时间：2023-03-23 15:11:32
导语：在钻井技术论文的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
关键词：钻井工具 使用 检测 发展趋势
一、钻井工具的使用
钻井工具主要分为井口工具和井下钻具。井口工具主要分为起下工具和上卸钻具的工具，其中包括吊钳、吊卡、吊环、天车、卡瓦、绞车、提升短节。井下钻具有三类，一是容积式螺杆钻具,二是叶片式涡轮钻具,三是电动钻具。以下就几种主要工具的使用加以介绍。
1.吊钳
吊钳：吊钳是上钻杆、下卸钻杆和套管丝扣等的专用工具。它又分为内钳和外钳两部分。使用时应注意以下几点问题。
1.1使用吊钳的工作人员必须是经过专业的培训，具有合格的上岗证书证明，工作时必须按照要求穿戴好工作服，佩戴需要的安全工具。
1.2钻井队员要定期对使用的钻井工具进行定时维修和检查，同时为了保证减少失误必须要有专人负责，对检查过程中出现的问题，要立即组织整改。
1.3吊钳的使用要符合规则，按照一定的顺序进行，不能违背它自身的属性。
2.天车
天车：天车的作用是可以改变机械力的方向，起到省力的作用，减轻绞车负担，提高机械效能，保证过程的顺利进行。
2.1在天车工作前，必须要有专人检查车轮的灵活性，如果天车不能达标，应该立刻采取措施。
2.2要确保转动的灵活性和无阻滞现象，所有连接的轮子不能有松动的现象。护罩和防跳绳应该齐全安好，固定牢靠，只有保证了这些才不会出现问题。
2.3如果轮槽出现磨损或偏磨现象，要及时采取相应的措施，严禁使用出现问题的轮槽或破碎的轮槽。
3.绞车
绞车：绞车是构成提升系统的主要设备，是钻井工具整部钻机的核心部件，它的作用是帮助安装钻台的具体设备，帮助完成其他辅助工作。
3.1开始工作时要检查刹车内是不是有水，无水时禁止使用，避免出现危险，同时防止烧坏胶木圈。
3.2旋转叶子的安装要特别注意，要明确旋转叶子的方向性，安装时一定要避免安装错方向。否则后果不堪设想。
3.3工作时对温度也有严格控制，冷却循环水的温度不能超过75度，如果水过热会产生大量的水蒸气，减弱制动效果。
3.4悬重达到300kn时要使用水刹车，水刹车用的水必须干净，污染或含盐水会使水刹车内部产生腐蚀。
4.钻机气控系统
4.1钻机气控系统的工作压力要保持在钻机规定的范围之内。
4.2在工作时，要防止压缩空气的漏失。应该注意各种气控的密封情况，在动力机车停止运动时，不可以有空气漏失的声音，压力要降低限制在允许范围内。
4.3在储存罐和油水分离器的底部有放水阀，每隔两个小时放一次水，保证气体的干燥没有杂质。
二、钻井工具的检测
1.吊钳的检测
1.1首先应该检查钳柄上是否有裂纹，吊钳是不允许出现裂纹的，裂纹会影响工程的质量，影响工程的安全。
1.2吊钳有规定的承重量，所以要控制它的承载量，严禁超负荷使用吊钳，各部件配合要使用专用的配件，不能使用代用件，减少不必要的麻烦。
1.2.1钳牙要排装整齐，检查是否有松动的迹象，要保持卫生的干净，不能有油泥，要调好吊钳的调子。
1.2.2要选择合适的扣合钳，根据钻具的外径，每一种吊钳都有适合它的钻具，只有选择适合它的搭配，才会做好工作。
2.绞车的检测
2.1使用前，检查各个部分的链接是不是牢固，其次，看钢丝绳的排列是否整齐，离合器的使用是否灵活，制动装置不能出现问题。
2.2开始操作前，试试进气量的控制，检查机械的运转是否正常，首先要把配气手柄置于升、降得位置。
2.3操作要平稳，禁止启动过猛，在操作过程中，要防止绞车钢丝绳在滚筒上杂乱无章的排放，或错误的将其他物体缠在滚筒上。
三、展望未来的发展趋势
学会正确使用钻井工具可以提高办事的效率和质量，为了我国的钻井事业可以更上一层楼，所以一定要严格要求钻井工具的质量。同时，工作人员要提高自身素质，掌握更多的关于钻井技术，要及时参加各种培训活动，掌握最新的技术；除此之外，创新精神也很是重要，要敢于创新，勇于发现问题，在实践中解决问题。钻井工具的检测需要耐心，要求工作人员认真负责。
目前我国石油现状并不容乐观，使用量大、浪费大，存在很多问题，展望未来我国石油的发展趋势，虽然现在我们和发达国家具有很大差距，外国拥有先进的开采工具和技术水平，在创新精神上，我们需要再接再厉。但是我们的发展速度是惊人的，在短短几十年间，我们的石油开采量已经有了大幅度的提升，各方面都取得了一定进展。我们要努力学习外国的先进经验，改进自身的不足，相信在不久之后，我们会获得新的发展，钻井技术一定会有较大的进步。
四、结语
经过对长期的实践总结，以及对大量资料的借鉴分析，总结出以上观点，还望各位有才之士不吝赐教。随着科技的不断发展，技术的不断进步，钻井工具也在不断的革新，这将进一步有利于我国石油开采工作的顺利进行，为其发展开扩了更为广阔的空间。目前，对钻井工具的使用，还存在一定的问题和不足，但时间往往会弥补其不足。钻井工具的检测也是一个极其重要的过程，应当做到细致认真，要严格要求每一步。未来路上，任重而道远，我们应该坚持不懈，打造出一片新的天地。
参考文献
[1]田平阳.王建生.田文阳.胡佩艳.石油钻井工具的检测与应用 2012.
[2]王国杰.樊玉光.王宏来.张瑟.温安仁.石油钻井扩孔工具研究及应用 2009.
