時(shí)間：2023-05-30 10:46:02
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇鉆井技術(shù)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
論文摘要：隨著油田進(jìn)一步開發(fā)，勘探與鉆井技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，套管鉆井技術(shù)逐步提到議事日程。尤其是通過勘探開發(fā)的結(jié)合，人們對(duì)地下油藏認(rèn)識(shí)進(jìn)一步加深，從鉆井成本、工期、地下油氣層的污染角度，套管鉆井技術(shù)有著較廣泛的發(fā)展前景。
隨著鉆井技術(shù)的發(fā)展，勘探、開發(fā)、采油過程中人們對(duì)地下油藏的逐步認(rèn)識(shí)，套管鉆井技術(shù)在大慶油田得到了研究與試驗(yàn)。通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，油層鉆遇情況、工期控制、成本控制等達(dá)到了預(yù)期效果，說明套管鉆井技術(shù)工藝的設(shè)計(jì)符合現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)要求。套管鉆井過程中，著重注意以下幾個(gè)方面問題：
1套管鉆井應(yīng)用的范圍
1.1套管鉆井適用于油層埋藏深度比較穩(wěn)定的油區(qū)。
由于套管鉆井完井后直接固井完井，然后射孔采油，沒有測(cè)井工藝對(duì)儲(chǔ)層深度的測(cè)量、儲(chǔ)層發(fā)育情況的評(píng)價(jià)，故此要求油層發(fā)育情況及埋藏深度必須穩(wěn)定，這樣套管鉆井的深度設(shè)計(jì)才有了保證。
1.2適用于發(fā)育穩(wěn)定，地層傾角小的區(qū)域。
由于套管鉆井過程中不可避免地存在井斜，井斜影響結(jié)果就是導(dǎo)致完鉆井深和垂深存在差異，井斜越大，這種差異越大。而地層傾角的大小、裂縫、斷層等的發(fā)育情況，對(duì)井斜的影響起著重要作用。因此設(shè)計(jì)套管鉆井區(qū)域地層傾角要小，裂縫、斷層為不發(fā)育或欠發(fā)育，才有利于套管鉆井中井斜的控制。
2套管鉆井中的準(zhǔn)備條件
就位鉆機(jī)基座必須水平，為設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)及鉆井過程中的防斜打直創(chuàng)造良好的條件。
套管鉆井中所選擇套管必須是梯形扣套管，因其絲扣最小抗拉強(qiáng)度是同規(guī)格型號(hào)圓形扣套管的2倍左右，能有效增大套管鉆井過程中的安全系數(shù)；其次梯形扣套管，便于操作過程中上卸扣鉆頭優(yōu)選條件必須滿足施工中扭矩盡可能小，水馬力適中的原則。根據(jù)扭矩的情況，可以考慮選擇牙輪鉆頭和PDC鉆頭。因牙輪鉆頭數(shù)滾動(dòng)鉆進(jìn)，能有效減少轉(zhuǎn)盤及套管扭矩，但其要求鉆壓較大，不利于套管柱的防斜。PDC鉆頭需鉆壓小，一般（20-60KN），鉆進(jìn)速度較快，套管柱所受彎曲應(yīng)力小，扭矩小，符合選擇要求。在選擇鉆頭的同時(shí)，還要求選好水眼。水眼過小，總泵壓高，對(duì)套管內(nèi)壁沖蝕嚴(yán)重，長(zhǎng)時(shí)間高壓容易損壞套管；水眼過大，鉆頭處沖擊力低，將影響鉆井速度。
3套管鉆井施工中需注意幾方面問題
3.1井斜控制問題
套管鉆井過程中，井斜控制是首要問題，井斜直接影響到所鉆井眼的垂直深度。也就是說油層的埋藏深度與所鉆實(shí)際深度能否相穩(wěn)合，關(guān)鍵取決于井斜。控制鉆壓10-30KN合理范圍內(nèi)鉆進(jìn)。由于套管鉆井時(shí)，套管柱中沒有鉆鋌和扶正器等，在加壓過程中，套管柱受壓極易彎曲導(dǎo)致井斜。因此鉆井過成中要嚴(yán)格控制鉆壓，從這個(gè)角度講，選擇PDC鉆頭更適合于套管鉆井。轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速控制為低轉(zhuǎn)速，一般控制在60-120r/min內(nèi)，低轉(zhuǎn)速鉆進(jìn)過程，有利于套管柱的穩(wěn)定，有利于井斜的控制。井架基座安裝平直，保證開鉆井口垂直，加強(qiáng)中途測(cè)斜監(jiān)控，一方面便于了解控制下部井斜控制情況，另一方面便于計(jì)算垂深。
3.2套管保護(hù)問題
套管鉆井完井后，套管柱直接留在井內(nèi)，因此對(duì)套管保護(hù)很重要。要使用套管絲扣膠。套管依靠絲扣密封，在套管鉆井過程中，要使用套管專用膠，保證絲扣部位密封可靠，聯(lián)接牢固。套管防腐問題。套管鉆進(jìn)時(shí)，由于旋轉(zhuǎn)，外壁受到磨損，其外防腐層容易脫落。內(nèi)壁受到鉆井液的沖刷，內(nèi)防腐層也受到?jīng)_蝕。一是要求用于鉆井的套管，做好內(nèi)外涂層防腐；二是鉆井中采用低轉(zhuǎn)速小鉆壓鉆進(jìn)，有利于減少套管外壁的磨損，三是采用增大鉆頭水眼尺寸，降低管內(nèi)泵壓，減少鉆井液對(duì)套管內(nèi)壁的沖蝕。3.3鉆井參數(shù)控制
鉆壓控制在10-30KN。一是有利于防止套管彎曲引起井斜；二是有利于減少套管扭矩，防止鉆進(jìn)過程中出現(xiàn)套管事故。
轉(zhuǎn)速控制壓60-120r/min。其優(yōu)點(diǎn)是：①減少套管柱扭矩；②低轉(zhuǎn)速鉆進(jìn)，有利于減輕套管柱外壁與井壁之間的磨損。
總泵壓控制在6-7MPa以內(nèi)。一是減少鉆井液對(duì)套管柱內(nèi)壁沖蝕；二是減少對(duì)回壓凡爾的沖蝕磨損。
3.4完井工藝過程控制
鉆頭上部、套管柱底部安裝回壓凡爾，有利于固井施工后能實(shí)施敞壓侯凝。完鉆后要處理好鉆井液的粘切性能，并充分循環(huán)洗井，為提高固井質(zhì)量做好準(zhǔn)備。固井施工采用壓塞碰壓固井，碰壓后試壓，并盡可能敞壓侯凝。如果敞不住壓，可實(shí)施蹩壓侯凝，所蹩壓力為最大替壓三分之一左右，并分別在3小時(shí)后放掉50%，8小時(shí)后放盡。
4結(jié)論與建議
4.1套管鉆井在大慶地區(qū)目前適用于700米以內(nèi)，且地層穩(wěn)定區(qū)域。
4.2由于受到井斜的影響，套管鉆井井深受到限制。如何擴(kuò)大套管鉆井深度需要在鉆壓、轉(zhuǎn)速、鉆頭選型、施工工藝等各方面進(jìn)一步優(yōu)化。
4.3套管防腐與耐沖蝕問題還有待進(jìn)一步解決。
【關(guān)鍵詞】石油井下增壓鉆井 新技術(shù) 提速
1 前言
隨著汽車企業(yè)的發(fā)展，我國(guó)石油資源無限制地被開采出來，在地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單的地域石油已經(jīng)接近枯竭，石油勘探開采逐漸轉(zhuǎn)向復(fù)雜地層區(qū)域。復(fù)雜地層的深井難以鉆打，所以速度慢，鉆井成本也很高。在這種情況下，必須使用鉆井新技術(shù)打制復(fù)雜地層的深井，提升鉆井速度。
2 技術(shù)
高壓噴射鉆井按照增壓的方式主要分為地面增壓和井下增壓兩種技術(shù)。與地面增壓技術(shù)相較而言，井下增壓技術(shù)簡(jiǎn)單易行。井下增壓提速技術(shù)，是利用螺桿馬達(dá)和柱塞泵增加井下鉆井液的壓力和動(dòng)力，使鉆井液從高壓噴嘴射出，輔助井下鉆頭利用高壓快速穿透堅(jiān)硬的巖石層，提高了復(fù)雜地層鉆井一倍以上的效率井下增壓鉆井技術(shù)包括射流增壓、螺桿增壓和減震增壓三種技術(shù)。
2.1 螺桿增壓鉆井
井下螺桿增壓技術(shù)，利用成熟設(shè)計(jì)的螺桿鉆和柱塞泵噴射高壓液體穿透巖層來鉆制比較深的油井。井下螺桿增壓裝置使用螺桿的長(zhǎng)度在10m以上，常規(guī)螺桿鉆在裝置的頂部，底部改裝的轉(zhuǎn)換接頭與增壓器連接，使螺桿鉆成為井下增壓裝置的動(dòng)力結(jié)構(gòu)。增壓裝置的動(dòng)力來源于常螺桿鉆下部的動(dòng)力換向機(jī)構(gòu)，動(dòng)力換向機(jī)構(gòu)的底部安裝了增壓柱塞泵，動(dòng)力換向機(jī)構(gòu)中的下?lián)懿孢M(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)直接帶動(dòng)柱塞泵做柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將導(dǎo)管中3%-5%的鉆井液注入柱塞泵，柱塞泵增加鉆井壓力，高壓鉆井液經(jīng)過超高壓流道到達(dá)鉆頭噴嘴，高壓鉆井液噴出鉆頭噴嘴形成高壓噴射注穿透切割巖層。
螺桿增壓鉆井裝置的井下增壓器具有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和良好的壓力控制能力，所以增加的液壓具有良好的穩(wěn)定性。出于這個(gè)優(yōu)點(diǎn)，井下螺桿增壓技術(shù)使用于中國(guó)的大型油田的石油開采和井口試驗(yàn)，并且取得了可觀的鉆井速度和巨大的成功。
在油氣開采方面，復(fù)雜的地層結(jié)構(gòu)始終是制約鉆井的一大因素，所以井下螺桿增壓裝置得鉆井速度還是受到影響，使用于鉆制出于不同地層的深井，提速的程度也會(huì)不同。再則，由于研發(fā)技術(shù)上的先進(jìn)性，井下螺桿增壓的裝置和技術(shù)適應(yīng)于中硬地層和堅(jiān)硬地層的油氣井鉆制提升鉆井的速度特別明顯。由于軟地層機(jī)械鉆制深井的技術(shù)和速度比較高，井下螺桿增壓的裝置和技術(shù)用于軟地層的深井鉆制的提速效果并不明顯，投入使用的意義不大，所以，井下螺桿增壓的裝置和技術(shù)并不適用于鉆制軟地層深井。
2.2 減震增壓鉆井
井下減震增壓鉆井的工作不使用鉆井液水力能量，而是以井底鉆頭規(guī)律性的橫、縱向振動(dòng)帶動(dòng)增壓裝置做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，增加部分鉆井液的內(nèi)部壓力形成鉆頭噴嘴的噴射高壓液注穿透切割巖層。井下減震增壓鉆井裝置井底鉆頭增加了橫向振動(dòng)，從而減少了縱向振動(dòng)，減少增壓器筒內(nèi)部的縱向磨損損壞鉆頭，以及減少了橫縱向運(yùn)動(dòng)的震動(dòng)，起到了保護(hù)鉆頭的作用。
井底鉆頭縱向振動(dòng)帶動(dòng)連接軸運(yùn)轉(zhuǎn)最終帶動(dòng)柱塞做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，與頂部鉆鋌連接的增壓器柱塞外筒相對(duì)靜止，使增壓器內(nèi)部產(chǎn)生液體負(fù)壓，部分鉆井液被抽動(dòng)到達(dá)增壓缸內(nèi)，同時(shí)鉆頭向下縱向振動(dòng)時(shí)帶動(dòng)柱塞向下運(yùn)動(dòng)，增加缸內(nèi)鉆井液的液面壓力。井下減震增壓鉆井裝置的高壓鉆井液形成高壓噴射注的原理和過程，與井底螺桿增壓鉆井技術(shù)一致。
