序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇鉆井技術(shù)論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

大位移井鉆井在目前屬于高精尖的鉆井工藝，是一項(xiàng)結(jié)合水平井和定位井技術(shù)的綜合系統(tǒng)工程，該技術(shù)存在很多技術(shù)難點(diǎn)，隨著大位移井鉆井設(shè)計(jì)理論的不斷優(yōu)化，國產(chǎn)化配套技術(shù)的不斷發(fā)展，已經(jīng)掌握了相關(guān)的研究方法，存在的技術(shù)難點(diǎn)也被相繼攻克，現(xiàn)階段國內(nèi)淺海區(qū)域的油田對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)成熟，而且取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。

2.地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用現(xiàn)狀

導(dǎo)向工具結(jié)合地質(zhì)導(dǎo)向儀器便形成了地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)，這實(shí)際上就是在導(dǎo)向鉆井技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，將測(cè)井和鉆井技術(shù)與油藏工程技術(shù)合為一體，實(shí)現(xiàn)了隨鉆控制的效果。由于帶有電阻率等地質(zhì)參數(shù)以及其他輔助參數(shù)，該技術(shù)不僅具備了對(duì)儲(chǔ)層特性、地層構(gòu)造的判斷能力以及鉆頭軌跡的控制能力，還大大提高了鉆井的采收率和成功率，有效地降低了鉆井成本。

3.連續(xù)管和套管鉆井技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)對(duì)連續(xù)管鉆井技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，在防噴器上安裝了環(huán)形橡膠，這種密封環(huán)空的設(shè)計(jì)為欠平衡壓力鉆井的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造了一定的條件，且有效防止了對(duì)地層的傷害，不僅保證了欠平衡壓力鉆井作業(yè)的順利進(jìn)行，也對(duì)油氣層起到了保護(hù)作用。連續(xù)管鉆井技術(shù)在應(yīng)用時(shí)無需停泵，確保了鉆井液的連續(xù)循環(huán)，避免接單根而引發(fā)井噴事故，非常適合老井側(cè)鉆和加深、小眼井鉆井等應(yīng)用，由于無需過多設(shè)備，占地面積比較小，也常被應(yīng)用于受條件限制的海上平臺(tái)或地面作業(yè)。套管鉆井實(shí)際上就是將下套管與鉆井合并在一起，變成了一個(gè)作業(yè)過程，避免了常規(guī)的井下鉆作業(yè)，能夠有效改善水力參數(shù)和清洗井筒狀況，提高環(huán)控上返速度。

篇（2）

 

要想在天然氣水合物賦存地層鉆井(進(jìn))時(shí)獲得安全可持續(xù)的鉆井作業(yè)環(huán)境和保證鉆井質(zhì)量，就必須控制水合物大量分解和再生，而控制的核心又在于對(duì)鉆進(jìn)過程中井內(nèi)溫度、壓力的掌握和控制。鉆井離不開鉆井液，鉆井液是實(shí)施井內(nèi)溫度和壓力控制的主要途徑，是實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)的關(guān)鍵。論文大全，發(fā)展現(xiàn)狀。針對(duì)天然氣水合物賦存地層鉆井特點(diǎn)和由水合物形成與分解所引發(fā)的主要鉆井問題，常采取三種控制方式進(jìn)行處理:分解抑制、生成抑制和誘發(fā)分解。

一、分解抑制

分解抑制主要是對(duì)鉆進(jìn)過程中所鉆地層的水合物以及進(jìn)入鉆進(jìn)體系的水合物分解進(jìn)行抑制，使進(jìn)入鉆進(jìn)體系的氣量得以控制，結(jié)合生成抑制和誘發(fā)分解而保證鉆進(jìn)過程的安全與順利。只要將水合物的溫度壓力條件控制在水合物溫度和壓力的相平衡穩(wěn)定條件之內(nèi)，就能夠控制水合物的分解。論文大全，發(fā)展現(xiàn)狀。目前，在鉆進(jìn)過程中抑制水合物分解主要通過壓力控制、溫度控制和化學(xué)穩(wěn)定控制。

壓力控制主要通過增加鉆井液密度而提高孔底的靜水壓力，但是由于較小的溫度變化需要較高的壓力增加才能維持水合物的穩(wěn)定，所以增加鉆井液密度抑制水合物分解的能力是有限的。此外，鉆井液密度增加會(huì)引起鉆井液的漏失和失水量的加劇，護(hù)壁性能得不到有效的保證，從而有大量氣體進(jìn)入地層，進(jìn)而影響鉆井液的性能。為此，必須增加較多的套管柱，而這就提高了鉆進(jìn)成本。溫度控制主要是對(duì)鉆井液進(jìn)行冷卻，使其冷卻至盡可能低的溫度。鉆井液的冷卻通過地面鉆井液池中的熱交換器實(shí)現(xiàn)，另外采用孔底馬達(dá)也有助于保持低的鉆井液溫度。不過在低溫下還要考慮以下情況:首先，就要考慮低溫下鉆井液的相關(guān)總體性能，如流動(dòng)性能、抗凍性能、失水控制，其次，還要考慮低溫下的抑制劑的抑制性能以及鉆井液中各種成分的相互影響。通常，當(dāng)溫度降低時(shí)，鉆井液的粘度上升，這就會(huì)對(duì)鉆井液的相關(guān)的總體性能造成很大的影響，因此，過分降低溫度未必合適，而這可以通過添加合適的適量添加劑得以改善。

上述兩種控制對(duì)水合物分解的抑制作用是有限的，因此，國外專家通過一系列的實(shí)驗(yàn)之后，發(fā)現(xiàn)了在鉆井液中加入一定量的化學(xué)試劑(包括卵磷脂、多聚物或PVP等)之后抑制性得到增強(qiáng)。這些化學(xué)試劑通過吸附作用吸附于出露水合物的表面，結(jié)合鉆井液泥皮形成多聚物的網(wǎng)格層，減少水合物和鉆井液的接觸，而且還能阻止分解產(chǎn)生的氣體大量且快速地進(jìn)入鉆井液中，從而減緩水合物的分解速度。與此同時(shí)，還可使已分解出的自由水和氣體迅速形成水合物，堵塞網(wǎng)格層的空隙從而控制氣體的擴(kuò)散。論文大全，發(fā)展現(xiàn)狀。

二、生成抑制

生成抑制主要是指鉆進(jìn)系統(tǒng)中水合物的形成，它與分解抑制相互配合應(yīng)用。生成抑制主要通過控制水合物形成的要素和改變水合物的相平衡穩(wěn)定條件來實(shí)現(xiàn)。

由于水的存在對(duì)于鉆井液系統(tǒng)的穩(wěn)定和性能非常重要，因此，控制水合物形成的主要要素是指對(duì)鉆進(jìn)系統(tǒng)中水合物形成所需的氣體的控制，而相關(guān)的解決途徑就是斷源限流。斷源是指切斷形成氣體的來源，當(dāng)水合物分解得到很好的抑制時(shí)，就使得形成水合物的氣體來源得到控制，進(jìn)而抑制水合物的生成。而限流就是盡可能地減少氣體的侵入，這主要通過調(diào)節(jié)鉆井液的密度以提高相應(yīng)的靜水壓力和加入合適的添加劑改善泥皮的性能減少氣體的進(jìn)入，最終達(dá)到抑制水合物的生成。

從天然氣水合物的相平衡穩(wěn)定條件可以知道，只要使游離的甲烷氣的溫度、壓力達(dá)不到生成條件，就能夠抑制水合物的生成，即提高溫度和/或降低壓力。由于鉆進(jìn)水合物賦存地層的特殊性，即鉆井液的溫度較低，而且水合物的分解抑制需要較高壓力，因此，改變水合物的相平衡穩(wěn)定條件時(shí)，一般不考慮升高溫度和降低壓力，主要考慮加入合適的抑制劑改變水合物的相平衡穩(wěn)定條件。論文大全，發(fā)展現(xiàn)狀。一般采用的方法是，在鉆井液中加入適當(dāng)?shù)囊种苿?NaCI等鹽類、乙醇、乙二醇、丙三醇等)，改變水合物的相平衡穩(wěn)定條件，使其相平衡曲線向左移動(dòng)，從而抑制水合物的生成。論文大全，發(fā)展現(xiàn)狀。國外的試驗(yàn)和實(shí)踐表明，在對(duì)鉆井液的流變特性和漏失特性影響不大的情況下:乙二醇衍生物、乙二醇衍生物混合物、鹽類與醇的混合物等抑制劑可以有效抑制鉆井液中水合物的形成，鉆井液中的膨潤土對(duì)水合物的形成也有影響。