关键词:数据中心;数字化钻井;辅助决策;施工模式
1前言
为了提高石油钻井管理水平，降低成本，提高经济效益和竞争能力，充分利用现代化信息技术，以降低开发成本和降低生产成本为目标，建设全新的数字化钻井施工模式有着重要意义。
2数字化钻井信息平台框架
石油钻井的主流程是从市场信息的收集与分析开始，在构建过程中，全面考虑了钻井全过程所涉及到的数据以及生产经营活动，以钻井生产的主流程为线索，从数字化钻井队、钻井数据中心、钻井辅助决策平台和远程通信网络等四个方面设计了数字化钻井信息平台框架，本文着重从前三个方面阐述数字钻井施工模式的构建方法。
3数字化钻井队
数字化钻井队主要通过数据采集计算机将安装在各关键部位的传感器连接起来，再由井场局域网络将数据采集计算机、数据处理与传输计算机、现场监控及其他应用计算机、现场摄像监控解码器等设备连接起来，然后通过部署在这些机器上的软件系统完成数据的自动采集、数据人工录入、数据转换、数据传输、现场工况监测等工作。这些软硬件集成起来构建了数字化钻井队。
3.1数字化钻井队的硬件设施
（1）数据采集仪器
数据采集仪器一般是钻井参数仪或者地质录井仪，钻井参数仪一般包括钻井仪表主机、传感器、电缆及附件。另外，对于定向井、水平井，还需要配备有关的测斜仪器，便于进行地质导向监控。
（2）计算机及网络设备
数字化钻井队需要在井场组建一个小型的局域网络。局域网由一台服务器和若干客户机组成。计算机的连接方式采用星型拓扑结构，即网络中的所有计算机都连接到一个共享式Hub或交换机上。这种网络系统连接简单，也比较容易扩充。
3.2数字化钻井队的配套软件
（1）实时数据采集、处理软件
本系统的实时数据来源于综合录井仪或钻井参数仪实时采集的数据。为钻井工程实时监测与井场信息系统服务器软件平台提供规范格式的实时数据,以不同方式为客户端提供实时数据服务等。
（2）钻井过程实时监测和远程传输软件
钻井过程实时监测分为钻进过程和起下钻过程两个模块。井场与基地间的数据传输可以采用不同的通讯形式，目前经济简便的通讯方式为利用普通有线电话网和GPRS移动通讯网，其次是微波通讯和卫星通讯。本软件可实现以上集中网络的灵活选用。
（3）工程数据手工录入维护软件
该软件主要实现钻井现场施工工程与管理数据的录入、维护和统计。这些数据包括日常管理数据、钻井设备数据、钻井队伍数据等20余类。
（4）地层压力监测评价软件
该软件是根据国外室内研究的最新成果差压和岩石弹性力学参数之间的关系建立的，根据钻井参数计算地层压力，实现地层压力数据的采集、管理、处理计算、数据图形输出一体化。用于提高地层压力的预测、检测精度，合理设计钻井液密度，提高钻井安全性，保护油气层。
4钻井数据中心
钻井数据中心建设包括钻井综合数据库、数据流及数据加载、数据软件等方面。
4.1钻井综合数据库设计与实现
数据库以井的工程生命周期为路线，包括钻井施工、固井、完井、交井的全部数据以及形成上报统计钻井资料的数据。既能够适应高速发展的钻井系统现状，同时又具有较好的扩充能力。
钻井数据库共设计了355个数据表，3654个数据项，可分为钻井标准数据库、钻井编码数据库、钻井工程设计数据库、钻井IADC报表数据库、钻井工程数据库、钻井实时数据库、钻井井史数据库等大类。
所有的钻井数据在源头一次录入，远程传输至钻井公司，经过公司技术人员审核后进入钻井数据中心。钻井数据的审核流程和交换流程下图所示:数据库及配套的录入系统设计完成后，在胜利油田分别部署了钻井分公司数据中心、总公司数据中心和局级数据中心。各级钻井数据中心运行平稳，并发挥着越来越重要的作用。
4.2数据软件
建立了强大的钻井数据中心，就必须发挥作用。本文由中国收集整理。
系统实现了钻井综合数据库的WWW，分为公司级、油田级及集团级系统，能够满足各级的数据查询、统计与分析要求。该系统按照钻井流程将信息分为三大部分：
1）钻井设计信息模块。
2）钻井施工动态信息模块（包括IADC报表、钻井日报）。
3）钻井完井信息。
5钻井辅助决策平台
钻井辅助决策平台由钻井辅助设计系统、钻井动态实时监测与专家诊断系统、钻井生产指挥系统和事故与复杂情况处理系统等软件构成。
5.1钻井工程设计系统
钻井工程设计系统包括轨道设计子系统、工程设计子系统、钻井液设计子系统、固井设计子系统等，最终生成图文并茂的钻井工程设计书，是设计者与管理者的顾问与助手。
5.2钻井动态实时监测与专家诊断系统
该系统是以数据表、曲线图、仪表仿真等方式实时现场工程参数、现场多角度视频监控、在线交流、视频会议等。应用该系统对加快钻井科技的开发，提高钻井水平，及早发现油气层、保护油气层、指导现场施工生产，提高油田勘探开发的整体效益起到重要的作用。
5.3钻井生产指挥系统
该系统是钻井生产管理相关信息的总集成，实现了调度衔接的协同工作。包括钻井队伍分布状况及正钻井的分布状况的展示、钻井施工日动态数据的统计，领导和公司相关人员可以在线监控各分公司生产运行情况。
5.4井事故与复杂情况处理系统
通过建立钻井事故与复杂问题知识数据库，为钻井现场和管理人员提供预防措施，利用钻井过程中的各种信息及早发现钻井异常，正确判断钻井事故和复杂的类型，及时、正确地处理施工井的事故，实现安全、快速、高效钻井。
6结束语
近几年，我国政府和石油行业充分体验到了数字化钻井施工模式的巨大效益,并努力朝着这个方向发展。
参考文献
论文关键词：海洋 石油 钻井 现状 发展
论文摘 要：随着海洋石油的大力开发，钻井技术的研究至关重要，本文主要阐述海上钻井发展及现状，我国海上石油钻井装备状况，海洋石油钻井平台技术特点，以及海洋石油钻井平台技术发展分析。
1 海上钻井发展及现状
1.1 海上钻井可及水深方面的发展历程
正规的海上石油工业始于20世纪40年代，此后用了近20年的时间实现了在水深100m的区域钻井并生产油气，又用了20多年达到水深近2000m的海域钻井，而最近几年钻井作业已进入水深3000m的区域。图1显示了海洋钻井可及水深的变化趋势。20世纪70年代以后深水海域的钻井迅速发展起来。在短短的几年内深水的定义发生了很大变化。最初水深超过200m的井就称为深水井;1998年“深水”的界限从200m扩展到300m，第十七届世界石油大会上将深海水域石油勘探开发以水深分为:400m以下水域为常规水深作业，水深400~1500m为深水作业，大于1500m则称为超深水作业;而现在大部分人已将500m作为“深水”的界限。
1.2海上移动式钻井装置世界拥有量变化状况
自20世纪50年代初第一座自升式钻井平台“德朗1号”建立以来，海上移动式钻井装置增长很快，图2显示了海上移动式钻井装置世界拥有量变化趋势。1986年巅峰时海上移动式钻井装置拥有量达到750座左右。1986年世界油价暴跌5成，海洋石油勘探一蹶不振，持续了很长时间，新建的海上移动式钻井装置几乎没有。由于出售流失和改装(钻井平台改装为采油平台)，其数量逐年减少。1996年为567座，其中自升式平台357座，半潜式平台132座，钻井船63座，坐底式平台15座。此后逐渐走出低谷，至2010年，全世界海上可移动钻井装置共有800多座，主要分布在墨西哥湾、西非、北海、拉丁美洲、中东等海域，其中自升式钻井平台510座，半潜式钻井平台280座，钻井船(包括驳船)130艘，钻井装置的使用率在83%左右。目前，海上装置的使用率已达86%。
2我国海洋石油钻井装备产业状况
我国油气开发装备技术在引进、消化、吸收、再创新以及国产化方面取得了长足进步。
2.1建造技术比较成熟海洋石油钻井平台是钻井设备立足海上的基础。从1970年至今，国内共建造移动式钻采平台53座，已经退役7座，在用46座。目前我国在海洋石油装备建造方面技术已经日趋成熟，有国内外多个平台、船体的建造经验，已成为浮式生产储油装置(FPSO)的设计、制造和实际应用大国，在此领域，我国总体技术水平已达到世界先进水平。
2.2部分配套设备性能稳定海洋钻井平台配套设备设计制造技术与陆上钻井装备类似，但在配置、可靠性及自动化程度等方面都比陆上钻井装备要求更苛刻。国内在电驱动钻机、钻井泵及井控设备等研制方面技术比较成熟，可以满足7000m以内海洋石油钻井开发生产需求。宝石机械、南阳二机厂等设备配套厂有着丰富的海洋石油钻井设备制造经验，其产品完全可以满足海洋石油钻井工况的需要。
