钻井施工模式数字化论文

2022-07-03

摘要:在油田生产过程中,钻井是一个重要的环节,考虑到地质条件以及钻井技术对钻井过程的重要影响,只有不断升级钻井技术,才能满足油田钻井生产需要。结合当前钻井新技术的发展来看,随着钻井新设备的不断应用,自动化智能化钻井新技术成为了钻井技术的重要发展方向,并在钻井过程中得到了重要应用。下面是小编为大家整理的《钻井施工模式数字化论文(精选3篇)》的文章,希望能够很好的帮助到大家,谢谢大家对小编的支持和鼓励。

钻井施工模式数字化论文 篇1:

钻井工程成本主要影响因素与控制措施分析

摘要:石油作为我国重要的能源,对我国社会运行以及工业生产发挥着重要的支撑作用。随着我国社会生产对石油能源的需求量不断增加,我国石油开采工程得到了很大的发展,但是在石油开采过程中,因为钻井施工整体规模较大,涉及内容较多,所以需要花费大量的成本,如果不做好施工成本控制,会严重影响经济效益提升。为此,本文对钻井工程施工成本主要影响因素与控制措施进行了深入地研究与分析,并提出了一些合理的意见和措施,旨在进一步促进我国钻井工程经济效益提高,为我国社会发展做出更大的贡献。

关键词:钻井工程;施工成本;影响因素;控制措施;优化策略

钻井工程是油氣资源开发中的一项重要基础工程,但是因为施工技术难度较高,需要花费大量的人力成本和物力成本,是一项资金花费较多的工程项目,所以在施工成本管理方面有着一定的难度。根据我国钻进工程的开发经验来看,影响钻井工程成本的因素较多,所以需要工程单位准确把握能够对钻井工程成本产生影响的关键要素,从而制定科学的成本控制措施,能够有效提高成本控制效果,减少不必要的成本浪费,在保证钻井工程质量的基础上,创造更高的经济效益。

1钻井工程成本主要内容分析

钻井工程施工过程所涉及的项目较多,总体包括井位布置、钻前井场整理、设备搬家及安装、物资准备、人员培训、钻井施工、配套工程服务、施工验收交井等环节,在钻井工程施工过程中,主要包括开钻、钻进、定向、下套管、固井、测井、设备拆卸、设备保养以及报告资料验收等。根据我国钻井工程的经验来看,钻井工程成本控制主要可以分为三个阶段,即钻前准备阶段、钻井施工阶段及钻井竣工阶段,钻井工程的成本控制覆盖施工开展全过程。

从钻井作业承包的形式划分,又可以分为大包形式,以及日费制模式。大包主要是指钻井过程中包含的所有工序以及相关配套服务都全部以米费的形式包给有资质的钻井公司,其中大包又分为全部大包和部分大包形式。在全部大包模式的情况下,钻井公司承担了一口井所有的工程施工,例如:定向服务,钻头选型,钻井液服务等等都由钻井承包商负责,作业方只是最后验收钻井工程质量。部分大包模式,钻井公司只提供钻井设备及人员,而相关的固井服务,钻井液服务等由作业方来进行指派。我国的大多数油田都实行钻井大包模式,这种模式更容易调动钻井公司及相关工程服务公司的积极性,钻井效率更高,例如我国的鄂尔多斯盆地内的油田,基本上都实行的钻井大包模式。日费制模式主要是按照作业时间给钻井公司结算,所有的技术措施及成本由作业方负责,该模式主要适用于地层复杂或者地质资料不齐全的区块,在我国的新疆某些地层比较复杂的区块实行日费制,国外许多公司也实行日费制作业,该模式的主要优势是作业方全程参与钻井工程施工,能够最大程度的保证钻井工程质量,也能够减小钻井工程服务方的施工风险。