三、誘發(fā)分解

誘發(fā)分解主要通過往鉆井液中添加抑制劑改變水合物的相平衡穩(wěn)定條件，所解決的鉆進(jìn)過程中問題有:一是鉆進(jìn)管路中所形成的水合物堵塞:二是鉆進(jìn)過程中進(jìn)入鉆進(jìn)體系的水合物的部分分解;三是當(dāng)采用分解容許法鉆進(jìn)時(shí)，保證鉆出的水合物塊體在上返過程充分分解，以免堵塞管路，并獲得全部水合物的分解氣體樣品。

之前所介紹的能有效防止鉆進(jìn)過程中天然氣水合物再生成的抑制劑都能用于鉆進(jìn)管路中形成水合物的解堵，有時(shí)需要利用旁孔注入方法注入含抑制劑的鉆井液。另外，聚環(huán)氧烷烴、氨基酸、氨基磺酸鹽、單糖、甲基葡糖昔、甲基葡糖胺、雙糖、果糖等也很有效。不同鉆進(jìn)過程對(duì)進(jìn)入鉆進(jìn)體系的水合物的分解控制的要求不一樣。對(duì)于通常的鉆進(jìn)方法，要求所進(jìn)入的大塊水合物部分分解，而后以小塊巖屑的形式為鉆井液所攜帶并排出，這主要通過添加相關(guān)的化學(xué)試劑。而當(dāng)采用分解容許法鉆進(jìn)時(shí)，采用低密度鉆井液(有時(shí)也適量加入上述抑制劑)誘發(fā)水合物分解(這種分解是被控制的，例如在起下鉆、換鉆頭、測(cè)井時(shí)則需增加鉆井液濃度，抑制水合物的分解)，在氣體進(jìn)入鉆井液后，隨鉆井液循環(huán)到地面并被分離出來。該方法的可行性需要考慮鉆井液循環(huán)過程中水合物形成的可能性、鉆井液的循環(huán)速度和溫度、發(fā)生井噴的可能性、孔(井)底水合物分解的可控制程度、地層特性等。

可見，上述三種方法都需要通過鉆井液來實(shí)現(xiàn)，與鉆井液的各項(xiàng)性能密不可分。

四、常規(guī)油氣鉆井液研究現(xiàn)狀

隨著世界石油天然氣工業(yè)的迅速發(fā)展，鉆井技術(shù)對(duì)鉆井液提出了更高、更新的要求，特別是在鉆井液技術(shù)發(fā)展受到環(huán)保政策及法律、法規(guī)限制的情況下，研究滿足鉆井工程技術(shù)和環(huán)境保護(hù)需要的新型鉆井液體系更顯得非常必要。論文大全，發(fā)展現(xiàn)狀。國內(nèi)外鉆井工作者均在競相研究開發(fā)新的環(huán)保型鉆井液體系，包括聚合醇鉆井液體系、多元醇鉆井液體系、合成基鉆井液體系、烷基葡萄糖普鉆井液體系、甲酸鹽鉆井液體系和硅酸鹽鉆井液體系等。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁武東,劉小靜.新型天然氣水合物抑制劑的研究進(jìn)展[J]內(nèi)江科技,2009,(11).

篇（3）

 

1 前言

設(shè)備是企業(yè)的重要支柱之一，設(shè)備的生產(chǎn)能力對(duì)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展起著至關(guān)重要的作用[1]。俗話說“一流的設(shè)備才能加工出一流的產(chǎn)品”，要想保持設(shè)備的良好狀態(tài)，則必須要有一流的設(shè)備管理。在石油鉆井行業(yè)，鉆井設(shè)備種類多而雜，使用過程中會(huì)產(chǎn)生許許多多的數(shù)據(jù)，如何管理好這些數(shù)據(jù)是一項(xiàng)重要的工作。在過去，主要依賴人工填寫紙質(zhì)資料來處理這些數(shù)據(jù)，后來發(fā)展到計(jì)算機(jī)軟件管理。由于石油行業(yè)鉆井施工的分散性和流動(dòng)性石油，使用設(shè)備管理計(jì)算機(jī)軟件也存在一些難題，設(shè)備的信息僅集中在后勤機(jī)關(guān)部門，沒有延伸到野外施工的鉆井隊(duì)一級(jí)，這種情況使得設(shè)備數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)不能與現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)更新。

為了更好地做好鉆井設(shè)備管理工作，江蘇油田信息中心開發(fā)了基于數(shù)據(jù)中心的鉆井設(shè)備信息管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了鉆井設(shè)備管理的信息化、網(wǎng)絡(luò)化。

2 解決方案

2.1設(shè)計(jì)思路

開發(fā)一個(gè)鉆井設(shè)備信息管理系統(tǒng)，利用無線傳輸技術(shù)，將系統(tǒng)延伸到鉆井隊(duì)。后勤設(shè)備管理部門負(fù)責(zé)采集設(shè)備靜態(tài)信息——設(shè)備基本信息，鉆井隊(duì)和維修部門負(fù)責(zé)錄入設(shè)備維修信息，所有數(shù)據(jù)集中保存到基地?cái)?shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)野外鉆井隊(duì)和后勤基地?cái)?shù)據(jù)共享。

2.2功能設(shè)計(jì)

按照功能，將鉆井設(shè)備信息管理系統(tǒng)劃分為數(shù)據(jù)采集、生成報(bào)表、數(shù)據(jù)查詢、代碼維護(hù)、用戶配置等，具體實(shí)現(xiàn)以下目的：

（1）數(shù)據(jù)采集

實(shí)現(xiàn)鉆井設(shè)備信息的采集，具體分為靜態(tài)信息和動(dòng)態(tài)信息，靜態(tài)信息是指設(shè)備基本屬性，動(dòng)態(tài)信息是指設(shè)備使用信息和維修信息。

（2）生成報(bào)表

根據(jù)用戶輸入的查詢條件，按照給定的模版自動(dòng)生成一定格式的報(bào)表，供用戶進(jìn)行下載和打印論文格式模板。

（3）數(shù)據(jù)查詢

供用戶使用不同的條件查詢?cè)O(shè)備的靜態(tài)信息和動(dòng)態(tài)信息。

（4）代碼維護(hù)

管理人員可以對(duì)設(shè)備類別等代碼進(jìn)行擴(kuò)展維護(hù)。

（5）用戶配置

管理人員可以對(duì)各類用戶進(jìn)行授權(quán)配置，使不同的用戶能夠操作不同的數(shù)據(jù)石油，從而保證系統(tǒng)的信息安全。

系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成見圖1。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成示意圖

3 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

3.1軟件設(shè)計(jì)

在石油行業(yè)，進(jìn)行鉆井施工作業(yè)的鉆井隊(duì)具有分散性和流動(dòng)性的特點(diǎn)，如果采用常規(guī)的安裝計(jì)算機(jī)軟件的方法，將導(dǎo)致軟件維護(hù)升級(jí)工作難度非常大。為了避免這個(gè)問題，采用了基于Web的形式，即B/S模式。

3.2編碼

鉆井隊(duì)用到的設(shè)備類型多而雜，每一種設(shè)備需要關(guān)注的屬性也不一樣，為了解決這個(gè)問題，采用了編碼的方法。

（1） 鉆井設(shè)備類型編碼

對(duì)油田用到的所有鉆井設(shè)備進(jìn)行分類，然后進(jìn)行編碼，具體情況見表1。

 

鉆井設(shè)備代碼

鉆井設(shè)備名稱

0100

鉆機(jī)組成部件

0101

井架

0102

天車

0103

游動(dòng)滑車

……

……

0200

工程設(shè)備

0201

鉆井泵

0202

柴油機(jī)

0203

壓風(fēng)機(jī)

……

……

0300

鉆井液設(shè)備

0301

振動(dòng)篩

0302

除砂器

0303

篇（4）

改革開放以來我國經(jīng)濟(jì)高速增長，對(duì)石油的依賴和需求也逐年上升，勘探開發(fā)的石油井?dāng)?shù)量也逐年增加，隨之產(chǎn)生大量的鉆井廢棄液帶來的污染問題越來越受到世界各國的重視.如不加以處理就直接排放，必然會(huì)對(duì)自然生態(tài)環(huán)境造成一定的破壞。