2.3深海油气开发装备研制进入新阶段目前，我国海洋油气资源的开发仍主要集中在200m水深以内的近海海域，尚不具备超过500m深水作业的能力。随着海洋石油开发技术的进步，深海油气开发已成为海洋石油工业的重要部分。向深水区域推进的主要原因是由于浅水区域能源有限，满足不了能源需求的快速增长需求，另外，随着钻井技术的创新和发展，已经能够在许多恶劣条件下开展深水钻井。虽然我国在深海油气开发方面距世界先进水平还存在较大差距，但我国的深水油气开发技术已经迈出了可喜的一步，为今后走向深海奠定了基础。
3海洋石油钻井平台技术特点
3.1作业范围广且质量要求高
移动式钻井平台(船)不是在固定海域作业，应适应移位、不同海域、不同水深、不同方位的作业。移位、就位、生产作业、风暴自存等复杂作业工况对钻井平台(船)提出很高的质量要求。如半潜式钻井平台工作水深达1 500~3 500 m，而且要适应高海况持续作业、13级风浪时不解脱等高标准要求。
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3.2使用寿命长，可靠性指标高
高可靠性主要体现在:①强度要求高。永久系泊在海上，除了要经受风、浪、流的作用外，还要考虑台风、冰、地震等灾害性环境力的作用;②疲劳寿命要求高。一般要求25~40 a不进坞维修，因此对结构防腐、高应力区结构型式以及焊接工艺等提出了更高要求;③建造工艺要求高。为了保证海洋工程的质量，采用了高强度或特殊钢材(包括Z向钢材、大厚度板材和管材);④生产管理要求高。海洋工程的建造、下水、海上运输、海上安装甚为复杂，生产管理明显地高于常规船舶。
3.3安全要求高
由于海洋石油工程装置所产生的海损事故十分严重，随着海洋油气开发向深海区域发展、海上安全与技术规范条款的变化、海上生产和生活水准的提高等因素变化，对海洋油气开发装备的安全性能要求大大提高，特别是对包括设计与要求、火灾与消防及环保设计等HSE的贯彻执行更加严格。
3.4学科多，技术复杂
海洋石油钻井平台的结构设计与分析涉及了海洋环境、流体动力学、结构力学、土力学、钢结构、船舶技术等多门学科。因此，只有运用当代造船技术、卫星定位与电子计算机技术、现代机电与液压技术、现代环保与防腐蚀技术等先进的综合性科学技术，方能有效解决海洋石油开发在海洋中定位、建立海上固定平台或深海浮动式平台的泊位、浮动状态的海上钻井、完井、油气水分离处理、废水排放和海上油气的储存、输送等一系列难题。
4海洋石油钻井平台技术发展
世界范围内的海洋石油钻井平台发展已有上百年的历史，深海石油钻井平台研发热潮兴起于20世纪80年代末，虽然至今仅有20多年历史，但技术创新层出不穷，海洋油气开发的水深得到突飞猛进的发展。
4.1自升式平台载荷不断增大
自升式平台发展特点和趋势是:采用高强度钢以提高平台可变载荷与平台自重比，提高平台排水量与平台自重比和提高平台工作水深与平台自重比率;增大甲板的可变载荷，甲板空间和作业的安全可靠性，全天候工作能力和较长的自持能力;采用悬臂式钻井和先进的桩腿升降设备、钻井设备和发电设备。
4.2多功能半潜式平台集成能力增强
具有钻井、修井能力和适应多海底井和卫星井的采油需要，具有宽阔的甲板空间，平台上具有油、气、水生产处理装置以及相应的立管系统、动力系统、辅助生产系统及生产控制中心等。
4.3新型技术FPSO成为开发商的首选
海上油田的开发愈来愈多地采用FPSO装置，该装置主要面向大型化、深水及极区发展。FPSO在甲板上密布了各种生产设备和管路，并与井口平台的管线连接，设有特殊的系泊系统、火炬塔等复杂设备，整船技术复杂，价格远远高出同吨位油船。它除了具有很强的抗风浪能力、投资低、见效快、可以转移重复使用等优点外，还具有储油能力大，并可以将采集的油气进行油水气分离，处理含油污水、发电、供热、原油产品的储存和外输等功能，被誉为“海上加工厂”，已成为当今海上石油开发的主流方式。
4.4更大提升能力和钻深能力的钻机将得到研发和使用
由于钻井工作向深水推移，有的需在海底以下5000~6000m或更深的地层打钻，有的为了节约钻采平台的建造安装费用，需以平台为中心进行钻采，将其半径从通常的3000m扩大至4000~5000m，乃至更远，还有的需提升大直径钻杆(168·3mm)、深水大型隔水管和大型深孔管等，因此发展更大提升能力的海洋石油钻机将成为发展趋势。
参考文献
关键词：开窗侧钻潜山油田，悬挂器，铣刀
目前胜利油田处于开发中后期，在早期开采由于设备情况、技术措施等各方面的原因，造成老油区有许多报废井，停产井。如何有效地利用这些报废井、停产井，使之恢复产能，侧钻技术就是解决这一问题的有效途径之一。。本文主要对桩古39ST井侧钻技术和施工工序的分析总结，为今后套管开窗和侧钻提供一定借鉴。
该井位于桩西潜山油田西北部。在这一地区古生界潜山地区发育较为齐全，顶部风化壳底层主要为上、下马家沟组，向下依次为冶里-亮甲山组和寒武系地层。储集类型为裂缝溶洞型，储层非均质性较强，这也是潜山油藏的一个比较显著的特点。目前该地区地层压力较低。
本井施工主要技术难点：
（1）侧钻井为老井，资料不全，侧钻点较难卡准。
（2）在Ф244.5 mm技术套管内开窗，经验少，且侧钻点较深，地层偏硬，能否侧出将是面临的最大难题。
（3）该地区地温梯度较高，国产随钻测斜仪、动力钻具及钻头在井下的使用情况较难把握。
（4）小井眼井深轨迹的控制和套管防磨。
解决方法：
（1）首先下入通井器通井后电测，根据电测数据和老井资料，按设计要求确定侧钻点，因套管接箍处较厚，开窗难度较大，避免在套管接箍处进行煅铣。
（2）本井侧钻方式为下入悬挂器后进行开窗侧钻，所以在下入悬挂器前认真检查轨道式悬挂器是否完好，悬挂器尺寸、斜面角度是否符号设计要求，悬挂器与导向器的连接接头，丝扣上紧后点焊防退扣措施。。下钻时应将导向器的工具面对准井眼设计方位，锁死转盘，下钻中平稳操作，每次接上立柱（单根）后上提钻具时，高度应不超0.15m，以防悬挂器变轨。下入预定位置，经反复核对深度无误后，进行坐挂导向器，并剪断送入销钉。开泵循环、试探遇阻深度正常后，方可实施开窗作业。
（3）磨铣时密切注意扭距的变化和蹩跳钻情况。根据磨铣情况及时调的整磨铣参数。刚开始磨铣时控时钻进，保证套管开窗成功，当铣锥完全吃入地层后可适当加压，提高转速。加强钻屑观察分析，及时判断开窗进展情况，开窗完成后应认真进行修整工作，确保窗口完好。侧钻时考虑磁干扰因素，在钻出套管20m左右再起钻下定向钻具。
（4）由于本井地温梯度高，国产无线随钻测量仪在井下无法正常工作，所以入国产有线测量仪。
（5）侧钻时采用215.9mm HJT517钻头+1.25O 172mm螺杆+158.8mm无磁+158.8mm钻铤*27.46米+127mm加重钻杆*136.47米+127mm钻杆钻具组合，采用国产有线随钻测量仪监控井眼轨迹。初始侧钻，为了确保钻入地层，严格控制钻时，确认钻入新地层后才正常钻进。钻进中每钻进100～150m或每只钻头起钻前都测量井斜，以便及时进行井眼轨迹的监测和跟踪。。
（6）下钻时，当下到导向器位置时应控制下放速度，以防止下放过快导致导向器变向而导致井眼报废。
（7）对于套管的防磨，在钻具串中适当位置加入防磨接头，有效的防止了套管的磨损。
结论：
通过本井的实践，说明套管的段铣开窗技术是侧钻井施工的关键技术；开窗时及时调整泥浆性能，提高携带铁屑效果。根据井口铁屑情况及时调整钻进参数，开窗后的钻井参数的选择和钻具组合的选择对井身轨迹的控制和钻井速度的提高都十分重要。应根据设计要求选择合适的钻具组合和钻井参数。目前开窗手段比较单一，目前应用最的的套管开窗方式段铣套管和下入导向器，应进一步完善开窗技术，使开窗手段多样化。
参考文献
新编石油钻井工程实用技术手册中国知识出版社2006年
关键词：深层钻井技术 困难 川渝地区 地质地貌 防斜打快
【分类号】TE245
1.引言