钻井施工成本是指钻井施工生成经营过程中为了获取经济效益和完成钻井过程所花费的成本,也就是钻井施工现场所需要消耗的人力费用、机械费用、物料费用以及综合管理费用,根据钻井工程成本花费的不同形式,可以分为直接费用、间接费用、利润和税务费用,其中直接费用包含内容较多,例如人工费,是指支付施工人员的费用,包括基本工资和各种保险;材料费用,是指钻井施工需要花费的多种施工物料,钻头、润滑油、燃料等;机械费用,是指钻井施工所需要使用的机械设备支持费用,包括折旧费用等[1]。

2钻井工程成本主要影响因素分析

根据我国钻井工程的实际施工经验表明,影响钻井工程施工成本的因素主要可以分为以下几个方面:(1)价格因素。价格因素是指在钻井工程开展过程中,施工物料价格、施工人员工资等,都会对钻井工程的成本产生一定的影响。(2)施工效率因素。在钻井工程的成本构成中,几乎所有的成本都与时间有着直接的联系,所以施工周期是决定钻井工程成本的核心因素,如果施工效率较低,会导致钻井工程施工周期延长,而施工周期延长势必会增加各项费用的支出。(3)管理质量因素。良好的施工管理,能够协调好钻井工程中的各项生产要素,从而能够提高施工效率,能够对钻井工程施工成本造成直接的影响。(4)环境因素。环境是影响钻井工程成本的重要因素,施工环境、气候环境以及社会环境等都会对施工成本造成不同程度的影响。(5)技术因素。如果施工人员具有较高水平的施工技术,不仅会提高施工效率,还能够减少各项施工物料的消耗,降低安全事故的发生率,从而能够优化综合成本[2]。

3钻井工程施工成本的有效控制措施分析

3.1强化成本控制意识

在钻井过程中,需要加强全体人员的成本控制意识,才能够全面优化成本支持,减少成本浪费。

首先,管理人员需要具有良好的成本管理意识,制定科学的成本管理制度,以制度来约束成本支出行为,从而能够对钻井工程整体成本控制工作产生直接的影响,是提高钻井工程成本控制工作质量的关键要素。例如:对于大宗物资的采购,一般的流程是做好计划,在年初的时候进行招标,送货。这个里面存在的一个问题就是资金占用量大,但是物资不能及时的消化,转化为现金流。因此对于这一块,可以使用寄售模式,即和生产商沟通好,每口井的大宗物资使用的时候提前送井,按照实际的物资使用数量进行结算,这样不会有库存的压力,从而减少资金压力;

其次,加强精细化管理。现代钻井工程,成本的控制涉及到从施工前的准备一直到全部交井,有作业面广,作业周期长,参与人员多,作业工序多的特点,针对这些特点,要实现成本控制,必须进行精细化管理。这样的话需要参与施工人员的成本控制意识,将员工的奖金与成本挂钩。使每一位施工人员在作业过程中都能够具有自觉节约成本的基本意识,形成高度自觉的成本控制行为,从而能够全面优化钻井工程成本控制工作,提高成本控制工作质量,构建良好的成本控制环境,发挥出全体只用的能动性[3]。例如,在现在钻井行业中一直提出的挖潜增效,在实际执行过程中不是特别理想,为此,为了提高日常工作中的成本控制,给定班组的生产成本目标,如果每个班组能完成节约成本的目标,在奖金发放中有奖励。最明显的就是班组的工具劳动使用周期明显加长,工具的保养工作更加到位。

3.2加强钻井工程项目管理提高钻井时效

加强钻井工程项目的管理,其最终的目的就是要提高钻井时效。因此,一切的管理方式都必须围绕钻井时效而展开。例如质量管理、安全管理、生产管理以及人员管理等多个方面,每个环节的施工作业都会产生一定的成本支持,所以需要根据不同项目,采用不同的管理措施,加强项目管理模式的针对性。传统观念认为,安全要求高,那么在施工进度就会做出一些让步,导致时效不会提高。这是一个比较片面的观念。因为钻井工程质量,HSE管理,都是为了提高时效而保驾护航的一种手段,是为了不出现由于工程质量,HSE风险导致的工程停工而设立的管理手段。例如,一口井进行正常施工,由于HSE风险意识做的不到位,导致钻井用柴油洒落到地面上,第一,浪费了燃料,促使燃料成本上升,就没有达到降本目的;第二,由此造成的环境污染让当地的环保部门叫停,没有生产,但是人工,设备成本一直在产生,加上环境保护不力产生的罚款,这种结果,是任何一个钻井项目所不愿意面对的,这样的情况下,钻井的时效就根本没有提高起来,对生产成本的降低起到负向作用。

