钻井保压密闭取心技术应用分析

摘要：针对油田钻遇油层物性差异较大、对取心工具和工艺技术要求较高的问题，分析了保压密闭取心技术配套工具结构、工作原理及取心工艺。该技术应用广泛，具有较好的经济效益。

关键词：密闭；保压；取心技术

保压取心技术是石油钻探取心领域最先进的技术之一，它可以取出原始地层压力下不受钻井液污染的密闭岩心，可提供油、气、水饱和度等物性方面第1手和最可靠的地质资料，从而可以确定地层含气量，获取较准确的储层参数及油气水分布规律等，为制定合理的开发方案提供科学依据[1-2]。

密闭取心技术可以防止钻井液的污染，但岩心从井底取到地面，因压力降低和温度降低使岩心中的气体和原油中的轻质组分剧烈膨胀而散逸，所以不能反映井底条件下的原始状况。保压密闭取心技术是取得保持储层流体完整岩心的一种有效方法。这种岩心可准确求得井底条件下储层流体饱和度、储层压力、油层相对湿度及储层物性等资料。对于正确认识地质情况和进行残余油储量计算，合理地制定开发调整井方案，提高采收率有重要意义。

1 工具结构

保压密闭取心工具结构包括：①切削型取心钻头、卡箍组合、密

第七章取心钻井

第七章取心钻井岩心是我们认识油、气田和地层的宝贵资料。获取岩心的方法有井壁取心和钻井取心两种，本章只介绍后者。所谓取心钻井就是利用专门的钻井工具并施以一定的技术措施，将地下的岩石取地面上来的一种钻井工艺。取心是石油勘探与开发中十分重要的一项工作。这是因为在油、气田的勘探和开发过程中，虽然可以采用岩屑录井，地球物理测井，地层测试等方法来收集各种资料，通过对这些资料的分析研究来了解地下的地质情况。但这些方法各有优缺点，且都有很大局限性，只有岩心才是最完整的第一性性资料。通过对大量岩心的分析研究，可以取得更为完整、准确的地质资料（如油、气层的分布规律、厚度、岩性、孔隙度、渗透率、含油饱和度、裂缝发育情况等），为制定合理的勘探、开发方案、准确地计算储量，采取有效的增产措施提供可靠的依据。衡量取心钻井技术水平高低的一一个最基本、最重要的指标就是岩心收率。所谓岩心收获率是指实取岩心长度与取心进尺比值的百分数。即：岩心收获率=%100*）（）（米取心进尺米实取岩心长度例7-1 在某次取心时，取心进尺为10米，实际取出岩心长度为9。8米，则岩心收获率为 %98%100*10 89 。最理想的岩心收获率为百分之百。岩心收获率又分单筒岩心收获率和全井平均岩心收获率。由此可见，提高岩心收获率是取心钻井最根本的要求。欲提高岩心收获率，一方面要选用适合于取心井段岩性的取心工，另一方面还要采取合理的技术措施。二者就是本章所要介绍的主要内容。第一节取工具的组成取心工具是获取岩心的重要工具。本节主要介绍钻井取心法所使用的工具。它一般都是由取钻头、岩心筒、岩心爪、扶正器和县挂装置等部件组成（如图7-1）。下面分别介绍部件的用途、结构特点及要求。一．取心钻头

控压钻井技术、设备与应用

控压钻井技术、设备与应用在大多数钻井作业中，大量经费用于解决钻井相关的问题，包括卡钻、井漏和过高的泥浆成本。为了降低这类问题所引起的非生产时间（NPT）百分比，其目的是控制环空压力损失，特别是在因孔隙压力和破裂压力梯度太靠近而被称为窄安全密度窗口，如果我们能够解决这个问题，钻探井花费将下降，从而使以前认为难以钻进的窄安全密度窗口井也可以实现钻井。控压钻井（MPD）是一种新技术，它通过控制环空压力损失使我们能够克服这些类型的钻井问题。由于石油行业对这项技术了解程度还不够深入，文章讲述了控压钻井技术原理，并着重描述在钻井中应用的巨大优势。标签：控压钻井（MPD）；恒定井底压力（CBHP）；压泥浆帽钻井（PMCD）；双梯度（DG）；返出流量控制（RFC） 1 简介 1.1 简介世界能源需求在不断增加以满足发展中国家对能源的需要。日益增长的能源消耗，迫使科学家和工程师们去发现另一种能源获取的新方法，或寻找更好的方法以更高效率的获取我们已使用多年的能源。世界上现有的大部分剩余油气资源将比过去更难开采。事实上，很多人认为容易开采部分的能源已经被开采。随着石油价格的飙升，生产井的安全钻井和成本控制效益尤为重要。考虑到所有的这些问题，MPD现在应该被视为一种技术，它可以通过减少与传统海上钻井有关的过度钻井相关费用，以显著增长钻井效益。由于NPT（非生产时间）成本对海上钻井具有更大的经济影响，海底环境是这项技术潜力最大化行业环境。此外，作为MPD的主要优势，减少钻井相关的非生产时间，使在技术上和经济上较常规方法更具钻探前景，这将不可避免的借助目前MPD在几个条件和环境中所呈现出的优点。许多钻井决策者的规避风险心理导致该行业在接受新技术方面已经落后其他行业。至目前为止，正如那些在陆地上和海上已经首次应用MPD的公司所期望，这些应用大多有最具挑战性和以其他方式不可替代的优势，即替代传统邻钻井失败或严重超预算的应用前景。 1.2 基本概念的定义 1.2.1 地层孔隙压力

