海洋石油钻井设备现状及其发展

摘要：海洋石油资源开发是资源开发当中的重要部分，其难度远远高于陆地资源开发，其对于我国经济发展及能源正常供给有着十分重要的作用。海洋石油钻井设备是开采海洋石油资源的必备设备，然而由于海洋资源开发难度较大，所以其对于钻井设备的要求也更高。笔者结合实践工作经验，在本文中对我国海洋石油钻井设备的现状进行分析，并对我国海洋石油钻井设备的未来发展趋势做出展望。

关键词：海洋石油；钻井技术；发展趋势

我国是人口大国，对于资源的需求量自然也非常之大。随着我国科技技术的不断发展，我国海洋资源钻井水平有了明显的提高，在满足国内需求的基础上，国内的石油钻井装备也已经走出国门，加入到国际石油市场的竞争当中。为了提高我国在国际石油市场当中的综合竞争能力，对现有的海洋石油钻井设备情况进行改善与提高，是我国海洋石油钻井发展的必然趋势。

一、我国海洋石油钻井设备现状

1.建造技术日趋成熟

海洋石油钻井是立足海上的基础。目前我国已经具备成熟的海洋石油钻井设备技术，拥有国内外船体、平台的建造经验，已经成为fpso的制造、设计以及应用的大国，在这一领域中，我国的技术水平已经进入世界先进水平之列。

2.配套设备性能稳定

中国石油钻机发展现状分析

(2)由于传统3缸钻井泵液流脉动率大，钻井液水力能量的连续性差，提供给水力破岩的水马力小，尤其在高压喷射钻井时，不能形成持续、稳定的高压液流，大大降低了水力破岩和携带岩屑的能力，从而影响了钻井速度。新结构5缸钻井泵水力能量连续性好，效能高，破岩作用和清洗井底岩屑能力强，可以提高钻井速度。 (3)传统3缸钻井泵由于波峰大，固井时易出现水头锥进效应，造成水泥浆锥进串槽，严重影响固井质量，甚至破坏油井造成严重的经济损失；在采油注水时，由于波峰大出现锥进现象后将大大降低原油采收率。而新结构5缸钻井泵由于液流脉动率小，用于固井时钻井液串槽的可能性小，有利于提高固井质量；用于采油时可大大提高原油的采收率和经济效益。 (4)传统3缸钻井泵的动力端由于是曲柄连杆机构，在运转中有上下死点，机械效率仅为70％左右，而且耗能大。新结构5缸钻井泵的动力端由于采用的是斜盘结构，运转时斜盘爬行坡度为20°，没有上下死点，泵和柴油机运转平稳省力，机械效率可达90％。 (5)在泵功率相同的情况下，新结构5缸钻井泵的重量只有传统3缸泵的1/2~2/3，并可在设计压力25MPa下持续运转，而传统3缸钻井泵由于上述问题只能在低于设计泵压25MPa下运转(油田往往只能在18～20MPa的泵压下工作)，故使用新结构5缸销井泵钻井时钻速比传统3缸泵钻井提高 15％～20％，可大大缩短钻井周期和降低钻井成本，

这对条件恶劣的油田、沙漠和海上油田更是一大优点。 (6)由于新结构钻井泵比传统的钻井泵在相同功率下，体积小，重量轻，泵压高，效率高，运转平稳，节约钢材和能耗，更适合作为油田固井水泥车的固井泵，压裂车的压裂泵和采油注水泵，其发展前景可取代石油、化工、冶金、采矿、发电、印染等领域的传统用泵。 2．双缸单作用液压钻井泵 1994年，石油物探局机械厂与天津理工学院联合研制出一种用于WT一50型钻机的YNB一20型双缸单作用液压钻井泵，该泵已成功地钻了数十口井。其性能特点是： (1)泵功率14.7kW(20hp)。 (2)与传统曲柄连杆机构3缸泵对比，加工零件减少30.63％；泵的重量降为59.23％；在相同出水压力下流量提高50％；泵的成本下降到54.7％。 (3)液压控制系统(HRS)可使油缸能自动往复运动，省去了电或机械控制装置，并能确保钻井泵在野外长期可靠工作。在YNB一20型液压钻井泵的基础上，天津理工学院又研制了一种大功率双缸单作用液压钻井泵，该泵的主要性能参数是：最大缸套直径200mm；冲程 360mm；额定冲数54min一1；最大排量20.35L／min；最小压力16MPa；最小排量9.97L／min；最大压力33MPa；额定功率 370kW(500hp)；液压系统压力250bar；液压系统流量824L／min；油缸直径160mm；钻井泵重量小于3000kg。

浅谈海洋石油钻井平台安全生产管理(标准版)

( 安全论文 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改浅谈海洋石油钻井平台安全生产管理(标准版) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.

浅谈海洋石油钻井平台安全生产管理(标准版) 和平年代，人们最关注的问题是什么？应该是安全问题。安全需要是人类生存和发展中仅次于生理需要的基本需要，在中国现阶段，生理需要基本得到满足的条件下，人们更加关注安全问题应该是顺理成章的。而安全问题在生产领域尤为突出，在此，笔者结合自身多年的工作经验，蜻蜓点水般谈谈海洋石油平台的安全生产管理。海洋石油钻井平台用于海洋石油的勘探与开发，是一条特殊用途的船舶，因此除了要配备作为船舶的几乎所有系统(如动力系统、锚泊系统、起浮压载系统、通信系统、消防系统等)与设施（如救生设施、生活污水处理设施、油污水处理装置设施、垃圾处理设备设施等）外，还要配置满足其特殊功能专业系统装备，如钻井要用到