再比如,许多项目都有钻具的检测制度,因为钻具的检测是需要检测成本,为了控制检测成本,有的项目就在这方面执行不力,本来是这口井完成之后,就需要检测,就是不检测,能拖则拖,能缓则缓。例如,某钻井公司在鄂尔多斯盆地的一个项目有5部钻机施工,由于钻具检测不力导致的鉆具落井,一年之中发生了三次,由此产生了大量的非生产时效,造成了严重的声誉影响,最终在年终总结的时候,这三次事故直接产生的非生产时间足可以打一口水平井,并且还没有计算由于钻具落井甲方的罚款和钻井公司的打捞成本。这本质就是对质量管理的忽视造成的损失。

钻井工程存在着许多地下隐蔽施工,这其中有许多交叉作业,对于各工艺之间的衔接要求较高,所以需要采用动态管理、快速反应、快速决策的管理模式,通过高效的成本管理模式,提高钻井工程施工效率,是优化钻井工程成本支出的有效方式。通过对不同项目采用针对性的成本管理模式,能够推动钻井工程整体工作效率提高,从而保证在工期规划内高质量完成钻井工程,能够避免出现因施工周期延长而增加成本的问题,是现代钻井工程必须妥善处理的工作内容。

3.3加强信息化成本管理模式的应用

因为钻井工程体量较大,工期较长,所以会产生大量的成本信息,传统以人力为核心的管理模式已经不能适应当今时代的发展,必须采用科学高效的成本信息化成本管理模式,借助信息技术的优势,建立完善的信息化成本管理平台,从而能够升级钻井工程成本管理模式。近几年,国内外许多公司都建立起了钻井数字化平台,例如康菲石油,中石油,海峡能源等都建立标准化的信息成本管理平台,将钻井工程中的各项成本支出信息加入到信息化平台中,则能够得到准确地当前钻井工程成本消耗情况。结合大数据技术、云计算技术,能够对钻井工程具体项目成本控制工作中存在的问题进行分析,并根据分析结果制定成本控制优化策略,从而使各个项目的成本支出模式更加合理,全面优化钻井工程整体成本,能够显著提高钻井工程经济效益。例如,钻井过程中,钻时的快慢直接与生产成本有关,许多公司都这方面开发出了属于自己的专利工具。在实践过程中,我们发现即使是同样的地层,同样的工具,钻时的差别也有很大差异,由于钻进时同地层的样本数据量小,往往造成决策滞后,浪费了时间,导致时效不高。采用钻井数字平台以后,把不同井施工参数,地层信息,工具信息等所有会影响到钻时的数据都会输入电脑中,钻进过程中,电脑会结合前期所有的井进行人工智能分析,对数据进行二次挖掘与开发,给出本井的所钻地层预期钻时,如果钻时低于预期钻时,此时会立刻给出为什么钻时低的原因,然后指导决策,始终使整个钻进过程处于最优的时效。这样就充分发挥出了数字化平台的优势,提高了钻井速度,达到降低生产成本的目的。

结束语

综上所述,本文阐述了钻井工程成本管理的主要内容和主要影响因素,并提出了多项有利于钻进工程成本管理模式优化的措施,希望能够对我国油气钻探行业起到一定的借鉴和帮助作用,从而提高钻井工程经济效益。

参考文献

[1]魏长青. 钻井工程施工成本主要影响因素与控制措施[J]. 能源技术与管理, 2019, v.44;No.189(05):P.190-192.

[2]高富成. 钻井工程施工成本主要影响因素与控制措施[J]. 冶金丛刊, 2020, 005(003):P.189-190.

[3]刘人铜, 崔嘉祯. 钻井工程技术分析及提高效率的措施[J]. 云南化工, 2019, 46(02):P.179-180.