钻井工程技术规范

Q/YCZJ 延长石油油气勘探公司企业标准钻井工程技术规范油气勘探公司钻井工程部

目录前言V 1范围 1 2规范性引用文件 1 3钻前基建工程 2 3.1井位勘定 2 3.2井场布置 2 3.3井场土建工程 3 4公路工程 4 5验收 4 6钻井设备的安装与调试 5 6.1水电安装 5 6.2机械设备安装 5 6.3井架安装与起升7 6.4电气设备的安装及调试8 6.5气控系统安装要求9 6.6顶驱安装、调试、使用9 7钻井环境安全要求1 1 8钻进作业1 2 8.1钻进1 2 8.2井身质量控制1 3 8.3取心1 4 8.4起下钻、接单根1 6 8.5钻头18 8.6钻具19 8.7钻具探伤、试压、倒换、错扣检查制度20 8.8螺杆钻具20 8.9钻井仪表的使用与维护2 1 9固井2 1 9.1固井设计2 1 9.2固井准备2 3 9.3下套管2 6 9.4注水泥施工2 6 9.5尾管固井27 9.6分级固井27 9.7环空蹩回压候凝28 9.8固井后期工作28 9.9套管试压28 9.10固井质量标准28 10钻井液29 10.1井场钻井液实验室29 10.2钻井液材料存放场所3 1 10.3容器、设备3 1 10.4钻井液性能3 1 10.5钻井液的配制及维护处理3 2

10.6钻井液固相控制3 4 10.7井漏的防治措施3 4 10.8储层保护3 4 10.9钻井液材料使用及管理3 5 11井控3 5 11.1井控设计3 5 11.2井控装置安装、试压、使用及管理37 11.3钻开油气层前的准备和检查验收4 2 11.4钻井及完井过程中的井控作业47 11.5溢流的处理和压井作业50 11.6防硫化氢安全措施5 1 11.7井喷失控的处理5 4 12定向井、丛式井、水平井5 4 12.1设计原则5 4 12.2钻具组合5 4 12.3定向钻进5 6 13欠平衡钻井57 13.1适用条件57 13.2设计原则57 13.3井口装置及设备要求57 13.4施工准备57 13.5施工作业58 13.6欠平衡钻井作业终止条件59 14气体钻井59 14.1适用条件60 14.2设计原则60 14.3设备及场地要求60 14.4施工准备60 14.5施工作业6 1 14.6气体钻井作业终止条件6 2 14.7安全注意事项6 2 15中途测试6 3 15.1测试原则6 3 15.2施工设计6 3 15.3施工准备6 4 15.4施工作业6 5 15.5资料录取与处理67 15.6H S E要求67 16井下事故的预防和处理67 16.1卡钻67 16.2防断、防顿69 16.3防掉、防碰天车70 16.4防止人身事故7 1 16.5其它7 1 17完井和交井7 2 17.1完井质量要求7 2 17.2交井程序7 2 17.3交井资料7 3 附录A7 4 （规范性附录）7 4

控压钻井技术规程

控压钻井技术规程一、打开油气层前准备 1、打开油气层前要进行控压技术交底（交底内容:地质、工程、钻井液和井控装备、控压措施等方面）；技术交底由钻井监督和地质监督组织，预测地层硫化氢含量高地层压力异常井有有项目部井控专家组织,井队、录井、泥浆、控压、定向井及井控专家等相关人员参加，可以在钻开油气层验收时进行。交底要以本井钻井、地质设计和本井实际情况为依据，全面分析可能存在的井控风险，制定有针对性的技术措施和应急预案，并形成本井控压钻井作业指令书由井队遵照执行。如油田有新的规定,按油田规定执行。 2、由项目经理部依据设计确定钻开油气层的密度。 3、对井控装备、硫化氢检测与防护、泥浆材料、重浆及除硫剂的储备、人员配备、井控专家到井情况、应急预案及演练、钻开油气层提出问题的整改情况等进行全面检查合格后，方可打开油气层。 4、根据邻井实钻情况，预测油气显示层位井深，在钻开显示层前要预先在钻井液中加入2%的除硫剂进行预处理，并维持出口钻井液的PH值为11以上，现场除硫剂储备不少于5吨（以设计为准），新浆补充须符合钻井时的PH值和除硫剂的含量； 5、根据钻井井控实施细则或钻井设计的相关规定，现场确保储备比重1.40g/cm3以上重浆有效量80m3以上，石灰石储备100吨以上（以设计为准）。 6、强化泥浆和录井坐岗监测制度，无论任何作业工况，钻井班

都必须落实专人24小时坐岗，观察钻井液池液面变化和钻井液出口情况，确保第一时间发现溢流，迅速准确关井，并按汇报程序汇报。 7、奥陶系目的层作业，钻具内必须带两只浮阀（MWD接头前和出套管鞋安装），起钻前必须在井底充分循环(一周半以上)进出口钻井液密度差不超过0.02g/cm3正常后方可进行起钻作业，油气层以上300m严格控制起钻速度，起钻必须按起出钻具体积（闭排）的1.5倍挤灌井浆。地质录井队人员和泥浆坐岗人员必须依次记录灌入量，并核对与起出钻具体积是否相符，同时要观察灌钻井液的间隙中出口管是否断流等情况。 8、钻进中若遇到钻速突然加快、放空、气测及油气水显示异常等情况，立即停钻观察，泥浆工和录井队加强液面的监测。如出现井漏失返，立即吊灌起钻(吊灌量是起出钻具体积的1.5～2倍)，起到套管鞋，关井观察，泥浆工和录井核对好灌入量。二、常规控压钻井技术措施 1、打开油气层关井观察15分钟后，如果套压≤5 MPa，直接进行常规控压作业，井口控压值≤5 MPa；若井口套压＞5MPa，可请示提高钻井液密度，利用工程师法节流循环压井，降低井口压力，最终井口控压值≤5MPa，液面基本稳定，进行常规控压钻进。 2、控压循环或钻进期间在钻井液中及时增加除硫剂含量，保持钻井液的PH值为11以上，维护钻井液性能；井口控压不大于5MPa 以微过平衡方式继续控压钻进，出口点火，专人监测空气中H2S含量。如果钻井液中H2S含量在一个迟到时间内大于20PPm时，立即进行