川渝油田隶属于中国石油天然气集团公司，是我国主要的石油天然气出产地区之一，为我国的工业发展以及人民生活水平的提高做了很大的贡献。川渝地区油田地处四川盆地，有着较为丰富的油气资源，近几年又勘探出来了不少的深层气田和油田，具有很大的发展潜力。经过近30年左右的整体性开发，川渝油田探区的主体区块逐步形成了一套具有成熟技术的、完整工艺开采流程的钻井工艺技术。但是，随着新勘探出来的深层油井气田的数目增多，而深层钻井技术仍然停留在原来的基础之上，无法满足现带深层井开采的要求，严重的制约着油气的开采工作。工程技术人员面临的钻井技术难题也显得愈来愈突出。本文主要针对川渝油田四川盆地东部探区的一些新勘探出来的深层油气田，随之而来的表层石炭地层可钻性特别差以及高陡地层直井出现井斜问题突出，使得整个钻井过程中因钻头使用效果不佳而导致的诸多问题进行研究与分析，并通过钻头优选技术、施工前的准备工作、防斜打快技术对上述我国川渝地区深层油井开采的难题提出了解决措施。形成一套较完整的钻井提速技术。
2.深井钻井面临的困难
在对超深井进行开钻过程中基本上会遇到所有的地层种类，一般的气田相较于油田来说藏埋藏深，就目前的深层气田的勘探记录来说，最深气层可达7 175m（关基井）。这个深层井的地层层序与地质年代都比较老，大多数深层井的地层岩石压实程度十分致密，整个地层都比较硬，由此在钻挖的过程中可钻性差，研磨性强，基本上在所有的深层井钻挖过程中都会碰到巨厚的页岩、砾岩、石英砂岩以及燧石等，这些岩石都有着很高的硬度，对钻井设备的钻头消耗量大，严重的阻碍了整个钻井速度的提升。随着钻挖深度的增加，钻头的选择范围会逐渐缩小，单只钻头因各种地层条件的限制，挖进深度十分有限。机械钻速极低，从而导致整个钻井周期加长的现象。目前川渝地区超深井井底温度高（女基井实测井底温度达182F），地层压力高（九龙山二叠系地层压力达120 MPa以上）。因此，对钻井液性能要求非常高。长井段高密度钻井液钻井是超深井机械钻速低的另一个重要原因。岩石可钻性差，机械钻速低。
3.川渝地区的地质地貌分析
四川盆地（特别是川东地区）须家河组的石英砂岩层与二叠系硅质、燧石结核灰岩等研磨性都极强，，有的深层井地下断层多，岩层分布不均匀，地层常出现多次倒转的现象。就目前已知的油气层绝大多数都以碳酸盐岩裂缝为主，这种裂缝的孔隙型集层中多有有孔、洞、缝以及多种储集空间，整个挖钻区域的次生变化非常明显，这就经常导致直井打斜的现象发生。这个岩层的地层纵向上产层多，压力异常的现象十分普遍，整个地层的压力梯度变化大，常高低不同。由于各个油气层的岩相、岩性的纵向变化大，整个岩层裂缝的延伸以及展布具有各向异性特点，同一岩层在横向上又被不同的断层分割成互不连通的自闭式压力系统，各自形成一个独立的空间，这对于整个深层气井的钻挖又提出了严峻的挑战。
4.关于川渝地区深井钻井提速技术的研究
4.1关于深层钻井技术应注意的问题
川渝地区深井超深井的复杂情况主要体现在深井上部的高倾角严重，钻井过程中破碎性地层的井漏以及垮塌现象十分严重，就嘉陵江组的裂缝以及溶洞性井漏现象来说，整个井层的泥页岩物理化学和力学因素很不稳定，塌方现象十分严重。因此，针对这些现象，施工人员不可一味的去赶工程施工进度，一旦遇到破碎性地层，要一边钻挖一边对整个井身进行加固处理，对漏气严重的断层要实时对整个井中的氧气浓度进行检测，并采取严格的堵漏措施，以免爆炸事故的发生，在确保了整个施工过程中的施工安全后，再去考虑如何对深井钻挖进行提速的问题。
4.2钻头优选技术研究
通过比能公示对川渝地区近几年40口井所使用的钻头，按照不同的钻挖地质进行分层，依次可分为五系，即白垩系（K）、侏罗系（J）、三叠系（P）、二叠系（T）、石炭系（C）。用比能法对这五个地层进行评价后，接着依据经验公式选用不同材质、不同直径、不同强度的钻头。根据比能的观点，钻挖过程中如果钻头的比能越低的话，代表钻头的破岩效率越高。对钻头性能的指标的评价，依据比能经验公式理论，主要包括钻头的使用效果和钻头的钻挖使用条件两部分。因此在对钻头进行选择时主要选用这两者的参数作为变量。其中使用效果大体包括：钻头寿命、每米钻井成本、进尺、钻头新度、平均机械钻速等；钻头的使用条件主要包括：地层条件、钻头尺寸、钻压、转速、水力参数等。在本论文中，针对川渝地区的地质地貌情况，结合仅今年实际钻挖过程中遇到的问题，主要选取钻头入井深度、钻压、转速、比能、排量、进尺、平均机械钻速作为整个钻头选用的分析变量，通过SPSS软件对这些变量进行运算。来选择最为合适的钻头，达到深井钻挖提速最优化的目的。
4.3防斜打快技术在川渝地区的研究
直井井斜问题是钻井工程中普遍存在的一个问题，直接影响井身质量和机械钻速。目前，国内外主要防斜打快技术主要分为被动式防斜与主动式防斜两个方向。已经研制并得到成功应用的主动防斜式技术有Power-V、VDS、VertiTrak等垂钻系统以及其他我国自主研制的垂直钻井系统。通过对各种钻井技术的研究加上对我国川渝地区地质以及钻井现场的问题进行讨论之后，本文提出将主动式防斜打快技术应用在我国川渝地区深井钻井中，这种技术的防斜效果好、机械钻速高、适用地层广以及应用成本高的特点，对川渝地区深层井的钻井提速有着很大的贡献。
5.小结
深井超深井钻井，钻机的钻深能力是前提，目前世界最大钻机钻深能力为15000 m，前苏联SG-3井最深达12869 m。而我国陆上深井钻机有很大部分还是20世纪70～80年代进口的钻机，虽然经过了改造，但仍存在性能落后、总功率偏低、配件缺乏等问题。川中磨溪构造以嘉二段为目的层的井，通过强化钻井参数，配套应用相关的钻井工艺技术，取得了全国闻名的磨溪速度。但机泵能力差也体现明显，钻机不能在高负荷（高泵压、高转速等）条件下长期运行。另外，顶部驱动装置在四川还未得到广泛应用。因此，加强钻井装备的配套，提高装机功率，增强机泵能力，是强化钻井参数（高泵压、高排量、高转速等），提高深井超深井钻井速度的基本保证。
6.参考文献
[1]况雨春，朱培珂，屠俊文，刘艳君，夏宇文.钻头地层适应性评价及选型理论研究[J].石油矿场机械.2012（02）
[2]艾才云，许树谦，穆总结，邢鹏云.Φ311垂直钻井系统原理及应用[J].天然气技术与经济.2011（06）
[关键词]埕岛油田 ；水平井；油层保护；钻井
中图分类号：TE243 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）30-0010-01
1 前言
水平井技术是石油钻井史上的一次重大突破，具有增加单井产量，提高生产速度，高效开发细长油气聚集带，贯穿多套薄油层等优势。这些优势尤其适合胜利油田埕岛海上油田的开发。埕岛油田位于山东东营渤海湾极浅海海域，采取建造井组平台，施工定向井为主要开发模式。生产原油通过输油管线输送到陆地集输站。海底管线寿命限制、井组开发模式、油层砂体多等因素决定了水平井在埕岛海上有着得天独厚的优势。但是水平井施工周期长，泥浆浸泡时间长，油层保护难是埕岛海上钻井施工的关键，从2004年埕岛油田海上施工第一口水平井以来，水平井的施工并非一帆风顺，甚至出现投产无液量等情况。埕岛海上水平井经过十余年的发现问题、解决问题，实验、推广应用新技术、新工艺，目前已经形成一套成熟的水平井油层保护技术。
2 水平井钻井油层保护技术
埕岛海上成熟的钻井油层保护技术主要包括：油层保护实验与评价技术、精确的地质设计技术、优化钻井设计技术、优质钻井液油层保护技术、完井油层保护技术等。
2.1 油层保护实验与评价技术
埕岛油田所在油区为一复式油气聚集带，含油层系多，油藏类型多样。共发现八套含油气层系，自下而上分别为太古界、古生界、中生界、下第三系沙河街组、东营组、上第三系馆陶组和明化镇组。其中馆陶组上段为埕岛油田主力含油层系。不同的砂体物性不同，油层保护的重点不同。埕岛海上在开发前力求做好油层保护实验和评价，详细研究储层物性，对油层进行酸敏、碱敏、盐敏、水敏、速敏等敏感性评价分析，根据实验有针对的做好油层保护设计。
2.2 精确的地质设计技术