作者:苏明

钻井施工模式数字化论文 篇2:

关于自动化智能化钻井新技术的应用发展研究

摘 要:在油田生产过程中,钻井是一个重要的环节,考虑到地质条件以及钻井技术对钻井过程的重要影响,只有不断升级钻井技术,才能满足油田钻井生产需要。结合当前钻井新技术的发展来看,随着钻井新设备的不断应用,自动化智能化钻井新技术成为了钻井技术的重要发展方向,并在钻井过程中得到了重要应用。基于这一认识,我们不但要对自动化智能化钻井新技术引起足够的重视,还要对其应用及发展过程进行深入研究,推动自动化智能化钻进新技术的应用,推动钻井技术的快速发展和升级。

关键词:自动化 智能化 钻井新技术 应用及发展

从当前油田生产来看,钻井技术的发展是关系到油田生产效率的关键因素。结合当前钻井技术的应用和发展现状,自动化智能化钻井新技术得到了快速发展和应用,并对钻井过程和油田生产带来了良好的促进作用。为此,我们不但要对自动化智能化钻井新技术引起足够的重视,还要对自动化智能化钻井关键技术进行认真分析,并对自动化智能化钻井新技术的分类和应用有清醒认识,同时还要掌握自动化智能化钻井新技术的发展趋势,为自动化智能化钻井技术的发展提供有力支持,保证自动化智能化钻井新技术取得积极的应用效果。

1 自动化智能化钻井关键技术分析

自动化智能钻井关键技术—闭环钻井系统主要由地面监控系统、双向通讯系统、井下工具系统、精细测量系统及短程通讯系统等组成,其特点主要表现在以下几个方面。

(1)井下测量系统通过随钻测量钻井工程参数,如钻头钻压、扭矩、钻柱内外的压力变化等可以实现对井下工具工作状态的实时监测。

在自动化智能化钻井关键技术中,井下测量系统是重要组成部分。通过井下测量系统,实现了对井下钻井数据的测量,并将数据及时反馈到控制系统中,为下一步操作提供了基础数据和依据,保证钻井作业取得积极效果。

(2)井下随钻井系统和随钻地震系统通过随钻测量所钻地层的地质参数以及随钻预测钻头前方的地层特性。

井下随钻系统,是自动化智能化钻井关键技术的重要组成部分,对获取地质参数以及分析地层特性有着重要的促进作用。这一系统的出现,代表自动化智能化钻井关键技术在获取地层数据上有了重要工具。

(3)地面监控分析系统通过随钻测量的工程参数及地质参数可以实时判断井下工具的工作状态。

对地质参数的实时监测和判断,是自动化智能化钻井技术的突出优势,对提高钻井数据分析质量和满足钻井数据分析需要具有重要作用。基于这一优势,地面监控分析系统在钻井作业中得到了重要应用。

2 自动化智能化钻井新技术的分类及应用

结合当前自动化智能化技术的发展,自动化智能化钻井新技术主要分为三类,并在钻井作业中得到了重要应用。其分类和应用主要表现在以下几个方面。

2.1 旋转导向钻井技术

旋转导向钻井技术是20世纪末国际钻井界发展起来的钻井新技术。旋转导向钻井技术作为几何导向钻井的最高阶段,以设计井眼轨道为最终控制目标。

该技术通过设计专用的井眼轨道,为钻头确定了固定的轨迹,使钻头在钻进过程中轨迹得到了有效控制,对提高钻井效果和提高钻头轨迹控制质量具有重要作用。结合当前钻井作业实际,旋转导向钻井技术得到了重要应用。

2.2 旋转导向钻井系统

旋转导向钻井系统的核心是井下旋转导向钻井工具系统。其中导向方式主要分为推靠式和指向式。

在这一系统中,对钻头的钻进方向进行了指定,并保证了钻井的整体效果。基于这一优势,旋转导向钻井系统在钻井作业中的应用范围较为广泛,目前已经在多数油田的水平井和大井斜大位移的中深井钻井作业中得到了不同程度的应用。