井下減震增壓鉆井裝置由于研發(fā)技術(shù)方向上的問題，具有一定的局限性，其動(dòng)力來源于井下鉆頭的縱向振動(dòng)，產(chǎn)生高壓液體射流穩(wěn)定性差，因而不適用于鉆制定向油氣井和水平油氣井。即使如此，井下減震增壓鉆井技術(shù)就減震和增壓兩項(xiàng)優(yōu)越的功能也具有較高的先進(jìn)性和較強(qiáng)實(shí)用性，特別使用于堅(jiān)硬巖層的深井鉆打。井下減震增壓鉆井技術(shù)已使用于現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)勝利油田三口油氣井，在大大地提升了鉆井的速效的基礎(chǔ)上，有效地抑制了井底磚頭往復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)的震動(dòng)，具有很好的減震作用。
2.3 射流增壓鉆井
射流式井下增壓裝置在設(shè)計(jì)上和原理上與其他兩種井下增壓裝置都有所不同，在裝置設(shè)計(jì)上，射流式井下增壓裝置鉆頭底部有上下兩級(jí)增壓裝置，通過上下兩級(jí)增壓裝置不斷改變高壓射流的方向增加鉆井液的液壓。在原理上，射流式井下增壓裝置的節(jié)流元件將鉆井液節(jié)流壓降，使兩級(jí)增壓缸做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，形成高壓液體射流。
射流式井下增壓裝置增壓的工作過程，由射流原件產(chǎn)生節(jié)流壓降，節(jié)流壓降經(jīng)過流道分別流向增壓裝置兩個(gè)活塞缸上，增壓缸由于壓降的驅(qū)動(dòng)就會(huì)帶動(dòng)活塞做向下運(yùn)動(dòng)，以增加鉆井液井下的壓力，形成高壓液體射流。增壓裝置的節(jié)流壓降，低壓流道會(huì)關(guān)閉，部分鉆井液通過射流原件直接流入增壓缸，推動(dòng)活塞做上移運(yùn)動(dòng)活塞，吸入更多的鉆井液完成增加液壓復(fù)位過程。
射流式井下增壓的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，工作性能穩(wěn)定可靠，充分利用鉆井液的在壓降和增壓兩個(gè)過程換的能量，大大提高了機(jī)械鉆井的速率。射流式井下增壓技術(shù)已用于吐哈油田的油井深鉆，使機(jī)械鉆提速30%以上。
3 結(jié)語
提高鉆井的速度是油氣開發(fā)企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益的重要手段，以降低鉆井的成本投入的目標(biāo)引進(jìn)高新深井鉆井技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。螺桿增壓鉆井、減震增壓鉆井、射流增壓鉆井三種井下增壓鉆井技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用，提高了復(fù)雜地層石油深井的鉆制速度，降低了油氣開發(fā)企業(yè)的鉆井成本的投入，奠定了新時(shí)代鉆井技術(shù)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
[1] 燕愛文.宗凱.井下螺桿增壓提速裝置關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)[J].石油礦場(chǎng)機(jī)械，2012，41（3）：1215-1216
[關(guān)鍵詞]反循環(huán)；氣舉；雙壁鉆桿
中圖分類號(hào)：P6341 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）02-0093-01
一、概述
1.正循環(huán)鉆井：鉆井液經(jīng)鉆井泵注入鉆具內(nèi)水眼，流經(jīng)鉆頭清洗井底，攜帶巖屑后從環(huán)空返出地面，返出的鉆井液通過地面處理設(shè)備的處理，再次進(jìn)入循環(huán)，形成連續(xù)的鉆井過程；反循環(huán)鉆井：與正循環(huán)相反。
2.反循環(huán)鉆井的優(yōu)勢(shì)
正循環(huán)鉆井中出現(xiàn)的問題：鉆井液流動(dòng)的環(huán)空壓耗對(duì)地層直接產(chǎn)生正壓力，當(dāng)鉆遇漏層時(shí)，循環(huán)壓耗加劇了鉆井液的漏失。在鉆大直徑的井眼時(shí)，由于排量的限制和環(huán)空體積太大，造成鉆井液環(huán)空流速低，攜巖困難，機(jī)械鉆速慢，鉆井效率低等問題。當(dāng)大直徑井眼存在漏層時(shí)，此類問題更加突出，在采用正循環(huán)方法鉆井極為困難。反循環(huán)鉆井方法可以克服上述缺點(diǎn)，提高復(fù)雜斷層鉆井效率。
二、工藝特點(diǎn)及用途
不同方法的反循環(huán)鉆井技術(shù)具有不同的工藝特點(diǎn)和用途，泵吸反循環(huán)鉆井主要用于較淺水井的鉆探，一般能鉆進(jìn)100m左右，但易受水龍頭、鉆具密封條件的限制，密封失效后無法正常鉆進(jìn)。氣舉反循環(huán)鉆井技術(shù)主要應(yīng)用于水井、水文地質(zhì)鉆孔、大口徑工程施工孔的鉆井，可解決井漏和大口徑井眼的攜沙問題。雙壁鉆具空氣反循環(huán)鉆井主要應(yīng)用于低壓、低滲、裂縫油氣藏的開發(fā)，可避免鉆井流體、鉆屑、泵脈沖對(duì)暴露儲(chǔ)層的損害。從反循環(huán)原理上分，主要分為氣舉反循環(huán)和空氣反循環(huán)鉆井，即一種為以壓差建立反循環(huán)，一種為靠壓力建立反循環(huán)。
1.氣舉反循環(huán)鉆井技術(shù)
1）工藝原理
氣舉反循環(huán)鉆井是將壓縮空氣通過氣水龍頭后其它注氣接頭，注入雙層鉆具內(nèi)管與外管的環(huán)空，氣體流到雙層鉆桿底部，經(jīng)混合器處噴入內(nèi)管，形成無數(shù)的小氣泡，氣泡一面沿內(nèi)管迅速上升，一面同時(shí)膨脹，由于壓縮空氣不斷進(jìn)入鉆井液，在混合器上部形成低密度的混合液，而鉆桿外的鉆井液密度大，環(huán)空鉆井液進(jìn)入鉆具內(nèi)水眼，形成反循環(huán)流動(dòng)，并把井底巖屑連續(xù)不斷的帶出地表，排入沉砂池。沉淀后的泥漿再注入井眼內(nèi)，經(jīng)井底進(jìn)入鉆桿內(nèi)補(bǔ)充循環(huán)液的空間，如此不斷循環(huán)形成連續(xù)鉆進(jìn)過程。
2）優(yōu)點(diǎn)及用途
（1）反循環(huán)時(shí)消除了環(huán)空壓耗，應(yīng)用于低壓、低滲油藏，可以在井底形成負(fù)壓，有利于發(fā)現(xiàn)、保護(hù)油氣藏。
（2）氣舉反循環(huán)鉆井時(shí)，鉆頭處的鉆井液對(duì)井底產(chǎn)生抽汲作用，巖屑被及時(shí)帶走，不會(huì)出現(xiàn)壓持效應(yīng)，在漏層鉆井時(shí)，可減少巖屑重復(fù)破碎、能提高機(jī)械鉆速，增加鉆井效率。
（3）可減少或消除鉆井液的漏失，節(jié)約大量鉆井液材料消耗。能過鉆穿因漏失無法穿過的層位，鉆達(dá)目的層。
（4）采用氣舉反循環(huán)鉆井時(shí)，鉆井泵的作用只是往環(huán)空灌鉆液，泵負(fù)荷大大減小，泵使用壽命增長(zhǎng)。
（5）可采用正循環(huán)、反循環(huán)兩種方法壓井，井控靈活。
反循環(huán)壓井方法是從環(huán)空泵入泥漿將井內(nèi)溢流替入鉆桿，由鉆桿內(nèi)上升到井口，在阻流器控制鉆桿出口回壓下排除油氣溢流并進(jìn)行壓井。
2.空氣反循環(huán)鉆井技術(shù)
1）工藝原理
空氣反循環(huán)鉆井技術(shù)是將壓縮空氣注入上壁鉆具內(nèi)管和外管的間隙，流至鉆頭后，攜帶巖屑通過內(nèi)管返出地面，為防止起下鉆和接單根時(shí)天然氣溢出鉆臺(tái)，在鉆具內(nèi)裝有井下防噴裝置，井口安裝旋轉(zhuǎn)防噴器，可在井口密封鉆具與井眼的環(huán)空。地面安裝壓井分流裝置，與導(dǎo)流管線連接，可將巖屑導(dǎo)流至沉砂池，在導(dǎo)流關(guān)出口處點(diǎn)燃一火把，當(dāng)鉆遇天然氣目的層時(shí)，排出的可燃?xì)怏w將被燃燒。在硬地層鉆井時(shí)可采用貫通式氣動(dòng)潛孔錘，以避免巖屑經(jīng)過潛孔錘外筒時(shí)對(duì)儲(chǔ)層的損害。
2）優(yōu)點(diǎn)及用途
（1）所需氣量小，可節(jié)約注氣設(shè)備投入。空氣反循環(huán)鉆井時(shí)，巖屑從鉆具內(nèi)眼返出，在大直徑井眼鉆井時(shí)，由于內(nèi)眼截面積遠(yuǎn)小于環(huán)空截面積，與正循環(huán)空氣鉆井相比，達(dá)到攜巖返速所需空氣量小，配套的空壓機(jī)及增壓機(jī)數(shù)量少，可節(jié)約基金投入。
（2）巖樣不受污染、代表性強(qiáng)。由于巖屑和鉆井流體通過鉆柱內(nèi)循環(huán)至地面，巖樣遲到時(shí)間短，避免了常規(guī)鉆井中巖屑和鉆井流體通過鉆具和井眼間環(huán)空循環(huán)時(shí)，巖樣易損失和受污染的情況。
（3）能避免鉆進(jìn)是對(duì)儲(chǔ)層的損害。反循環(huán)鉆進(jìn)時(shí)，地層不再受循環(huán)鉆井流體（鉆井液或空氣）、鉆屑、泵脈沖的壓力損害，可最大限度的保護(hù)儲(chǔ)層，特別適用于低壓、低滲儲(chǔ)層的鉆井。
三、國(guó)內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀
反循環(huán)鉆井技術(shù)在水井、大口徑工程施工井中應(yīng)用較廣，近年來氣舉反循環(huán)鉆井技術(shù)已在地質(zhì)、冶金、建設(shè)、水利、煤田和軍工等系統(tǒng)推廣應(yīng)用。采用此方法達(dá)到的最大井深是2470.88m，最大井徑是3.2m。在復(fù)雜地層鉆進(jìn)綜合效率是正循環(huán)鉆進(jìn)的3―6倍；水晶的洗井時(shí)間縮短1/2；出水量增大1/3。
華北石油管理局鉆井院從2001年底開始反循環(huán)鉆井技術(shù)研究，主要目的是解決井漏問題和保護(hù)油氣層，已開展了反循環(huán)鉆井技術(shù)調(diào)研，氣舉反循環(huán)鉆井設(shè)備配套等研究?jī)?nèi)容，進(jìn)行了2口井氣舉反循環(huán)鉆井先導(dǎo)試驗(yàn)，獲得重要突破。 初步形成了反循環(huán)鉆井施工工藝，實(shí)現(xiàn)了流程設(shè)計(jì)改造、反循環(huán)鉆進(jìn)、攜帶巖屑、鉆井液脫氣等重要突破。