钻井绞车、顶驱、泥浆泵；处理泥浆需要配浆设备（配浆漏斗、配浆泵、搅拌器）、三除设备（振动筛、除砂器、除泥器、除气器）；物体吊运需要用到各种起重设备如吊机、行车、铲车、气动和手拉葫芦；井控需要防喷器、导流器；监控检测需要硫化氢检测设施、摄像检测设备、泥浆池液面检测设备；对于半潜式或浮式平台还需要升沉补偿器、张紧器等设备系统。整个钻井作业过程还要涉及到录井、测井、下套管、固井等花样繁多的作业，这其中使用或设计到的设备设施更是五花八门。以上所列举的设备中有起重设备、锅炉、压力容器、压力管道等国家法律规定的特种设备；对于有的设备的使用和操作还需要起重工、电工、电焊工等特殊工种；在设备上或作业过程中还要用到危险化学品，如电气焊用到的氧气乙炔、防喷器控制系统和泥浆泵中要用到氮气以及试油时点火用到的液化石油气等压缩气体和液化气体属于危险化学品中的第二类，处理井底事故时爆炸松扣或爆炸切割工艺要用到的爆炸品属于危险化学品中的第一类，配置泥浆中用到的烧碱和蓄电池中用到的酸或碱液属于危险化学品中的第八类腐蚀品。其它几类危险化学品在平台上也

石油钻井方法的发展

石油钻井方法的发展石工08-14 温欣08021680 所谓钻井方法，就是为了在地下岩层中钻出所要求的孔眼而采用的钻孔方法。根据他们所采用的工具和工艺的不同，可以把石油钻井方法大致分为人工掘井、顿钻钻井、旋转钻井。目前，普遍使用的是旋转钻井法。本文就是对上述钻井方法进行一个简单的介绍。一、人工挖井人工挖井是最原始的钻井方式，它为人类探索钻井机械揭开了序幕。它是靠人下井凿开岩石再将岩屑提出井外。这种钻井方式在一定时间内适应于盐井、油井，但它有着速度慢、工期长、井壁易坍塌、井深导致人窒息等不足而被逐渐淘汰。人们思考着更新的钻井方式——顿钻。二、顿钻钻井所谓顿钻，由设立木制碓架，运用杠杆原理，全用人力一脚脚蹬踩，带动锉头上下运动，一寸寸向下挖深。随着技术的发展顿钻钻井又有新的说法：顿钻钻井又冲击钻井法。用钢丝绳把顿钻钻头送到井底，钻进时上提钢丝绳使钻头离开井底，然后放开，让钻头自由下落冲击井底，将井底岩石击碎。在从井里打捞岩屑时是用的捞沙筒，它是一个单向阀管。下降是阀门打开岩屑进入管内；上升时随岩屑重力使阀门自然关闭从而将岩屑提出井外。打捞干净后下入套管，再下钻头钻进，这样循环往复工作直到把井打好。顿钻的设备简单，有成本低，不污染油层等优点，可用于一些浅的低压油井。但顿钻有钻速慢，效率低，不能适应井深日益增加和复杂地层的钻探要求，逐渐被旋转钻代替。三、旋转钻井旋转钻井利用钻头旋转时产生的切削或研磨作用击碎岩石，是当前通用的钻井方法。用足够的压力把钻头压在井底岩石上，使钻头牙齿吃入岩石中，用钻杆带动钻头旋转击碎井底岩石，岩屑随循环泥浆带回到地面。加在钻头上的压力叫钻压，它是靠联接钻杆和钻头的钻

2019年中国石油钻采设备市场分析报告-市场规模现状与发展规划趋势(1)

2019年中国石油钻采设备市场分析报告-市场规模现状与发展规划趋势【报告大纲】第一章全球石油钻采设备产业运行态势分析第一节全球石油资源的分布及勘探一、全球石油资源的分布特征二、全球石油资源的储量分析三、全球石油资源的勘探形势四、全球油气勘探的投资分析第二节全球石油贸易发展形势分析一、全球石油的生产规模分析二、全球石油的市场规模分析三、全球石油贸易的走势分析四、全球石油价格的走势分析第三节全球石油钻采设备行业发展分析一、石油钻采设备行业发展概况二、全球石油钻机市场发展规模三、全球海洋工程装备市场规模四、全球油套管的市场发展规模五、石油钻采设备市场需求分析

六、全球石油钻采设备市场分析（一）全球钻采设备的产业结构（二）钻采设备产业的经营特点（三）钻采设备企业的发展方式第四节全球石油钻采设备行业重点地区分析一、美国石油钻采设备的市场分析二、欧盟石油钻采设备的市场分析三、日本石油钻采设备的市场分析四、俄罗斯石油钻采设备市场分析第五节全球石油钻采设备重点企业竞争力分析一、斯伦贝谢公司市场竞争分析二、哈里伯顿公司市场竞争分析三、贝克休斯公司市场竞争分析四、国民油井公司市场竞争分析五、Cameron公司市场竞争分析第六节 2019-2025年全球石油钻采设备市场发展预测一、全球石油钻采设备行业发展趋势二、全球在用陆地钻机市场规模预测三、全球海洋工程装备市场容量预测四、全球油套管的市场发展规模预测第二章 2018年中国石油钻采设备产业运行环境分析

第一节 2018年中国宏观经济发展环境分析一、2018年中国GDP增长情况分析二、2018年中国工业经济发展形势分析三、2018年中国全社会固定资产投资分析四、2018年中国社会消费品零售总额分析五、2018年中国城乡居民收入与消费分析六、2018年中国对外贸易发展形势分析第二节石油钻采设备行业政策环境分析一、石油钻采设备生产许可政策二、石油钻采设备行业相关法规三、海工装备业发展的相关政策四、油气勘探行业投资政策环境第三节石油钻采设备行业社会环境分析一、中国科技环境分析二、海洋石油生产安全三、能源生产与消费环境四、能源生产与消费结构第四节石油钻采设备行业技术环境分析第三章中国石油钻采设备产业链发展分析第一节石油钻采设备上游产业分析一、全球钢铁工业的发展概况