油藏地质设计和钻井地质设计是钻井工程设计的依据，地质设计是否准确对于水平井的施工至关重要，不仅会影响到钻井施工的周期、油层保护的质量，甚至会影响水平井施工的成败。埕岛海上水平井钻井一般不采用打导眼的方式，这样可以节约大量成本，但是一旦油藏设计无法较为准确的预测出油藏的深度、走向，将会导致水平井无法顺利施工，最终对油层产生较大污染、影响单井产量。因此精确的地质设计技术是做好埕岛海上水平井油层保护的一大重点。
2.3 优化钻井设计技术
钻井设计科学与否决定着钻井整个实施的成败。科学合理的@井设计有助于实施优快钻井，确保钻井实施安全、顺利，大大减少钻井液对油层的浸泡污染时间，能最大程度减小钻井过程对油层产生的损害。钻井优化设计技术在油层保护方面主要体现在如下几方面：
（1）井身轨道优化设计
从采油工艺、优快钻井施工要求出发，为加快钻井速度，确保水平井实施成功，海上水平井井眼轨道设计优化采用钻井施工难度相对较小的“直-增-稳-增-稳”五段式设计方法，水平井造斜率一般为10°～25°/100m，上部增斜段（第一增斜段）造斜率不得大于15°/100m，全角变化率小于6°/30m，造斜点或稳斜段尽量靠下（稳斜段底与油层段垂直距离应小于150m），同时为进一步降低井斜角，满足钻井防碰需要，部分井采用表层定向施工技术，造斜点选择在100～400m，满足采油工艺下泵深抽的要求。
（2）井身结构优化设计
将水平井井身结构分为三开，一开钻表层后下入表层套管；二开钻至水平井A靶点以下50m，并保证钻具在进入目的层前井斜、方位均已达到优化值，尽量避免三开定向、扭方位；三开钻完水平段后下筛管或砾石充分防砂完井。
2.4 优质钻井液技术
钻井液是钻井的血液，贯穿整个钻井施工过程，对钻井的顺利完成起着决定性作用。而且钻井液在钻井过程与油层直接接触，是油层保护的关键环节，能否有效抑制钻井液浸入地层，决定着油层保护的成败。对于水平井，根据钻采一体化先期防砂钻井、完井工艺的特殊要求，采用两套钻井液体系：一是钻井过程中为满足井下安全和油层保护要求，实现优快钻井目的，钻井全过程推荐采用“双保型”（油层保护和环境保护）天然高分子聚合醇非渗透钻井液体系，其中钻开油层前100米至完井（下套管固井完），使用非渗透处理剂，避免油层钻井过程中出现漏失现象；二是完井过程中为避免钻井液中固相颗粒对滤砂管的堵塞，满足钻采一体化防砂完井工艺要求，完井时采用海水无固相钻井液体系。
2.5 裸眼砾石充填完井技术
水平井裸眼砾石充填完井是在裸眼水平段下入筛管并将筛管与井壁之间的环空充满砾石，形成高渗透挡砂屏障，使砾石支撑地层、过滤出砂和保护筛管。埕岛海上水平井裸眼砾石充填完井首先下防砂管柱到设计位置，油管打压，使悬挂封隔器充分座封，升压丢手，验封，之后酸洗、循环充填及测试，最后反洗井，起出充填管柱。利用底部循环充填防砂工艺，用适当排量和砂比携砂液，将钻井井眼与优质筛管之间环空用陶粒砂一次充填均匀，形成连续稳定的高强度砂体，阻止地层砂向井筒运移，从而解决出砂问题，保护了油层结构。
3 结论与建议
水平井油层保护是一个系统工程，涉及到地质设计、钻井设计、钻井工艺、完井工艺等专业技术及层面，只有做到环环相扣，确保每一环节质量，才能真正有效保护好油气层。建议今后进一步加强各专业和部门的配合，加大合作力度，对可能影响油层保护质量的各种环节制定出具体措施，更好提高水平井长油层段油层保护质量。
参考文献
【关键词】钻井专业英语教学 问题 师资培训
钻井专业英语是学习国外先进钻井技术，和开拓国外钻井市场的基本工具。近年来，国内钻井技术得到了很大提高，但是和国外相比，在钻井技术、设备、工具等方面还存在着不小的差距，国外英文专业文献(SPE会议论文，JPT和OGJ期刊等)仍然是国内学者研究、解决专业问题的重要资料来源。此外。随着我国改革开放步伐的加快，和受国内石油勘探开发资源的限制，国内石油公司开拓国外钻井市场的步伐在逐步加快，目前中原油田、胜利油田、大庆油田等已有100多支队伍进入10多个国家和地区，形成了非洲、中东、南美、中亚四大国际市场，承揽了200多个国际钻井工程项目。因此，开展和加强钻井专业英语教学对开展学术研究和开拓国际钻井市场具有重要意义。同时，与改革开放的快节奏和生产研究需求相比，钻井专业英语在教学方面存在着不足。本文拟就钻井专业英语教学问题做如下探讨。
一、钻井专业英语教学目标
钻井专业英语的基本功能，即服务于英文专业文献调研和开拓国际钻井市场，决定了这门课程的教学目标：①使学生熟练掌握钻井专业的基本英文术语，能够阅读英文专业文献和钻井设计书；②使学生掌握日常钻井活动常用英文语句，具有与国外同行进行英文交流和协商的能力；③培养学生的英文写作能力，能够书写英文摘要，填写钻井日报表等。钻井专业英语教学活动应自始至终强调突出培养学生的应用能力。
二、钻井专业英语教学存在的问题
1 课程设置问题
开设钻井专业英语课程的重要性毋庸质疑，但是，目前国内石油高校通常只开设石油工程专业英语课程(包括钻井、采油和油藏专业英语三部分)，且被设置为选修课，安排在第6学期。这种课程设置导致以下问题：
①课时少，不能实现教学目标。石油工程专业英语课程通常为32课时，钻井专业英语内容作为其中的三分之一，平均下来，钻井专业英语部分仅仅10课时。教师在这样少的课时内很难将钻井工程各环节涉及到的专业英语进行全面系统的讲解。
②接受钻井专业英语学习的学生人数少。由于课程设置为选修课，且开课学期较晚，而大学生通常在低年级选修尽可能多的课程，达到选修课学分要求，以便在高年级阶段为研究生入学考试留下更多的复习时间，导致选修石油工程专业英语的学生人数很少。中国石油大学(华东)2003级石油工程专业大学生约500人，而选修该课程的仅仅90人左右。
2 师资问题
钻井专业英语是专业知识和英语能力的结合，要求教师不仅有扎实的英语表达能力，而且要具有丰富的专业知识和教学经验，因此通常是从钻井专业教师中挑选英语水平相对较高的教师担任专业英语课教师。但是，毕竞钻井专业教师在英语发音、语法和表达习惯等方面和英语专业教师相比存在较大差距。因此，钻井专业英语教师是影响该课程教学质量的另一个核心问题。
3 教材问题
钻井专业英语是钻井工程技术的英文表达，课程教学目标要求教材具有四部分内容：
①钻井工程建井周期内所有典型钻井作业、钻井设备、钻井仪器、井下事故处理、钻井人员等的系统英文阅读材料，供教师精讲和学生自学；
②钻井现场和钻井承包合同的常用英文语句，最好有配套有声资料，满足教师讲授钻井口语和学生日常练习的需要；
③钻井作业文档范本，如钻井设计书、钻井日报表等的英文范本。
④钻井专业词汇汇总表，供学生学习和日后查阅。
上述教学材料要从英文原版教材中的部分章节进行节选，并重新整合，而不能由母语为汉语的教师根据中文教材自行编写。
教学建议：
1 调整课程设置
欲改变课程课时少和受众人数少的问题，必须首先调整课程设置，建议钻井专业英语从石油工程专业英语课程中剥离出来，而单独开设钻井专业英语课程，并设置为必修课程，开课时间安排在钻井工程课之后或同学期但时间上推迟两个星期开课。这样的时间安排可以降低课程难度，使学生更专注于英语学习而不必花费太多精力去理解背后的专业含义。
2 加强师资培训
教师是决定钻井专业英语课程能否达到教学目标的最关键因素，由于钻井行业的特殊性，很难从非石油高校中聘请到合适的钻井专业英语教师，因此，解决该课程的师资问题的最可行的途径就是从专业教师内挑选英语水平高且有志于钻井专业英语教学的优秀教师，对他们进行英语发音、口语和课堂用语等方面的强化培训。中国石油大学(华东)自2002年以来，一直举办由外教授课的英语培训班，取得了良好效果，2006年又利用暑假时间对骨干青年教师进行了国内20天，国外一个月的英语强化培训，教师的英语能力得到了显著提高。
3 充分利用多媒体教学资源
钻井专业英语学习的前提是熟悉钻井专业知识，教学和培训中发现如果学员不熟悉专业，则很难记忆专业术语和理解钻井专业英语句子表述的意思。教学经验表明，如果对钻井专业术语配以相应图片，钻井作业环节配以录象资料，则学生的印象更深，也更容易理解和更快地记忆专业英语知识。如，讲授钻头专业英语术语的时候配上各种钻头的图片，讲授钻井液循环的时候放映钻井液循环录象片段等，这些做法都受到了学员的一致好评，取得了良好教学效果。
4 课堂教学穿插讲座