四、存在問題和前景展望
反循環(huán)鉆井試驗(yàn)雖取得了一定成果，但仍有一些問題需進(jìn)一步深化研究。
（1）加強(qiáng)反循環(huán)鉆井和注氣參數(shù)匹配的理論研究。雙壁鉆具下入深度、注氣量、注氣壓力、鉆井液性能等參數(shù)的優(yōu)選匹配應(yīng)在理論方面加強(qiáng)研究。
（2）加強(qiáng)地層適應(yīng)性研究。針對(duì)不同地層特性，研制不同類型的反循環(huán)鉆用鉆頭和施工措施，增強(qiáng)鉆頭對(duì)地層的適應(yīng)性。
全國(guó)低壓儲(chǔ)層油田占70%以上，且大多數(shù)油田已進(jìn)入開發(fā)后期，地層壓力衰竭嚴(yán)重，對(duì)低壓油氣藏的保護(hù)開采和解決井漏問題顯得尤為重要。反循環(huán)鉆井技術(shù)可為解決井漏問題和低壓易漏油氣藏的勘探開發(fā)提供一種嶄新方法，將在油氣鉆探領(lǐng)域逐步發(fā)揮重要作用。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:金平1井;鉆井技術(shù)位垂比;井身軌跡;鉆具組合
中圖分類號(hào):TE246文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-2374(2009)10-0046-02
一、金平1井概況
金平1井是油田一口重點(diǎn)預(yù)探井,位于山東省淄博市桓臺(tái)縣袁文村北2km處,位于濟(jì)陽(yáng)坳陷東營(yíng)凹陷金家-柳橋緩坡構(gòu)造帶中部,設(shè)計(jì)井斜深1914.71m,垂深574.45m。實(shí)際完鉆斜深2128m,垂深583.90m,三開水平段長(zhǎng)1353.30m,水平位移1636.43m,位垂比2.803:1,該井位垂比達(dá)到2.803:1,創(chuàng)造了油田淺層水平井垂深最淺、水平段最長(zhǎng)、位垂比最大三項(xiàng)油田新紀(jì)錄,創(chuàng)出了全國(guó)陸上超大位移水平井位垂比新紀(jì)錄。該井通過采取優(yōu)化鉆具組合、優(yōu)選鉆井參數(shù)、微調(diào)勤調(diào)等措施合理控制井眼軌跡,采用短起下鉆、短起和長(zhǎng)起鉆相結(jié)合、分段循環(huán)等手段,配合高頻震動(dòng)篩和離心機(jī),及時(shí)清除鉆井液中的劣質(zhì)固相,及時(shí)清除井壁巖屑床,采用乳化防塌鉆井液體系,合理調(diào)整鉆井液性能,保障了鉆井液攜巖、性能良好,在施工過程中采用及時(shí)倒換鉆具,改善鉆具的受力狀況,合理使用鉆具防磨接頭,防止技術(shù)套管提前破損等一系列有效措施,確保了這口高難度水平探井的順利施工。
二、施工中主要技術(shù)難點(diǎn)
1.大井眼淺層定向,水平位移大,設(shè)計(jì)完鉆垂深淺,設(shè)計(jì)最大井斜達(dá)91.17°,井身軌跡難于控制。
2.位垂比大,水平段長(zhǎng),且垂深較淺,攜砂困難,易發(fā)生卡鉆事故。
3.水平段鉆遇多個(gè)紅泥巖夾層,縮徑,鉆井液性能難于維持。
4.水平段長(zhǎng),電測(cè)困難。
三、鉆井技術(shù)措施
(一)工程技術(shù)措施
1.工具的選擇。該井在二開346.1mm井眼330m處定向。二開設(shè)計(jì)完鉆斜井深770.47m,垂深607m,其造斜率高達(dá)21°/100m。同時(shí),由于大尺寸三牙輪鉆頭型號(hào)的可選范圍較小,僅有SKG124銑齒鉆頭供選擇,上部地層松軟,銑齒鉆頭井徑擴(kuò)大率相對(duì)較大,定向較為困難。通過選用φ244mm、扶正塊φ308mm、1.5°的單彎螺桿鉆具來彌補(bǔ)銑齒鉆頭在松軟地層因井徑擴(kuò)大率大而造斜難的難點(diǎn),滿足了井身軌跡的要求。
2.鉆進(jìn)參數(shù)的優(yōu)選。在定向鉆進(jìn)開始,為了達(dá)到設(shè)計(jì)造斜率,在參數(shù)的選擇上通過優(yōu)選排量,來保證造斜率,同時(shí)滿足清潔井底的要求。優(yōu)選鉆壓、轉(zhuǎn)速保證井徑的規(guī)則和造斜率。在該井鉆進(jìn)時(shí),排量60l/s、鉆壓80KN、轉(zhuǎn)速100r/min、泵壓最高8MPa。
3.輔助技術(shù)措施。每鉆進(jìn)完3根鉆桿進(jìn)行一次劃眼。通過正、倒劃眼,及時(shí)的修正了井壁和清除了附著在井壁上的巖屑,從而保證了井眼的規(guī)則和清潔。同時(shí),根據(jù)巖屑床的形成規(guī)律,即井斜在50°至80°時(shí)易形成巖屑床,且不穩(wěn)定易下滑堆積,為防止因巖屑床而卡鉆事故的發(fā)生,在鉆進(jìn)至660m,井斜達(dá)70°時(shí),通過短程起下鉆破除巖屑床,保證井眼清潔。在二開完鉆后,通過短程起下鉆和下入常規(guī)鉆具組合通井,清潔井眼,保證電測(cè)和下套管安全、順利,以及固井施工的安全和固井質(zhì)量。
4.水平段施工技術(shù)。(1)鉆具組合。由于水平段長(zhǎng),垂深淺,在鉆進(jìn)時(shí)托壓嚴(yán)重,同時(shí)為了防止卡鉆事故地發(fā)生,在鉆具選擇和組合上盡量簡(jiǎn)化。鉆具組合:φ241.3mm鉆頭+φ197mm螺桿鉆具+配合接頭+回壓凡爾+定向接頭+φ127mm無磁承壓鉆桿+MWD儀器無磁短節(jié)+φ127mm鉆桿+φ127mm加重鉆桿。(2)鉆井參數(shù)優(yōu)選。針對(duì)水平段長(zhǎng),軌跡控制困難和攜沙困難等情況,在鉆頭的選用上,通過結(jié)合地層巖性特點(diǎn),仔細(xì)對(duì)比牙輪鉆頭和PDC鉆頭的優(yōu)缺點(diǎn),決定選用適合軟地層的金屬密封三牙輪鑲齒鉆頭,附屬特征為寬齒、保徑,即LHJ517GK。為了巖屑及時(shí)的被鉆井液帶出,保證井眼清潔,又能保證螺桿鉆具和MWD儀器最優(yōu)的運(yùn)行環(huán)境,采用了較大排量,即40l/s。在復(fù)合鉆進(jìn)時(shí)控制轉(zhuǎn)速為50r/min,以保證井身軌跡的平滑。由于排量和鉆井液性能(嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)執(zhí)行)確定了,對(duì)于水利參數(shù)的調(diào)節(jié)只有通過鉆頭水眼的大小來控制,選裝了三只18mm大水眼(該MWD儀器最優(yōu)工作泵壓為12MPa至14MPa),泵壓控制在13MPa左右。
(二)鉆井液技術(shù)措施
1.一開井段。該井段為疏松粘土和流沙層,地層可鉆性好,易坍塌。鉆井液配漿開鉆,密度1.05～1.10g/cm3,鉆進(jìn)期間采用低濃度聚合物膠液進(jìn)行維護(hù),使鉆井液粘度維持在40～45s,完鉆后加入0.5%的xc,循環(huán)30分鐘后將鉆井液粘度提至60s以上,順利下入表層套管。
2.二開井段。將一開鉆井液用1.5%的膠液沖稀,用純堿消除水泥塞污染后,進(jìn)行二開鉆進(jìn)。用濃度0.3%～0.5%聚合物膠液維護(hù),用以抑制地層造漿,有利于銨鹽調(diào)節(jié)鉆井液流型。采用大排量,低粘切鉆進(jìn),起鉆前加入2%～3%防塌降失水劑,轉(zhuǎn)化為聚合物防塌鉆井液。(1)定向段。本井段以防塌為主,逐步加入2%～3%聚合醇、3%～5%降濾失劑、5%～7%白油等,逐步將聚合物防塌鉆井液轉(zhuǎn)化為防塌鉆井液。(2)斜井段。隨井深增加,井斜增大,及時(shí)補(bǔ)充劑的加量,二開結(jié)束提高粘切,充分循環(huán)。下套管前加入2%的固體劑,確保套管順利下入。
3.三開井段。調(diào)整二開鉆井液,控制粘度40s左右,進(jìn)行三開鉆進(jìn)。鉆進(jìn)30m以后,逐步補(bǔ)充防塌劑、降失水劑,嚴(yán)格控制失水在5ml以內(nèi);隨著水平段增加,逐步提高白油含量至10%左右,進(jìn)一步提高鉆井液的性。本井段在鉆進(jìn)過程中鉆遇多段紫紅色泥巖,造漿及縮徑嚴(yán)重,再者機(jī)械鉆速快,給鉆井液處理帶來很大難度。采用高濃度聚合物抑制造漿,充分利用固控設(shè)備清除有害固相,同時(shí)工程配合以每鉆進(jìn)2柱鉆桿起10柱,再鉆進(jìn)2柱鉆桿起至技術(shù)套管內(nèi)的技術(shù)措施,有效地凈化了井眼,及時(shí)清除巖屑床。隨著水平段的增加,問題顯得更加突出,鉆井液保持聚合純劑含量3%,提高白油含量10%～15%,控制系數(shù)小于0.06。
(三)完井電測(cè)技術(shù)措施
該井完井電測(cè)采用水平井測(cè)井工藝。為了保證儀器下入的安全順利和電纜對(duì)接的成功率,在完鉆后下入常規(guī)鉆具組合通井,分段循環(huán)處理鉆井液,然后由井底分段起鉆循環(huán)至技術(shù)套管內(nèi)100m,最后下鉆干通至井底起鉆。該井完井電測(cè)電纜對(duì)接一次成功,且一次性測(cè)至1980m。
四、結(jié)論
1.井身軌跡的控制。直井段要直,斜井段和水平段防止“狗腿角”的出現(xiàn),保證井身軌跡的平滑。
2.鉆具組合要科學(xué)。采用倒置鉆具結(jié)構(gòu)可以解決大井斜、大位移井鉆進(jìn)過程中的托壓難點(diǎn)。
3.加強(qiáng)過程監(jiān)控,及時(shí)采取措施,預(yù)防事故的發(fā)生。該井施工過程中,通過及時(shí)短起下、實(shí)時(shí)對(duì)比分析巖性和調(diào)整維護(hù)鉆井液性能等措施,解決了井眼清潔、井壁穩(wěn)定、性和紅泥巖的縮徑等難題。
4.充分利用頂驅(qū)設(shè)備的優(yōu)點(diǎn),保障鉆井施工的安全順利進(jìn)行。頂驅(qū)能在任何高度位置建立循環(huán),活動(dòng)鉆具,從而最大限度的降低了事故的發(fā)生率。
【關(guān)鍵詞】 液動(dòng)沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù) 石油鉆井 應(yīng)用
要使我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平得到進(jìn)一步提升，就要為石油化工企業(yè)提供充足的石油能源，滿足其生產(chǎn)需求，只有這樣才能保證經(jīng)濟(jì)的循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)與發(fā)展。現(xiàn)如今我國(guó)已面臨石油能源短缺的想象，主要是由于我國(guó)石油資源分布不均且開采難度大，而液動(dòng)沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)的應(yīng)用正好解決了這一難題，是石油鉆井的重要手段。
1 液動(dòng)沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)應(yīng)用原理