中石油钻井工程技术现状、挑战及发展趋势分析

中石油钻井工程技术现状、挑战及发展趋势分析发表时间：2016-07-08T17:08:03.557Z 来源：《基层建设》2016年7期作者：冯畅 [导读] 它在促进我国能源结构调整方面有着至关重要的作用。辽宁石油化工大学抚顺市 113001 摘要：现阶段，大部分国家都把石油、天然气作为主要使用能源。但是，目前我国主要消费能源还是以煤炭为主。但是，由于煤炭资源有一定的使用局限性，企业很难获得良好社会、经济效益。因此，我国能源消费结构亟待调整，只有这样，才能缓解我国能源短缺的现状和不足，以实现我国经济、能源的可持续发展。而石油钻井工程作为开发利用石油资源的基础，它在促进我国能源结构调整方面有着至关重要的作用。关键词：钻井工程；现状；发展趋势通过对近几年全球钻井技术发展动向的分析，钻井工程正面临着重大的变革。上百年对资源的开发利用，使得一些能源已经消耗殆尽，而针对极端环境下的资源勘探和开发已经成为资源开发的热点。科学技术的发展为人类开展高难度活动提供了可能。不仅井下工具市场的发展实现了质的飞跃，并且，钻井技术也实现了远程控制，自动化、智能化的作业模式大大降低了工作的难度。基于此种情况，笔者对中石油钻井工程技术现状、挑战及其发展趋势进行了详细地阐述。一、中石油油气工程技术的发展现状从全球石油工业的发展形势来看，工程技术的重大变革，都伴随着全球油气在产量、储采等方面的巨大飞跃。特别是近些年来，各种工程技术水平的快速提升，加速推进了全球第四次石油技术革命的发展进程，世界能源格局得以改变。目前，中石油油气工程技术得到了飞速的发展，体现在水平井钻完井方面尤为明显，大大提高了勘探开发工作的效率，现已成为开发油气田的重要手段之一。但是，从某种方面来讲，油气工程技术的发展现状也不容乐观，油气资源品质逐渐劣化，并且油气目标也更加复杂，勘探开发的区域也延伸至海洋，由此可见，中石油油气工程技术面临着重大挑战。二、中石油油气工程技术面临的挑战现阶段，全球油气开发工作都发生了重大改变，主要体现在，范围从陆地延伸至海洋，开发深度也从浅层延伸至深层，在这种形势下，原有的工程技术已经不能满足实际发展需要，只有对其进行革新才能保证其工作的效率和质量。一直以来，我国的钻井工程技术都是对国外先进的生产技术进行模仿，自主研发的能力非常弱，始终和发达国家有一定的差距。核心技术和硬件始终都要依赖于进口，这在很大程度上制约了我国钻井工程核心竞争力的提高。体现在非常规环境、海洋和深海等探测领域尤为明显，这也是制约我国钻井工程技术发展的关键因素。深井、超深井、钻井所面临的挑战，主要表现在传统井壁稳定理论已经无法使用，原有的随钻测量系统的信道受到了一定的制约等等。海洋钻井面临的挑战主要有，受到水深、浅层水、气流、风浪流、天然气水合物等方面带来的影响非常大。非常规油气钻井所面临的挑战主要有：旋转导向系统的研发尚不成熟，破岩效率非常低，并且钻井周期非常长，成本也非常，进行流体回收和处理的装备与技术还不够完善。三、中石油钻井工程技术的发展趋势对于钻井工程技术的发展趋势，主要涵括三个方面：一方面是对工程技术的未来发展方向，另一方面是对钻完井技术的发展趋势，还有就是钻井工程技术的发展建议。具体内容如下：（一）工程技术的发展方向当今世界油气技术正在向着集成化、智能化、绿色化的方向发展，而油气钻井技术则向着高效、经济、清洁、安全的方向发展发展。钻井技术不仅是开通油气通道的重要途径，更是促进油气井产量提升的有效手段。现阶段，很多企业都加大了相关技术的研究力度，以实现钻井的自动化操作，提高破岩工具的工作效率，完善井筒配套技术，对井下进行有效的检测和控制。通过对国外工程技术的分析发现，工程技术的创新具有长期性、高投入性以及持续性特点。工程技术的发展方向主要是围绕高效服务来展开的，通过钻井手段来提高发现率、采收率，并降低吨油的成本，提高企业的核心竞争力，实现工程技术的高效化、智能化发展。针对现阶段钻井工程技术面临的挑战，企业应明确攻关方向，以此来保证工程技术的服务能力。（二）钻完井技术的发展趋势钻完井技术的发展趋势如下：首先，和钻井技术相关的装备正向着大型化、自动化和模块化的方向发展，海洋钻井装备更可靠、安全、高效，且配套装备的质量也得到了同步提升。其次，高新钻井技术的远程专家控制正在逐步实现。再次，用新型钻井技术来促进油气井产量、开发效益和剩余油的采收率已经成为其新的主流趋势。最后，通过对破岩技术的不断创新，现阶段高效破岩技术不断涌现出来，一些非接触式钻井技术得以应用而生，大大提高了破岩技术的工作质量。此外，像井下测量工具以及控制仪器都在向着智能化方向发展。连续管、套管、膨胀管等钻井技术的配套工作逐渐完善，技术应用已经呈现出高速发展态势。同时，一些非常规的钻井完井技术实现了重大突破。（三）工程技术的发展建议对于非常规油气技术来说，应加快水平井的发展速度，实现钻机自动化，加大新型压裂液和流体回收处理技术的研究力度，推进产业优势形成进程。对于深层油气勘探开发来说，应对先关装备进行研发给予高度重视，比如，对抗高温、长寿命螺杆的研发，对高压、高温试油检测装备的研发等等。对于海洋油气勘探开发来说，应提高技术储备的速度，加快钻机、修井机等钻完井设备的研发力度，并且还要对超低温钻井液以及水泥浆等流体进行研究。结束语总而言之，虽然我国钻井工程技术仍然面临着巨大的挑战，其现状也不容乐观，但是，通过上述分析可以得知，钻井工程技术还是有着十分广阔的发展空间的。只要相关工作人员积极创新工作模式，改变工作理念，强化企业之间的合作，借鉴国外先进生产经验，加大研究力度，实现技术的自主性创新，为促进油气资源利用率的提升夯实牢固的基础，才能为我国经济的可持续发展提供源源不断的动力。