钻井工艺流程

钻井工艺流程以中原油田三开井为例一.选井位(甲方) 二.定井位:原则:地面服从地下三.搬迁准备及搬安井队,材料,技术员资料的(准备)钻井工程设计.井史,本井资料,仪器,工具(∑rA型井架)基础图;校正(要清楚校正的标准) 天车,游车和转盘≤15mm.校正转盘与天车〈2-3mm 泵(不单是皮带轮,还要校正水平尺),不水平度应〈1mm吊测房,地质录井,气测,指重表参数仪(技术员在搬家过程中要经常四处转圈,而不是做一个劳动力) 四.一开准备及一开作业 1.钻具:井口工具,井下工具的准备,配合接头9"钻铤=731 8"=631 7"=521x520 API 411(国内)x410 6 1/4=4A11x410 5" 加厚卡瓦

2.套管与套具的准备(套具由固井队提供) 最主要的是联顶节的长度联顶节主要考虑:1)转盘面2)封井器四通接出管线离工字钢1.5 cm (3)井架底座 ( 一开的时候要送封井器为啥?就是因为联顶节,封井器,厂家不一样四通等的长度有出入) 封井器送来要问一下,闸板芯子是否是5寸~5-1/2的变径闸板,5寸的封钻杆,5-1/2寸的封油套,所以要问一下.下油套前要封井器试压. 3.测斜与工具的准备(不是拉回来就万事大吉,要做个地面试验) 冲鼠洞钻头用8-1/2的. 4.配浆. 5.一开验收 6.一开钻进 (接一根钻铤提起来,靠住转盘面,看钻铤是否居中,然后卸掉方钻杆,上接钻头,水龙带吊着,只准旋转不准加任何钻压.

200-300米表层要接2柱8寸钻铤,一柱7寸钻铤. 钻进过程中在表层一般用双泵,预防堵水眼,因为沙子很多.用双泵在钻完后,停一个泵,上提,快提完时在停泵.停完泵要抢接单根,根据钻铤的重量确定钻压,第一根不加压,第二根加压10KN-15KN,钻压的多少根据钻铤的多少,(钻压要算好)钻完一开后,循环泥浆,一定要上提下放,不能定点.更不能沉底循环,特别是一开更不能沉底循环,因为一开泥浆不成体系.应打个封闭,尽量不能留下水泥环. 现场灰量要准备好,水量要准备好.下表层套管不好下.斜坡引鞋. 表层固井的水泥质量很差.如果下不到底即使接循环头,方钻杆上提下放,尽量下到底. 7.固井. 固井时替浆量的计算:一开:经验公式:一般是100米8方留水泥塞是20~30米+2米的口袋=25米检测表层固井水泥浆的比重≥1.85,比重低了凝固时

精细控压钻井在塔里木塔中油田的应用

精细控压钻井在塔里木塔中油田的应用——郭庆丰深井、复杂井钻井技术专场：中国石油集团钻井工程技术研究院郭庆丰演讲——精细控压钻井在塔里木塔中油田的应用尊敬的主持人，各位专家上午好。我是来自中石油钻井院的郭庆丰，很荣幸有这个机会把我们院的精细控压的研究和应用情况跟各位专家汇报。我汇报分为五个方面，首先对控压钻井技术，包括它的国内外的一些应用和发展情况做一个简要的概况。这一段就是IDC对控压钻井的定义，首先控压钻井的最终的目的就是控制压力剖面，有两个技术的特征，首先要做到精细控制，第二就是自适应。自适应就是分为两个层面，一个是控压钻井的技术和装备要对井下工况的压力波动的自适应，所以同这个来讲只有具备了这两个特征才是控压钻井技术。我们钻井从现代钻井开始基本是与压力打交道，所以压力控制是深入到钻井各方面的一个东西。所以这一块我们加了一个精细，就是有别于之前的简单的一些控制。而控压钻井具体要干什么，它主要的核心观念就是为了钻井的安全。这张图很简单的把控压钻井的一些原理说明了一下，因为技术原理很简单，就是因为常规钻井的压力波动超出了我们地层允许的可以称之为窄的窗口，所以说无法进行正常的钻井，带来了一系列的问题，而控压钻井是井底的压力波动曲线，相对于常规的波动它是很小，所以说它在蓝线和黑线的窄窗口中安全的进行钻井。窄窗口面临的主要地层问题我们总结了六点，窄窗口主要面临就是超高压和含有硫的问题，还有井壁易塌，还有地应力高等。这是因为地质问题导致我们面临的工程问题，也是主要分为了六点。常规我们现在控压解决的核心焦点就是A和B，就是说我们在窄窗口上使用了高密度的钻井液导致了漏失，或者窄窗口上涌漏同存，我们实验中发现同存的可能性很小，基本上是同时存在。控压钻井的主要作用和优势分为了三个方面。首先控压钻井消失了对井底压力的影响，这样就保证安全施工。第二个是井底的压力极巨见效，调节了密度钻井的空间。因为控压钻井主要是调节井口活压，通过它先进的装备我们可以调节井底的压力，调节状况。它是以一个循环周为计数，它的压力传递是压力波，基本上2秒可以作用到井底。所以对原来出现的一些情况我们就可以解决，这样就解决了原来的风险井、低效井，甚至原有技术不可能打的井我们都可以解决，这是主要分为六个方面。主要的核心还是针对地层出现的压力体系多，压力异常，包括压力窗口窄的情况。第一个就是压力的敏感地层，上部的异常高、低压，枯竭油气层，深海的海底等等的压力的问题。从2004年到2007年在北海亚太、墨西哥湾以及中国的南海和西部地区存在的寨口问题相当突出。下面就简要的介绍一下国内外控压钻井发展的情况，从这个曲线可以看到从上世纪60年代已经开始了这方面的应用，但是因为那时候的我们的油漆开采还没有进入到非常