液動(dòng)沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)是一種用于石油開采的新技術(shù)，它摒棄了傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)鉆井的陳規(guī)方法，而是吸收傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)的基礎(chǔ)上加以創(chuàng)新，形成一種全新的鉆井技術(shù)。傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)在石油鉆井施工中不僅需要浪費(fèi)大量的人力物力，而且其機(jī)械設(shè)備承載力較差，無法進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間大規(guī)模的鉆井施工，對(duì)石油鉆井的發(fā)展具有一定的局限性，而液動(dòng)沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)的出現(xiàn)適應(yīng)了石油鉆井的要求。
該技術(shù)所運(yùn)用的機(jī)械設(shè)備內(nèi)部增加了一個(gè)沖擊器，大大增強(qiáng)了鉆井機(jī)械設(shè)備的承載力，其內(nèi)部強(qiáng)大的承受力主要是由鉆井液的能量推動(dòng)內(nèi)部活塞沖錘進(jìn)行上下運(yùn)動(dòng)，從而不斷撞擊機(jī)械鉆頭，這就是液動(dòng)沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)在石油鉆井施工中的應(yīng)用原理。該技術(shù)之所以會(huì)有強(qiáng)大的承載力，是因?yàn)闄C(jī)械鉆頭本身就有較強(qiáng)的動(dòng)力，再加之沖擊器所產(chǎn)生的強(qiáng)大沖擊力，其在施工時(shí)就整個(gè)設(shè)備所產(chǎn)生的能力全部聚集于鉆頭，從而使其更快更好的擊碎堅(jiān)硬的巖石。液動(dòng)沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)在石油鉆井施工的應(yīng)用，不僅能夠快速的擊碎巖石，還能夠保證巖石的質(zhì)量，可以說它的應(yīng)用與完善，對(duì)石油鉆井施工具有重要意義。
2 液動(dòng)沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)在石油鉆井施工中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
液動(dòng)沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)在是由鉆井施工中的廣泛應(yīng)用，是由其本身的性質(zhì)決定的，該技術(shù)的特點(diǎn)及創(chuàng)新符合石油鉆井施工的要求，其承載力較強(qiáng)，且具有強(qiáng)大的沖擊力，將其運(yùn)用到石油鉆井施工中，保質(zhì)保量，是石油化工產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的重要工具，以下是筆者就液動(dòng)沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)在石油鉆井施工中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了總結(jié)與闡述。
2.1 液動(dòng)沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)性能較好，具有一定的耐磨性
液動(dòng)沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)與傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)相比，其最為顯著的優(yōu)勢(shì)就是其工作性能較好，具有較強(qiáng)的耐磨性。實(shí)際石油鉆井施工地點(diǎn)中所要開采的石油能源基本上都在一些巖石地區(qū)，其井底巖石不僅較為堅(jiān)硬，而且其內(nèi)部分布較為不均勻，這對(duì)于石油鉆井勘探工作的開展具有一定高的難度，但是自液動(dòng)沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)出現(xiàn)后，這些問題便不復(fù)存在了，它的應(yīng)用成功的克服了這一施工難題。因?yàn)橐簞?dòng)沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井機(jī)械設(shè)備其內(nèi)部有一個(gè)強(qiáng)大的沖擊器，其在工作時(shí)所產(chǎn)生的強(qiáng)大沖擊力能夠輕而易舉的擊碎巖石，對(duì)于井底中的不規(guī)則巖石，可以運(yùn)用該技術(shù)設(shè)備中的向下作用力，當(dāng)巖石由于受力產(chǎn)生松動(dòng)時(shí)不僅可以很好的壓制住它的破壞力，還能夠?qū)ζ溥M(jìn)一步用力，從而達(dá)到擊碎巖石的目的。
在擊碎巖石以后，該液動(dòng)沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井機(jī)械設(shè)備的作用力就會(huì)逐漸減少其作用力，在這一狀況下處于其兩側(cè)的剪切體就開始發(fā)揮一定的作用力，將機(jī)械鉆頭周邊的已經(jīng)擊碎的巖石進(jìn)行進(jìn)一步的修正，排除一些無用的巖石，確保巖石開采的質(zhì)量，將最終開采的巖石綜合存儲(chǔ)起來，形成完整的巖石破碎坑。運(yùn)用液動(dòng)沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)可以將機(jī)械設(shè)備中的作用力全部聚集在鉆頭，在擊碎巖石時(shí)形成一股強(qiáng)大的沖擊力，很好的擊碎巖石。液動(dòng)沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)在石油鉆井施工中的應(yīng)用，使整個(gè)巖石開采變得十分簡(jiǎn)易，大大提高了石油鉆井施工人員的工作效率。
2.2 液動(dòng)沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)沖擊力及承載力較強(qiáng)
傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)現(xiàn)今已經(jīng)被淘汰，原因在于其在石油鉆井中所能夠發(fā)揮的作用力較小，只能擊碎一些較小的巖石，對(duì)于一些大的且不規(guī)則的巖石塊，它是束手無策的，這一狀況會(huì)大大降低石油開采的工作力度，不能為石油化工企業(yè)生產(chǎn)提供充足資源，而液動(dòng)沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)則不同，它內(nèi)部有一個(gè)沖擊器，是專門為石油鉆井施工提供充足的沖擊力，當(dāng)開采施工中遇到一些堅(jiān)硬且不均勻的巖石層，其能夠產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力，并能將強(qiáng)大的壓力傳送給巖石，從而擊碎巖石，在擊碎巖石之時(shí)該巖石會(huì)出現(xiàn)一定的坍塌，若是傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)鉆井設(shè)備在此情況下極易被巖石坍塌所損壞，但是液動(dòng)沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井設(shè)備有較強(qiáng)的承載力，能夠承受一定的壓力及破壞力。
隨著石油鉆井勘探工作對(duì)井底巖石層的不斷深入，液動(dòng)沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)在石油開采中對(duì)擊碎巖石的利用率也會(huì)隨之增加，當(dāng)機(jī)械鉆頭不斷向井底巖石層轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，井底巖石會(huì)受到一定的軸向壓力，在這種狀況下井底巖石會(huì)受到機(jī)械鉆頭的高頻沖擊，在高頻沖擊的作用力下，巖石被擊碎就顯得輕而易舉了。 液動(dòng)沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)的這一工作原理是由于預(yù)加靜載改善了鉆井機(jī)械設(shè)備中沖擊力的傳遞條件，使液動(dòng)沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井設(shè)備中所散發(fā)的沖擊力與壓力能夠得到有效利用。
總而言之，液動(dòng)沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)不僅繼承了傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)鉆井設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)，還根據(jù)石油鉆井施工的需要進(jìn)行了創(chuàng)新，大大降低了石油鉆井勘探工作中的開采難度，輕而易舉解決了不規(guī)則堅(jiān)硬巖石所帶來的壓力及阻力，它是旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)的一大突破，在石油鉆井種發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用。
3 結(jié)語
將液動(dòng)沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)廣泛應(yīng)用于石油鉆井中，該設(shè)備內(nèi)部的沖擊器在鉆井工作開展中能夠釋放強(qiáng)大的沖擊力，快速擊碎巖石，該技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠快速擊碎巖石，還能夠?qū)λ鶕羲榈膸r石進(jìn)行修正與排除，從而得到質(zhì)地良好的巖石材料，在此期間，它不僅縮短了石油鉆井的工期，還在一定程度上節(jié)約了成本，推動(dòng)了我國(guó)石油業(yè)的合理化進(jìn)程。
參考文獻(xiàn)：
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【關(guān)鍵詞】鉆井工程；廢棄鉆井液；處理