钻头知识

钻头知识钻头钻头主要分为：刮刀钻头；牙轮钻头；金刚石钻头；硬质合金钻头；特种钻头等。衡量钻头的主要指标是：钻头进尺和机械钻速。钻机八大件钻机八大件是指：井架、天车、游动滑车、大钩、水龙头、绞车、转盘、泥浆泵。钻柱组成及其作用钻柱通常的组成部分有：钻头、钻铤、钻杆、稳定器、专用接头及方钻杆。钻柱的基本作用是：(1)起下钻头；(2)施加钻压；(3)传递动力；(4)输送钻井液；(5)进行特殊作业：挤水泥、处理井下事故等。钻井液的性能及作用钻井液的性能主要有：(1)密度；(2)粘度；(3)屈服值；(4)静切力；(5)失水量；(6)泥饼厚度；(7)含砂量；(8)酸碱度；(9)固相、油水含量。钻井液是钻井的血液，其主作用是：1)携带、悬浮岩屑；2)冷却、润滑钻头和钻具；3)清洗、冲刷井底，利于钻井；4)利用钻井液液柱压力，防止井喷；5)保护井壁，防止井壁垮塌；6)为井下动力钻具传递动力。常用的钻井液净化设备常用的钻井液净化设备：(1)振动筛，作用是清除大于筛孔尺寸的砂粒；(2)旋流分离器，作用是清除小于振动筛筛孔尺寸的颗粒； (3)螺杆式离心分离机，作用是回收重晶石，分离粘土颗粒；(4)筛筒

式离心分离机，作用是回收重晶石。钻井中钻井液的循环程序钻井液罐经泵→地面管汇→立管→水龙带、水龙头→钻柱内→钻头→钻柱外环形空间→井口、泥浆(钻井液)槽→钻井液净化设备→钻井液罐。钻开油气层过程中，钻井液对油气层的损害主要有以下几种损害：(1)固相颗粒及泥饼堵塞油气通道；(2)滤失液使地层中粘土膨胀而堵塞地层孔隙；(3)钻井液滤液中离子与地层离子作用产生沉淀堵塞通道；(4)产生水锁效应，增加油气流动阻力。预测和监测地层压力的方法 (1)钻井前，采用地震法；(2)钻井中，采用机械钻速法，d、dc 指数法，页岩密度法；(3)完井后，采用密度测井，声波时差测井，试油测试等方法。钻井液静液压力和钻井中变化静液压力，是由钻井液本身重量引起的压力。钻井中变化，岩屑的进入会增加液柱压力，油、气水侵会降低静液压力，井内钻井液液面下降会降低静液压力。防止钻井液静液压力变化的方法有：有效地净化钻井液；起钻及时灌满钻井液。喷射钻井喷射钻井是利用钻井液通过喷射式钻头喷嘴时，所产生的高速射流的水力作用，提高机械钻速的一种钻井方法。

钻井工程安全发展现状及技术展望(最新版)

When the lives of employees or national property are endangered, production activities are stopped to rectify and eliminate dangerous factors. （安全管理）单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 钻井工程安全发展现状及技术展望(最新版)

钻井工程安全发展现状及技术展望(最新版)导语：生产有了安全保障，才能持续、稳定发展。生产活动中事故层出不穷，生产势必陷于混乱、甚至瘫痪状态。当生产与安全发生矛盾、危及职工生命或国家财产时，生产活动停下来整治、消除危险因素以后，生产形势会变得更好。"安全第一" 的提法，决非把安全摆到生产之上;忽视安全自然是一种错误。一钻井工程及钻井工艺油气钻井工程是进行石油与天然气资源勘探开发的主要工程。不论是在油气勘探阶段，还是在油气开发过程中，钻井工程都具有重要的作用，因而油气钻井工程被誉为“石油工业的火车头”。油气钻井工程具有规模大、投资多和风险性大的特点。油气钻井工程生产规模宏大、技术复杂，需要花费大量的人力物力。钻井工艺是在石油和天然气的勘探和开发中钻成井眼所采取的技术方法。主要包括井身机构设计、钻头和钻井液的选用、钻具组合、钻井参数配合、井斜控制、泥浆处理、取岩心以及事故预防和处理。二钻井技术发展现状及钻井工程特点 20世纪七十年代以来，钻井进入自动化。在此阶段，研制并发展了自动化钻机和自动井口装置、钻井液机械处理、钻井参数随钻测量等自动控制技术和设备、仪表。成功的钻成了定向井、丛式井、大斜度井和水平井。尤其是随着计算机技术的告诉发展，不断研制改进成

国内外地质钻探装备与机具现状调研

国内外地质钻探装备与机具现状调研我国地质钻探技术装备现状分析及发展建议摘要：介绍了对我国地质钻探技术装备情况调研的结果，涉及地勘单位地质钻探装备的配备情况以及地质钻探装备的制造、销售、应用情况和施工单位对新技术、新装备的需求。在分析调研结果的基础上，提出了对我国地质技术装备的研发与引进以及加强行业管理的建议。关键词：地质钻探；钻探装备；调研；行业管理 1 项目概述 1.1目的近年来，在国务院“关于加强地质工作的决定”的巨大影响下，地质勘查形势大好，工作量增长迅速，地质技术装备需求旺盛、购置踊跃。为了了解和掌握目前我国地勘单位地质技术装备配备情况以及地质技术装备的制造、销售和应用情况，了解施工单位对新技术和新装备的需求，找出我国地质技术装备的水平与国际先进水平的差距、为我国地质技术装备的研发与引进提出可供参考的建议，中国地质调查局科技外事部组织开展了全国地质技术装备调研工作，调研项目由中国地质装备总公司及中国矿业联合会地质与矿山装备分会负责实施。

1.2 项目实施过程调研采用函调和实地走访相结合的方式进行。调研表主要包括了被调研单位的基础信息、基础数据、主要经济财务指标、基本生产能力数据、国产及进口设备的拥有情况及使用评价、未来三年对新设备的购置意向及资金投入计划等内容；对制造企业还包括了生产手段、加工能力、厂房及加工设备的先进程度、成新水平、在产设备生产销售情况及市场占有情况等。本次调研以地质技术装备使用单位即地质勘查施工单位为主、地质技术装备生产制造、物资流通等单位为补充，通过函调和实地走访共收集到全国大陆地区除西藏、海南以外29个省市自治区的165个单位的资料信息。共计收回调研表150份，涵盖了地质、煤炭、冶金、有色、化工、黄金、核工业、工程地质等9个行业，其中施工单位127个、设备制造企业22个、物资流通企业7个、省局和总局8个。实地走访调研以矿产资源大省如内蒙、山西、山东、陕西等为主要调研对象，先后共调研了10个省市29个单位，其中包括了省地质矿产勘查开发局、省直属厂、物资公司和地质队、勘察院等单位。本次调研提交的报告包括岩心钻探设备、地质仪器以及赴山东、内蒙古、安徽、河北、山西等省的独立报告、地质勘查单位的意见和建议、相关附表、附件等。本文仅刊出有关钻探技术装备部分内容。除注明外，数据截止到2007年12月31日。 2 调研所获得的基础信息汇总 2.1被调研单位总体状态