钻井取心工具说明书图文并茂

Y-8100型常规取心工具使用说明书中石化胜利石油管理局钻井工艺研究院

目录 1、用途 2、主要规范 3、结构概述 4、使用方法 5、检查、维修、保养 6、验收内容 1 用途

Y-8100型常规取心工具是石油、地质勘探钻井中常规取心作业最理想的取心工具。该型常规取心工具配套完善、规格齐全、技术先进，适用于软、中、硬及破碎地层取心。 2 主要规范 3 结构概述 Y-8100型常规取心工具主要由安全接头、旋转总成、差值短节（或稳定器）、外筒、内筒、岩心爪组合件、取心钻头和辅助工具等部分组成。 3.1 采用高强度厚壁无缝钢管作外筒，强度高、稳定性好，有利于提高岩心收获率、单筒进尺和延长取心钻头使用寿命。 3.2 内筒：除钢质内筒外，还设计了可供用户选购的具有轻质、耐温、耐腐蚀、内壁光洁等优点的铝合金管作内筒。对于这些特殊内筒，岩心进入阻力小，有利于提高单筒进尺和取心收获率，还可将装有岩心的这些特殊内筒分段切割，两端加盖帽封堵，便于运输，简化岩心处理工序，更好地保护岩心。 3.3差值短节表面堆焊有耐磨层（硬质合金），耐磨性好，扭矩较小，减少了对外筒的表面磨损。 3.4选用稳定器能增加取心工具的稳定性。稳定器采用三螺旋，螺旋筋表面有贴焊硬质合金块或耐磨面，并磨削成光洁面，表面无气孔，耐磨性好，耗损扭矩较小。 3.5在旋转总成上调整间隙:利用调节螺帽的正反旋,实现增长或减短内筒组件长度,以满足间隙值。可调范围为0-60mm,可微调值为1.5mm,调整间隙操作方便、可靠。 3.6 若取心工具在井下被卡住时，很容易地从安全接头螺纹处倒开，起出内筒和岩心，再根据井下情况处理外筒。 3.7 轴承无弹夹，两端无密封，允许少量泥浆流过起冷却和润滑轴承的作用，结构简单、转动灵活、寿命长。

钻井取心作业的安全操作范本

操作规程编号：LX-FS-A91981 钻井取心作业的安全操作范本 In The Daily Work Environment, The Operation Standards Are Restricted, And Relevant Personnel Are Required To Abide By The Corresponding Procedures And Codes Of Conduct, So That The Overall Behavior Can Reach The Specified Standards 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑

钻井取心作业的安全操作范本使用说明：本操作规程资料适用于日常工作环境中对既定操作标准、规范进行约束，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。钻井取心的方式分常规取心和特殊取心，常规取心一般有短筒取心、中长筒取心、橡皮筒取心等三种。对岩心有一定特殊要求的钻井取心称特殊取心，如：油基钻井液取心、密闭式取心、保压密闭取心、定向井取心和定向取心。常规取心是钻井取心作业中最大量、最常见的作业，所以，下面介绍常规取心作业中的安全知识。在取心作业施工前，由工程技术人员向施工人员交代取心井段、厚度、取心工具结构性能特点、取心措施及必要的安全操作知识及注意事项等常识。为了保证取心工具在井下安全工作，取心工具送到井场时

第10章钻井取心

第十章钻井取心第一节取心方式和取心工具的选择 (2) 一．取心方式的选择 (2) 二．取心工具的选择 (3) 第二节取心钻头的选择 (4) 一．全刚石取心钻头的优点 (5) 二．全刚石取心钻头的分类 (5) 三．国内生产的金刚石取心钻头种类 (6) 四．取心钻头的结构和影响其预期性能的因素 (7) 五．取心钻头的选择 (8) 第三节取心工具 (11) 一．常规取心工具 (11) 二．特殊取心工具 (17) 第四节钻井取心工艺 (24) 一．取心原则 (24) 二．取心的要求 (24) 三．取心前的准备 (25) 四．对钻井液性能的要求 (25) 五．取心操作程序 (25) 六．取心故障分析 (28) 七．高温高压井取心 (30) 第五节取心工具检修内容及标准 (31) 一．取心工具质量检查与标准 (31) 二．取心辅助工具 (32) 三．取心工具报废标准 (32) 参考资料 (32)

本章着重介绍取心方式、工具和钻头的选择，取心工具技术规范，取心质量标准，取心施工程序，取心钻进参数及故障分析，取心工具检修内容及标准，高温高压井取心和特殊取心工具等内容。第一节取心方式和取心工具的选择取心方式有常规取心和特殊取心两类：常规取心对岩心无特殊的要求，所用的工具简单，工艺不复杂，成本低；而特殊取心取出的岩心不受钻井液污染，疏松地层岩心规矩、完整并能保持其出筒前的形状，岩心能保持其地层原始状态，但其装备和工艺比较复杂、施工难度大、成本高。因此，取心的方式应根据取心的目的、油气藏类型和勘探开发阶段的不同条件来确定。在取心方式已定的情况下，要根据取心井眼大小、井段深浅、地层岩石软硬与胶结情况来选择相应的取心工具与取心钻头。一．取心方式的选择 1．常规取心对岩心无任何特殊要求的取心称为常规取心。常规取心是取心作业中最大量、最常见的，无论是什么油气藏，在勘探阶段或开发阶段都要进行大量的常规取心。（1）主要目的： ①发现油气层，了解含油气情况与储集特征，并确定油气层岩性、物性、厚度、面积等基础数据。 ②建立地层剖面，研究岩相及生、储特征。 ③了解岩性与电性关系。（2）常规取心方式： ①一般短筒取心，是指取心钻进中途不接单根的常规取心。它的工具只含有一节岩心筒，结构简单。它在整个取心作业中所占的比例最大，在任何地层条件下均可进行。 ②中、长筒取心，是指钻进中途要接单根的取心。它的工具必须含有多节岩心筒，通常只有当地层岩石的胶结性与可钻性较好时，才进行中、长筒取心。中、长筒取心的目的是在保证岩心收获率较高的前提下，尽可能提高取心的单筒进尺，以大幅度提高取心收获率，降低取心成本。 2．特殊取心对岩心有一定特殊要求的钻井取心称为特殊取心。它多用在油田开发阶段，通常有下列几种方式：（1）油基钻井液取心，是指在油基钻井液条件下进行的取心。对储量较大的砂泥岩油气藏，在开发之前一般都要进行这种取心，其目的是取得不受钻井液自由水污染的岩心，以求获得较为准确的储层原始含油饱和度资料，为合理制定油田开发方案提供依据。由于油基钻井液不失水，性能稳定，流动性和润滑性都很好，因而岩心不存在吸水膨胀或剥落的问题，也不易断裂或磨损，取出的岩心规矩、完整、成柱性好、收获率高。（2）密闭取心，是指以注水方式开采的砂岩油田，在开发过程中为检查油田注水开发效果，了解地下油层水洗情况及油水动态，以制定合理的开发调整方案，采用密闭取心工具与密闭液，在水基钻井液条件下取出几乎不受钻井液自由水污染的岩心。由于油基钻井液取心成本高，在密闭取心质量指标有保证的前提下，密闭取心可代替油基钻井液取心。