2.3 地质导向钻井技术

地质导向钻井技术是随钻测井技术日益成熟的基础上发展起来的,以所开发的油气层为最终控制目标。

地质导向钻井技术的优势在于钻井能够根据地层数据自行选择钻井轨迹,并对钻井轨迹合理优化,最终达到缩短钻井深度,提高钻井效率的目的。以最快的速度钻达油气层,使钻井效果得到全面提升。

3 自动化智能化钻井新技术的发展

从上述技术可知,自动化智能化钻井新技术在油田钻井作业中得到了重要应用。随着自动化智能化技术的发展,基于自动化智能化技术的钻井技术水平将得到大幅提高。结合当前自动化智能化钻井新技术应用实际,钻井新技术的发展将朝着以下方向发展。

3.1 随钻地震技术

随钻地震技术是地震勘探技术与是有钻井工程相结合的产物。考虑到钻井过程中的地震勘探的重要性,随钻地震技术不但能够实现在钻井过程中进行地震实验并获得地层数据,还能将钻井技术与地震技术结合在一起,提高钻井技术的实用性。因此,随钻地震技术将成为未来自动化智能化钻井技术的重要发展方向。

3.2 近钻头参数测量技术

在现代石油钻井中,对钻头参数的测量关系到钻井过程的优化。基于这一现实需要,近钻头参数测量技术应运而生。这种技术主要是在钻头内部安装传感装置,将钻头近地层中的地质数据传给控制单元,从而对钻头地层进行有效分析,最终达到优化钻井路径的目的。

3.3 智能钻杆技术

智能钻杆技术可解决钻井过程中实时数据传输速率低的瓶颈问题,实现高速数据传输,可以实现钻井信息实时分析。利用这一技术,可以有效解决钻井数据传输问题,并保证数据传输的整体速率和传输稳定性,为提高钻井数据分析能力,满足钻井数据分析提供有力支持,保证钻井数据能够取得实效。为此,智能钻杆技术将会在未来得到重要应用。

4 结论

通过文中的分析可知,在未来发展中,自动化智能化钻井新技术将成为钻井作业的主要技术,不但能够解决钻井作业中的速率和数据分析及传输问题,同时也能提高钻井工作效果。为此,我们只有对自动化智能化钻井新技术引起足够的重视,并积极应用自动化智能化钻井新技术,才能保证油田钻井作业取得积极效果。

参考文献

[1] 师璟,吴萍,罗坤.我国石油钻井技术现状及发展趋势初探[J].企业技术开发,2012(8):161-162.

[2] 唐志军,韩来聚,刘新华.自动化智能化钻井技术进展[J].石油地质与工程,2013(1):93-97,8.

[3] 杨传书,孙正义,黎若鹏.利用数据中心构建数字化钻井施工模式[J].石油钻采工艺,2012(1):4-6,11,117.

[4] 殷平水,王赢,王炎飚,等.智能化石油钻井技术的发展前景[J].石油和化工设备,2012(3):55-56.

[5] 邓瑞,张亮.随钻地震波场高阶交错网格有限差分数值模拟[J].科技导报,2012(8):45-50.

[6] 边景红.静态指向式旋转导向钻井系统导向执行机构的设计与研究[D].天津:天津大学,2012.

作者:姜大巍

钻井施工模式数字化论文 篇3:

网络时代计算机在钻井中的应用

摘要:计算机在钻井现场可以有效地帮助钻井工程技术人员准确、及时地去处理各种与钻井有关的数据,对于当前的钻井施工能够进行有效的指导,产生巨大作用。在网络时代下,计算机在钻井中的应用得到了更大的发展。本文结合笔者的实际工作经验,就网络时代计算机在钻井中的应用进行了深入的探讨,提出了自己的建议和看法,具有一定的参考价值。

关键词:网络时代;计算机;钻井;应用

一、前言

随着计算机应用的日益加快,计算机在各个领域中的应用变得越来越广泛。自从计算机技术应用在钻井生产以来,目前已经在钻井管理和生产中发挥着巨大的作用,得到了较为普遍的应用。计算机在钻井现场可以有效地帮助钻井工程技术人员准确、及时地去处理各种与钻井有关的数据,这些数据信息通过计算机能够实时地反映出来,同时能够在最短的时间内把这些实时的数据反馈到实际的钻井生产过程中,对于当前的钻井施工能够进行有效的指导,产生巨大作用。在网络时代下,计算机在钻井中的应用得到了更大的发展,本文就此进行探讨。