一、鉆井廢棄泥漿的污染物組成及危害

廢棄鉆井泥漿成分復(fù)雜大多呈堿性，pH值在8-12之間，甚至達(dá)到13以上，且色度大，外觀呈粘稠流體或半流體狀，具有顆粒細(xì)小，含水率高，不易脫水，粘度大等特點(diǎn)，由于鉆井泥漿中含有多種有機(jī)和無機(jī)類化學(xué)處理劑，個(gè)別污染指標(biāo)甚至超出國家允許排放濃度的數(shù)百倍，其中的主要污染物有：（1）懸浮物（2）酸堿物（3）有機(jī)質(zhì)及其分解產(chǎn)物（4）油類（5）重金屬（6）鹽類（7）其他化學(xué)添加劑。

由于廢棄鉆井液成份比較復(fù)雜，鉆井廢棄泥漿對(duì)環(huán)境的影響也是多方面的，表現(xiàn)為：（1）污染地表水和地下水資源（2）各種重金屬滯留于土壤影響植物的生長和微生物的繁殖（3）過高的pH、高濃度的可溶性鹽及石油類造成土壤板結(jié)，危害動(dòng)植物的生長（4）廢物中的有機(jī)處理劑使水體的COD、BOD增高，影響水生生物的正常生長。

二、鉆進(jìn)廢棄泥漿的主要處理方法

目前國內(nèi)外對(duì)鉆井廢液的處理方法主要有固化、注入地層、處理后直接排放、回注、焚燒、填埋等化學(xué)和物理方法?；瘜W(xué)固化法被固化后的有害物質(zhì)不再向環(huán)境擴(kuò)散和遷移，但固化處理需一定的成本，一次性處理量大；回注法是廢棄泥漿經(jīng)化學(xué)絮凝等方法處理后應(yīng)用于配制泥漿或?qū)⑵渥⑷刖校莾?yōu)良的絮凝劑較少；焚燒法處理成本高，而且會(huì)給空氣造成二次污染；填埋法易對(duì)地表及地層水產(chǎn)生污染。這些方法雖然在一定程度上對(duì)鉆井廢泥漿進(jìn)行了處理，但是鉆井廢泥漿中的有機(jī)污染物并未分解，依然對(duì)環(huán)境可能造成污染。

三、鉆進(jìn)廢棄泥漿的生物處理方法概述

廣義的生物處理技術(shù)指一切以利用生物為主體的環(huán)境污染治理技術(shù)，包括利用動(dòng)物、植物和微生物吸收，降解，轉(zhuǎn)化土壤或水體中的污染物，使污染物的濃度降低到可以接受的水平，或?qū)⒂卸居泻ξ廴疚镛D(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)，也包括將污染物穩(wěn)定化，以減少其向周邊環(huán)境擴(kuò)散。目前鉆井廢棄泥漿的生物處理技術(shù)已成為國內(nèi)外石油天然氣勘探開發(fā)作業(yè)技術(shù)中的研究熱點(diǎn)，根據(jù)生物處理技術(shù)所利用的生物種類，可分為動(dòng)物處理、植物處理、微生物處理以及微生物——植物聯(lián)合處理技術(shù)。目前，以微生物處理技術(shù)研究和利用的最為廣泛，并取得了可喜的研究成果。

四、微生物法處理鉆進(jìn)廢棄泥漿的研究進(jìn)展

微生物處理技術(shù)是在人為優(yōu)化的條件下，利用自然環(huán)境中生息的微生物或人為投加的特效微生物的生命代謝活動(dòng)來分解污染物，微生物對(duì)物質(zhì)進(jìn)行各種轉(zhuǎn)化作用的生理學(xué)基礎(chǔ)是其新陳代謝活動(dòng)，即分解代謝和合成代謝，可用于生物處理的微生物有很多，包括細(xì)菌，真菌等。

1.微生物法處理鉆井廢棄泥漿的影響因素

人們對(duì)微生物處理廢棄鉆井泥漿的研究較多。主要是從廢棄鉆井泥漿中篩選出高效降解微生物，然后將其投加到廢棄鉆井泥漿中，調(diào)整微生物作用環(huán)境，如溫度，營養(yǎng)元素，pH值，鹽度等。部分地區(qū)受環(huán)境因素的影響，生物降解速率慢，通過提高溫度，施加營養(yǎng)元素，接種專性細(xì)菌等方法促進(jìn)生物降解。

2.微生物法的室內(nèi)研究

崔靖園等利用從平湖油田鉆井廢棄液中分離的一株菌株對(duì)廢棄液進(jìn)行處理，使COD和TOC的降解率達(dá)到50%以上；樊琳從石油污染土壤中分離出一株假絲酵母菌株Y2，通過正交實(shí)驗(yàn)確定最佳培養(yǎng)溫度、pH值、營養(yǎng)因子構(gòu)成，使廢棄泥漿中的石油烴降解率達(dá)到91%；廖玲通過色度和CODcr去除率的高低從四川井場中篩選出六株高效降解菌種，并對(duì)其中五個(gè)菌株做了16srDNA分析，構(gòu)建了系統(tǒng)發(fā)育圖。

3.微生物法的現(xiàn)場應(yīng)用

通過向廢棄泥漿池投入菌劑以及必要的營養(yǎng)物質(zhì)，達(dá)到使廢棄物降解和富集的過程。陜西省科學(xué)院酶工程研究所生產(chǎn)的復(fù)合菌劑在長慶油田應(yīng)用，陳立等利用目標(biāo)泥漿池篩選優(yōu)化的復(fù)合菌劑，處理陜北地區(qū)58個(gè)油氣田的廢棄泥漿，經(jīng)30-60天的微生物處理，治理效果完全達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。高磊等從廢棄泥漿池中篩選出四個(gè)優(yōu)勢(shì)菌種，利用正交試驗(yàn)確定菌種最佳配比及培養(yǎng)最佳條件，在目標(biāo)泥漿池投入菌劑，經(jīng)四十天處理后，廢棄泥漿完全固化，殘余烴含量明顯降低，龜裂度較高，pH值由堿性恢復(fù)中性。

五、展望

目前低污染低成本的微生物處理技術(shù)處理效果好，生化處理后污染物殘留量低，對(duì)環(huán)境影響小，對(duì)人體無害。但是目前的微生物處理技術(shù)還不完善，還需要開展進(jìn)一步研究。

1.如今多數(shù)降解菌是從污染物中直接分離出的，廣譜性不強(qiáng)，具有降解多種污染物的基因工程菌的研究還比較少。

2.研究微生物，動(dòng)物植物聯(lián)合降解廢棄物，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，并相互協(xié)同，從而達(dá)到高效降解有害物的目的。

3.微生物處理廢棄物的時(shí)間較長，如何提高菌種的降解速率是一個(gè)亟待解決的問題。

4.建立已有降解菌的數(shù)據(jù)庫，研究每一分支的降解機(jī)理，建立廢棄泥漿組成的數(shù)據(jù)庫，研發(fā)二者相關(guān)聯(lián)的應(yīng)用軟件，以便為目的廢棄泥漿快速選擇相應(yīng)的降解菌。

參考文獻(xiàn)

[1]崔靖園，李輝，牟伯中.生物法處理鉆井廢液的研究.[J]石油煉制與化工，2011.41（12）：56-60.

[2]黃漢仁，楊坤鵬，羅平亞.泥漿工藝原理[M].北京：石油工業(yè)出版社，1984.

[3]丁克強(qiáng)等.石油污染土壤的生物降解研究[J].生態(tài)學(xué)雜志，2001，20（4）：16-18.

[4]陳立.陜北地區(qū)油氣田鉆井混合廢棄物的微生物原位修復(fù)技術(shù)研究[學(xué)位論文].西安：西北大學(xué)，2009.

[5]廖玲.鉆井廢棄泥漿降解菌的分離及特性研究：[學(xué)位論文].成都：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)，2010.

