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期刊信息/Journal information
石油钻探技术
石油钻探技术

马开华

双月刊

1001-0890

syzt@vip.163.com

100083

北京海淀区学院路31号

石油钻探技术/Journal PETROLEUM DRILLING TECHNIQUESCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《石油钻探技术》创刊于1973年，经国家科委批准，1979年在全国发行，1988年对国内外公开发行。《石油钻探技术》的办刊宗旨是：面向石油钻探科研和生产，促进钻井技术水平和管理水平的普遍提高，加速科研向现实生产力转化之进程，坚持为油气钻探系统各专业工程技术人员、经营管理人员和高校有关专业师生服务。本刊选题注重指导性、先进性和适用性，坚持理论与实践相结合，以多刊快刊应用性文章为特色。主要报道国内石油钻探工程(包括钻井、泥浆、固井、完井、开采等专业)以及钻探机械设备与自动化方面的科技进展和现场经验，适当介绍国外石油钻探技术发展的水平和动向。栏目众多，内容丰富，版面紧凑。适合于石油、海洋、地矿行业广大钻井工程技术人员、高等院校师生和经营管理者阅读。
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收录年代

    滑动导向与旋转导向钻井技术进展及发展对策

    秦永和
    1-9页
    查看更多>>摘要：旋转导向钻井技术是实现油气钻井向数字化、智能化方向发展的核心技术,已经在国外定向井/水平井钻井中得到广泛应用,其核心装备旋转导向钻井系统也已成为油气钻井工程领域最重要的前沿装备之一.在介绍滑动导向钻井与旋转导向钻井技术原理和特点的基础上,分析了国内外旋转导向钻井技术的主要进展,提出了我国旋转导向钻井技术发展方向和发展路径.分析认为,随着油气勘探开发向更深层、更复杂的环境迈进,滑动导向钻井技术的提升空间有限,旋转导向钻井技术的应用将更加普遍;国内旋转导向系统与国外相比差距很大,需要加强旋转导向钻井井下闭环控制、随钻测量数据传输等基础研究,强化旋转导向系统偏置方式、测量控制方式、井下动力源驱动方式技术攻关,构建完善井下智能控制闭环、地下地面双向通信、井场总部远程监控"三环"高速畅联、相辅相成的软件系统,加快推进旋转导向钻井技术迭代升级和推广应用,实现我国定向井/水平井钻井方式从滑动导向为主向旋转导向为主转变,从而助力我国深层、深海和非常规油气勘探开发实现跨越式发展.

    导向钻井滑动导向旋转导向技术进展发展建议

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    深层地热热储改造技术进展与发展建议

    陈作赵乐坤卫然刘星...
    10-15页
    查看更多>>摘要：我国深层地热资源量非常丰富,但因具有温度高、硬度高、应力高、施工压力高等"四高"特征,通过热储改造经济利用其热能难度极大,大量深层高温沉积岩及干热岩等深层地热资源因技术与经济原因尚未得到规模动用.总结分析了当前国内外深层地热热储改造技术的最新进展,认识到传统的直井或斜井注采模式及笼统的压裂改造方法难以满足深层地热效益开发需求.为此,提出了大力发展"直井+水平井"或"水平井+水平井"联合注采井网+分段压裂技术及配套的耐高温工具、材料与裂缝系统定量表征技术等建议,可为加速我国能源转型与早日实现"双碳"目标提供参考.

    深层地热联合注采井网热储改造复杂裂缝系统换热

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    "液量稳定"控压钻井技术研究与现场应用

    张桂林张晓林
    16-22页
    查看更多>>摘要：为了解决现有控压钻井工艺复杂和设备配套多的问题,并实现平衡压力钻井,从井内压力平衡的监控与认定方法入手,分析了井内压力平衡关系和控压钻井现状,研究了"液量稳定"控压原理、工艺与实现方法,形成了"恒液面"自动控制技术,实现了"液量稳定"控压钻进时的自动控制,钻井现场液面控制精度小于25 mm;钻井过程中可以根据循环罐液面变化调节节流阀,以保持"液量稳定",实现井底压力与地层压力的实时平衡,进行平衡压力钻井.现场应用时,利用35 MPa旋转防喷器,以井口压力不大于7 MPa为原则,采用人工手动节流控制方法顺利钻穿了压力系数大于2.0、"零"压力窗口的盐水层和压力系数大于1.8、"零"压力窗口的灰岩裂缝性气层,解决了土库曼斯坦阿姆河右岸B区块的钻井难题.研究结果表明,与其他控压方式相比,"液量稳定"控压钻井技术的配套设备简化,控压工艺简单,具有较好的现场实用性.