二、结合优化钻井技术,研制开发各类钻井软件

随着网络时代的到来,计算机在钻井中的应用更加迅速,与此同时,钻井技术也在快速地发展,在这种情况下,就应该结合优化钻井技术(诸如:优选水力参数、钻头型号、钻头使用时间、钻井机械参数、钻井基础数据;优化测井资料、平衡压力钻井、地层压力预检测、岩石可钻性求取之类)来研发一系列与钻井有关的软件,诸如测井资料工程分析处理系统、现场钻井录井实时分析系统、泥浆设计专家系统、钻井工程计算机辅助设计系统等。通过这些软件的广泛应用能够提高工作效率,将钻井设计周期大幅度缩短,让钻井工程师从过去那种繁琐的文字编辑、绘图、设计计算、数据处理等工作中解脱出来,真正意义上地实现了钻井工程设计计算机化。例如某钻井公司建立了“钻井院消防管理系统”网络化应用软件,实现了消防管理的网络化和现代化,提高了消防管理工作效率。在“钻井院消防管理系统”上,显示了全公司所有钻井平台和建筑物的平面分布图,只要鼠标一点,每个建筑物的使用单位、主管消防的领导和消防管理人员、每个建筑物消防器材基本信息都一目了然。他们责任到人,分工明确,形成了领导层层抓、基层专兼职安全员具体抓的消防工作格局,确保消防工作落到实处。

三、利用网络技术实现钻井信息化采集传输

鼠标轻点,数据尽显。坐在计算机前,就能把整个井上井下的生产情况、相关数据看得一清二楚,并伴随有实钻声音,这就是信息化采集传输系统给钻井施工带来的直观和便捷。近日,这一钻井网上实时数据、语音与图像传输技术,在渤海钻探工程有限公司第二钻井公司40683钻井队施工的文安11井实现。

为提高钻井的信息化程度,实现资源共享、提高办公效率,从2011年6月初开始,第二钻井公司在40683钻井队开展了井场信息化试点工作。该公司技术人员与地质录井公司项目负责人对施工现场进行了详细的勘察,根据钻井队现场需求制定了详细的施工计划,于7月下旬顺利安装了钻井数据采集系统并调试成功。同时,为确保采集的数据及时传送回基地,该公司在基地安装了卫星接收传输设备,还在40683钻井队成功安装调试了卫星通信设备和卫星视频会议系统,完善了井场信息远程传输系统,实现了井场数据和视频实时采集、集成、传输,增加了实际井眼轨迹随钻动态展示等6项功能,提升了动态监测水平和专家网上“会诊”的针对性和有效性。坐在办公室的计算机前,轻轻一点鼠标,就可看到钻井队现场的实时数据,并能通过摄像机对现场进行监控、通过网络进行可视通话。方便了管理人员及时了解井队生产,有效提升了钻井现场作业远程控制管理和安全生产管理水平。同时,随着这套卫星通信设备的安装及其对OA系统的接入,也实现了卫星数据传输系统及视频会议系统与原有专网数据传输系统及视频会议系统的互备,使该公司视频会议系统及OA系统能够顺畅运行,有效保证了改公司信息化系统的全面展开。

卫星通信使新疆西部市场通信得以保障。针对新疆地区地域广阔,分布在塔河、青海、吐哈等市场的钻井队不能保证正常通信,以及7月初以来新疆地区原有通讯又全部中断的实际,该公司于7月中旬迅速组织4套卫星接收传输设备送达新疆市场,对相关人员进行了认真的培训学习,并于8月初在新疆市场成功安装了两套卫星接收传输设备,恢复了在新疆西部市场施工钻井队与公司基地的通讯联络,保证了在新疆西部市场钻井施工的现场数据能够及时传送回公司基地。