篇（5）

 

一、采油指數(shù)的影響因素分析

目前，水平井以其泄油面積大、生產(chǎn)井段長、井底降小等優(yōu)勢(shì)，受到廣泛關(guān)注。為了更好地提高水平井的產(chǎn)能，充分發(fā)揮水平井的開發(fā)潛力，必須對(duì)影響其產(chǎn)能的因素進(jìn)行研究。首先對(duì)影響水平井采油指數(shù)的因素進(jìn)行分析。

1、水平井采油指數(shù)公式的推導(dǎo)

在生產(chǎn)過程中，水平井泄油區(qū)的形狀與垂直井不同，垂直井形成的泄油區(qū)可認(rèn)為是一個(gè)圓柱體，而水平井所形成的泄油區(qū)是橢球體，泄油區(qū)的長半軸與水平井的開采長度有關(guān)。在不考慮油井表皮效應(yīng)時(shí)，由Economides的水平井產(chǎn)能公式[1]推導(dǎo)出水平井采油指數(shù)表達(dá)式，Jh為水平井的采油指數(shù)，m3/(MPa·d);KH為水平滲透率，10-3μm2;h油藏厚度，m；B0為地層油體積系數(shù)，m3/m3；μ為流體粘度，mPa·s;a是水平井橢球體泄油區(qū)的長半軸，m;L為水平井水平段長度，m；β為滲透率各向異性系數(shù)，rw為井徑，m；Kv為垂直滲透率真，10-3μm2。在存在滲透率各向異性的油藏中，當(dāng)考慮水平井傷害表皮效應(yīng)時(shí)，根據(jù)傷害形狀的幾何結(jié)構(gòu)，Hawkins推導(dǎo)出了水平井表皮因子的計(jì)算公式[1]，從而推導(dǎo)出考慮了表皮效應(yīng)的水平采油指數(shù)計(jì)算公式。論文寫作，產(chǎn)能。Seq’為Hawkins表皮因子；K為地層原始滲透率，10-3μm2；Ks為地層傷害后滲透率真，10-3μm2；ah max為水平井傷害截面的長軸，m。

2、影響水平井采油指數(shù)的因素

大多數(shù)油藏在一定程度上都存在著滲透率各向異性，尤其在砂巖油層中，而巖夾層是一種常見現(xiàn)象，可能存在嚴(yán)重的各向異性。所以對(duì)于開發(fā)砂巖油層的水平井，更應(yīng)該重視地層非均質(zhì)性對(duì)水平井產(chǎn)能影響。假設(shè)一口水平井的水平段最大長度304.8m，水平泄油半徑507.45m，油藏厚度15.24m，流體粘度1.7mPa·s,水平滲透率2μm2，地層體積系數(shù)1.1m3/m3。當(dāng)不考慮表皮效應(yīng)而滲透率各向異性系數(shù)為0.1，0.25，1，4，10時(shí)，分別計(jì)算水平井的采油指數(shù)。同時(shí)，還計(jì)算了油藏厚度為7.62m和30.48m時(shí)的采油指數(shù)。論文寫作，產(chǎn)能。研究表明，當(dāng)油層厚度一定時(shí)，隨著滲透率各向異性系數(shù)的增大，采油指數(shù)趨于減小。并且當(dāng)油藏厚度為15.24m時(shí)，滲透率各向異性系數(shù)等于1即均質(zhì)油藏，采油指數(shù)為159.32m3/(MPa·d)；而當(dāng)滲透率各向異性系數(shù)為4時(shí)，即水平滲透率是垂直滲透率的16倍時(shí)，采油指數(shù)為114.0m3/( MPa·d),產(chǎn)能下降；當(dāng)滲透率各向異性系數(shù)為0.25時(shí)，即垂直滲透率是水平滲透率真對(duì)產(chǎn)能的影響明顯比水平滲透率要大，而且這種影響隨著油層厚度的增大將更加顯著。因此，在水平井鉆井之前，必須對(duì)地層的水平與垂直滲透率真進(jìn)行測(cè)定，應(yīng)沿著最小水平應(yīng)力方向鉆井，以減小滲透率各向異性的影響；同時(shí)也可采取水力壓裂技術(shù)，對(duì)地層進(jìn)行改造，發(fā)揮出水平井的潛能]。在相同的鉆井工藝下，鉆一口水平井比鉆一口垂直井費(fèi)時(shí)長，致使產(chǎn)層與鉆井液的接觸時(shí)間相對(duì)較長，這樣就加大了井底污染程度。利用公式(3)，假設(shè)在油藏非均質(zhì)系數(shù)一定的情況下，傷害橢圓錐的最長水平軸分別為0.518，0.762，1.006m，計(jì)算表皮因子和采油指數(shù)，并做出產(chǎn)能變化指標(biāo)數(shù)據(jù)。

經(jīng)實(shí)驗(yàn)，對(duì)于一口水平井，隨著傷害程度的增大，水平井的產(chǎn)能將明顯降低。論文寫作，產(chǎn)能。當(dāng)傷害橢圓錐的最長水平軸為0.762m,表皮因子為0時(shí)，采油指數(shù)為114.04 m3/( MPa·d)；而表皮因子為26時(shí)，采油指數(shù)為38.57 m3/( MPa·d)，產(chǎn)能降低了66%。因此，在鉆井過程中選用合適的鉆井液，通過減少泥漿固相和鉆井過程中選用合適的鉆井液，通過減少泥漿固相和鉆井巖屑進(jìn)入地層，減少固井水泥漿對(duì)地層的侵入等措施，達(dá)到降低井底污染的目的是十分必要的。論文寫作，產(chǎn)能。地層滲透率各向異性對(duì)水平井產(chǎn)能影響非常顯著，特別是地層垂向滲透率的影響起著主層作用。在水平井鉆井、作業(yè)過程中造成的表皮效應(yīng)對(duì)產(chǎn)能影響也較大，建議在施工中晝減少油層污染，這樣能充分發(fā)揮了水平井的產(chǎn)能。對(duì)已生產(chǎn)的水平井，可以通過水力壓裂、基質(zhì)酸化等措施進(jìn)行油層改造，以減小滲透率各向異性和表皮效應(yīng)兩方面的影響，使油井增產(chǎn)。

二、油藏滲流的耦合研究

1、井筒—油藏的耦合模型

油藏和井筒的耦合條件為：1)從油藏流入水平井的流量和水平井筒內(nèi)的流量平衡；2)井筒內(nèi)壓降和油藏中的壓降在井壁處相等。利用該條件，把井筒模型方程式（9）和油藏模型方程式（13）結(jié)合起來得到井筒／油藏的耦合模型。該模型是由2N個(gè)方程和2N個(gè)未知數(shù)組成的方程組。用迭代法對(duì)耦合模型進(jìn)行求解，迭代格式如下：由初始值對(duì)P0=[PWf，PWf，…，PWf]開始，應(yīng)用迭代格式依次產(chǎn)生新的壓力向量和徑向流入向量，直到p、q 的改變量小于一定的誤差值。

2、計(jì)算實(shí)例

計(jì)算所用油藏、水平井參數(shù)為：油藏壓力pe=41.6MPa；滲透率K=0.165μm2；原油黏度μ=0.29mPa·s;；原油密度ρ=840g/m3；原油體積系數(shù)B0= 1.165 ；油層厚度h =33.5m ；井距油層底部的距離zW，=22m ；井筒直徑D =0.103m ；水平井段長度L =600m ；井筒相對(duì)粗糙度。ε／D=0. 0001 ; 井筒跟端壓力pwf=41.35 MPa。從耦合模型和無限導(dǎo)流模型的流量分布剖面對(duì)比結(jié)果，其井筒截面軸向主流量分布剖面對(duì)比。由油藏徑向流人水平井筒的流量沿井長分布是不均勻的，總體上呈現(xiàn)“U”形，反映出水平井筒不同位置的供給范圍不同，這主要是由于穩(wěn)態(tài)流時(shí)水平井段相互干擾增強(qiáng)，端部供給范圍大、中部范圍小，導(dǎo)致端部呈擬半球形流、中部呈擬線性流形態(tài)。論文寫作，產(chǎn)能。若忽略井筒內(nèi)的壓降，即假定水平井具有無限導(dǎo)流能力，得到的流量分布明顯估計(jì)過高。另外，水平井井筒內(nèi)的流動(dòng)是變質(zhì)量的，表現(xiàn)為井筒流量從指端到跟端呈不斷增加的趨勢(shì)。

水平井生產(chǎn)時(shí)井筒內(nèi)存在壓降損失，為井各壓降的分布?？偟膲航祿p失呈現(xiàn)從指端（X=600）到跟端（X=0）逐漸增加的趨勢(shì)；在該實(shí)例的計(jì)算中，摩擦壓降在井筒總壓降中占有較大的分量，加速度壓降和混合壓降的影響較小。

從耦合模型和無限導(dǎo)流模型的井筒內(nèi)壓力分布剖面對(duì)比?？梢钥闯?，水平井筒中壓力從指端到跟端呈下降趨勢(shì)．靠近指端（X=600），壓力變化較??；靠近跟端（X=0二一O ) ，壓力變化越大。這主要是因?yàn)榫仓锌倝航祻闹付说礁酥饾u增加，越靠近跟端主流流量越大，摩擦引起的壓力損失和徑向流人引起的壓力損失越大。