廢棄鉆井液是鉆井工程作業(yè)過程中產(chǎn)生的井場(chǎng)廢棄混合物，其溶液中含有大量不易降解、不同毒性的污染物，若不能采取有效技術(shù)進(jìn)行無害化處理，會(huì)對(duì)周圍的地下水、地表、土壤等造成嚴(yán)重污染，且直接威脅到人體健康。廢棄鉆井液無害化處理已經(jīng)成為石油勘探開發(fā)企業(yè)必須重點(diǎn)考慮的問題。因此，加強(qiáng)有關(guān)鉆井工程廢棄鉆井液處理技術(shù)的研究，對(duì)于提高廢棄鉆井液處理質(zhì)量、改善企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
1 廢棄鉆井液成分分析及影響
鉆井液是石油、天然氣鉆井工程中的重要材料，其具有避免井壁塌陷、平衡地層壓力、和冷卻鉆具、攜帶懸浮鉆屑等功能。然而隨著現(xiàn)代鉆井規(guī)模和深度的擴(kuò)大，鉆井工程中逐漸加大各類鉆井液添加劑的使用，使得鉆井液廢棄物的成分越來越復(fù)雜。
1.1 廢棄鉆井液污染物成分分析
利用水平振蕩法提取適量廢棄鉆井液浸出液，檢測(cè)其硫含量、COD、總鉻、PH等指標(biāo)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)樣品液呈堿性，其硫含量、COD、和油含量等都超出了標(biāo)準(zhǔn)值，說明其內(nèi)部污染物含量較高，必須采用適當(dāng)技術(shù)進(jìn)行處理，否則會(huì)造成環(huán)境污染。
1.2 廢棄鉆井液理化性能分析
按照規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的水、油混合體系含水率對(duì)廢棄鉆井液的含水率進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定完成后運(yùn)用索氏提取法對(duì)溶液中的含油率進(jìn)行測(cè)定，然后將剩余的有機(jī)揮發(fā)性雜質(zhì)和砂精心洗滌、過濾、烘干等，最后對(duì)個(gè)含量進(jìn)行稱重分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)含水率達(dá)到50.8%，含油率達(dá)到4.5%，含泥量達(dá)到37.6%，其他揮發(fā)性物質(zhì)達(dá)到7.1%。
1.3 廢棄鉆井液對(duì)環(huán)境的影響
廢棄鉆井液對(duì)環(huán)境的影響主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）其堆放容易造成各種重金屬侵入到土壤中，對(duì)微生物的繁殖和植物的生長(zhǎng)產(chǎn)生不利影響，另外當(dāng)植物吸收集中后會(huì)威脅到人和動(dòng)物的健康；（2）容易污染地下水和地表水資源；（3）其降解后的產(chǎn)物和各種添加劑會(huì)危害飛禽和水生動(dòng)物等的生長(zhǎng)；（4）其含有堿、鹽物質(zhì)容易造成土壤板結(jié)，阻礙植物正常生長(zhǎng)發(fā)育，引起土壤反耕困難，不利于耕地的保護(hù)。
2 廢棄鉆井液處理技術(shù)
2.1 固化處理技術(shù)
2.1.1 減水劑固化處理廢泥漿
在含固率比較高的廢棄鉆井液中添加適量的減水劑，可以使浸出液的COD值降低、廢泥漿固結(jié)物的抗壓強(qiáng)度得到不同程度的提升。大部分的減水劑都屬于陰離子表面活性劑，其摻加到廢泥漿后，在水泥顆粒表面會(huì)聚集大量憎水基團(tuán)，而親水基團(tuán)會(huì)流向水溶液，形成多分子或單分子形式的吸附膜。當(dāng)減水劑在水泥顆粒表面聚集時(shí)，會(huì)讓顆粒帶有大量電荷，因?yàn)殡娦猿饬Φ挠绊懀粌H會(huì)使得水-水泥體系能夠保持較為平衡的懸浮狀態(tài)，還會(huì)讓水泥的絮凝狀結(jié)構(gòu)出現(xiàn)解體分離，讓游離的水從結(jié)構(gòu)中排除，以此提高鉆井液流動(dòng)性能。
2.1.2 水泥基固化
水泥基固化是指根據(jù)水泥的水硬膠凝和水合性能處理廢棄鉆井液的方法。水泥在加水發(fā)生水化后會(huì)構(gòu)造成具有一定硬度的水泥石塊，由此將分散的固化添加材料組合到石塊結(jié)構(gòu)中。在水與硅酸鹽化合物進(jìn)行融合后，會(huì)形成一種具有膨脹性能的硅酸鈣水合凝膠。當(dāng)凝膠繼續(xù)加水膨脹后會(huì)形成由水合產(chǎn)物和硅酸膠纖維構(gòu)成的水泥基體。這種方法在處理含有各種重金屬的泥漿時(shí)比較適用。當(dāng)前水泥基固化處理中主要采用的是普通硅酸鹽水泥，同時(shí)為了減少?gòu)U物的遺漏損失和提高固化強(qiáng)度會(huì)摻加適量添加劑。
2.2 固液分離技術(shù)
2.2.1 固液分離設(shè)備
目前采用的主要固液分離設(shè)備主要有帶式壓濾機(jī)、圓筒型壓濾機(jī)和全自動(dòng)板框式壓濾機(jī)三種：
（1）帶式壓濾機(jī)：帶式壓濾機(jī)是把漿料輸送到雙層網(wǎng)袋中，利用擠壓脫水輥的剪切和擠壓作用對(duì)廢棄鉆井液進(jìn)行固液分離。此種設(shè)備對(duì)于污泥含固量要求不高，能夠確保設(shè)備持續(xù)運(yùn)行而不出現(xiàn)堵塞，同時(shí)可以改善前端濃縮池等預(yù)處理的技術(shù)范圍。作為廢棄鉆井液處理中的重要組成部分，此方法具有膠體物去除率高、技術(shù)處理簡(jiǎn)單方便等優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)是絮凝效果相對(duì)較低、需用大量凝聚劑和絮凝劑、設(shè)備成本較高、分離的污水需要進(jìn)一步處理才能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。此種方法的主要技術(shù)關(guān)鍵是選用恰當(dāng)?shù)幕炷齽┦箯U棄液進(jìn)行脫穩(wěn)。該種設(shè)備在濾罐、污水沉降罐等產(chǎn)生的膠體多、含水高、含固量低的污泥處理中比較適用。
（2）圓筒型壓濾機(jī)：圓筒型壓濾機(jī)主要是在設(shè)備中心軸上安置兩個(gè)空心同心圓筒構(gòu)成，外圓筒含有可膨脹薄膜，內(nèi)圓筒含有過濾布。此種工藝的主要邏輯是：通過設(shè)計(jì)構(gòu)成活塞式過濾表面，使?jié){料順利進(jìn)入到圓筒內(nèi)的環(huán)形裝置；對(duì)漿料進(jìn)行過濾，使其在內(nèi)筒表面構(gòu)造出濾餅，在濾餅阻力或厚度達(dá)到設(shè)定值時(shí)過濾程序停止，在薄膜處形成液壓；在緊縮薄膜帶動(dòng)下沖洗水進(jìn)入到環(huán)形裝置，膨脹薄膜由于受到?jīng)_洗水的外壓力會(huì)作用到濾餅上，此時(shí)會(huì)將母液進(jìn)行替換；在操作完成時(shí)先打開外殼抽出內(nèi)圓筒，然后用壓縮空氣對(duì)濾餅進(jìn)行沖洗。
（3）全自動(dòng)板框式壓濾機(jī)：全自動(dòng)板框式壓濾機(jī)是一種具有高精度和高性能的固液分離裝置。設(shè)備中中添加了濾餅自動(dòng)脫落裝置、濾餅排出裝置、濾布自動(dòng)洗凈裝置和濾餅排出裝置，采用了高性能的耐腐蝕輕型聚丙烯樹脂作為濾板材料。
2.2.2 固液分離預(yù)處理
固液分離技術(shù)是固化前的預(yù)處理技術(shù)，其工藝流程高效快捷，操作方便。該技術(shù)主要包括絮凝和脫穩(wěn)兩項(xiàng)內(nèi)容。
（1）絮凝：絮凝技術(shù)比較常用的有造粒絮凝技術(shù)和新型絮凝劑兩種。第一，造粒絮凝技術(shù)，其主要借鑒了電廠沖灰廢水、生活污水、煤氣洗滌廢水等具有較低濁度的廢液處理技術(shù)。造粒絮凝技術(shù)的主要工作原理是使顆粒進(jìn)行隨機(jī)的碰撞合并，并通過動(dòng)力平衡條件和物理化學(xué)條件的控制使絮凝構(gòu)造形態(tài)和顆粒的合并規(guī)律發(fā)生改變，即是讓濕式密實(shí)彈丸絮體在液相介質(zhì)中直接形成。此種方式形成的絮體顆粒空隙含水量較高，粒徑較大。第二，新型絮凝劑，其主要利用兩性高分子絮凝劑、水溶性高分子支化聚合物絮凝劑、聚醚性高分子絮凝劑等絮凝劑。相比原有的絮凝劑，新型絮凝劑具有更好的脫水性能。兩性高分子絮凝劑同時(shí)具有陰陽(yáng)離子基團(tuán)的特性，能夠在任意的酸堿條件下對(duì)含有不同電荷的污染物進(jìn)行處理。水溶性高分子支化聚合物絮凝劑能夠在同樣用量的條件下達(dá)到更高的脫水效果。聚醚性高分子絮凝劑具有較高的電荷密度、優(yōu)良的熱穩(wěn)定性和較低的毒性，其主要用于有機(jī)廢液的處理。
（2）脫穩(wěn)：通常條件下，很難通過物理方法來破壞廢棄物體的穩(wěn)定狀態(tài)，且使用時(shí)分離效果并不高。而使用化學(xué)破膠法能夠?qū)崿F(xiàn)廢棄物體的脫穩(wěn)。其主要工作原理是將膠體的穩(wěn)定因素進(jìn)行一一瓦解，然后運(yùn)用不穩(wěn)定因素加速顆粒之間的布朗運(yùn)動(dòng)和范德華引力，從而讓膠體顆粒體積增大形成沉淀。
3 結(jié)束語
廢棄鉆井液處理是鉆井工程中必須要考慮的問題，其處理效果關(guān)系著鉆井工程的整體質(zhì)量。因此，相關(guān)技術(shù)人員要加強(qiáng)對(duì)廢棄鉆井液成分和理化性能的分析，積極學(xué)習(xí)先進(jìn)處理技術(shù)和方法，以不斷提高廢棄鉆井液處理技術(shù)水平和能力。
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關(guān)鍵詞：鉆井 新技術(shù) 連續(xù)油管 水基鉆井液 套管鉆井
石油鉆井技術(shù)不僅關(guān)系到油田勘探開發(fā)的速度和效益，還會(huì)對(duì)石油資源的開發(fā)利用水平產(chǎn)生重要影響。只有不斷的探究和應(yīng)用石油鉆井新技術(shù)和新工藝，才能不斷的提高石油資源的開發(fā)利用水平。本文將通過對(duì)石油資源鉆井開采的幾種新技術(shù)進(jìn)行闡述，力求在鉆井新技術(shù)的應(yīng)用和研究方面提供有益的探索。
一、石油鉆井技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題
1、石油鉆井技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