MPD控压钻井

控压钻井技术控压钻井技术国际钻井承包商欠平衡、控压钻井委员会（IADC UBD&MPD Committee）2003年给出了控压钻井技术的定义：控压钻井是一种自适应的钻井工艺，可以精确控制全井筒环空压力剖面，确保钻井过程中保持“不漏、不喷”的状态，即井眼始终处于安全密度窗口内。之后，国际钻井承包商协会又进一步将控压钻井技术分成两大类别：主动控压钻井技术和被动控压钻井技术。主动控压钻井技术是在钻前设计时融入控压钻井技术的理念，包括井身结构设计、钻井液设计和套管程序设计，从而达到精确控制井筒压力剖面的目的。被动控压钻井技术指使用一些设备如旋转控制头、节流阀和钻杆浮阀等，安全有效地处理井下事故。早期的控压钻井井底压力控制精度在0.35MPa以内，目前控制精度可高达0.1MPa，即基本实现井底压力的恒定。严格来讲，所有井都需要控制压力，都需要实施控压钻井，因为钻井的过程就是利用井筒流体压力（静止压力、动态压力等）来应对地层压力（孔隙压力、坍塌压力、漏失压力和破裂压力等）从而实现井内压力系统的某种平衡（近平衡、欠平衡、过平衡等）。钻井过程中的“卡、塌、漏、喷”几乎都跟井底压力有关，因此控压钻井并不是一个新名词，但随着钻井技术的发展，控压钻井被赋予了新的含义，突出体现在“有目的”和“精确控制”，控压钻井的本质就是确定井底压力界限，从而利用多种工具和技术有效控制相应的环空压力剖面以降低窄密度窗口条件下钻进时的风险与成本。现代控压钻井技术是在欠平衡钻井和气体钻井基础上发展起来的钻井新技术。这三项技术有共同的特点，即都需要使用旋转防喷器、气体处理装置、节流管汇、单流阀等特殊设备。欠平衡钻井主要是为发现和保护储层、减少储层钻井问题、减小对储层的伤害、实现钻井过程中对油藏特性的优化等；气体钻井主要目的是钻井提速，大幅度提高难钻地层的钻井速度；控压钻井主要是为减少钻井过程中的复杂，通过降低大量钻井液的漏失和降低钻井相关的非生产时效等提高钻井经济性。三项技术有交叉，如欠平衡钻井也可以实现提速，气体钻井也可以实现储层保护，控压钻井即可以实现提速也可以实现储层保护等。欠平衡和气体钻井在钻井过程中井筒流体当量泥浆密度低于地层孔隙压力，而控压钻井在钻井过程中井筒当量泥浆密度大于或等于地层孔隙压力。换言之，欠平衡钻井和气体钻井是“欠平衡”，而控压钻井实质上是一种“微过平衡”。控压钻井技术擅长应对高难度井与传统过平衡钻井技术相比，控压钻井技术有更多、更有效、更迅速的手段和方法实现对井筒环空压力的控制，实现井底压力的相对不变。与欠平衡钻井技术相比，控压钻井技术是以解决钻井复杂事故为其基本出发点，采用微过平衡方式钻进，钻井过程中不诱导地层流体涌出，但能通过适当工艺设备安全、有效地处理操作中伴随涌入井筒的流体。过去在井口敞开情况下，靠改变泥浆密度调节井底压力，目前利用动态压力控制系统可以通过回压泵、节流阀系统让泥浆形成闭路循环，随时控制井底压力，达到平衡压力钻井。在含酸性有毒气体地层、井壁不稳定地层、漏失压力接近孔隙压力的地层等，控压钻井显示出比欠平衡钻井独特的优越性。控压钻井工艺采用一系列的设备和技术，通过主动控制环空水力压力剖面，以消除或者降低与井下窄密度窗口环境相关的作业风险和费用。控压钻井技术主要用于钻进窄密度窗口地层（高温高压井、海上深井等）、钻进衰竭性地层、开发成熟储层、保护易破碎地层，达到安全、高效、快速钻井的目的，减少套管使用，降低井漏和井涌风险，消除地层的呼吸效应，提高储层产量等。目前控压钻井主要用于一些高难度井，如高温高压井、含酸性有毒气体的碳酸盐岩裂缝性地层、海洋窄密度窗口井，以及以前采用常规方法所无法钻达设计井深的井等。国内控压钻井技术即将商业应用