對(duì)水平井產(chǎn)量隨水平段長度變化的關(guān)系問題，耦合模型和無限導(dǎo)流模型計(jì)算出了不同的結(jié)果。論文寫作，產(chǎn)能。經(jīng)實(shí)驗(yàn)可以看出，水平井水平段長度較短時(shí)，兩種模型計(jì)算的結(jié)果相差不大；水平井水平段長度越長，無限導(dǎo)流模型計(jì)算的水平井產(chǎn)量越高，而耦合模型計(jì)算顯示產(chǎn)量增加逐漸緩慢，水平段達(dá)到一定長度后，產(chǎn)量將不再增加。實(shí)際上由于井筒中壓降的存在，產(chǎn)量不能隨水平段長度的增加而無限制的增加。因此預(yù)測(cè)水平井產(chǎn)量尤其是大位移井的產(chǎn)量時(shí)應(yīng)該考慮井筒內(nèi)的壓降，耦合模型計(jì)算的結(jié)果更合理。

篇（6）

隨著鉆井技術(shù)的發(fā)展，勘探、開發(fā)、采油過程中人們對(duì)地下油藏的逐步認(rèn)識(shí)，套管鉆井技術(shù)在大慶油田得到了研究與試驗(yàn)。通過現(xiàn)場試驗(yàn)，油層鉆遇情況、工期控制、成本控制等達(dá)到了預(yù)期效果，說明套管鉆井技術(shù)工藝的設(shè)計(jì)符合現(xiàn)場試驗(yàn)要求。套管鉆井過程中，著重注意以下幾個(gè)方面問題：

1 套管鉆井應(yīng)用的范圍

1.1 套管鉆井適用于油層埋藏深度比較穩(wěn)定的油區(qū)。

由于套管鉆井完井后直接固井完井，然后射孔采油，沒有測(cè)井工藝對(duì)儲(chǔ)層深度的測(cè)量、儲(chǔ)層發(fā)育情況的評(píng)價(jià)，故此要求油層發(fā)育情況及埋藏深度必須穩(wěn)定，這樣套管鉆井的深度設(shè)計(jì)才有了保證。

1.2 適用于發(fā)育穩(wěn)定，地層傾角小的區(qū)域。

由于套管鉆井過程中不可避免地存在井斜，井斜影響結(jié)果就是導(dǎo)致完鉆井深和垂深存在差異，井斜越大，這種差異越大。而地層傾角的大小、裂縫、斷層等的發(fā)育情況，對(duì)井斜的影響起著重要作用。因此設(shè)計(jì)套管鉆井區(qū)域地層傾角要小，裂縫、斷層為不發(fā)育或欠發(fā)育，才有利于套管鉆井中井斜的控制。

2 套管鉆井中的準(zhǔn)備條件

就位鉆機(jī)基座必須水平，為設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)及鉆井過程中的防斜打直創(chuàng)造良好的條件。

套管鉆井中所選擇套管必須是梯形扣套管，因其絲扣最小抗拉強(qiáng)度是同規(guī)格型號(hào)圓形扣套管的2倍左右，能有效增大套管鉆井過程中的安全系數(shù)；其次梯形扣套管，便于操作過程中上卸扣鉆頭優(yōu)選條件必須滿足施工中扭矩盡可能小，水馬力適中的原則。根據(jù)扭矩的情況，可以考慮選擇牙輪鉆頭和PDC鉆頭。因牙輪鉆頭數(shù)滾動(dòng)鉆進(jìn)，能有效減少轉(zhuǎn)盤及套管扭矩，但其要求鉆壓較大，不利于套管柱的防斜。PDC鉆頭需鉆壓小，一般（20-60KN），鉆進(jìn)速度較快，套管柱所受彎曲應(yīng)力小，扭矩小，符合選擇要求。在選擇鉆頭的同時(shí)，還要求選好水眼。水眼過小，總泵壓高，對(duì)套管內(nèi)壁沖蝕嚴(yán)重，長時(shí)間高壓容易損壞套管；水眼過大，鉆頭處沖擊力低，將影響鉆井速度。

3 套管鉆井施工中需注意幾方面問題

3.1 井斜控制問題

套管鉆井過程中，井斜控制是首要問題，井斜直接影響到所鉆井眼的垂直深度。也就是說油層的埋藏深度與所鉆實(shí)際深度能否相穩(wěn)合，關(guān)鍵取決于井斜?？刂沏@壓10-30KN合理范圍內(nèi)鉆進(jìn)。由于套管鉆井時(shí)，套管柱中沒有鉆鋌和扶正器等，在加壓過程中，套管柱受壓極易彎曲導(dǎo)致井斜。因此鉆井過成中要嚴(yán)格控制鉆壓，從這個(gè)角度講，選擇PDC鉆頭更適合于套管鉆井。轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速控制為低轉(zhuǎn)速，一般控制在60-120r/min內(nèi)，低轉(zhuǎn)速鉆進(jìn)過程，有利于套管柱的穩(wěn)定，有利于井斜的控制。井架基座安裝平直，保證開鉆井口垂直，加強(qiáng)中途測(cè)斜監(jiān)控，一方面便于了解控制下部井斜控制情況，另一方面便于計(jì)算垂深。

3.2 套管保護(hù)問題

套管鉆井完井后，套管柱直接留在井內(nèi)，因此對(duì)套管保護(hù)很重要。要使用套管絲扣膠。套管依靠絲扣密封，在套管鉆井過程中，要使用套管專用膠，保證絲扣部位密封可靠，聯(lián)接牢固。套管防腐問題。套管鉆進(jìn)時(shí)，由于旋轉(zhuǎn)，外壁受到磨損，其外防腐層容易脫落。內(nèi)壁受到鉆井液的沖刷，內(nèi)防腐層也受到?jīng)_蝕。一是要求用于鉆井的套管，做好內(nèi)外涂層防腐；二是鉆井中采用低轉(zhuǎn)速小鉆壓鉆進(jìn)，有利于減少套管外壁的磨損，三是采用增大鉆頭水眼尺寸，降低管內(nèi)泵壓，減少鉆井液對(duì)套管內(nèi)壁的沖蝕。 轉(zhuǎn)貼于

3.3 鉆井參數(shù)控制

鉆壓控制在10-30KN。一是有利于防止套管彎曲引起井斜；二是有利于減少套管扭矩，防止鉆進(jìn)過程中出現(xiàn)套管事故。

轉(zhuǎn)速控制壓60-120r/min。其優(yōu)點(diǎn)是：①減少套管柱扭矩；②低轉(zhuǎn)速鉆進(jìn)，有利于減輕套管柱外壁與井壁之間的磨損。

總泵壓控制在6-7MPa以內(nèi)。一是減少鉆井液對(duì)套管柱內(nèi)壁沖蝕；二是減少對(duì)回壓凡爾的沖蝕磨損。

3.4 完井工藝過程控制

鉆頭上部、套管柱底部安裝回壓凡爾，有利于固井施工后能實(shí)施敞壓侯凝。完鉆后要處理好鉆井液的粘切性能，并充分循環(huán)洗井，為提高固井質(zhì)量做好準(zhǔn)備。固井施工采用壓塞碰壓固井，碰壓后試壓，并盡可能敞壓侯凝。如果敞不住壓，可實(shí)施蹩壓侯凝，所蹩壓力為最大替壓三分之一左右，并分別在3小時(shí)后放掉50%，8小時(shí)后放盡。

4 結(jié)論與建議

4.1 套管鉆井在大慶地區(qū)目前適用于700米以內(nèi)，且地層穩(wěn)定區(qū)域。

4.2 由于受到井斜的影響，套管鉆井井深受到限制。如何擴(kuò)大套管鉆井深度需要在鉆壓、轉(zhuǎn)速、鉆頭選型、施工工藝等各方面進(jìn)一步優(yōu)化。

篇（7）

一、概述：

勝利油田是我國東部重要的石油工業(yè)基地,是全國第二大油田。目前，勝利石油管理局共有陸上鉆機(jī)166臺(tái)，其中電動(dòng)鉆機(jī)37臺(tái)，混合驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)25臺(tái)，其余104臺(tái)鉆機(jī)為機(jī)械鉆機(jī)，占鉆機(jī)總量的63%。

油田電網(wǎng)目前分220kV、110kV、35kV、10kV和6kV等五個(gè)電壓等級(jí)，油田鉆機(jī)采用網(wǎng)上電力主要涉及6kV線路。目前油田電網(wǎng)6kV線路有979條，其中電力管理總公司284條，采油廠695條。在所有6KV線路中，運(yùn)行負(fù)荷低于1200kW的有478條，也就是說這些6kV線路有能力為鉆機(jī)用網(wǎng)電提供1300kW的供電負(fù)荷，占6KV線路總數(shù)的48.8%。