钻井工程设计与工艺软件的发展现状

110 CPCI 中国石油和化工化工设计钻井工程设计与工艺软件的发展现状杨恒涛（中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院　山东东营　257000）摘要：作为重要的一类能源，石油能源是不可缺乏的。近些年，经济在快速进步，这种形势下的钻井工程也在不断拓展规模。钻井工程的先期设计包含了复杂的流程和步骤，属于多元的设计方式。针对方案设计、分析钻井数据、预控钻井风险、优化工艺流程这些方面，都要借助工艺软件来落实工程设计。为此，在设计钻井工程时需要配备专用的工艺软件。对于此，有必要探析设计钻井工程用到的专门工艺软件。结合工程现状，探究设计工艺的整体发展趋势。关键词：钻井工程设计　工艺软件　发展现状在很多行业领域，石油需求都在快速增加，因此也需要设计更多的钻井工程。相比于其他工程，钻井工程表现出更高复杂度，工程整体包含了初期设计、钻井施工、后期验收的各个流程。针对钻井的各工艺环节，相关人员都有必要详细加以控制[1]。具体在设计钻井工程的过程中，如果能够配备专门性的工艺软件，那么就可以确保高质量的钻井工程设计，这种基础上也能够优化实时的钻井施工。针对钻井工程，国内外现有的专门设计软件已经具备了较多种类。应当因地制宜，结合钻井设计的真实情况来选择最合适的一类工艺软件。 1 探析发展现状上世纪末开始，国内外陆续诞生了钻井工程的新式软件，并且呈现出商业化的趋向。截至目前，分析钻井设计的专用软件主要包含三类：Paradigm 软件、Schlumberger 软件以及Landmark 软件。从整体上看，这些软件已达到优良的软件设计质量，同时也符合了可视化和模块化的三维设计思路[2]。 1.1 Paradigm 的工艺软件从本质来看，Paradigm 软件可以用来指导常见的钻井设计，例如选择钻井靶区、设计钻井的井网、设计特殊的钻井工程。这类软件产品都具备了高级应用性，属于系列的设计导向软件。具体而言，Paradigm 设有专用式的设计平台，能够整合全面的设计性能，进而也达到了最优的钻井设计成效。 1.2 Schlumberger 的工艺软件这类软件是指在计算机辅助下，可以自动实现更科学的钻井设计。在软件的指导下，钻井设计的具体流程包含了计算测斜、设计井眼轨迹、防碰扫描、显示可视化的三维钻井、编辑井筒和钻具、分析钻井的扭矩和摩擦阻力。 1.3Landmark 的工艺软件 Landmark 是服务于钻井设计的专门软件，这类软件集成了知识系统。在知识集成的前提下，软件就可以提供智能式的钻井设计决策。Landmark 配备了多层次的内部模块，各模块都代表了各异的辅助设计性能[3]。通过各模块的整合，能够从根本上预防卡钻，减小了钻井流程中的危险性，同时也可以用来改进整体的钻井设计质量。 2 工艺软件的各模块性能从钻井工程来看，工艺软件可以用来设计整体的工程。工艺软件设有专用的模块平台，选择了插件技术的方式。针对特定的平台，如果增加了不同插件那么将会表现出各异的性能。对于系统本身，也可以随时删除或添加动态式的平台插件。从插件本身来看，各插件都是彼此独立的，维修某一插件不会影响到其余插件。这种独立的插件形式更加便于研发系统。详细而言，设计钻井工程用到的工艺软件整合了如下模块：第一类为控压模块。这类平台模块能够用来调控回压，具体通过地面节流的控制来限制钻井的回压。控压的根本目标为确保井底压力的平稳性。在钻井过程中，需要保持恒定的当量密度。控压系统可以分成监测数据的模块、分析及计算的模块、其他的模块等。针对井底的压力，控压模块能够确保井底的恒定压力，进而符合了设计需求[4]。第二类为监测地层压力的相关模块。针对地层压力，工艺软件应当能够精确预测钻井过程中的地层压力。具体在判定地层压力时，软件需要借助地震资料、录井和测井等资料来综合判定。同时，可视化分析的对象包含了计算得到的结果。具体的流程为：获取原始数据、自动处理资料、计算地层压力、打印显示的图件。经过一体式的分析流程，就可以减轻总体的计算量，地层压力的计算结果也会更加精确。第三类为力学分析的相关模块。在力学分析基础上，模块可以分析钻柱的受力状态。通常来看，钻柱力学的分析包含了振动分析、对于扭矩的分析、底部钻具的分析、强度的分析等。针对钻井时的力学性能给予分析，就能够提供后期钻井施工中的根据。 3 工艺软件在钻井设计中的优势测试结果表明：在钻井设计中加入适当的工艺软件，能够计算得到更精准的数据。工艺软件便于钻井设计中的具体运用，软件配备了丰富的性能。针对钻井施工，有必要选择特定的工艺软件用来提供辅助。从适用范围来看，工艺软件也能够适用于深井的较复杂钻探工程。经过力学分析，可以建立剖面图和钻井液密度的相关模板[5]。此外，陆上某些勘探油气的工程通常设置了较复杂的开发流程，对此工艺软件也可给予必备的技术支持。在工艺软件的基础上，相关人员可以进入更深入的钻井液设计或者力学设计，进而在根本上确保更安全的油田开发，同时也增加了设计进程中的方便。结论钻井设计需要配备专门软件用来辅助设计。从总体上看，引入工艺软件之后，钻井设计摆脱了信息孤岛，各部门也可以分享实时性的设计数据。这样做，在更大范围内创造了一体式的钻井设计以及钻井施工，同时也密切联系了多学科和多部门。由此可见，钻井工程专用的设计软件能够从根本上确保设计的精确性，帮助相关部门减少总体的设计成本，强化了钻井设计中的自主研发。未来的实践中，相关部门及人员还需要不断探究钻井工程专用的设计工艺软件，服务于钻井设计的根本质量提升。参考文献：[1]张冬梅,周英操,赵庆等. 钻井工程设计与工艺软件的发展现状[J]. 重庆科技学院学报(自然科学版),2012（02）:66-68+88. [2]石林,蒋宏伟,周英操等. 钻井工程设计与工艺软件ANYDRILL1.0的研发与应用[J]. 石油天然气学报,2012（06）:108-111+168. [3]刘岩生,赵庆,蒋宏伟等. 钻井工程软件的现状及发展趋势[J]. 钻采工艺,2012（04）:38-40+124. [4]黄波. 钻井工程设计与工艺软件的发展现状[J]. 中国石油和化工标准与质量,2014（08）:73. [5]赵庆,蒋宏伟,翟小强等. 钻井工程设计集成系统研发及应用[J]. 石油科技论坛,2015（02）:51-55+61.