钻井专业英语学习过程中，大学生非常想了解国外钻井作业到底会遇到哪些英语方面的问题，钻井专业英语学习的重点是什么，如果教师能聘请到有国外钻井作业经历的人员直接面对学生讲述自己的工作经历、心得体会，学生的学习兴趣会更浓厚，学习重点和目标也更明确。
关键词：钻井钻机 变频器应用 节能
一、变频器的简介及其作用
变频器（Variable-frequencyDrive，VFD）是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等
变频器集成了高压大功率晶体管技术和电子控制技术，得到广泛应用。它的作用是改变交流电机供电的频率和幅值，因而改变其运动磁场的周期，达到平滑控制电动机转速的目的。它的出现，使得复杂的调速控制简单化，用变频器+交流鼠笼式电动机组合替代了大部分原先只能用直流电机完成的工作，缩小了体积，降低了维修率，使传动技术发展到新阶段。
二、变频器及被控制电机的匹配
为了更好的将变频器应用到电机，我们介绍以下几点相关知识。
1、基本信息。（1）电机的极数。一般电机极数以不多于4极为宜，否则变频器容量就要适当加大。（2）转矩特性、临界转矩、加速转矩。在同等电机功率情况下，相对于高过载转矩模式，变频器规格可以降格选龋。（3）电磁兼容性。为减少主电源|稳压器干扰，在中间电路或变频器输入电路中增加电抗器，或安装前置隔离变压器。
2、一般当电机与变频器距离超过50m时，应在它们中间串入电抗器、滤波器或采用屏蔽防护电缆，变频器箱体结构的选用，变频器的箱体结构要与条件相适应，必须考虑温度、湿度、粉尘、酸碱度、腐蚀性气体等因素。有下列几种常见结构：（1）敞开型IP00型。本身无机箱，可装在电控箱内或电气室内的屏、盘、架上，尤其适于多台变频器集中使用时选用，但环境条件要求较高。（2）封闭型IP20型。适于一般用途，可有少量粉尘或少许温度、湿度的场合。（3）密封型IP45型。适于工业现场条件较差的环境。（4）密闭型IP65型。适于环境条件差，有水、灰尘及一定腐蚀性气体的场合。
3.变频器功率的选用。变频器负载率β与效率η的关系曲线可见：当β=50%时，η=94%；当β=100%时，η=96%。虽然β增一倍，η变化仅2%，但对中大功率（几百千瓦至几千千瓦）电动机而言亦是可观的。系统效率等于变频器效率与电动机效率的乘积。从效率角度出发，在选用变频器功率时，要注意以下几点。（1）变频器功率与电动机功率相当时为最合适，以利于变频器在高效率状态下运转。（2）在变频器的功率分级与电动机功率分级不相同时，则变频器的功率要尽可能接近电动机的功率，并且应略大于电动机的功率。（3）当电动机属频繁启动、制动工作或处于重载启动且较频繁时，可选取大一级的变频器，以利于变频器长期、安全地运行。（4）经测试，电动机实际功率确实有富余，可以考虑选用功率小于电动机功率的变频器，但要注意瞬时峰值电流是否会造成过电流保护动作。（5）当变频器与电动机功率不相同时，则必须相应调整节能程序的设置，以利于达到较高的节能效果。希望通过本论文的介绍，可以促进变频器在电动钻机中的正确应用，从而促进钻井业的快速稳固发展。
三、变频器在钻井机上的应用
1、钻井工艺简介
钻井过程分为起落井架，钻进，泥浆循环，钻具更换，下套管，测井等几大工序。主要分为绞车，转盘和泥浆泵等。绞车由滚筒、齿轮箱、离合器、制动器、电机和控制设备组成，用来起落井架，提升和下方钻杆、套管。随着井深的增加，钻具越来越长，重量迅速加大，绞车的负载也越来越大。我国目前已有7000m深的油井，其钻具近600t重。由于每转进约9m就要提升下放钻杆1次，因此绞车作业时间也随着井深的增加而占整个作业时间的比例越来越大。为降低本钱，希看在野外或海上的作业时间越短越好，这不仅要求绞车宁高速运行，平稳起停，以保证不损坏钻井设备并进步井的质量，还要求驱动设备具有良好的动态特性。假如在内线井区作业，电源可与井区电网相连，下放钻杆时电机工作在发电状态，能量可回馈电网，节能效果明显。
转盘和绞车可共用同一套驱动系统和电机，钻杆加长后，驱动部分切换到转盘，由转盘带动钻具旋转，实施钻进作业，司钻工通过调节转盘转速和压力来改变钻进速度。转盘正常工作时为正转，处理卡钻时需反转以收回钻头，为防止钻杆正转时折断或反转时脱扣，要求电机输出转矩平稳，调节灵活且设定限幅值，同时电机的刹车部件也是必不可少的。
2、借助变频器轻松工作的钻井机。
钻井泥浆泵的工作方式是泵吸反循环式。它的工作原理是：在大气压力的作用下，循环液由沉淀池经回水沟沿着井孔的环状间隙流到井底，因为此时的转盘驱动钻杆，带动钻头旋转进行钻进，由泥浆泵抽吸建立的负压把碎屑泥浆吸入钻杆内腔，随后上升至水龙头，经泥浆泵排入沉淀池，沉淀后的循环液继续流入井孔，这样如此周而复始，形成了反循环的钻进工作。变频器集成了高压大功率晶体管技术和电子控制技术，将其在钻井机上应用，将会使钻井机在凭借压力的条件下最小负担的工作。
泥浆或水从钻杆进入，从井口流出，为正循环钻井机。泥浆或水从钻杆吸出，从井口流入，为反循环钻井机。正反循环是指钻井液（泥浆或水）在钻井机中的循环方式说的，钻井机钻头在钻进的时候会产生渣土，渣石等，通过正反循环可以由泥浆这些渣子带到地面，再经过沉淀池沉淀以后泥浆再回到钻孔。这样不停的循环，最后成孔。反循环可以带出直径较大的渣。变频器可以优化电机运行，所以也能够起到增效节能的作用。在钻井机运行这些反复的工作时，由变频器来转换功率，并且将电力的耗费降到最低，从而为国家、公司做到了优化资源、降低碳排放的效果。
3、配装变频器，降低维修率。
我们都知道变频器的最大作用就是改变交流电机供电的频率和它的幅值，因次改变其运动周围磁场的周期，达到平滑控制电动机转速的目的。而上面已经给大家介绍了，变频器的出现，使得复杂的调速控制简单化，用变频器+交流鼠笼式感应电动机组合替代了大部分原先只能用直流电机完成的工作，缩小了体积，从而降低了维修率，我们都知道，钻井机一般普通类型的都在10万左右，钻杆，钻头等配件至少5万上下，而现在的维修费用更是让持有者头疼，所以，使用变频器不仅能够达到节能减排的效果，而且可以增加钻井机的使用寿命，降低维修费用，使传动技术发展到新阶段。
参考文献
论文关键词：旋转导向,深井,高比重,高井斜,脱压,粘卡
一、前言
作为川东北河坝区块的一口大斜度定向井，HF302井在定向施工过程中存在以下难点：1、定向造斜点选在嘉陵江组四段，岩性：含灰白色石膏与白云岩互层，定向过程中因岩性软硬变化较大，定向工具增斜率不稳定，使定向工具选择较困难。2、四开定向、稳斜段高低压并存，定向过程中压差、粘附卡钻风险较大。3、定向施工过程中采用滑动钻进，钻具与井壁接触面积大，钻压传递困难。4、深井密度高、井温高，对定向工具要求相当严格。为提高该井定向施工进度，降低井下风险，决定在该井定向施工过程中采用旋转导向进行定向钻进。
二、旋转导向钻井的目的及旋转导向系统的构成及工作原理
1、旋转导向系统简介
旋转导向钻井系统包括地面监控系统、井下旋转导向钻井工具系统和随钻测量系统。系统组成和指令传输过程见附图1。地面监控系统用来完成旋转（地质）导向二维建模、定向井水平井剖面设计或修正设计，底部钻具组合受力分析、井下信号解释处理井眼轨迹参数计算等工作。井下旋转导向钻井工具系统包括导向装置、双向通讯和动力模块、无磁模块稳定器等井下工具。随钻测量系统包括传感器模块、优化旋转密度仪和动态与压力模块等随钻地质特性和钻具特性测量工具，旋转导向钻具组合主要由以下五类工具组成。
导向装置：导向装置是旋转导向钻井技术的关键工具，井下液压系统所带动的三个独立液压缸分别控制三个造斜肋块伸缩，依靠井壁反作用力来实现造斜和扭方位作业，三个独立液压缸为每一个造斜肋块提供最大3吨的推动力。另外，导向装置带有距离井底仅1.0米的近距钻头井斜角测量装置。
除造斜功能外，导向装置还有稳斜功能。通过井下自动控制闭回路，在地面指令通过另一回路发至导向装置后，自动控制功能开始接管，将每秒测得的井斜数据与指令比较并进行调节控制，从而达到平缓光滑的井眼轨迹。在稳斜模式下，导向装置自动向靶点井斜角进行平滑导向，在新指令到达之前，将靶点井斜角保持在+0.1°之内；而且稳斜过程中也可以随时通过下传指令改变井眼方位。