二、網(wǎng)電鉆機(jī)改造方案：

1、目前油田鉆井柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)現(xiàn)狀：

現(xiàn)在我國各油田使用的鉆機(jī)大部分采用2-3臺(tái)PZ12V190柴油機(jī)并車驅(qū)動(dòng)。柴油機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、故障率高、無自保功能，需要24小時(shí)值班。大修過的柴油機(jī)可靠性差，油耗高、噪音大，跑、冒、滴、漏和環(huán)境污染嚴(yán)重。

2、網(wǎng)電驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)

通過對(duì)機(jī)械鉆機(jī)進(jìn)行網(wǎng)電驅(qū)動(dòng)改造，可以大大提高鉆機(jī)工作的可靠性、先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)性，降低鉆井成本和工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低噪音、減少污染。同時(shí)油田電網(wǎng)發(fā)展迅速，電網(wǎng)容量和密度可以較好的滿足鉆井的需求。因此將柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)改為網(wǎng)電驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保鉆井已成為今后發(fā)展的必然趨勢(shì)。

3、根據(jù)油田實(shí)際情況，制定ZJ30L機(jī)械鉆機(jī)改造方案：

（1）基本結(jié)構(gòu)是，利用原有的井架、底座、絞車、轉(zhuǎn)盤、并車箱等機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)、懸吊系統(tǒng)、泥漿泵及泥漿凈化系統(tǒng)等。采用網(wǎng)電供電系統(tǒng)帶動(dòng)鉆機(jī)工作的方式為：取消一臺(tái)原有柴油機(jī)，增加與柴油機(jī)功率相匹配的交流電機(jī)，加裝10（6）kV/600（400）V的干式變壓器、高低壓開關(guān)、諧波抑制和功率補(bǔ)償裝置、軟啟動(dòng)、液力偶合器等設(shè)備，電動(dòng)機(jī)通過可調(diào)速液力減速偶合器與原有的并車裝置直接連接，其余部分基本不變。如果現(xiàn)場不滿足網(wǎng)電條件，則可以恢復(fù)到使用原來的柴油機(jī)。

在網(wǎng)電鉆機(jī)改造后，因?yàn)殡娋W(wǎng)供電的可靠性不能達(dá)到100％，為保障鉆井生產(chǎn)的安全，網(wǎng)電改造時(shí)，將保留一臺(tái)備用柴油機(jī)提供應(yīng)急動(dòng)力。

（2）改造方案電氣連接示意圖

三、網(wǎng)電鉆機(jī)改造后使用情況：

勝利油田第一臺(tái)ZJ30L機(jī)械鉆機(jī)改造后首先在東辛采油廠的營1-斜70井進(jìn)行了施工，這口井設(shè)計(jì)井深2134米，2007年4月22日開始鉆進(jìn)，2007年6月8日8：00完鉆。隨后該網(wǎng)電鉆機(jī)又進(jìn)行了辛34-斜62井的施工作業(yè)，整個(gè)鉆井施工運(yùn)行期間，現(xiàn)場噪音小，設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)、可靠，沒有出現(xiàn)任何異常。

四、結(jié)束語：

篇（8）

隨著資源勘探開發(fā)的縱深發(fā)展，我國深井鉆探的數(shù)量逐年增加，然而深部鉆探所鉆遇地層更加復(fù)雜多樣，因此更易發(fā)生井壁不穩(wěn)定問題。

為了控制井壁失穩(wěn)，提高鉆探效率，必須提高地層的承壓能力，影響地層承壓能力的因素很多，主要有地層本身性質(zhì)（內(nèi)因）和鉆井、封堵工藝水平（外因）兩個(gè)方面的影響。前者包括地層巖性，膠結(jié)程度，裂縫發(fā)育方式、開度、寬度，地層溫度，近井壁巖石水化程度等；后者則包括鉆井液性質(zhì)、種類、封堵劑組成，所使用的封堵工藝以及相應(yīng)的鉆井參數(shù)、工藝等。然而，鉆探時(shí)地層壓力本身往往具有不確定性和不可控性，而鉆井液的封堵性能則可以根據(jù)實(shí)際進(jìn)行調(diào)控，所以鉆井液的封堵性能往往決定著提高地層承壓能力的高低。

1 橋接材料封堵技術(shù)

橋接封堵就是通過不同配比將不同形狀和級(jí)配的惰性材料，混合加入到鉆井液中，隨著鉆進(jìn)液循環(huán)而封堵漏失層的方法。

此種封堵方法較為傳統(tǒng)，但實(shí)際施工時(shí)卻得到廣泛應(yīng)用，主要原因在于此種封堵方法不僅可以有效解決井內(nèi)孔隙和裂縫造成的部分及失返漏失，而且材料具有易買價(jià)廉、使用安全、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。

常見橋堵材料根據(jù)形狀一般分為顆粒狀材料、纖維狀材料及片狀材料三種類型（具體情況見表1），他們級(jí)配和濃度應(yīng)根據(jù)井內(nèi)漏失層性質(zhì)及嚴(yán)重程度進(jìn)行合理選擇。堵漏時(shí)鉆井液中添加橋接材料的含量一般為4%～6%，且上述三種材料在施工時(shí)常用的混合復(fù)配比例為2∶1∶1，并且應(yīng)盡可能使大于橋堵縫隙尺寸的惰性材料含量不低于5%；此外需要注意的是如果使用過程中常用尺寸的橋接材料堵漏不成功，應(yīng)根據(jù)情況及時(shí)換用更大尺寸的顆粒并增大使用比例。

采用橋接封堵的施工方法有兩種，即擠壓法和循環(huán)法。施工前應(yīng)準(zhǔn)確地確定漏層位置，鉆具盡量下光鉆桿，鉆頭不帶噴嘴（不然應(yīng)選擇合適的橋接材料的尺寸，以避堵塞鉆頭水眼）；鉆具一般應(yīng)下在漏層的頂部，個(gè)別情況可下在漏層中部，嚴(yán)禁下過漏層施工，以防卡鉆。施工時(shí)要嚴(yán)格按照施工步驟進(jìn)行。封堵成功后，應(yīng)立即使用振動(dòng)篩篩除井漿中的堵漏材料。特別要提出的是，對(duì)于在試壓過程中出現(xiàn)的井漏，由于漏失井段長、位置不清楚，采用大量橋漿（通常為40～60m3）覆蓋整個(gè)裸眼井筒的封堵方法，經(jīng)?？扇〉贸晒?。

但是，在使用過程中橋接類封堵材料仍然存在以下3點(diǎn)主要問題：

因纖維類封堵材料在井壁無法形成有效低滲阻擋層，故其在微裂縫上搭橋時(shí)不具備阻止鉆井液侵入和防止井眼失穩(wěn)的能力；

在滲透地層利用不同尺寸和級(jí)配的封堵材料形成泥餅屏蔽層的條件是要具有足夠的瞬時(shí)濾失。但實(shí)際情況是由于井內(nèi)微裂隙的瞬時(shí)濾失過低，致使封堵材料很難形成保護(hù)性泥餅；

片狀云母類材料使用時(shí)通常需要在高濃度快速作用才可以在裂隙處搭橋，發(fā)揮封堵作用。但是此種材料在鉆井液中濃度的增加會(huì)使鉆井液循環(huán)當(dāng)量密度也隨之增加，導(dǎo)致井底壓力進(jìn)一步提高，最終可能加劇濾失或漏失；

部分橋接材料在使用時(shí)因條件限制達(dá)不到最好功效，如瀝青，其使用時(shí)溫度必須達(dá)到軟化點(diǎn)溫度以上方可發(fā)揮最強(qiáng)封堵作用，但實(shí)際施工中絕大多數(shù)地層都達(dá)不到這個(gè)溫度。

2 屏蔽暫堵技術(shù)

鉆井液中起主要暫堵作用的惰性材料稱之為屏蔽暫堵劑。屏蔽暫堵技術(shù)就是將鉆井液中加入屏蔽暫堵劑利用井內(nèi)鉆井液液柱壓力與地層液柱壓力之間形成的壓差壓人地層孔喉，并在短時(shí)間內(nèi)形成滲透率接近零的暫堵帶技術(shù)。

屏蔽暫堵帶主要具有以下兩方面功能：一是能夠有效使地層避免固井水泥漿的污染，二是降低鉆井液對(duì)地層浸泡時(shí)間，降低鉆井液污染，進(jìn)而起到保護(hù)作用。