石油钻井的一些基本概念

目录：石油世界浏览字体：大中小1钻井知识钻头钻头主要分为：刮刀钻头；牙轮钻头；金刚石钻头；硬质合金钻头；特种钻头等。衡量钻头的主要指标是：钻头进尺和机械钻速。钻机八大件钻机八大件是指：井架、天车、游动滑车、大钩、水龙头、绞车、转盘、泥浆泵。钻柱组成及其作用钻柱通常的组成部分有：钻头、钻铤、钻杆、稳定器、专用接头及方钻杆。钻柱的基本作用是：(1)起下钻头；(2)施加钻压；(3)传递动力；(4)输送钻井液；(5)进行特殊作业：挤水泥、处理井下事故等。钻井液的性能及作用钻井液的性能主要有：(1)密度；(2)粘度；(3)屈服值；(4)静切力；(5)失水量；(6)泥饼厚度；(7)含砂量；(8)酸碱度；(9)固相、油水含量。钻井液是钻井的血液，其主作用是：1)携带、悬浮岩屑；2)冷却、润滑钻头和钻具；3)清洗、冲刷井底，利于钻井；4)利用钻井液液柱压力，防止井喷；5)保护井壁，防止井壁垮塌；6)为井下动力钻具传递动力。常用的钻井液净化设备常用的钻井液净化设备：(1)振动筛，作用是清除大于筛孔尺寸的砂粒；(2)旋流分离器，作用是清除小于振动筛筛孔尺寸的颗粒；(3)螺杆式离心分离机，作用是回收重晶石，分离粘土颗粒；(4)筛筒式离心分离机，作用是回收重晶石。钻井中钻井液的循环程序钻井液罐经泵→地面管汇→立管→水龙带、水龙头→钻柱内→钻头→钻柱外环形空间→井口、泥浆(钻井液)槽→钻井液净化设备→钻井液罐。钻开油气层过程中，钻井液对油气层的损害主要有以下几种损害：(1)固相颗粒及泥饼堵塞油气通道；(2)滤失液使地层中粘土膨胀而堵塞地层孔隙；(3)钻井液滤液中离子与地层离子作用产生沉淀堵塞通道；(4)产生水锁效应，增加油气流动阻力。预测和监测地层压力的方法 (1)钻井前，采用地震法；(2)钻井中，采用机械钻速法，d、dc指数法，页岩密度法；