钻井行业标准明细

钻井行业标准明细 SY/T 5313-2006钻井工程术语 SY/T5374.1-2006固井作业规程第1部分：常规固井 SY/T5374.2-2006固井作业规程第2部分：特殊固井 SY/T5416.1-2006定向井测量仪器测量及检验? 第1部分：无线随钻类 SY/T 5505-2006丛式井平台布置 SY/T 5964-2006钻井井控装置组合配套? 安装调试与维护 SY/T 6223-2005钻井净化设备配套、安装、使用和维护 SY/T 5841-2005钻井技术经济指标及计算方法 SY/T 6426-2005钻井井控技术规程 SY/T 6543.3-2005欠平衡钻井技术规范第3部分：施工规程 SY/T 6613-2005钻井液流变学与水力学计算程序推荐作法 SY/T 6614-2005钻井液振动筛筛布标识推荐作法 SY/T 6615-2005钻井液用乳化剂评价程序 SY/T 6616-2005含硫油气井钻井井控装置配套、安装和使用规范 SY/T 6622-2005评价钻井液处理系统推荐作法 SY/T 5504.2-2005油井水泥外加剂评价方法第2部分：降失水剂 SY/T 5504.1-2005油井水泥外加剂评价方法第1部分：缓凝剂 SY/T 5412-2005下套管作业规程 SY/T 5347-2005钻井取心作业规程 SY/T 5089-2004石油天然气钻井日报表 SY/T 5234-2004优选参数钻井基本方法及应用 SY/T 5466-2004钻前工程及井场布置技术要求 SY/T 6592-2004固井质量评价方法 SY/T 5954-2004开钻前验收项目及要求 SY/T 5955-2004定向井井身轨迹质量 SY/T 6332-2004定向井轨迹控制 SY/T 6199-2004钻井设施基础规范 SY/T 5956-2004钻具报废技术条件 SY/T 6058-2004自升式井架起放作业规程 SY/T 6544-2003油井水泥浆性能要求 SY/T 6543.1-2003欠平衡钻井技术规范第1部分：设计方法 SY/T 6543.2-2003欠平衡钻井技术规范第2部分：井口压力控制装置及地面装置配备要求SY/T 5435-2003定向井轨道设计与轨迹计算 SY/T 5415-2003钻头使用基本规则和磨损评定方法 SY/T 5678-2003钻井完井交接验收规则 SY/T 5088-2002评定井身质量的项目和计算方法 SY/T 5092-2002钻井液用磺化褐煤（SMC） SY/T 6540-2002钻井液完井液损害油层室内评价方法 SY/T 5946-2002钻井液用聚丙烯胺钾盐 SY/T 6466-2000油井水泥石抗高温性能评价方法 SY/T 5322-2000套管柱强度设计方法

钻井取心作业的安全操作(2020版)

( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改钻井取心作业的安全操作(2020 版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process

钻井取心作业的安全操作(2020版) 钻井取心的方式分常规取心和特殊取心，常规取心一般有短筒取心、中长筒取心、橡皮筒取心等三种。对岩心有一定特殊要求的钻井取心称特殊取心，如：油基钻井液取心、密闭式取心、保压密闭取心、定向井取心和定向取心。常规取心是钻井取心作业中最大量、最常见的作业，所以，下面介绍常规取心作业中的安全知识。在取心作业施工前，由工程技术人员向施工人员交代取心井段、厚度、取心工具结构性能特点、取心措施及必要的安全操作知识及注意事项等常识。为了保证取心工具在井下安全工作，取心工具送到井场时应防止摔弯、碰扁；各部分丝扣必须完好无损，组装时必须上紧；取心钻头在卸车、搬运及钻头接卸时都要细心，防止碰坏、碰裂金刚石和钻头胎体，金刚石取心钻头随取心工具上下钻台时，钻头必须包捆好。钻井取心对井眼的总体要求是：井眼畅通无阻，

无垮塌沉屑，井底应完全清洁无金属物。井底金属物对取心极有害，第一是损坏金刚石取心钻头，第二是影响取心质量指标，第三是造成取心过程中卡钻。另外，钻井泥浆和地面设备必须符合取心施工要求。取心钻进是一项比较细致的施工作业，所以取心钻进、割心、套心和取心起钻，均应由正副司钻操作，取心钻进必须按要求的措施和参数执行，若要修定必须经技术人员同意，下面是取心钻进中常会遇到的一些不安全因素和处理办法。取心钻进中力求送钻均匀、平稳，防止溜钻，溜钻的后果轻则容易造成卡心，迫使起钻，严重的会导致扭断取心工具或钻具，发生事故。下短筒工具取心时应避免接单根(钻杆)。用中、长筒工具取心钻进，接单根是难免的，接单根要掌握好两个安全环节：第一，方钻杆打完后上提钻具拔断岩心，在拔断岩心的过程中不允许停止泥浆循环，当方钻杆，提出转盘面后才允许停泵；第二，应迅速接单根，防止井内钻具被卡，取心接单根只能用液压大钳或旋绳卸方钻杆，禁止使用转盘卸方钻杆。取心一般是在油层(或预测是油层)

石油钻井行业取芯操作规程

川8—4型自锁式取心工具取心作业操作规程 1 适用地层自锁式取心工具适用于胶结良好、岩心呈柱的中软至坚硬地层取心作业。 2 取心前的准备 2.1 熟悉地质、钻井施工设计书中有关钻井取心的内容和要求。如取心井段、地层、岩性、取心钻进参数以及其它施工措施等。 2.2 井眼准备 2.2.1 井身质量符合钻井施工设计要求。 2.2.2 带稳定器起钻不遇卡、不抽吸，下钻不遇阻，钻井液返出正常、无井漏井涌及油气水浸。 2.2.3 井底干净，无金属落物或残片。 2.3 钻井设备和仪表配备齐全，钻机各部分运转正常，仪表灵敏、准确，泥浆泵排量和转盘转速能满足钻进取心要求。 2.4 钻井液性能稳定，各项指标符合设计要求。 2.5 取心工具及钻具 2.5.1 检修完好的取心工具不少于两套，各种配件齐备。 2.5.2 调长钻杆、配合接头、链钳以及各种专用工具配套齐全。 2.6 取心工具的检查 2.6.1 取心工具应编号、丈量、登记。 2.6.2 外观检查：外筒的直线度不超过0.5‰，稳定器的外径应比钻头外径小1-3mm，零部件完好，接头端面及螺纹完好无损。 2.6.3 冲洗孔无钢球及其它杂物堵塞。 2.6.4 悬挂轴承转动灵活，轴向间隙为0.5±0.1mm。悬挂轴与