隨著我國(guó)石油資源開發(fā)力度的不斷加大，我國(guó)石油鉆井技術(shù)也有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，從過去僅僅是為油井的鉆井開發(fā)提供技術(shù)支持，延伸到現(xiàn)在可以為油氣資源的勘探、開采、污染控制等方面提供全方位的技術(shù)支撐。傳統(tǒng)的鉆井技術(shù)主要目的是提高石油油井鉆井速度、降低石油鉆井的成本，而現(xiàn)在的鉆井新技術(shù)主要針對(duì)的是將提高油井鉆井的質(zhì)量和安全性，從而為油田帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。現(xiàn)代化的石油鉆井新技術(shù)，包括連續(xù)油管鉆井技術(shù)、優(yōu)快鉆井技術(shù)、水基鉆井液技術(shù)和套管鉆井技術(shù)等，對(duì)于提高石油鉆井的質(zhì)量和速度、降低鉆井成本起到了很大的作用。但是，現(xiàn)有的鉆井新技術(shù)依然難以滿足日益增長(zhǎng)的石油鉆井需要，需要我們繼續(xù)強(qiáng)化對(duì)鉆井新技術(shù)的探究和應(yīng)用。
2、當(dāng)前石油鉆井技術(shù)存在的問題
當(dāng)前，我國(guó)石油鉆井技術(shù)發(fā)展面臨的主要問題就是應(yīng)對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件的能力不足，具體而言，由于我國(guó)幅員遼闊，各地的油氣資源所處地質(zhì)環(huán)境大不相同。東部大部分油氣田，特別是深層油田鉆井面臨的主要問題就是地質(zhì)條件復(fù)雜、油井內(nèi)部壓力層系多、溫度高等難題；西部和南部的油田，需要應(yīng)對(duì)超深井鉆探、斜度大的地質(zhì)鉆探、地層壓力復(fù)雜等難題；而海外油田主要是面臨著資料不全、情況不熟悉的勘探難題。
面對(duì)復(fù)雜的地質(zhì)勘探條件和油田鉆井開發(fā)提出的新要求，石油鉆井技術(shù)需要積極探索科技創(chuàng)新和科研攻關(guān)方向的重點(diǎn)，在石油鉆井關(guān)鍵技術(shù)和優(yōu)勢(shì)技術(shù)上尋求突破，在石油鉆井新工藝、鉆井儀器和設(shè)備、新型鉆井液等方面開展有扎實(shí)有效的科研攻關(guān)，并將科研成果盡快轉(zhuǎn)化成為現(xiàn)實(shí)技術(shù)助推石油鉆井技術(shù)水平的提高。
二、石油鉆井開采及污染控制新技術(shù)
隨著石油鉆井技術(shù)要求的不斷提高，鉆井新技術(shù)也不斷涌現(xiàn)，其中，連續(xù)油管鉆井技術(shù)、水基鉆井液鉆井技術(shù)和套管鉆井技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用的比較廣泛。
1、連續(xù)油管鉆井技術(shù)
連續(xù)油管鉆井技術(shù)涵蓋多種分支技術(shù)，包括油田小井眼鉆井技術(shù)、欠平衡油井鉆井技術(shù)、大位移鉆井技術(shù)、多側(cè)向鉆井技術(shù)和短半徑鉆井技術(shù)等，連續(xù)油管鉆井技術(shù)中的水平井鉆井技術(shù)和短半徑鉆井技術(shù)特別適合稠油油藏的開采利用，可以有效的防止油井邊水出現(xiàn)水竄危害和油井底水推進(jìn)，從而有利于提高單井的石油產(chǎn)量和油氣資源采收率。整體而言，連續(xù)油管鉆井技術(shù)特別適合于小井眼、短半徑、欠平衡油井的鉆井開采，可以應(yīng)對(duì)復(fù)雜的地質(zhì)條件，一般具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：對(duì)于油井中低壓易漏失層的鉆探，可以進(jìn)行有效的負(fù)壓鉆井，從而增加石油鉆井的成功率，提高油氣資源采收率；對(duì)油井中易塌陷地層進(jìn)行鉆探，可以綜合利用氮?dú)忏@井、油基洗井液鉆井等技術(shù)手段為鉆井安全提供充分的保證；對(duì)于油井地質(zhì)條件特別復(fù)雜的情況，連續(xù)油管鉆井技術(shù)可以解決傳統(tǒng)的鉆井技術(shù)開采費(fèi)用高、開采危險(xiǎn)性強(qiáng)和生產(chǎn)工藝復(fù)雜的缺點(diǎn)，充分利用小井眼、短半徑等鉆井開采技術(shù)手段對(duì)復(fù)雜地層進(jìn)行有效規(guī)避，從而將鉆頭安全的導(dǎo)入油層，在降低開采風(fēng)險(xiǎn)和成本的同時(shí)，大幅度的提高了開采的經(jīng)濟(jì)效益；對(duì)于已經(jīng)開采的油田老井，可以方便、快捷、安全的進(jìn)行加深鉆井。
2、水基鉆井液鉆井技術(shù)
水基鉆井液鉆井技術(shù)可以通過非酸化的屏蔽手段暫時(shí)封堵保護(hù)油氣資源儲(chǔ)層，同時(shí)，水基鉆井液成膜后可以對(duì)油井井壁進(jìn)行保護(hù)，從而維持油井井壁的安全和穩(wěn)定。運(yùn)用該技術(shù)的核心要求就是要最大限度的減少鉆井液中的有害固相含量，通過改變鉆井液的處理劑抑制性，達(dá)到使鉆井液中含有的固相顆粒粒度大小與油氣資源儲(chǔ)層的縫隙大小相吻合，從而有效地對(duì)縫隙進(jìn)行封堵。運(yùn)用該鉆井技術(shù)可以在開采中防止對(duì)油層的損害，同時(shí)，還能區(qū)別對(duì)待油井油層與頁(yè)巖之間的交互層和同一油井中不同壓力層段，從而最大限度的提高石油開采的成功率。此外，在鉆井過程中還可以通過利用氣體或者是泡沫等流體作為鉆井液實(shí)施鉆井，這種技術(shù)不僅可以保護(hù)油氣資源儲(chǔ)層不受損壞，還可以有效地降低石油鉆井開采對(duì)周邊的環(huán)境造成的污染。
3、套管鉆井技術(shù)
套管鉆井技術(shù)運(yùn)用鉆井套管代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鉆柱，通過套管向鉆井鉆頭提供水力等能量，可以實(shí)現(xiàn)鉆具與套管的分離，在卸下鉆井鉆具組合時(shí)不需要起下套管，在進(jìn)行鉆井操作時(shí)由領(lǐng)眼鉆頭先鉆出領(lǐng)眼，隨后運(yùn)用張合式擴(kuò)孔器對(duì)領(lǐng)眼進(jìn)行擴(kuò)孔，把領(lǐng)眼擴(kuò)大成為井眼。特別是在定向油井的鉆井中，多種組合的井下鉆井工具可以同時(shí)推進(jìn)，大大提高了鉆井效率。套管鉆井技術(shù)需要特制鉆機(jī)，在鉆井過程中通過頂驅(qū)來旋轉(zhuǎn)套管，從而達(dá)到造斜率比常規(guī)鉆井技術(shù)和工具高的鉆井效果。它具有以下優(yōu)點(diǎn)：鉆井和下套管能夠同時(shí)進(jìn)行，從而大大的提高了鉆井效率；不用鉆桿和鉆鋌等鉆井工具，也不用下鉆作業(yè)，在節(jié)省鉆井成本的同時(shí)，提高了鉆井的安全性和可操作性，加快了鉆井速度。
三、結(jié)論
目前，隨著石油資源開采力度的不斷加大，石油鉆井新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，但是，面對(duì)我國(guó)油氣田復(fù)雜的地質(zhì)狀況等特點(diǎn)，現(xiàn)有的鉆井技術(shù)難以滿足鉆井行業(yè)提出的新要求，這就需要我們對(duì)鉆井新技術(shù)進(jìn)行深入的研究。本文通過對(duì)連續(xù)油管鉆井技術(shù)、水基鉆井液鉆井技術(shù)和套管鉆井技術(shù)等鉆井新技術(shù)進(jìn)行闡述，對(duì)推動(dòng)我國(guó)石油鉆井技術(shù)更上新臺(tái)階提供了有益的探討。
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【關(guān)鍵詞】旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向 鉆井技術(shù) 偏心穩(wěn)定器 工具系統(tǒng)研制 鉆井試驗(yàn) 穩(wěn)定運(yùn)行 軌跡控制精度 實(shí)用化
油氣田勘探和開發(fā)過程中，人們對(duì)于鉆井的井眼軌跡提出了很多新的要求，特別是水平井技術(shù)、大位移鉆井技術(shù)、薄油層鉆水平井的技術(shù)、水平分支井技術(shù)，這些技術(shù)要求鉆井工具去滿足越來越復(fù)雜的地層條件，同時(shí)還要為了暴露更多的儲(chǔ)層，以期獲得更大的產(chǎn)能。因此提出了越來越復(fù)雜的井眼軌跡要求。同時(shí)為了能提高鉆井效率、降低昂貴的鉆井成本和減少鉆井井下作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生了，它的出現(xiàn)立刻在鉆井作業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，20世紀(jì)90年代以來，以BakerHughes的AutoTrak系統(tǒng)、Schelumberger公司的PowerDrive系統(tǒng)、Hullibuton公司的Geopilot系統(tǒng)為代表的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)，給井眼軌跡的測(cè)量到控制掀起了一場(chǎng)革命，同時(shí)也在技術(shù)上和商業(yè)上展開了激烈的競(jìng)爭(zhēng)。
圍繞著旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)，我國(guó)自“九五”以來就開始了研究，并且在國(guó)家“十五”期間研制出旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向的原理樣機(jī)，在此基礎(chǔ)上，“十一五”期間我們又開展了旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)工程化的研究，并且“十一五”期間在3個(gè)關(guān)鍵技術(shù)方面取得了重大突破：①?gòu)木鹿ぞ邷y(cè)控原理到方法上取得了突破；②在定位總成的平臺(tái)穩(wěn)定性和控制方法上取得了突破；③在偏心穩(wěn)定器的造斜能力上從原理到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上取得突破。并且，該技術(shù)和工具在現(xiàn)場(chǎng)入井進(jìn)行了鉆井的實(shí)鉆檢驗(yàn)，取得了很好的效果，為掌握旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井關(guān)鍵技術(shù)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
1 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具系統(tǒng)總體方案
