉆具中將其打撈出井，這樣最大限度地避免了儀器埋井的風(fēng)險(xiǎn)。

(3)探管抗沖擊性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)小巧。海藍(lán)公司的YST-48X型無(wú)線隨鉆測(cè)斜儀探管采用磁液懸浮重力加速度計(jì)，該加速度計(jì)具有在工藝性好、抗沖擊能力強(qiáng)、可靠性高、成本低等優(yōu)點(diǎn)。探管的電路板也設(shè)計(jì)成高密度組裝，按功能分塊，盡量去掉接插件，保證了可靠性。探管結(jié)構(gòu)上采用工字梁結(jié)構(gòu)，縮短了探管總長(zhǎng)，加強(qiáng)了軸向減震，提高了抗沖擊能力。探管各部件之間采用十芯抗壓接插件，并設(shè)置了引導(dǎo)槽使現(xiàn)場(chǎng)安裝極為方便。

(4)軟件操作簡(jiǎn)單。海藍(lán)公司的YST-48X型無(wú)線隨鉆測(cè)斜儀采用了專用數(shù)據(jù)處理儀代替了通用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，其處理程序直接固化在了數(shù)據(jù)處理儀中，當(dāng)數(shù)據(jù)處理儀給電后，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理器的程序?qū)⒆詣?dòng)進(jìn)入主菜單，完成對(duì)泥漿脈沖的采樣、濾波、識(shí)別、編碼和顯示，從而達(dá)到了操作簡(jiǎn)單、適應(yīng)力強(qiáng)的目的。此外還提供了PC機(jī)接口和軟件，具有更強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理功能，能滿足不同用戶的需求。

(5)價(jià)格便宜。進(jìn)口MWD價(jià)格昂貴，價(jià)格一般是國(guó)產(chǎn)儀器的6-8倍，而且其核心部件損壞需要返回廠家維修時(shí)，其維修周期大多在半年以上。而海藍(lán)公司的YST-48X型無(wú)線隨鈷測(cè)斜儀維修周期短，能得到充分及時(shí)的技術(shù)保障。

由于其結(jié)構(gòu)原理的原因海藍(lán)MWD無(wú)線隨鉆測(cè)斜系統(tǒng)也存在一些缺點(diǎn)：

(1)探管精度受限制。由于探管采用的是磁液懸浮加速度計(jì),這種加速度計(jì)的精度一般只能保證在1‰左右，應(yīng)用范圍受到限制。

(2)波紋管容易破裂。膠波紋管是脈沖發(fā)生器的重要組成部分，與補(bǔ)償膜相連接。在氣溫較低時(shí)，如果波紋管表面有泥漿就會(huì)將其凍住，此時(shí)一旦接通儀器，波紋管動(dòng)作就窯易破裂，造成補(bǔ)償膜中的油外漏致使脈沖不能正常工作。

(3)數(shù)據(jù)傳輸率不高。受其脈沖編碼方案的限制，該MWD系統(tǒng)的信號(hào)傳輸速度較慢，平均30s一個(gè)工具面，進(jìn)口儀器一般為16s一個(gè)工具面。

(4)六翼扶正器容易受流體沖蝕。六翼扶正器起連接作用的重要部件，其端頭處使用的是壓縮彈簧，在鉆井液通過(guò)其表面時(shí)容易在彈簧處形成渦流，使得扶正器基體沖蝕嚴(yán)重。大大的減小了扶正器的使用壽命。

(5)在深井、大斜度井施工中穩(wěn)定性不好。海藍(lán)公司的YST-48X型無(wú)線隨鉆測(cè)斜儀設(shè)計(jì)最高工作溫度為125℃，在井底溫度過(guò)高時(shí)電池容易損壞。2005年在昌31井施工中，井深2880米，井底循環(huán)溫度95℃。儀器入井開(kāi)泵循環(huán)時(shí)有信號(hào)，中途修理設(shè)備2小時(shí)，再次開(kāi)泵時(shí)無(wú)信號(hào)，起鉆發(fā)現(xiàn)電池?fù)p壞。