目前,该公司已经建立起6个卫星小站,全面完成了40683队的井场信息化试点工作。完成了钻井现场数据采集与传输系统、视频监控以及卫星视频会议系统等三大信息化系统的建设,极大地提高了企业的信息化管理,为下一步在各钻井队全部实现井场信息化建设打下了良好的基础。

四、网络时代钻井技术的发展——数字化钻井

近几年来,借助于网络技术的发展,在国内数字油田建设的大背景下,数字化石油钻井系统建设已成为石油钻井行业信息化的代名词。纵观近年来世界钻井业发展趋势,是向数字化钻井的方向来进行全面发展的,这种发展趋势是以智能化、集成化、实时化、信息化、自动化作为自身的特点。它以勘探开发中的钻井问题为研究对象,建立钻井、泥浆、固井、定向、完井等多专业的综合数据体系,并将物探、地质、测井、油藏等其他相关专业的数据和应用系统进行高度集成共享。在建立钻井生产和管理流程优化应用模型的基础上,利用可视化技术、模拟、仿真以及虚拟现实等技术对数据实现可视化和多维表达,并且通过建立智能化分析模型,为钻井施工和经营管理提供实时辅助决策信息,进一步优化设计与施工,提高钻井的生产时效,减少复杂与事故,降低钻井成本。目前,数字化钻井已带来显著效果,胜利油田有史以来4万多口井的井史数据实现了网上查询,告别了手写井史的历史。中石化、中海油以及中石油的部分企业已成功应用该系统,累计完成了6000余口井的钻井设计。根据胜利油田应用情况统计,该系统与传统设计模式相比,平均单井设计周期缩短了58.3%,设计的准确率更高。

五、实例应用

(一)钻井平台概况

某钻井平台南侧14口井一次性集中钻表层,北侧由于有水平井的存在及油藏的不确定性,共分为4次进行表层一开作业。

表层共准备了两套组合,需要预斜的井采用马达组合,需要防斜打直的井采用钟摆组合。预斜的井完全满足了防碰及轨迹的要求,由于该地区表层地层松软、均匀,不夹杂砾岩,因此防斜打直效果较好,一旦出现较大井斜时,钟摆钻具很难再把井眼吊直,因此表层隔水导管是否垂直非常重要,它直接影响一开钻进的防斜打直效果。

钻具组合:二开组合采用了1.15度的马达弯角,上扶正器10 1/2”~11”,从实际造斜效果看,基本可以满足设计要求,30m全部滑动的狗腿度大概在5度/30m左右,但有时会随着滑动钻进参数及地层的变化而变化,而且造斜率也与不同的马达有关系。钻头水眼应该在1.6以上,一方面可以减少对地层的水利冲击,另一方面可以降低在井深时的泵压。在HOS上加了一根短非磁钻铤,未出现磁干扰现象。

(二)五口水平井的施工情况

随着对油层认识的不断加深,对水平井进行了多次调整、优化,最后确定在该平台北侧钻5口水平分支井(原设计7口),设计造斜率为3~4度/30米。

1.12 1/4”井眼着陆钻进:

钻具组合为:

12 1/4”Bit+9 5/8”PDM+Stab+LWD(gamma+R)+8”MWD

+8”Pony NMDC+8”F/V+JAR&Flex

其中对于设计造斜率为3.6~4度/30米的井去掉了马达上扶正器,并且选择了以前被证明在相同角度下造斜率较高的马达,在5口水平井的钻进中,除了A9m因为马达造斜率低起钻换马达外(该井设计造斜率4度/30米),其余井都能满足设计造斜率要求。在轨迹控制方面,除了A30m井外,其余4口井实钻轨迹线与设计轨迹非常吻合,完全满足了地质油藏及工程施工要求。