浅谈石油钻井技术现状及发展趋势

浅谈石油钻井技术现状及发展趋势发表时间：2016-11-08T16:40:45.743Z 来源：《基层建设》2015年11期作者：于洋 [导读] 摘要：石油在我国国民经济的发展中占据着重要的能源地位，对于促进我国的国家经济的发展有着极为重要的影响。石油钻井技术能够有效改善对于石油开发上面发挥着重要的作用。中国石油集团长城钻探工程有限公司辽河分部东部HSE监督中心摘要：石油在我国国民经济的发展中占据着重要的能源地位，对于促进我国的国家经济的发展有着极为重要的影响。石油钻井技术能够有效改善对于石油开发上面发挥着重要的作用。经济的不断发展对于石油能源的需求量已经在不断增加。笔者主要讨论石油钻井技术的现状以及发展趋势，以期能够促进石油的技术的发展以及未来国家经济的发展。关键词：石油钻井技术；发展趋势；能源地位；国家经济发展 0.前言我国的经济发展在改革开放之后非常迅速，自然对于石油等能源的需求量也不断增加。石油相关的技术发展对于石油的开发非常重要，其中最为主要的就是石油钻井技术，该技术从研发和实践发展至今已经获得了重大的成就，但是这跟很多的发达国家之间存在着巨大的差距[1-2]。笔者主要分析石油钻井技术的现状以及发展的趋势，具体表述如下。 1.石油钻井技术发展现状 1.1钻井成本方面石油钻井的经济效益和钻井的成本之间存在着紧密的联系。在钻井的相关设备方面，我国已经从基本上实现相关设备的机械化和国产化。一般情况下，一套较为完整的石油钻井设备包含有八个部分，其中分别是循环系统和提升系统以及动力系统等。每个系统都能够由若干个设备组成，共同影响着整个设备的运转。这些设备主要涉及到钻井的成本问题，而钻井成本直接影响石油钻井的经济效益，进而对于石油钻井技术的发展有一定的影响。 1.2石油产量方面石油钻井的井下测量以及信息的传输技术和控制技术等都对于提高石油产量有着非常重要的影响。我国目前在有关井下测量等方面的相关技术发展也获得了较为重大的发展。石油产量的发展能够有效影响石油钻井产生的经济效益，从而不断影响石油钻井技术的研发和深入发展。 1.3钻井技术方面在石油钻井中对于深井或者是超深井的钻井技术提出了一定程度上的要求。目前，我国在这对深井以及超深井的钻井技术等方面已经取得了一定的进步。石油工业已经在我国获得了较为长足性的发展，并且陆续出现了很多钻采条件非常恶劣的高温和高压的深井以及超深井等情况，还会可能遇到酸性介质的环境。这种腐蚀的介质有点时候可能会单独存在，有的时候可能会混合存在，对于套管的使用性能等也能够提出更高程度上的要求，例如有关链接强度以及抗挤等。 2.发展趋势 2.1自动化科学技术呈现着日新月异的发展趋势，石油钻井技术以后必定会取得一定的突破。石油钻井的研发不仅需要在资金和技术上具备一定的实力，还可能会存在一些风险。在未来的发展过程中，石油钻井技术即将走向大型化和自动化的状态。目前，国外在石油钻井的相关机械方向已经取得了较为成功的成果，我国在相关方面的机械化发展也逐渐走向自动化和大型化的发展状态。为了能够更好地进行石油开采并且更好地开采深部和深海地区的相关油气资源等，我国的石油钻井设备也会在未来的发展过程中走向自动化和大型化。另外，在未来的发展过程中，石油钻机如果整体朝向交流变频调速电驱动石油钻机的方向发展下去，就能够在很大程度上提高石油开采的主要效率。交流变频电驱动石油钻机在实际的作业过程中具备足够的优势。交流变频电驱动石油钻井能够在很大程度上保护石油工作人员的相对安全性，还能够提升整体石油开采过程中的相对的安全系数。另外，交流变频电驱动石油钻机能够有效保持短时增距的倍数达到一定的标准范围内，还能够大大提升石油钻机的能力以及相关处理一些意外事故的能力。交流变频电驱动石油钻机还能够有效地适应一些现场的施工环境等，具备一定的自动化的相关性有点。因为交流变频电驱动石油钻机自身具有恒功率宽调速的相关特征，因而能够在很大程度上有效简化石油钻机的机械构造。除此之外，交流变频电驱动石油钻机不但能够有效承载一定的负荷，还能够较为成功地对于一些设备进行相关的启动和速度的调节和控制。交流变频电驱动石油钻机在进行相关的下钻作业的过程中能够根据当时的实际情况对于电网所自身拥有的能力进行实时的反馈，进而提高相关的制动装置的一般使用效率。 2.2信息技术现代信息技术已经在我国深入到各行各业中，石油钻井工程也不例外。在未来的发展过程中，现代信息技术将在石油钻井中的应用范围逐渐扩大。现代的信息技术能够为石油钻井进行安全作业提供较好的条件。尤其是针对一些视频监控技术来说，3G技术的应用能够有效结合语音以及多媒体的相关作业来提高一些数据传输的速度以及保障数据相关传输的安全性。3G的无限视频监控系统能够有效利用3G相关的通信技术的优势，进而建立起一个小型的远程性的无限监控系统。这种小型的系统具备简单易行的优点。3G无限视频监控能够有效采取相关的设备进行视频监控，只需要预先安装好相关的客户端，就能够在辐射的范围之内进行控制。 2.3智能化石油钻井技术智能化是其未来发展过程中的另外一个重要趋势和发展方向。智能化的石油钻井技术的运用不但能够有效减少一些人工的操作风险，还能够提升相关资源的利用率。所以，在未来的石油钻井的发展过程中，石油钻井的相关工作人员只需要穿着整洁的工作服，坐在工作间里面监控相关的仪表屏幕以及一些按钮操作，就能够成功实现对整个石油钻机的控制。石油钻井的智能化发展在很大程度上能够有效时限对于钻井工作情况的实时检测，进而提高石油钻井的相关工作质量。石油钻井智能化技术的持续普及以及运用能够大大提升石油开采的整体水平以及开采的质量，还能够减少一些实际钻井过程中潜在的对于生命安全的威胁。 3.结语石油钻井技术的有效发展能够对于我国石油资源的开发和应用等具备一定的积极影响。随着经济的不断发展，石油开采的领域不断扩大，石油开采的难度也会随之增加，这要求相关的工作人员能够有效运用技术型机械，促进石油开采效率的不断攀升[3-4]。笔者主要分析

石油钻采设备的行业现状

石油钻采设备的行业现状一、国际环境伴随2014年年底，国际油价出现“断崖式”下跌。为了应对低油价，国外油公司普遍削减勘探开发投资、裁减人员规模、压低工程造价、变卖石油资产。由于国内经济处于增长速度换挡期、结构调整阵痛期和前期刺激政策消化期的“三期叠加”阶段，进入了以去产能、专业化、质量型、差异化竞争、改革创新等为特征的新常态。受新常态和低油价双重影响，石油工程企业走内涵式发展道路，普遍压缩装备投资，减少钻井进尺。石油装备制造企业也进入了市场“寒冬”。国际油价的下跌直接影响到了石油相关行业的发展，特别是石油钻采设备行业的发展。从1859年全球第一口工业油井德雷克井的诞生，石油开采已经走过了156年的发展，伴随石油开采的发展，石油钻采设备也走过了156年的发展历程。目前，世界钻采设备已经从最早的简单、非专业、自动化低下，发展成为高度专业化、自动化高品种齐全的重要制造行业,在目前在全球经济低迷复苏缓慢的大背景下，全球主要的石油钻采设备制造商的发展也受到了极大的冲击。二、国内环境国际油价的下跌是导致石油钻采设备行业发展的重要外因，但随着党中央经济转型的重大决定及“一带一路”伟大计划的助推，我国石油钻采设备的行业在2015年总体还是取得

的可喜的发展。相关数据显示，仅在油气管道方面，受“一带一路”和国内需求叠加影响，油气管道相关公司业绩已经开始回升。业内人士向记者表示，中国能源领域已经和亚洲、欧洲等地区和国家展开合作。作为“一带一路”构想的着力点，能源装备制造业也迎来新商机。发改委去年年底提出的七大工程包建设将提速，油气管网作为重要组成部分，有望获得先发优势。随着国内重大能源通道建设的推进，油气管道需求量将加速释放。在中俄、中巴等重大能源工程的推动下，我国油气管网设备也迎来走出去机遇。油气管道的建设是基于油气资源的开采量，油气管线的建设必然带动石油上游钻探业务的发展，从而间接带动石油勘探、钻井等装备制造业的发展，因此仅“一带一路”伟大计划将为钻采设备发展创造良好的国内市场。总结来看，虽然国际油价下跌是导致本次国际石油钻采设备发展的重要因素，但随着我国经济的调整及政策导向，国内石油钻采设备行业依旧发展动力强劲充足且空间良好。三、我国石油钻机装备的发展 1.常规钻井装备的现状 (1)钻机形成系列，基本满足国内市场需要根据GB1806—86《钻机型式与基本参数》形成的钻机系列包括了钻深从1500m 至 6000m 的钻机，基本满足了国内钻井需要。但这种钻机系列存在基本参数与国外钻机不相符合的问题。国外钻机的钻深是按照φ73～127mm(～5 英寸)钻杆尺寸给出的，国标则