一般來說，暫堵顆粒由起橋堵效的剛性顆粒和起充填作用的粒子及軟化粒子組成。在各種處理劑材料中，各種粒度碳酸鈣是常用的剛性粒子；瀝青、石蠟和油溶性樹脂等是常用軟化粒子。

引起壓差卡鉆的主要原因是鉆井液在濾失過程中形成的泥餅較厚，泥餅與鉆桿的接觸面積較大，進(jìn)而增加了卡鉆的概率。但使用低滲透鉆井液時(shí)，由于其能夠在井壁上迅速形成一層低滲透薄膜，相較于傳統(tǒng)鉆井液而言可以大幅度降低濾失量，所以壓差不會(huì)傳遞到地層，從而有效避免了卡鉆問題的發(fā)生。

（4）防止鉆井液漏失

超低滲透鉆井液含有氣泡和泡沫，這些氣泡和泡沫可使過平衡壓力降到最低，并且氣泡和泡沫可橋塞各種孔徑的喉道，阻止鉆井液的滲漏，防止地層層理裂隙的擴(kuò)大和井下復(fù)雜情況的發(fā)生。

4 結(jié)語

橋接材料封堵、屏蔽暫堵以及低滲透成膜封堵是現(xiàn)階段國內(nèi)施工實(shí)踐中主要應(yīng)用的三種封堵技術(shù)手段，其中橋接材料封堵及屏蔽暫堵技術(shù)因材料價(jià)格低廉、易購買等因素而在實(shí)際生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，低滲透成膜封堵也因適用地層范圍廣、封堵性能出色而得到越來越多的研究與關(guān)注，發(fā)展?jié)摿薮?。所以在施工生產(chǎn)中我們應(yīng)結(jié)合施工實(shí)際對(duì)封堵劑進(jìn)行綜合考量和使用，爭取達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益最大化。

參考文獻(xiàn)

[1] 張洪利，郭艷，王志龍.國內(nèi)鉆井堵漏材料現(xiàn)狀[J].特種油氣藏，2004，11（2）：1-2

[2] 黃進(jìn)軍，羅平亞，李家學(xué)，等.提高地層承壓能力技術(shù)[J].鉆井液與完井液，2009，26（2）：69

[3] 申威.我國鉆井用堵漏材料發(fā)展?fàn)顩r[J].鉆采工藝，1997，20（1）：57

[4] 薛玉志.超低滲透鉆井液作用機(jī)理及其應(yīng)用研究[D].博士學(xué)位論文.山東：中國石油大學(xué)（華東），2008

篇（9）

作者單位：牟德強(qiáng)（勝利油田勝利動(dòng)力機(jī)械集團(tuán)有限公司，山東東營257032）

孫佳?。▌倮吞飫倮麆?dòng)力機(jī)械集團(tuán)有限公司，山東東營257032）

劉慶雷（勝利油田勝利動(dòng)力機(jī)械集團(tuán)有限公司，山東東營257032）

1前言

現(xiàn)在，油田鉆井使用柴油成本高，油田內(nèi)部支持以氣代油節(jié)能減排，降本增效。同時(shí)，從油田反映使用雙燃料機(jī)組情況來看，減排和節(jié)支效果不太理想，更傾向于用純天然氣機(jī)組。開發(fā)鉆井動(dòng)力用天然氣機(jī)的目的是在滿足鉆井動(dòng)力性要求的情況下，利用天然氣作燃料，最大限度地降低鉆井成本，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)。如果鉆井動(dòng)力用天然氣機(jī)經(jīng)驗(yàn)證性能可完全取代柴油機(jī)，那么會(huì)在油田進(jìn)行全面普及，將開創(chuàng)油田鉆井新局面，使油田經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益雙豐收。本文通過對(duì)一臺(tái)12V190天然氣機(jī)的性能對(duì)比試驗(yàn)，模擬鉆井動(dòng)力性能需求變化，系統(tǒng)研究了各工況機(jī)組參數(shù)變化，驗(yàn)證了鉆井動(dòng)力用天然氣機(jī)的可行性。通過優(yōu)化配置和改善燃?xì)饪刂?、調(diào)速等系統(tǒng)，初步確定和設(shè)計(jì)出適合鉆井動(dòng)力用的天然氣機(jī)基本配置及型式。

2正文

2.1柴油機(jī)井隊(duì)?wèi)?yīng)用現(xiàn)狀

大部分井隊(duì)配置3臺(tái)柴油機(jī)，驅(qū)動(dòng)2臺(tái)泥漿泵、一臺(tái)發(fā)電機(jī)、轉(zhuǎn)盤和壓縮機(jī)，適合于“三開”鉆井作業(yè)。12V190柴油機(jī)配置現(xiàn)在多采用2臺(tái)1000kW加上1臺(tái)882kW，認(rèn)為階梯型功率配置節(jié)能。1500r/min的柴油機(jī)實(shí)際使用轉(zhuǎn)速空車時(shí)在1350r/min，帶載后的轉(zhuǎn)速在1250~1300r/min。作業(yè)中突加負(fù)荷轉(zhuǎn)速最低一般降到1130r/min，最大轉(zhuǎn)速下降量為160r/min。據(jù)考察，柴油機(jī)運(yùn)行點(diǎn)常在外特性線上。負(fù)荷突增幅度最大的工況為提鉆，此時(shí)柴油機(jī)不帶注水泵，只帶電機(jī)，柴油機(jī)從200kW突加450kW,達(dá)到了650kW。在豎井架和撤井架時(shí)用單臺(tái)柴油機(jī)工作在1000r/min。因此，通過對(duì)鉆井時(shí)柴油機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀的了解，針對(duì)12V190天然氣機(jī)進(jìn)行了模擬試驗(yàn)。

2.212V190天然氣機(jī)有關(guān)參數(shù)和配置

表1發(fā)動(dòng)機(jī)有關(guān)技術(shù)參數(shù)和配置

型號(hào)

T12V190Z D

型式

四沖程、V形、增壓中冷

氣缸數(shù)

12

氣缸直徑，mm

190

活塞行程，mm

210

總排量，L

71.45

活塞平均速度，m/s

7

活塞壓縮比

（8~9）：1

旋轉(zhuǎn)方向

逆時(shí)針（面對(duì)輸出端）

起動(dòng)方式

24V直流電機(jī)起動(dòng)或氣馬達(dá)起動(dòng)

點(diǎn)火方式

火花塞電點(diǎn)火

點(diǎn)火次序

1-8-5-10-3-7-6-11-2-9-4-12

點(diǎn)火系統(tǒng)

篇（10）

 

1.鋁合金鉆桿的特點(diǎn)

(1)與傳統(tǒng)鉆桿材料鋼相比,鋁合金具有寶貴的物理力學(xué)性能。鋁合金的密度和彈性模量幾乎是鋼的1/3,而比強(qiáng)度(斷裂強(qiáng)度極限與密度之比)卻是鋼的1.5～2倍。

(2)鋁合金鉆桿質(zhì)量輕,在鉆機(jī)能力一定的條件下,用鋁鉆桿能鉆達(dá)鋼鉆桿無法達(dá)到的深度。俄羅斯曾用400t能力的鉆機(jī)鉆成世界最深的СГ- 3井（12262m) ,用300t鉆機(jī)鉆成7000m深井。

(3)鋁合金在腐蝕環(huán)境中的穩(wěn)定性非常好。它表面覆蓋一層穩(wěn)定的氧化膜阻止與環(huán)境的進(jìn)一步反應(yīng),可用于任何濃度的硫化氫和二氧化碳環(huán)境,而且其抗腐蝕能力與溫度無關(guān)。

(4)鋁合金鉆桿與井壁的磨阻小,可減輕起下鉆的阻卡。鋁鉆桿的浮力系數(shù)比鋼小得多,可節(jié)省20%～25%的起下鉆時(shí)間,并節(jié)省燃料。所以,鋁合金鉆桿用于3000m以深的鉆井最有效。

(5)在相同井眼曲率下,鋁合金鉆桿的彎曲應(yīng)力遠(yuǎn)小于鋼鉆桿,從而適用于鉆斜井、曲率半徑小的定向井和水平段長的水平井。

(6)鋁合金鉆桿具有和鎳鈷合金相似的無磁特性,方便隨鉆測(cè)量儀器的使用。

(7)鋁合金鉆柱對(duì)裸眼和套管的作用力減小,能有效地保護(hù)套管,適應(yīng)裸眼段更長的井。鋁合金鉆桿內(nèi)泥漿的流動(dòng)阻力小,可提高鉆頭的水功率。論文參考。