2.众所周知,水平井的轨迹控制需要尽量与设计线吻合,但由于地层、钻进参数,特别是钻压的稍微改变会使造斜率有很大差别,用马达组合非常难以控制,甚至用旋转导向系统控制也有时出现一些困难,更糟糕的情况是前面较长井段造斜率不够,造成后面非常被动的情况,因此实时计算、实时预测、实时调整很重要。该平台借助于开发的网络化钻井软件,与此同时,中国石油钻井工程研究院钻井实时数据监控分析中心的专家通过远程视频系统,监控着现场施工进展,结果表明:用马达组合对轨迹的控制非常成功。

着陆前所采取的措施是非常重要的,如果措施得当,着陆较好,则在8 1/2”井眼的钻进中可以很容易的穿过油层;如果着陆前措施不当,会给8 1/2”井眼作业带来很大麻烦(例如本平台的A30m、A7m)。因此如果把着陆前的轨迹控制比作画龙之作,那么着陆时的钻进就是点睛之笔。在一般情况下水平井着陆前应该遵循以下原则:

第一,从油藏上要尽量准确预测油层位置,如果没有把握,尽量把误差减小到最小。这一点是准确着陆的前提;

第二,定向井工程师要与地质监督或油藏主管建立直接联系,并且在着陆前需要了解以下问题:a、油层的倾角如何;b、油层的埋藏是否规则,准备着陆点的油层状况如何;c、是否有底水;油藏上的任何变化,定向井现场工程师要第一时间知道,并且相互讨论下部作业方案,确定最佳的下步措施;

第三,如果油层埋藏变化较大,这里要分两种情况讨论:

(1)油藏埋藏深度变浅:那么首先从油藏上确定该油层最深的穿过深度最好不能超过多少。举一个例子来说明:假设电阻率距钻头的距离为14米,在钻头处的井斜钻进至80度时出现电阻率上升的迹象,并且被确认为目的油层,假设此油层的倾角为水平90度,而此时工具的最大造斜率为4度/30米,那么持续造斜钻进至井斜90度时距离油顶为垂深6.5米。当然这是一个较极端的例子,但是一旦在实际钻进中出现类似的情况,定向井工程师及地质监督都应该心中有数。

(2)油藏埋藏深度变深:这种情况下需要坚持一个原则:旋转稳斜找油时的角度最低不能小于设计水平段角度的5度。这个原则意味着一旦发现电阻率升高确认油层,那么井斜增至90度后的垂深距油顶距离为2.9米,这个距离正是大多数水平井井段较理想的距油顶距离。因此这一原则非常重要,除非出现其它情况,需要进一步调整,否则不要破坏这一原则。

但是需要注意的是在以85度旋转稳斜找油时,每向下钻进30米,垂深增加2.6米,位移增加29.5米,如果该油层水平段长度受限制,那么位移的增加意味着水平段的减少,地质上所能忍受的最少水平段距离是多少?是牺牲垂深保证最长水平段还是牺牲水平段长度保证垂深?如果是前者可以把旋转找油时的井斜再降低一些,但最好不要低于设计着陆井斜8度,如果是后者那么就必须坚持最低井斜不小于着陆井斜5度的原则。

3.如果油层有底水,建议实际施工时的轨迹在着陆前走设计线下线,井斜走设计井斜的高位,这样旋转找油的角度可以定为86度-87度。这意味着一旦发现油层,调整井斜至90度时的垂深只增加1.3-2米,不至于浪费较多垂深而钻入底部水层;

4.在设计时着陆点尽量避开油层不规则点。对于油层埋藏状况较规则的水平井比较容易着陆,对于油层很不规则的水平井则着陆存在一定困难。

5.尽量走油层的下倾方向。该原则意味着向下旋转找油比把井斜增至90度以上向上旋转找油更容易施工。如果油层倾角不大,该原则的意义不大;如果油层倾角较大,该原则就显得非常重要。

6.如果油层倾角较大,着陆点位移不同,则其相对应的垂深也要有所变化。

参考文献:

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[2]徐秀军.计算机网络安全思考[J].今日科苑,2009,24:114-118

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[4]葛韵.浅议计算机网络安全防范措施[J].莱钢科技,2009,2:180-183

[5]林国庆.浅析计算机网络安全与防火墙技术[J].恩施职业技术学院学报,2007,1:115-119

作者:王经武 于观成 谢海涛

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