传感器模块：该模块主要提供旋转导向钻井所需要的基本参数，包括井斜、方位、当量密度、工具振动等，帮助地面定向井工程师识别井下工具的工作状态。
双向通讯和动力模块（BCPM）：该模块主要由涡轮发电装置和正压脉冲发生器组合，向导向装置和随钻测量工具提供电源动力，并为下传指令和上传测斜数据提供通道。
其他配套工具：无磁模块稳定器、无磁柔性短节、无磁承压钻杆、随钻振击器和浮阀等工具。2、旋转导向系统的优点：
同弯外壳螺杆钻具、弯接头+直螺杆钻具、普通稳定器钻具组合等配合MWD/LDW进行定向造斜、增斜、稳斜和水平段钻井作业相比，旋转导向钻井系统具有以下优点：
1、使用一套钻具组合完成定向造斜、增斜、稳斜等各种井段的钻井任务，不仅可以减少起下钻更换钻具组合的时间，提高钻井时效；同时，由于减少频繁更换钻具组合，也降低了因底部钻具组合刚性不同引起的划眼，卡钻等井下复杂事故的次数。
2、定向井工程师通过专用钻井液指令泵来下传定向造斜、增斜、稳斜等井眼轨迹导向指令时，不需要停止钻进，因此实现了井眼轨迹的平滑、连续钻进，不仅可以节省钻井时间，而且大大降低了钻井风险。
3、导向装置的井斜测量单元离钻头只有1.0米距离，测量的及时性有利于提高井眼轨迹控制精度。
4、旋转钻进过程中，导向装置造斜短节相对井壁以低于15转/小时的速度作缓慢随机转动。降低了造斜肋块磨损，提高了钻井施工效率。
5、通过闭环控制可以对钻头倾角、导向矢量的方向和幅度进行自动导向控制，确保向靶点井斜角进行平滑导向，将靶点井斜角控制在0.1°。
6、使用旋转导向钻进技术钻出的井眼轨迹将更加平滑，实际井眼轨迹全角变化率和设计井眼轨迹全角变化率非常吻合，井下钻具扭矩和摩阻可以有效地控制在设计范围内，同时也为减少下套管事故、提高固井质量提供了保障。
三、河飞302井旋转导向钻井应用情况
2009年10月30日19：00开始旋转导向钻进，至12月8日5：00结束旋转导向作业，共进行了四趟旋转导向作业，具体情况如下：
1）、第一趟旋转导向钻进情况2009年10月29日采用常规钻具钻进至井深：4378.18m循环起钻。起钻完组合测试旋转导向工具后于30日19：00下钻到底开始旋转导向钻进。
钻具组合如下：￠241.3mmPDC×0.35m+旋转导向短节×4.92m+LWD×9.93m+￠212mm非磁扶正器×1.18m+非磁浮阀短节×0.71m+抗压缩非磁钻杆×9.47m+旁通阀×0.44m+￠127mm加重钻杆×195.28m+曲性长轴χ3.40m+φ178随钻震击器χ6.53m+￠127mm加重钻杆×27.80m+￠127mmDP×2232.39m+411×520m×0.49m+￠139.7mmDP+防磨接头×8个
钻井参数：钻压：80-120KN转速：120rpm/min排量：28l/s泵压：22MPa11月10日16：00定向钻进至井深：4908.44m因提钻井液比重井漏，于是起钻下光钻杆进行承压堵漏。
第一趟钻进井段：4378.18-4908.44m，进尺：530.26m，纯钻时间：233：10，平均机械钻速：2.27m/h。钻进层位：嘉陵江组四段至一段，岩性：灰质白云岩、硬石膏岩、深灰色灰岩。
2)、第二趟旋转导向钻进情况承压堵漏完成后组合旋转导向工具下钻，11月17日10：40下钻到底恢复定向钻进。
钻具组合如下：￠241.3mmPDC×0.35m+旋转导向短节×5.12m+LWD×9.96m+￠212mm非磁扶正器×1.81m+非磁浮阀短节×0.71m+抗压缩非磁钻杆×9.47m+旁通阀×0.44m+￠127mm钻杆×580.72m+￠127mm加重钻杆×195.28m+曲性长轴χ3.40m+φ178随钻震击器χ6.53m+￠127mm加重钻杆×27.80m+￠127mmDP×1451.67m+411×520m×0.49m+￠139.7mmDP+防磨接头
钻井参数：钻压：100-120KN转速：130rpm/min排量：25l/s泵压：22MPa
11月22日0：30定向钻进至井深：5098.44m测斜，无信号，起钻更换旋转导向仪器。
第二趟钻钻进井段：4908.44-5098.44m，进尺：190m，纯钻时间：103：00，机械钻速：1.84m/h。钻进层位：嘉陵江组一段：灰色泥晶灰岩与灰色含泥灰岩。
3）、第三趟旋转导向钻进情况11月24日8：00组合旋转导向仪器下钻到底，开始旋转导向钻进。
钻具组合如下：￠241.3mmPDC×0.35m+旋转导向短节×5.30m+LWD×10.37m+￠212mm非磁扶正器×1.81m+非磁浮阀短节×0.71m+抗压缩非磁钻杆×9.46m+旁通阀×0.44m+￠127mm钻杆×725.9m+防卡接头0.63m+￠127mm加重钻杆×251.45m+曲性长轴χ3.40m+φ178随钻震击器χ6.53m+￠127mm加重钻杆×27.80m+￠127mmDP×1451.67m+411×520m×0.49m+￠139.7mmDP+防磨接头
钻井参数：钻压：100KN转速：130rpm/min排量：26l/s泵压：23MPa
11月27日7：00定向钻进至井深：5184.90m,因机械钻速慢,起钻更换钻具组合。第三趟钻进井段：5098.44-5184.59m,进尺:86.15m,纯钻时间:69:30小时,平均机械钻速:1.24m/h,钻进层位:嘉陵江组一段：灰色泥晶灰岩与灰色含泥灰岩。
4)、第四趟旋转导向钻进情况起钻后更换钻具组合下钻，11月29日11：00下钻到底，恢复旋转导向钻进。
钻具组合如下：￠241.3mmPDC×0.35m+旋转导向短节×5.30m+LWD×10.37m+￠212mm非磁扶正器×1.81m+非磁浮阀短节×0.71m+抗压缩非磁钻杆×9.46m+￠127mm加重钻杆×139.68m+旁通阀×0.44m+￠127mm钻杆×725.9m+￠127mm加重钻杆×111.68m+曲性长轴χ3.40m+φ178随钻震击器χ6.53m+￠127mm加重钻杆×27.80m+￠127mmDP×1451.67m+411×520m×0.49m+￠139.7mmDP+防卡接头×5只×3.15m+防磨接头×8只×6.67mm
钻井参数如下：钻压：100-130KN转速：130rpm/min排量：28l/s泵压：24MPa
12月8日5：00旋转导向钻进至井深：5651.13m,按甲方要求起钻换光钻杆下钻进行承压堵漏。起钻后根据软件预测，在该井深采用常规稳斜组合进行钻进能确保中靶。由于井下比较复杂，为保证旋转导向工具安全，于是公司决定提前中止旋转导向作业，转入常规稳斜钻进阶段。
第四趟钻进井段：5184.59-5651.13m,进尺:466.54m,纯钻时间:185:20小时,平均机械钻速:2.52m/h,钻进层位:嘉陵江组一段：灰色泥晶灰岩与灰色含泥灰岩。
四、旋转导向钻井应用效果分析
河飞302井于2009年10月29日0：30组合旋转导向仪器下钻，12月8日5：00钻进至井深：5651.13m循环泥浆起钻,22:00起钻完,结束旋转导向钻进。
1）、取得的主要技术指标：
旋转导向钻进井段：4378.-5651.13m,进尺:1272.95m,纯钻时间:591:00小时,平均机械钻速:2.15m/h。除去中途承压堵漏用时109：00小时，旋转导向共计用时850：30小时（35.43天），平均每天进尺：35.92m
2)、节约钻井周期
2007年我队施工P305-2井，也是241.3mm井眼,采用单弯螺杆+NWD无线随钻进行定向钻进,而HF302井也是241.3mm井眼采用旋转定向,现我将两口井定向情况比较如下：
序号
井号
钻进井段
(m)
进尺
(m)
纯钻时间
(h:min)
机械钻速
(m/h)
定向
方式
1
HF302
4378.18-4908.44
530.26
233:10
2.27
旋转
导向
2
P305-2
4099.55-4515.15
415.60
320:40
1.29
单弯螺杆定向
螺杆转速高,但在定向钻进过程中因钻具不能转动,钻具紧帖井壁造成经常托压,致使机械钻速低。