同時(shí)由于該儀器在井底是坐鍵在定向接頭上的，沒(méi)有防脫鍵設(shè)計(jì)，在下鉆過(guò)快、震動(dòng)大、井斜大的情況發(fā)生時(shí)可能出現(xiàn)脫鍵現(xiàn)象，導(dǎo)致儀器沒(méi)有信號(hào)。

3　海藍(lán)MWD在使用中常見(jiàn)的故障及處理措施

(1)井斜、方位不準(zhǔn)：施工中出現(xiàn)井斜、方位不準(zhǔn)的表情況是在不同的工具面時(shí)，井斜、方位的變化幅度很大。造成井斜、方位不準(zhǔn)有兩種原因，磁干擾或是探管需要校驗(yàn)。磁干擾造成的井斜、方位不準(zhǔn)時(shí)，我們可以在工程允許的情況下，避開(kāi)磁場(chǎng)強(qiáng)度高的地層再定向。如果是探管自身的問(wèn)題，我們就需要及時(shí)更換探管。

(2)無(wú)信號(hào)：施工中出現(xiàn)無(wú)信號(hào)的原因很多，其表現(xiàn)就時(shí)泵壓表沒(méi)有壓力波動(dòng)(0.5-1MP)。在井口測(cè)試時(shí)無(wú)信號(hào)有三種原因：定向接頭壞、脈沖發(fā)生器壞、沒(méi)有坐好鍵。我們首先用兩次坐鍵的方法確保坐好了鍵，如果還是沒(méi)信號(hào)就需要認(rèn)真檢查接頭和脈沖發(fā)生器，更換損壞零部件。

(3)無(wú)波形、有雜波：無(wú)波形的表現(xiàn)是泵壓表顯示有壓力波動(dòng)，但遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理儀上沒(méi)有正弦波。出現(xiàn)無(wú)波形主要是焊接螺套、壓力傳感器和數(shù)據(jù)處理儀的問(wèn)題。我們需采取清理焊接螺套內(nèi)的淤泥，更換壓力傳感器或數(shù)據(jù)處理儀等措施。有雜波的表現(xiàn)是遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理儀上的波形雜亂無(wú)章。出現(xiàn)有雜波組要是泥漿泵或壓力傳感器的問(wèn)題，如果在停泵的情況下仍有雜波出現(xiàn)就需更換壓力傳感器，如果不是壓力傳感器的問(wèn)題則需要修泵。

(4)不能一致化：不能一致化指專用數(shù)據(jù)處理儀和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理儀之間不能通信，出現(xiàn)這種現(xiàn)象主要原因是電纜盤(pán)有問(wèn)題。我們只需更換電纜盤(pán)或把專用數(shù)據(jù)處理儀和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理儀的設(shè)置調(diào)節(jié)一致即可。

4　結(jié)論與建議

(1)MWD隨鉆測(cè)量技術(shù)的推廣應(yīng)用，提高了鉆井速度，縮短了鉆井周期，從而節(jié)約了鉆井成本，創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

(2)MWD隨鉆測(cè)量技術(shù)的推廣應(yīng)用，簡(jiǎn)化了定向施工的程序，減輕了隨鉆技術(shù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

(3)MWD隨鉆施工中，需要鉆井隊(duì)與隨鉆技術(shù)人員密切配合，保證MWD隨鉆測(cè)量系統(tǒng)良好的工作環(huán)境，提高工作效率。

(4)MWD隨鉆技術(shù)人員要不斷的總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)儀器的各項(xiàng)性能做到心中有數(shù)，以便更好地發(fā)揮儀器的性能。

(5)數(shù)據(jù)傳輸速率有待進(jìn)一步提高，以滿足日益增多的井下信息量的需求。

(6)國(guó)產(chǎn)MWD隨鈷測(cè)量系統(tǒng)與進(jìn)口MWD隨鉆測(cè)量系統(tǒng)仍有很大的差距，我們需要不斷的引進(jìn)、吸收、創(chuàng)新以縮短與國(guó)際先進(jìn)水平的差距。

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