目前，改進(jìn)的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)兩大功能：測(cè)量和軌跡控制。我們?cè)凇笆濉逼陂g的MWD井眼參數(shù)測(cè)量的基礎(chǔ)上，在測(cè)量工具單元上增加了環(huán)空壓力測(cè)量、鉆井鉆壓和扭矩等參數(shù)的測(cè)量，這些測(cè)量的單元數(shù)據(jù)經(jīng)過信號(hào)的通道來實(shí)現(xiàn)井下和地面的連通。
另一個(gè)重要的單元就是可控偏心穩(wěn)定器，它是井眼軌跡參數(shù)控制的工具，目前用的是鉆井液液壓推動(dòng)偏心穩(wěn)定器翼肋的伸縮，以此來達(dá)到改變井斜和定位的目的。連接這兩個(gè)單元的信息通道采用RS232總線連接，由地面計(jì)算機(jī)和編碼解碼器接收井下數(shù)據(jù)和下達(dá)控制工具指令，一方面實(shí)現(xiàn)井下上傳的數(shù)據(jù)解碼還原成井下地層參數(shù)測(cè)量數(shù)據(jù)（LWD）、井眼參數(shù)測(cè)量數(shù)據(jù)（MWD）、環(huán)空壓力以及工程參數(shù)測(cè)量數(shù)據(jù)；另一方面地面發(fā)出的井眼軌跡控制指令編碼也是通過數(shù)據(jù)總線傳達(dá)給井下工具，由井下工具執(zhí)行地面的指令實(shí)施軌跡控制和導(dǎo)向。井下―地面數(shù)據(jù)流方案（圖1）。
2 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具系統(tǒng)構(gòu)成
旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具系統(tǒng)井下部分的主要結(jié)構(gòu)主要由偏心穩(wěn)定器的翼肋總成及傳動(dòng)部分、定位總成等5大部分構(gòu)成（圖2）。
3 結(jié)束語
旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)研究經(jīng)過了國(guó)家“十一五”期間的技術(shù)攻關(guān)與試驗(yàn)，在偏心穩(wěn)定器的研制、工程參數(shù)測(cè)量、MWD和LWD信號(hào)傳輸方面都取得了很大的進(jìn)展，特別是針對(duì)目前旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井的關(guān)鍵技術(shù)取得了突破。
（1）旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)了地層參數(shù)測(cè)量、工程參數(shù)測(cè)量、定向井井眼軌跡測(cè)量和控制與信號(hào)脈沖反饋及收發(fā)等4個(gè)功能，研制的成果在油氣田現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用完全達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。
（2）目前旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的造斜能力已達(dá)到設(shè)計(jì)要求，但造斜能力與鉆井參數(shù)的關(guān)系也十分密切，偏心穩(wěn)定器的造斜能力受到了地層特性的影響，這是在工具使用中要注意的問題。
（3）旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向的關(guān)鍵技術(shù)之一的偏心穩(wěn)定器設(shè)計(jì)方案合理、結(jié)構(gòu)與原理可行，現(xiàn)場(chǎng)單井試驗(yàn)最長(zhǎng)時(shí)間只有24h，需要更多的試驗(yàn)檢驗(yàn)其持久性和可靠性。
（4）渤海油田完善的實(shí)驗(yàn)井為旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具的功能測(cè)試發(fā)揮了重要作用，配備完備的工程化實(shí)驗(yàn)手段和設(shè)備是我們開展技術(shù)攻關(guān)、將科研成果轉(zhuǎn)化為工程化的裝備和工具不可缺少的重要手段。
（5）我國(guó)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)的研發(fā)已經(jīng)走過了十多年的歷史，在基本原理的研究、原理樣機(jī)和工程樣機(jī)的研制過程中掌握了一批核心技術(shù)，在油氣田現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中又進(jìn)一步完善了旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)的功能和實(shí)際操作的可靠性，同時(shí)還培養(yǎng)和鍛煉了一批科研隊(duì)伍和人才，我們還要繼續(xù)努力，在理論和實(shí)際結(jié)合上推動(dòng)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】石油 鉆井 自動(dòng)化 應(yīng)用
傳統(tǒng)的石油開采存在著產(chǎn)量低、開采難、成本高以及設(shè)備少的缺陷，為了擺脫傳統(tǒng)鉆井工藝的不足，同時(shí)滿足人們對(duì)于各類資源，尤其是石油資源的需求，企業(yè)要在生產(chǎn)中通過引進(jìn)國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)從而在有效地降低了企業(yè)生產(chǎn)成本的同時(shí)也顯著地提升原油產(chǎn)品的質(zhì)量。
1 傳統(tǒng)石油鉆井的缺陷
中國(guó)作為石油資源大國(guó)，同時(shí)也使石油資源的消耗大國(guó)。但是從實(shí)際開采水平來看，無論是在開采工藝、技術(shù)水平還是生產(chǎn)產(chǎn)量上均存在一定的缺陷。其主要缺陷可以概括為以下幾點(diǎn)：
（1）成本高。石油開采中的需要高額的成本投入，同時(shí)石油鉆井行業(yè)的特征導(dǎo)致成本一般難以及時(shí)收回。加之油井的日常維護(hù)方面需要投入大量的資金，為此導(dǎo)致企業(yè)的最終獲得利益較之預(yù)期目標(biāo)存在較大的差別。
（2）開采難。早期石油開采技術(shù)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，同時(shí)采油鉆井技術(shù)也不夠熟練，從而加大了開采難度。
（3）產(chǎn)量低。傳統(tǒng)石油鉆井由于缺乏先進(jìn)的勘探技術(shù)，生產(chǎn)工藝低下、油井定位準(zhǔn)確度低或者是原先指定的生產(chǎn)工藝難以有效的保證實(shí)施等問題，導(dǎo)致開采期間的原油產(chǎn)量不達(dá)標(biāo)。
此外傳統(tǒng)石油鉆井設(shè)備少，面對(duì)巖石層堅(jiān)硬地區(qū)無法有效的開采，限制了生產(chǎn)的連續(xù)進(jìn)行。
2 勘測(cè)智能化技術(shù)的應(yīng)用
進(jìn)行石油鉆井的前提是通過運(yùn)用靈活的各項(xiàng)技術(shù)，從而對(duì)檢測(cè)到具有原油資源區(qū)域的有效開采。目前隨著鉆井設(shè)備的研發(fā)以及國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究的深入，鉆井技術(shù)逐漸趨于自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)了借助于現(xiàn)代先進(jìn)設(shè)備進(jìn)行油井的準(zhǔn)確勘測(cè)及定位。其中智能化勘測(cè)技術(shù)是石油鉆井自動(dòng)化的核心技術(shù)，其運(yùn)用情況如下文簡(jiǎn)述：
（1）快速定位。對(duì)于勘測(cè)到的某區(qū)的原油資源，借助于快速定位技術(shù)可以在對(duì)油井的準(zhǔn)確位置進(jìn)行快速定位，從而為后期石油鉆井創(chuàng)造了極為有利的條件。快速定位技術(shù)綜合運(yùn)用了GIS以及GPS等現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)，從而最大化的節(jié)約了勘測(cè)人員所需的分析時(shí)間。
（2）全面勘測(cè)。通過智能化勘測(cè)技術(shù)，石油公司可以對(duì)某一區(qū)域進(jìn)行較為全面的勘查，從而準(zhǔn)確的確定這一區(qū)域是否存在可供開發(fā)以及利用的原油資源。目前我國(guó)掌握的電子感應(yīng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于地下200m以內(nèi)的物質(zhì)的探測(cè)，從而根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及結(jié)構(gòu)分析對(duì)油井進(jìn)行布置。
（3）數(shù)據(jù)分析。數(shù)據(jù)分析主要負(fù)責(zé)對(duì)所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合化的處理，例如油井存量以及油井深度等指標(biāo)。這一智能化勘查技術(shù)可以通過對(duì)數(shù)據(jù)的全面分析，同時(shí)結(jié)合前期勘查得到的數(shù)據(jù)對(duì)油井進(jìn)行更為纖細(xì)而準(zhǔn)確地判斷。例如根據(jù)地下巖層的厚度以及硬度可以得到油井的深度，從而可以推測(cè)油井開采深度。
3 存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)應(yīng)用
通過運(yùn)用計(jì)算機(jī)平臺(tái)可以對(duì)收集到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，尤其是借助于存儲(chǔ)虛擬計(jì)算機(jī)技術(shù)更是極大的推進(jìn)了石油鉆井自動(dòng)化進(jìn)程。
（1）復(fù)合分層技術(shù)。復(fù)合分層技術(shù)通過將不同分層所得到的數(shù)據(jù)予以整合，從而建立起豐富的數(shù)據(jù)庫(kù)。這里的分層指的是將獲得的數(shù)據(jù)庫(kù)資源經(jīng)過合理的劃分運(yùn)用到不同的方面。基于計(jì)算機(jī)平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)復(fù)合分層技術(shù)對(duì)油井相關(guān)資料數(shù)據(jù)的自動(dòng)化處理，從而獲得提升鉆井操作的準(zhǔn)確性。