内筒的连接螺纹力矩为400—500N·m。 2.6.5 内筒的直线度不超过0.5‰，无咬扁和裂纹。 2.6.6 卡箍岩心爪自由状态下最小内径应小于取心钻头最小内径2-3mm，内部钨钢粉敷焊均匀，外部圆锥面光滑无伤痕，弹性好，椭圆度小于1.5%。 2.6.7 卡板岩心爪推回窗口，松开能弹回原位。 2.6.8 根据地层选择相适应的取心钻头。取心钻头出刃均匀完好，内、外径符合取心要求。（若是几个钻头外径不一致，下井时应按先大后小的顺序。） 2.6.9 组装取心工具，各连接螺纹扭矩参照SY5356-89标准。装好后的取心工具钻头内台阶与卡板座下端面之间的轴向间隙应为8—13mm。 3 下钻 3.1 取心工具上、下钻台应用大门绷绳平稳吊升和下放，防止碰伤外筒和取心钻头。 3.2 下钻操作平稳，严禁猛刹、猛放、猛顿，下放速度不超过每秒1m。 3.3 下钻遇阻不得超过150kN，否则应开泵循环，活动钻具，缓慢下放，也可以适当转动钻具。 3.4 下钻到钻头离井底3m左右接方钻杆，循环钻井液，冲洗内筒，清洁井底。 3.5 取进前的准备 3.5.1 探底：循环并调整好钻井液后，慢慢下放钻具，轻微遇阻可适当转动钻具，直至钻具接触井底，加压50-80KN，校对指重表和方入。 3.5.2 投球：从方钻杆处投入堵冲洗孔的钢球，开泵送球时，观察钢球落座时泵压的变化情况。

控压钻井技术的研究与应用

控压钻井技术的研究与应用发表时间：2017-07-26T17:23:25.697Z 来源：《基层建设》2017年第10期作者：闫雷[导读] 摘要：随着经济的发展，石油资源的需求量不断增加，提高石油开采效率，降低开采成本是当前石油企业关注的重要课题，控压钻井技术是当前石油钻探中常用的钻井技术，其是一种用于精确控制整个井筒环空压力剖面的自适应钻井程序的钻井技术，其目的是确保井底压力环境极限和控制环空水力压力剖面的一致性。长城钻探钻井三公司辽宁盘锦 124010 摘要：随着经济的发展，石油资源的需求量不断增加，提高石油开采效率，降低开采成本是当前石油企业关注的重要课题，控压钻井技术是当前石油钻探中常用的钻井技术，其是一种用于精确控制整个井筒环空压力剖面的自适应钻井程序的钻井技术，其目的是确保井底压力环境极限和控制环空水力压力剖面的一致性。本文对控压钻井进行了简介，阐述了现行控压钻井技术的应用，分析了未来的控压钻井技术的发展趋势。关键词：控压钻井；应用；发展控压钻井技术是近年来发展起来的一项解决复杂钻井问题的重要技术。它是经过很多改进的一种钻井程序，能够精确控制井筒环空的压力剖面，并平衡境内的压力，有效地减少因为井内压力造成的事故的发生，其最终目标是保证井底压力和环空水力的压力剖面保持一致。正因为控压钻井技术的优点，近年来被各大油田广泛使用。一、控压钻井技术简介对于石油开采总的控压钻井技术有着各种各样的介绍方法，即使这些表达的方式不是完全一样的，但是在对于这种技术的优势和特征上面还是基本上相同的。这种技术主要运用在需要细致的调控这整个油井井眼压力狈面的，在实际开采中应用的钻井流程，这种方法要达到的目标是可以保证井底压力可以在承受的范围以内波动。我国对于这种技术也有着自己的研究，并且给出了有关这种技术的概念，也就是说，在大体上这种技术的有点是能够让开采石油的成本降低、操控比较简单、时间比较短、效率比较高等等，重点是表现在以下几个方面：第一，在石油钻井的流程当中，地质的表层流体非常轻易的就可以侵入，这样就程度比较大的影响钻井效果有的时候甚至是造成了钻井的故障的发生，平添了钻取程度比较深的井的危险。如果将控压钻井技术的话，那么就可以对于井底的内部环境压力进行良好的操控，提升了整个钻井的效果。第二，这种技术可以对压力的回流、流体的质量和体积之比、流体的变化性能等进行实时的监督调控，而且在钻井过程中对于这些监督控制的情况可以产生相对的措施，这样就可以产生速度比较快的、效率比较高的、成本比较低的故障处理方式。第三，这种技术可以实现孔缝隙压力和挤压破裂压力之间的调控监督测量，或者在没有开始之前就进行预计检测，在比较靠前的时间之内就可以对易于产生的井涌、井的泄漏、井的坍塌等故障进行良好的防护工作，这样就尽量能让损失降到最低。二、控压钻井技术的应用 1、精细控压钻井技术通过对控压钻井技术进行有效的使用，可以较为迅速的对井口回压进行提升，进而对井口与井底的压力进行有效的控制。这样一来，就防止了钻井过程中钻探深部复杂底层出现的有害气体泄漏、井漏、井涌等安全问题。一旦实现了对于井侵进一步扩散的防止，将大大提升施工作业的安全性与可靠性。精细控压钻井技术可通过井下适时测压工具将井底压力、钻具组合、钻井液性能、钻井液流量等数据传送到电脑软件，通过运算发出指令，从而有效调节控制井口和井底压力。我们将精细控压钻井技术与常规的控压技术进行一定程度的对比分析，不难发现精细控压钻井技术在数据获取方面更为优越，它能够实时获取到井底的压力数据，并对压力状况进行充分的结合，然后在此基础之上完成压力补偿操作，有效实现了井内压力的自动调控和压力液的不间断循环。 2、微流量控压钻井技术对于微流量控压钻井技术而言，其优点主要表现在如下几个方面：装备相对简单、操作方面的灵活性较强、无风险且能够对地下钻井进行实时监测。微流量控压钻井技术的工作原理主要如下：通过精确的控制钻井液的流入量和流出量来调节钻井液流量等参数，将采集到的地层压力的所有信号传送到计算机采集系统中，经计算机处理后进行下一步指示，实现安全钻井。通过对微流量控压钻井技术进行有效的使用，能够在很大程度哈桑对压液的监控精度进行提高，同时，它还能够提高石油钻井的安全性。 3、Reel Well钻井技术相比于前两种控压钻井技术而言，Reel Well钻井技术较为新型，这一技术的优势主要体现在如下方面：提高钻井的安全性与作业效率；在有压力挑战性的底层钻进中发挥重要作用。对于Reel Well钻井技术来说，它主要是基于钻井液流动的控制仪器研究之上，其设备主要是由双壁钻杆、滑动活塞、双浮动阀等组成。Reel Well钻井技术的特点主要表现在三个方面。分别是无隔水管钻井、闭路循环系统以及井眼清洁。三、未来控压钻井技术的发展 1、压钻井技术的适应环境通过控压钻井技术，能够有效地保证在密度较小的井口进行工作，还能够适应于高温高压的环境，防止油气渗漏的现象发生，能够减少操作人员手动的步骤，尽可能的保证工程的自动化，使用各种搭配的设备，能够保证加快了钻井工作的速度，保证了工作质量，防止工程的事故发生。 2、国内控压钻井技术的不足现阶段，国内使用的控压钻井技术还存在着很多的不足，还不能够保证在钻井过程中的充气平衡，但是向国外借取设备的费用比较高，还不能解决实际问题，这就直接的导致了控压钻井技术在国内的使用，还达不到最良好的效果。这就要求我们要能够对国内使用的控压钻井技术进行研究，改进充气平衡的问题，能够补充在使用过程中的不足，还能够在一定程度上提升了控压钻井技术的实用性。 3、降低控压钻井技术的使用成本现阶段，国内外的控压钻井技术在使用的过程中，尽管能够降低一定的生产成本，但是价格还是比较昂贵。这就要求我们在新技术的研究过程中，要能够对其成本进行控制，能够使控压钻井技术更加的具有经济性，能够得到更大范围的推广，方便了石油开采工程的使用。

