石油钻井方面论文范文数据库,与工程射孔技术在处理石油钻井工程问题中的应用相关论文答辩

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摘 要：文章针对石油开采钻井施工中的常见工程问题进行了分析,从工程射孔技术层面上提出了解决措施,为钻井施工中的问题解决提供了参考.

关 键 词：工程射孔技术

石油钻井施工的作业面在地面以下几百米至几千米的井洞内,人们对作业面发生的各种情况了解不及时,施工具有一定的不可预测的风险性.特别是当钻井位于地质情况复杂区域内时,由于地层和地质构造等原因经常引起钻井施工中的井塌、井漏以及卡钻、掉钻等事故,或是由于泥浆质量、固井质量等问题造成井筒不能正常循环泥浆、固井质量差等问题,耽误钻井进尺和时效,当钻井遇到工程问题时,应用工程射孔技术施工能够很好、很及时的解决钻井遇到的工程难题,尽量避免经济损失和人身伤害事故的发生.

一、石油钻井施工中的常见问题及工程射孔技术的应用

1.固井质量差

由于施工井裸眼段中的大段气层,或由于井深结构设计特殊,套管与井壁间隙小,替浆时泵压高,或由于地层岩性软硬交错,造成环空间隙大,在二开施工时,有“大肚子”井眼存在,循环时出现漏失,水泥浆对钻井液驱替困难,影响顶替效率等,都是影响固井质量的主要因素.

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由于固井质量差达不到设计的要求,就需要二次固井,这就需要在目的层段射开套管重新进行挤水泥作业.根据施工井的情况可以采用电缆输送、钻杆输送两种方式将射孔器输送到目的层射开套管.

2.立压与套压不连通

在钻井过程中,由于泥浆质量或钻头堵塞等原因,造成钻井过程中立压与套压不连通,这种情况如果钻遇复杂层位或气层时容易造成井漏、井喷或卡钻等严重的工程问题,这时可以再钻具内使用开孔弹射开钻具,人为造成立压与套压的连通通道,就可以解决这类工程问题.

3.卡钻

卡钻钻井施工中发生的常见问题,造成卡钻的原因很多,通常分为以下几种类型：（1）泥浆性卡钻：钻头遇到含砂量大的地层,钻井液与泥砂混合形成泥浆,泥浆层层附着在钻头上,并填满钻头与井壁的空隙,形成巨大的摩擦力.（2）键槽性卡钻：地下岩层倾角较大,产生井斜时,钻杆在井壁上产生细槽,当下钻或起钻时,钻头易在键槽处发生卡钻.（3）沉砂性卡钻：钻进过程中,钻井液的循环不及时使其中的岩渣沉降到钻头上,埋住钻头.（4）井塌性卡钻：当发生井塌时,大量岩石落入井内,将钻头埋住卡死,钻具既不能活动,循环系统也被堵塞.

当发生卡钻时,钻井队一般采用注入解卡剂解卡、采用震击解卡法或使用倒扣将钻具倒出,这些方案在轻微卡钻时能够起到很好的作用,单有时卡钻的情况比较复杂,即使使用钻具倒扣法也很难处理,而且解卡处理施工的周期会非常长,在钻井遇到卡钻时使用工程射孔技术又快又及时的解决卡钻事故.主要的工程射孔技术包括测卡、切割、爆松等技术.

3.1测卡

钻井根据钻具自重和摩阻力的大小能够计算出大致的卡钻类型和卡点深度,但不够准确,使用工程测卡技术能够准确的测出卡点的位置,根据使用的测卡仪的不同,主要的测卡方式主要有注磁测卡法、扭矩测卡法、管柱拉伸测卡法等.注磁测卡法是一种连续测卡的方式,除了无磁钻具无法使用外,它的应用范围较广,基本原理是以硬磁性材料在弹性变形时退磁的性质为基础,将仪器下到预计被卡的井段内,在每两个钻杆接头之间作1至2个磁性记号,并在该井段记录磁性曲线后,给钻杆加以最大允许拉力或扭转力,使钻杆产生弹性变形后,在该井段再次测量出磁性曲线,将两次测量曲线进行对比.可以看出没被卡的钻杆磁性记号消失或幅度大大减小,但被卡井段的钻杆上的磁性记号保持不变.对拉伸钻杆前后测的注磁信号曲线,进行对比、分析,找出保持磁性记号不变的井段即可确定卡点位置.

3.2爆松

利用炸药爆炸的方法,在需松扣的接头丝扣处产生冲击力,使丝扣在爆炸冲击力的作用下被震松,从而倒扣起出卡点以上的钻具.爆炸松扣可应用于各种直径的井下管柱,在不同深度处遇卡事故的处理.其特点是成本低、效率高、成功率高.

3.3切割

爆炸切割是用来切割被卡管柱的一种有效的方法.爆炸切割可用切割弹或爆炸筒.

切割弹是利用聚能效应原理设计制作的.其切割口呈喇叭口状,口部平整,施工比较简便,作用效果较好.爆炸筒可以根据井下情况作成各种直径和不同长度的装置.目前大都采用成型药柱装填爆炸筒,施工简便,安全.但由于采用爆炸筒施工,威力大,管柱断处不规则,易伤及套管.因此,此法在套管井内不常用.

爆炸切割工艺和爆炸松扣工艺基本相同,所不同的是在爆炸切割时用切割弹代替爆炸松扣的松扣器,切割前不需加反扭矩,加上一定量的拉力.

二、案例分析

胜利油田海洋钻井公司某井设计井深为2020米,目的层为沙河街组.该井于2010年7月18日钻至1970米左右出现卡钻,无法建立循环,在司钻人员活动解卡无效

果后,使用震击解卡方案失败.后使用倒扣在400多米倒开,无法将管柱全部倒出.

后经讨论,决定采用测卡、切割施工,7月23日早6时进行测卡,测得卡点位置为1960米,然后下钻杆切割弹,在加厚钻杆位置本体将钻杆一次切开,侧卡、切割总施工时间7小时,后活动钻具40分钟,成功解卡,提出井内全部钻具如右图,切割后提出的加厚钻杆图片,.

四、结论

石油开采钻井施工过程中存在诸多问题与风险,当发生工程问题后,工程射孔技术能够很好地解决卡钻、建立循环、二次固井等施工,能为钻井解决施工难题,提高生产效率是一种经济有效地手段.

参考

石油钻井方面论文范文数据库

[1]徐志明.刍议石油钻井工程项目风险识别及应对措施[J].科技创新导报,2012（1）

[2]中国石油天然气集团公司HSE体系文件[M]

[3]刘玉芝,油气井射孔井壁取心技术手册,石油工业出版社,2000.3

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