现代石油钻井技术发展现状分析

现代石油钻井技术发展现状分析随着我国经济的快速发展，人们生活水平的不断提高，人们对于石油能源的需求也在逐渐增加。为满足日益增长的需求，我国石油公司在增加产能的同时，也在加强石油开采技术的创新，其中就包括石油钻井技术的改进。本文以现代石油钻井技术的发展现状为研究对象，简要介绍当前广泛使用的石油钻井技术，分析未来石油钻井技术的发展趋势，为我国石油钻井技术的创新提供借鉴。标签：现代；石油钻井技术；发展现状现代文明的发展离不开科学技术的进步，人们的生活需要消耗大量的石油能源，为满足人们日益增加的石油能源需求，石油公司在钻井技术创新方面并未停止脚步，其结果就是石油产量的节节攀升。 1 现代石油钻井技术石油钻井技术需要根据石油开采过程中的实际情况进行选择，其中包括井下动态数据采集和处理技术、水平井及大位移井钻井技術、多分支井及重入井钻井技术、前平衡压力钻井技术、连续油管和小井眼钻井技术等，不同的钻井技术之间存在明显差异。 2 井下动态数据采集和处理技术数据的采集和处理是石油钻井技术的核心，目前石油钻井广泛采用旋转钻井的手段，由于钻头的使用导致地下结构遭到一定程度的破坏，并且，地下结构的变化直接作用于钻头，增加钻头的磨损量，使钻井成本大大增加。为此，在石油钻井过程中，利用集成了多种功能的传感器对钻头进行实时检测，检测对象包括钻头转速、温度、磨损量等，通过对传感器的数据进行实时监控，可以对钻头状态进行诊断，从而了解井下环境的变化，为采取正确的控制手段提供依据。 3 水平井及大位移井钻井技术作为一种普遍使用的石油钻井技术，水平井及大位移井钻井技术相比较直井钻井技术不仅成本低，并且在提高石油产量方面效果明显。大位移井钻井技术的斜井段距离较长，为解决钻井过程中钻柱之间摩擦力较大的问题，创新性的使用了稳定器和偏心器两个装置，不仅如此，该技术的使用同时解决了钻井过程中钻削的导出问题。在海洋石油开采过程中，大位移钻井技术的使用较为常见，是现代石油钻井技术中最具发展潜力的技术之一。 4 多分支井及重入井钻井技术顾名思义，多分支井有多个井口，除主井口外，其它井口均属于主井口的分支，除此之外，在分支井的基础上依然可以进行第二次分支。分支井的类型较多，

浅谈钻井技术现状及发展趋势

浅谈钻井技术现状及发展趋势【摘要】随着油田的深入开发，钻井技术有了质的发展，钻井工艺技术研究、破岩机理研究、固控技术研究、钻井仪表技术研究、保护油气层钻井完井液技术研究以及三次采油钻井技术等都取得了科研成果，施工技术逐渐多样化，目前已在水平井、径向水平井、小井眼钻井、套管开窗侧钻井、欠平衡压力钻井等方面获得了突破。一些先进的钻井技术走出国门，走向世界，如：计算机控制下套管技术、套管试压技术、随钻测斜技术、密闭取心技术、固控装备、钻井仪表、钻井液监测技术、MTC固井技术及化学堵漏技术等，本文就国内钻井技术的现状及发展趋势进行分析。【关键词】钻井技术；发展趋势；油田开发引言通过钻井技术及管理人员的不懈努力，钻井硬件设施已经比较完善，很多钻井公司配备了先进的钻井工艺实验室、固控设备实验室、钻井仪表实验室、油田化学实验室、高分子材料试验车间、全尺寸科学实验井等，这些硬件设施满足了各种钻井工程技术开发与应用的需要。钻井技术也有了长足发展，具备了世界先进水平，钻井技术的进步为油田科技事业的发展做出了积极的贡献，并取得了良好的经济效益和社会效益，如TZC系列钻井参数仪作为技术产品曾多次参与

国内重点探井及涉外钻井工程技术服务，并受到外方的认可。多年来，由于不断进行技术攻关研究与新技术的推广应用，水平井钻井技术迅速提高。水平钻进技术是在定向井技术基础上发展起来的一项钻进新技术，其特点是能扩大油气层裸露面积、显著提高油气采收率及单井油气产量。对于薄油层高压低渗油藏以及井间剩余油等特殊油气藏，水平井技术更具有明显的优势。 1、钻井技术发展现状从世界能源消耗趋势看，还是以油气为主，在未来能源消耗趋势中，天然气的消耗增加较快，但是在我国仍然以石油、煤炭作为主要能源。尽管如此，我国的油气缺口仍然很大，供需矛盾很突出，60%石油需要进口，从钻井的历史看，我国古代钻井创造了辉煌历史，近代钻井由领先沦为落后，现代钻井奋起直追，逐步缩小差距，21世纪钻井技术有希望第二次走向辉煌。随着钻进区域的不断扩大及钻井难度的不断增加，各种新的钻井技术不断出现，目前，水平井钻井技术逐渐成为提高油气勘探开发最有效的手段之一。各种先进的钻井技术在油田开发中显示出了其优越性，新技术、新工艺日益得到重视和推广应用。例如：旋转钻井技术，是目前世界上主要的钻井技术，旋转钻井方式有以下几种：转盘（或顶驱）驱动旋转钻井方式、井下动力与钻柱复合驱动旋转钻井方式（双驱）、井下动力钻具旋转钻井方式、特殊工艺旋