(8)鋁合金鉆桿的鋼接頭可按API標(biāo)準(zhǔn)加工絲扣,正常條件下,一般不會(huì)因絲扣磨損而更換鉆桿。論文參考。

(9)鉆探(井)屬于高風(fēng)險(xiǎn)性行業(yè),孔內(nèi)事故在所難免,尤其是卡鉆或鉆桿折斷事故時(shí)有發(fā)生。使用鋼鉆桿時(shí)處理孔內(nèi)鉆桿事故常需要漫長的時(shí)間,甚至造成鉆孔報(bào)廢。而處理鋁合金鉆桿事故時(shí),用一般牙輪鉆頭就可把井下鋁合金鉆具“消滅掉”,鉆速可達(dá)30m/h左右。

2.鉆桿材料分析

目前世界上已有的鋼鉆桿、鋁合金鉆桿和鈦合金鉆桿基本參數(shù)對(duì)比,其中鋼鉆桿的密度、彈性模量最高,但自重過大對(duì)深孔鉆機(jī)的提升能力要求高;鋁合金鉆桿的密度、彈性模量最低,線膨脹系數(shù)最高,可適用于陸地深孔鉆進(jìn)和海底鉆進(jìn);鈦合金鉆桿的密度、彈性模量和線膨脹系數(shù)都居中,應(yīng)該是理想的深孔鉆探用管材,但其接近天文數(shù)字的價(jià)格使用戶無法承受。

GB/T 20659 - 2006/ISO 15546: 2002中列舉了4組鋁合金鉆桿。其中第二組鉆桿最常用,價(jià)格也最低,其主要成分為Al-Zn-Mg,最小屈服強(qiáng)度480MPa,最小抗拉強(qiáng)度530MPa (20℃時(shí)) ,最小伸長率7%。雖然最高使用溫度僅120℃,但對(duì)于地質(zhì)勘探深孔作業(yè)而言足夠了。高可靠性鋁鉆桿的抗腐蝕性其腐蝕速度表示每平方米表面積的鋁鉆桿在不同介質(zhì)中每小時(shí)因腐蝕造成的失重(g)。可見,鋁鉆桿在堿環(huán)境、酸環(huán)境下很少腐蝕,而在全飽和的H2S環(huán)境下完全不腐蝕。這對(duì)于復(fù)雜地質(zhì)條件下使用泥漿化學(xué)處理劑和鉆進(jìn)具有腐蝕性的礦產(chǎn)或地下水非常有利。

3.鉆桿工藝分析

鋁合金鉆桿柱的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)要素是鋁鉆桿與鋼接頭的連接問題。俄羅斯傳統(tǒng)鋁鉆桿采用無止推面的三角形絲扣連接,而高可靠性鋁鉆桿的連接方式有3個(gè)特點(diǎn): (1)采用梯形絲扣與接頭連接;(2)鋁鉆桿設(shè)置了內(nèi)支撐端面和錐形配合面;(3)通過高溫裝配工藝實(shí)現(xiàn)絲扣、配合面及支撐端面的過盈配合。

在深井(尤其是斜井和水平井)鉆進(jìn)條件下,鉆桿柱最容易發(fā)生疲勞破壞。而新型鋁鉆桿的錐形配合面及支撐端面可減輕絲扣的負(fù)擔(dān),明顯提高接頭的抗疲勞指標(biāo), 比普通三角形螺紋提高抗疲勞強(qiáng)度60%-80%。這類鋁鉆桿自1993年起已成功用于海洋深水鉆井作業(yè)。

4.鉆桿在深孔中的應(yīng)用

鋁合金鉆桿已經(jīng)在國內(nèi)外的科學(xué)鉆探和石油鉆井(包括斜井和水平井)中應(yīng)用,展現(xiàn)了用小噸位鉆機(jī)鉆進(jìn)深孔的良好前景。(1)鋁合金鉆桿在俄羅斯СГ-3 超深井的應(yīng)用。采用高可靠性鋁合金鉆桿是俄羅斯СГ-3井創(chuàng)造世界超深井紀(jì)錄的關(guān)鍵技術(shù)之一?，F(xiàn)場400t能力的鉆機(jī)額定最大井深為8000m,但用鋁合金鉆桿取代鋼鉆桿后鉆成了世界最深的井( 12262m) 。統(tǒng)計(jì)該井195個(gè)回次中￠147mmX11mm規(guī)格的鋁合金鉆桿磨損情況表明,最大磨損量發(fā)生在7000～8000m井段,其中鋼接頭最大磨損618mm,由于鋼接頭的保護(hù)鋁合金鉆桿本體的最大磨損量僅為0.92mm。(2)鋁合金鉆桿在塔里木某勘探井的應(yīng)用。該井井深7600 m,水平位移達(dá)1000 m,基本鉆進(jìn)參數(shù):鉆壓200 kN,轉(zhuǎn)速65 r/min,泵量21 L / s,鉆井液密度210 g/ cm3 ,鉆速118 m /h。鉆進(jìn)與提升時(shí)使用不同鉆桿的效果,是使用鋁鉆桿+鋼鉆桿除了鉆桿伸長量有所增加外,整個(gè)鉆桿柱的重量、大鉤載荷、總阻力、扭矩、水力損失等參數(shù)都明顯下降。論文參考。

5.結(jié)論

深部鉆探不能僅著眼于大型深孔設(shè)備,還可以在鉆桿柱的材質(zhì)上想辦法,在不更換大噸位鉆機(jī)的前提下使鉆孔鉆得更深。因此,近年來輕質(zhì)鋁合金鉆桿成了國內(nèi)外同行關(guān)注的熱點(diǎn)。20世紀(jì)60年代初,蘇聯(lián)開始在鉆井中使用鋁合金鉆桿,經(jīng)過不斷改進(jìn),目前俄羅斯已批量生產(chǎn)達(dá)世界領(lǐng)先水平的高可靠性鋁合金鉆桿并大量出口。歐盟在俄羅斯鋁合金鉆桿標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,于2002年制定了石油天然氣工業(yè)用鋁合金鉆桿的國際標(biāo)準(zhǔn),其地位與美國制定的鋼鉆桿API國際標(biāo)準(zhǔn)等同。由我國中石油管材所提出,高蓉等人承擔(dān)制定的等同標(biāo)準(zhǔn)于2006年12月15日作為中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《石油天然氣工業(yè)鋁合金鉆桿》正式,自2007年5月1日起實(shí)施。因此,讓國內(nèi)鉆探技術(shù)人員全面了解鋁合金鉆桿的特點(diǎn)及其在深孔中的應(yīng)用前景是十分必要的。隨著地質(zhì)工作向深部發(fā)展,隨著我國自2007年5月1日起正式實(shí)施鋁合金鉆桿國家標(biāo)準(zhǔn),鋁合金鉆桿成了國內(nèi)同行關(guān)注的熱點(diǎn)。與傳統(tǒng)鋼鉆桿相比,鋁合金鉆桿在自重、比強(qiáng)度、彈性和耐腐蝕性等方面具有突出的優(yōu)點(diǎn)。在鉆機(jī)能力一定的條件下,用鋁合金鉆桿能鉆達(dá)鋼鉆桿無法達(dá)到的深度。高可靠性鋁合金鉆桿采用與鋼接頭連接的新方法和高溫裝配工藝,使其在深井、斜井和大位移水平井鉆進(jìn)中可明顯提高抗疲勞強(qiáng)度,在深孔、斜孔和水平孔中具有良好的應(yīng)用前景。鋁合金鉆桿耐腐蝕,對(duì)天然氣和煤層氣開發(fā)(尤其在鋼鉆桿易發(fā)生“氫脆”的井區(qū))具有重要的意義。

參考文獻(xiàn):

[1] 鄢泰寧. 訪問俄羅斯有關(guān)鋁合金鉆桿科研生產(chǎn)單位資料[ Z]. 2007.

[2] BS EN ISO 15546: 2002, Petroleum and natural gas industries—Aluminumalloy drill pipe[S].

[3] GB/T 20659-2006/ISO15546: 2002,石油天然氣工業(yè)鋁合金鉆桿[S].

[4] 劉希圣,等.鉆井工藝原理[M].北京:石油工業(yè)出版社,1998.

[5] 鄢泰寧,等.巖土鉆掘工程學(xué)[M]. 武漢:中國地質(zhì)大學(xué)出版社,2001.

[6] 李冬. 急傾斜臨界角煤層開采圍巖破壞規(guī)律[J].煤炭工程, 2010, (01).

[7] 史文臣. 急傾斜煤層中綜采技術(shù)的應(yīng)用[J].陜西煤炭, 2010, (01) .