HF302井采用旋转导向进行定向钻进，在定向钻进过程中由于钻具是转动的，避免了托压情况的发生。虽然在旋转导向过程中由于钻井液密度高达1.76g/cm3,致使排量最高只能达到:28l/s,但河飞302井定向段机械钻速仍为:P305-2井的:1.76倍。
P305-2井定向钻进415.60m共计用了6趟钻,用时21.17天,平均机械钻速:19.63m/d,而HF302井采用旋转导向钻进530.26m仅用了一趟钻,用时:11.75天,平均机械钻速:45.12m/d;旋转导向机械钻速为常规定向的:2.29倍。
由以上比较我们可以看出,采用旋转导向钻进比单弯螺杆+NWD无线随钻定向快,节约了钻井周期。
3）、旋转导向井眼轨迹控制情况
本井自井深：4378.18m开始旋转导向钻进，导向钻进至井深：5110m开始旋转稳斜钻进，12月8日5：00旋转导向钻进至井深：5651.13m起钻进行全井承压堵漏。因堵漏用时较长，而旋转导向停待及钻进费用较高，经对已钻井段测斜数据进行计算及预测，若下步采用常规稳斜组合进行钻进，最大降斜按：3°/100m计算，中靶中深：5964m，靶心距为：72.28m，若按最大增斜：1°/100m计算，中靶井深为：6056.50m，靶心距为：42.34m。而该井目前距靶点仅362m斜深，采用常规稳斜组合钻进是完全能够中靶的，于是决定提前结束旋转导向钻进。旋转导向测斜数据如下：
序号
测深
井斜
方位
垂深
位移
北坐标
东坐标
狗腿度
备注
[m]
[°]
[°]
[m]
[m]
[m]
[m]
[°/30m]
1
4364.53
0.76
202.34
4361.05
-42.7
42.75
71.78
0.33
2
4380
1.26
216.04
4376.51
-42.68
42.52
71.64
1.07
3
4409.3
4.19
240.45
4405.78
-42.08
41.73
70.52
3.16
4
4438.17
6.34
245.88
4434.53
-40.55
40.56
68.15
2.29
5
4466.34
8.18
252.84
4462.47
-38.2
39.33
64.81
2.17
6
4496.27
10.34
253.99
4492.01
-34.8
37.96
60.2
2.17
7
4525.43
12.97
258.47
4520.56
-30.42
36.59
54.47
2.86
8
4553.87
15.14
261.83
4548.15
-25
35.42
47.67
2.44
9
4582.91
17.34
267.13
4576.03
-18.26
34.67
39.59
2.74
10
4611.58
19.36
269.66
4603.24
-10.45
34.42
30.57
2.27
11
4640.92
22.67
269.55
4630.63
-1.24
34.35
20.05
3.38
12
4669.95
27.24
271.69
4656.94
9.59
34.5
7.81
4.81
13
4698.88
30.22
274.72
4682.31
22.17
35.3
-6.07
3.44
14
4727.18
33.67
278.01
4706.32
36.04
36.98
-20.94
4.1
15
4755.87
37.68
280.07
4729.62
51.82
39.62
-37.46
4.38
16
4785.03
39.86
281.58
4752.36
69.22
43.05
-55.39
2.44
17
4814.35
41.66
282.98
4774.57
87.6
47.13
-74.09
2.07
18
4843.19
44.4
284.98
4795.65
106.65
51.89
-93.18
3.18
19
4872.54
45.72
286.53
4816.38
126.91
57.53
-113.17
1.75
20
4899.93
47.97
288.29
4835.11
146.52
63.52
-132.24
2.84
21
4908.01
49.19
288.41
4840.46
152.48
65.42
-137.99
4.54
22
4925.33
50.9
289.48
4851.58
165.58
69.74
-150.54
3.28
23
4938.71
52.26
290.37
4859.89
175.94
73.31
-160.4
3.43
24
4968.07
55.64
292.62
4877.17
199.5
82.01
-182.47
3.92
25
4997.27
59.29
295
4892.87
224.03
91.96
-204.99
4.28
26
5026.32
62.38
297.12
4907.03
249.37
103.11
-227.77
3.72
27
5053.67
65.46
298.4
4919.05
273.93
114.55
-249.5
3.61
28
5083.52
68.72
299.53
4930.67
301.42
127.87
-273.55
3.44
29
5111.34
71.05
299.71
4940.24
327.53
140.78
-296.26
2.52
30
5139.97
71.19
300.24
4949.5
354.61
154.31
-319.72
0.55
31
5168.74
71.23
300.61
4958.77
381.83
168.1
-343.21
0.37
32
5191.55
71.1
300.64
4966.13
403.41
179.1
-361.79
0.18
33
5201.39
70.91
300.44
4969.34
412.71
183.83
-369.8
0.82
34
5230.77
71.02
300.32
4978.92
440.46
197.88
-393.76
0.16
35
5259.15
71.04
300.25
4988.14
467.29
211.41
-416.94
0.07
36
5288.55
71.1
300.06
4997.68
495.09
225.38
-440.98
0.19
37
5316.52
71.35
299.63
5006.68
521.56
238.56
-463.95
0.51
38
5346.09
71.2
299.57
5016.18
549.56
252.39
-488.3
0.16
39
5375.24
71.26
299.7
5025.56
577.16
266.04
-512.29
0.14
40
5404.36
71.29
299.59
5034.91
604.73
279.68
-536.26
0.11
41
5432.8
71.39
299.61
5044
631.67
292.99
-559.69
0.11
42
5461.85
71.27
299.51
5053.3
659.19
306.57
-583.63
0.16
43
5489.32
70.93
299.32
5062.2
685.17
319.33
-606.27
0.42
44
5519.77
70.25
299.19
5072.32
713.89
333.37
-631.32
0.68
45
5549.22
70.39
299.27
5082.24
741.62
346.91
-655.52
0.16
46
5577.78
70.22
298.99
5091.86
768.5
360
-679.01
0.33
47
5606.74
70.83
299.28
5101.55
794.30
373.33
-701.09
2.44
48
5635.77
70.85
299.28
5111.08
821.71
386.74
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