    液量稳定压力平衡压力控制方法控压钻井

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    温度及冷却方式对花岗岩力学参数影响的实验研究

    廖华林尹璐孙凤魏俊...
    23-29页
    查看更多>>摘要：干热岩地层钻井过程中,钻井循环介质对井底不同温度岩石形成冷却效应,导致其力学特性与破坏模式发生变化.为研究温度及降温效应对干热岩力学参数的影响,以花岗岩为研究对象,对加热后(100～800℃)经自然冷却和水冷却的岩样进行声波实验和岩石力学实验,研究了温度和冷却方式对花岗岩声波波速、抗压强度、弹性模量、泊松比等力学参数的影响规律,分析了不同处理方式下花岗岩的宏观破坏机制.研究发现:温度超过临界阈值时,花岗岩的力学参数逐渐减小,400 ℃时降幅达23％;温度升高使花岗岩表现出延性破坏特征,抗压强度降低,在400～700℃时花岗岩抗压强度的降低更显著;花岗岩水冷却后的抗压强度比自然冷却降低约13％.研究结果为分析干热岩钻井过程中钻井液冷却效应对岩石力学参数的影响及利用声波测井数据计算分析地层参数提供了参考依据.

    干热岩地热钻井冷却效应岩石力学实验声波实验

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    苏北断块页岩油水平井钻井提速关键技术

    秦春刘纯仁李玉枝王治国...
    30-36页
    查看更多>>摘要：苏北盆地阜二段页岩油水平井施工时存在井身结构设计有待优化、井壁稳定性差、井眼轨迹控制难度大及井控风险高等提速难题.为解决这些问题,基于地质-工程一体化,进行了井身结构及井眼轨道优化、PDC钻头个性化设计及钻具组合优选的分层提速技术、定-测-录-导一体化的钻遇断层井眼轨迹控制技术研究,并集成强化钻井参数、减摩降扭提速、强封堵白油基钻井液和双密度钻井液精细控压防压窜安全钻井等配套技术,形成了苏北断块页岩油水平井钻井提速关键技术.苏北断块5 口页岩油水平井应用该技术后,钻井周期大幅缩短,平均机械钻速由7.19 m/h提至16.47 m/h.研究表明,苏北断块页岩油水平井钻井提速关键技术满足该断块页岩油水平井钻井提速需求,为该断块页岩油效益规模开发提供了技术支撑.

    地质-工程协同优化分层提速井眼轨迹控制防压窜安全钻井苏北盆地

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    深井大尺寸环空气液两相流动规律数值模拟研究

    张绪亮张驰周波阳君奇...
    37-49页
    查看更多>>摘要：深层和超深层油气井井身结构复杂且部分井眼尺寸较大,钻进过程中容易遇到异常压力,导致安全作业窗口变窄.当发生气侵时,井筒环空内会形成气液两相流,传统的基于常规尺寸流型转化理论的压井方法容易超出窄窗口,导致涌漏交替,从而错过最佳压井时机.为解决这一问题,基于VOF模型开发了一种适用于大尺寸环空气液两相流动的数值模拟方法,并采用文献数据验证了其准确性.在水力当量直径196.8 mm环空内进行的气液两相流动模拟中,识别出泡状流、弹帽流、段塞流和搅拌流等4种流型,分析了其特征,并据此绘制了气液两相流流型图,建立了流型转化判据,揭示了环空尺寸对流型转化的影响规律.研究结果表明,与常规尺寸环空相比,大尺寸环空中泡状流的范围扩大,且在泡状流与段塞流之间存在过渡流型——弹帽流,各流型转化边界均有不同程度的右移.由于常规尺寸环空更容易发生气泡聚并形成泰勒泡,压井操作困难,因此,根据常规尺寸环空流型转化判据为大尺寸环空设计的压井参数往往偏大.相比之下,基于新判据设计的压井参数能够更好地适应窄窗口和大尺寸井眼的压井需求,提高了压井的效率和安全性.