控压钻井新技术及其应用

控压钻井新技术及其应用 Dave Elliott 壳牌勘探与生产公司荷兰海牙 Julio Montilva 壳牌勘探与生产公司美国得克萨斯州休斯敦Paul Francis 荷兰海牙几十年来，钻井工程师们一直都是采取谨慎控制泥浆比重，使其静水压力高于所钻地层孔隙压力的做法。如今，工程师们发现通过在地面控制压力来控制井底钻井工况具有很大的优势，从而突破了以往在井壁稳定性和地层破裂压力方面遇到的限制。 Don Reitsma Jaye Shelton 得克萨斯州休斯敦 Vincent Roes Talisman能源公司加拿大艾伯塔省卡尔加里《油田新技术》2011 年春季刊：23 卷，第 1 期。?2011 斯伦贝谢版权所有。在编写本文过程中得到以下人员的帮助，谨表谢意：休斯敦的 SonnY EsPEY，Paul FREDERicks，WaYnE Matlock，MaRiE MERlE，MikE RaffERtY，RoGER SutER 以及 ERic WilsHusEn。 HOLD 是斯伦贝谢公司的商标。 AUTOCHOKE 和 WARP 是 M-I 有限责任公司的商标。钻井作业处在高压与低压环境内。异常的地层压力可能会导致机械钻速降低，钻井成本增加，甚至钻井失败。随着这种情况的频繁出现，作业者现在都致力于使用不同于以往的钻井新技术来避免发生压力相关的钻井问题。其中一种新技术便是控压钻井技术（MPD）。传统的钻井技术通过控制井眼环空的静水压力来防止地层流体进入井筒。最理想的情况：钻井液或泥浆经过钻柱从环空返出期间能够产生一个高于所钻地层孔隙压力但又低于其破力范围就是钻井窗口，或称为孔隙压力-破裂梯度窗口。一旦ECD超出这一范围，作业人员就必须下套管，开始钻进下面较小的井眼。保持井底压力高于地层孔隙压力梯度的钻井方式称为过平衡钻井（OBD）。自20世纪初期，绝大多数井都是采用这种方式钻进的。但是OBD也有其弊端，其中最大的弊端就是为了平衡地层压力而增加钻井液密度，使得ECD接近地层的初始破裂压力，因此不得不下入多级套管来防止井漏。在某些情况下，尤其是超深水 14 裂压力的当量循环密度（ECD）[1]。钻井专家将这一压力称为破裂梯度。介于孔隙压力和初始破裂压力之间的压钻井，即使在浅层段，相对于地层强度，孔隙压力也可能很高，这就迫使作业者在钻达目的层之前下入大批套油田新技术

钻井取芯技术

钻井取芯一、取芯方式按取心方式分：常规取心和特殊取心常规取心可分短筒取心和长筒取心特殊取心： 1）油基钻井液取心 2）密闭取心 3）海绵取心 4）保压密闭取心 5）疏松砂岩保形取心 6）定向取心二、常规取心主要目的： ①发现油气层，了解含油气情况与储集特征，并确定油气层岩性、物性、厚度、面积等基础数据。 ②建立地层剖面，研究岩相及生、储特征。 ③了解岩性与电性关系。 2）常规取心方式：短筒取心：取心钻进中途不接单根的常规取心。它的工具只含有一节岩心筒，结构简单。它在整个取心作业中所占的比例最大，在任何地层条件下均可进行。中、长筒取心：钻进中途要接单根的取心。它的工具必须含有多节岩心筒。中、长筒取心的目的是在保证岩心收获率较高的前提下，尽可能提高取心的单筒进尺，以大幅度提高取心收获率，降低取心成本。 2、取心工具的选择 1）．不同井深条件下取心工具的选择浅井选短筒，深井中长筒。 2）．根据地层岩性选择取心工具在松散、松软地层中应选用加压式取心工具，而在中硬～硬地层以及岩心成柱性较好的软地层中应选用自锁式取心工具。 3）．根据取心方式选择取心工具 3、取心钻头的选择目前，国内外钻井取心均广泛使用金刚石取心钻头。 1）．金刚石取心钻头使用效果好特别是胎体式金刚石取心钻头，能保证钻头出刃均匀。金刚石耐磨，胎体耐冲蚀，因而钻进平稳，速度快，收获率高，使用寿命长，综合经济效益好。2）．金刚石取心钻头适用范围广。从极软至极硬地层，均有与之相适应的各种系列的金刚石取心钻头供选择，完全能满足各种条件下取心的需要。 3）．胎体金刚石取心钻头成型容易，加工简便，成品率高。