    大尺寸环空数值模拟气液两相流流型转化深层超深层

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    气侵条件下深水钻井井筒温压耦合场分布规律研究

    王金铎王宴滨贺子磬高德利...
    50-61页
    查看更多>>摘要：在深水钻井中,气体侵入会对井筒内的温度和压力分布产生显著影响,进而对深水钻井作业带来安全风险.针对深水钻井中的气侵问题,考虑井筒内流体与地层、海水间的传热,建立了气侵条件下的深水钻井井筒温压耦合场计算模型,分析了气侵条件下气液两相流对井筒温度场和压力场的影响,探讨了钻井液循环时间、气侵量、地层深度、海水深度以及钻井液排量等因素对井筒温度场和压力场的影响规律.研究发现:海水深度是影响深水井筒环空温度的主要因素,钻井液排量、地层深度是影响深水井筒环空温度的次要因素,钻井液循环时间与气侵量的影响最小;随着钻井液循环时间、气侵量和钻井液排量增加,井筒温度和压力都降低;随着地层深度增加,井筒温度和压力都升高;随着海水深度增加,井筒温度降低而压力升高.该研究结果对气侵条件下深水钻井井筒温压耦合场分布研究和深水钻井作业安全具有指导意义.

    深水钻井气侵井筒温压耦合场分布规律

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    BH-VDT3000垂直钻井系统研制与现场试验

    黄峰陈世春刘立超郭超...
    62-68页
    查看更多>>摘要：针对BH-VDT3000垂直钻井系统研制过程中遇到的技术问题,利用平衡趋势造斜率预测方法,分析了影响BH-VDT3000垂直钻井系统纠斜能力的因素及其影响规律,系统分析了 BH-VDT3000第一代样机现场试验失败的原因,给出了第二代样机的结构、钻具组合及钻进参数优化方案,并进行了现场试验.理论研究及现场试验结果表明,推靠式垂直钻井系统的钻头侧向力指向井眼低边时有利于纠斜,钻头转角指向高边时不利于纠斜,选择钻具组合与钻井参数(含推靠力)时需要平衡二者对钻进趋势的影响,否则会失去纠斜能力;BH-VDT3000垂直钻井系统直径小、刚度低,若采用与大尺寸垂直钻井系统相同的钻具组合,极有可能失去纠斜能力;整体缩短导向头长度、导向翼肋与稳定器之间的距离,有助于提升中等尺寸垂直钻井系统的井斜控制能力.

    垂直钻井系统纠斜能力钻具组合钻井参数现场试验

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    电控半程旋转导向钻井工具研制与现场试验

    徐涛施连海效世杰韩龙...
    69-74页
    查看更多>>摘要：半程旋转导向钻井技术,是将下部钻具与上部钻具的扭矩进行分离,上部钻柱低转速旋转送钻,下部钻具进行常规滑动定向钻进,可低成本、大幅度提高导向钻井的井眼轨迹控制能力和水平段延伸能力.基于此技术,研制了电控半程旋转导向钻井工具.该工具在常规滑动定向钻井钻柱的近钻头端安放电控半程旋转导向钻井工具,由地面信号下传装置发送钻井液负脉冲序列指令,工具接收指令后执行钻柱扭矩分离和结合动作.需要指出的是,扭矩分离后对反扭矩进行控制是该工具的关键技术,通常用钻柱与井壁的摩擦扭矩对抗反扭矩,但当扭矩激增时无法平衡反扭矩.电控半程旋转导向钻井工具通过增设抗反扭扶正器和吸扭储能总成,有效抵抗反扭矩、稳定工具面.电控半程旋转导向钻井工具已开展4井次现场试验.试验结果表明,该工具可大幅缓解托压,降摩减阻,提高钻压传递效率,具备反扭矩控制能力,扭矩分离后工具面保持平稳,机械钻速有所提高,具有推广应用价值.

    旋转导向钻井钻井工具电控扭矩离合半程旋转反扭矩控制

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    海上油田采油技术创新实践及发展方向

    李昂杨万有郑春峰沈琼...
    75-85页
    查看更多>>摘要：海上油田主要采用大位移井和水平井开发,具有"少井高产、高采油速度"的特点,已建立了高效的采油技术体系.综述了海上油田采油技术的发展历程,系统介绍了包括大液量油井电动潜油泵举升技术、低液量油井举升技术、高含气油井举升技术、特殊工况举升技术体系和同井注采技术在内的多项关键技术.同时,指出海上油田采油技术面临技术难度不断增大、智能化水平有待提升和继续提质降本等挑战.为应对这些挑战,提出了"一体化、差异化、智能化、低碳化、科学化"5个发展方向,旨在为海上油田采油技术的扩大应用及技术创新提供借鉴和参考.

    采油工艺人工举升电动潜油泵智能注采发展方向海上油田

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