（2）容錯(cuò)能力技術(shù)。當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)受到外部干擾時(shí)就會(huì)危及數(shù)據(jù)信息的安全性，而借助于容錯(cuò)技術(shù)就可以有效地避免計(jì)算機(jī)的單點(diǎn)故障，實(shí)現(xiàn)對(duì)于重要數(shù)據(jù)的備份及存儲(chǔ)，從而保證了數(shù)據(jù)的安全性。
（3）動(dòng)態(tài)擴(kuò)展技術(shù)。動(dòng)態(tài)擴(kuò)展技術(shù)主要針對(duì)于系統(tǒng)存儲(chǔ)空間而言，借助于不斷地放大空間的方式來優(yōu)化計(jì)算機(jī)資源運(yùn)用控制。這一應(yīng)用系統(tǒng)需要技術(shù)人員對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理，從而在需要使用時(shí)及時(shí)調(diào)控系統(tǒng)。
4 調(diào)控自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用
基于計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)以及通信技術(shù)的調(diào)控自動(dòng)化技術(shù)可以顯著地提升石油鉆井自動(dòng)化水平，從而有效提升石油鉆井質(zhì)量。企業(yè)要綜合數(shù)據(jù)分析結(jié)果對(duì)人力、物力以及財(cái)力進(jìn)行自動(dòng)化調(diào)配，從而維持鉆井施工秩序。
（1）邏輯表達(dá)技術(shù)。邏輯表達(dá)技術(shù)是存儲(chǔ)虛擬化的前提，在運(yùn)行存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)后要使用到邏輯表達(dá)，從而有力的促進(jìn)數(shù)據(jù)信息的調(diào)控。借助于這一技術(shù)可以對(duì)鉆井多項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)分析、處理，從而為制定鉆井方案提供參考。
（2）自動(dòng)操作技術(shù)。自動(dòng)操作技術(shù)主要應(yīng)用于鉆井設(shè)備的自動(dòng)化操作，石油企業(yè)可以基于無線通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以及信息技術(shù)等搭建自動(dòng)化調(diào)控平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。例如通過計(jì)算機(jī)可以對(duì)制定的鉆井工藝進(jìn)行分析模擬，從而及時(shí)的發(fā)現(xiàn)其中存在的錯(cuò)誤并進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整。
（3）信息傳遞技術(shù)。信息傳遞主要負(fù)責(zé)將井下勘測(cè)數(shù)據(jù)技術(shù)準(zhǔn)確的傳遞到控制中心，從而引導(dǎo)控制人員控制油井的深度。這一技術(shù)不僅滿足了用戶對(duì)于數(shù)據(jù)信息的共享，同時(shí)也保證了鉆井自動(dòng)化操作的持續(xù)性。
5 結(jié)束語
石油鉆井作為生產(chǎn)原油的重要而有效的方法，為了更快的實(shí)現(xiàn)鉆井自動(dòng)化以及保證出產(chǎn)原油的質(zhì)量，企業(yè)要綜合考慮鉆井現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)狀況制定科學(xué)有效的鉆井方案。同時(shí)在石油鉆井過程中要積極地采用先進(jìn)技術(shù)，首先實(shí)現(xiàn)操作的自動(dòng)化，然后一步步實(shí)現(xiàn)原油開采過程的智能化以及一體化，從而保證生產(chǎn)效率及原油資源的高質(zhì)量開采利用。未來的鉆進(jìn)必將要實(shí)現(xiàn)鉆井信息共享、遠(yuǎn)程造作功能、鉆井全過程智能化控制，從而完善石油鉆井自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
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[關(guān)鍵詞] 海油陸采鉆井 大位移探井 井眼凈化 井壁穩(wěn)定 潤(rùn)減摩滑
1.地質(zhì)工程概況
該井鉆遇地層為平原組，明化鎮(zhèn)組和館陶組，地層特點(diǎn)是泥巖很軟，易分散、造漿、膨脹縮徑；砂巖層易擴(kuò)徑和縮徑。實(shí)鉆工程簡(jiǎn)況如表1。
2.主要技術(shù)難點(diǎn)及原因分析
2.1穩(wěn)定井壁
1）鑒于該區(qū)塊地質(zhì)地層特點(diǎn)，井壁穩(wěn)定是該井的一大技術(shù)難點(diǎn)，原因是地層壓實(shí)度低，鉆井液及其濾液易侵入地層，泥巖易吸水膨脹，砂巖疏松、滲透性好，極易導(dǎo)致井徑縮小或擴(kuò)大。
2）鉆井液流變參數(shù)不良，過度沖蝕井壁，致使井眼縮徑或垮塌。
2.2凈化井眼
1）由于地層成巖性差，分散性強(qiáng)，鉆速快，導(dǎo)致固相污染鉆井液，形成劣質(zhì)虛厚泥餅。
2）井斜角大于60°，位移比較大，巖屑易向下井壁沉積形成巖屑床。
3）鉆具因重力作用靠向下井壁，窄環(huán)空處鉆井液流速小，不易單用環(huán)空流速?zèng)_蝕凈化井眼；
2.3控制摩阻
1）該井是大位移斜井，鉆具貼靠在上下井壁，摩阻摩扭自然很大。因是探井，不允許使用原油等有熒光的材料。
2）鉆井液用水礦化度較高，易形成虛厚泥餅，使鉆具與井壁接觸面積及黏結(jié)力增大。
3.技術(shù)對(duì)策
3.1優(yōu)化鉆井液體系設(shè)計(jì)
根據(jù)墾東油田地層特點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，結(jié)合理論分析與室內(nèi)試驗(yàn)，組配聚銨醇鉆井液體系。
（1）體系特點(diǎn)：適于淺層鉆井，對(duì)易水化分散巖層有較好抑制防塌作用，易獲得較規(guī)則井眼和較高鉆速，在鉆井液用水礦化度較高環(huán)境下，仍能控制較好流動(dòng)性和濾失造壁性。
（2）主處理劑：
①“聚”：水解聚丙烯酰胺PHP是體系的抑制包被劑，抑制泥巖、鉆屑水化分散；
②“銨”：雙聚銨鹽處理劑LD-304是體系的粘度、切力調(diào)節(jié)劑和降失水劑；
③“醇”：聚合醇防塌劑WJH增強(qiáng)鉆井液的性，降低鉆井液和泥餅?zāi)Σ料禂?shù)；
④高分子抗溫抗鹽降濾失劑LD-302、抗鹽抗高溫防塌降失水劑KFT作為主要防塌降濾失劑，對(duì)高礦化度水適應(yīng)性好，利于獲得較好的泥餅。
（3）體系配方優(yōu)化：5%膨潤(rùn)土+（0.2%～0.3%）PHP+（0.5%～1.0%）LD-304+1.5%LD-302+2.0%KFT+（3%～5.0%）WJH+輔劑
（4）體系性能評(píng)價(jià)
1＃常用聚合物混油鉆井液配方：
5%膨潤(rùn)土+0.2%PHP+1.0%FTJN+1.5%LD-302+2.0%KFT+10%原油+0.4%SN-1+輔劑
2＃聚銨醇防塌鉆井液配方：
5%膨潤(rùn)土+0.2%PHP+1.0%LD-304+1.5%LD-302+2.0%KFT+3%WJH+輔劑
從表2、表3、表4看出：聚銨醇鉆井液較以往常用聚合物混油鉆井液抑制性強(qiáng)、抗鹽性好，并且有良好的性能。
3.2井眼凈化措施
1）適當(dāng)提高鉆井泵排量，使鉆井液環(huán)空返速大于0.92m/s。紊流條件下，可抑制巖屑床的形成。
2）優(yōu)化鉆井液性能參數(shù)。地層巖屑分散比較細(xì)，流變參數(shù)Φ3＝3～6即可滿足懸浮巖屑要求，抑制巖屑床的形成；控制漏斗粘度30～45s，可對(duì)井壁產(chǎn)生較好的清洗效果。
3）通過短程起下鉆等措施，分段循環(huán)清除著床巖屑。
4） 強(qiáng)化固控設(shè)備配置。振動(dòng)篩除砂器雙離心機(jī)，篩布120目以上，離心機(jī)處理速率大于2×60m3/h。
3.3穩(wěn)定井壁措施
1）強(qiáng)化鉆井液抑制性。保持PHP有效含量達(dá)0.2%～0.5%。
2）控制合適的濾失量。一般情況下，鉆井液失水量可適當(dāng)放寬在20mL左右；油層前100m或摩阻大于18t時(shí)，要及時(shí)控制鉆井液濾失量小于5mL。
3） 保持鉆井中抑制包被劑PHP含量充足，控制較低的分散劑加量。
3.4減摩防卡措施
1）保證劑的有效含量：WJH劑總含量3%左右；摩阻較大而不易控制時(shí)，配合使用BHGR，含量不小于2%。
2）完井作業(yè)中，電測(cè)及下套管前用含固體劑2%的鉆井液封閉斜井段。
4.鉆井實(shí)施效果
墾東斜412井鉆井過程中，使用聚銨醇鉆井液體系，該體系具有良好的抑制性和穩(wěn)定性，粘附系數(shù)小于0.05，摩阻系數(shù)小于0.1，使全井最高鉆具上提摩阻小于20t。保障全井施工順利，沒有出現(xiàn)井下任何復(fù)雜，鉆井周期11d4h，平均機(jī)械鉆速31.12m/h。明顯高于臨井使用其他泥漿體系的鉆井速度，表現(xiàn)在井壁穩(wěn)定、井徑規(guī)則。
5.總結(jié)與認(rèn)識(shí)
1）使用聚銨醇防塌鉆井液是提高墾東淺層定向井鉆井施工速度，保障井下安全的重要因素。
2）根據(jù)松軟地層的巖性特點(diǎn)，系統(tǒng)的推行穩(wěn)定井壁，凈化井眼，防卡等一系列針對(duì)大位移井的措施，是順利完成該井的關(guān)鍵因素。
參考文獻(xiàn)：
[1]鄢捷年. 鉆井液工藝學(xué)[M]. 山東東營(yíng)：石油大學(xué)出版社, 2003.11.
作者簡(jiǎn)介：
關(guān)鍵詞：微小井眼 鉆井技術(shù) 應(yīng)用前景
微小井眼鉆井技術(shù)是指井眼直徑小于88.9毫米的鉆井技術(shù)，是最近在國(guó)內(nèi)外迅速崛起的一種鉆井前沿高端技術(shù)，它具有安全環(huán)保、效率高、成本低等特點(diǎn)。由于其具有鉆井井眼微小的特點(diǎn)，因此在采用新的地震測(cè)試技術(shù)的時(shí)候，可以使得鉆井更加自動(dòng)化，需要的設(shè)備減少，縮短非生產(chǎn)時(shí)間，減低成本的同時(shí)提高效率，而且在微小井眼鉆井技術(shù)過程中，產(chǎn)生更少的固液體廢棄物，對(duì)環(huán)境的污染降低到了最低的程度。微小井眼鉆井技術(shù)的使用范圍很廣，各種鉆井技術(shù)和敏感的地質(zhì)環(huán)境的作業(yè)中都可以應(yīng)用該技術(shù)。
一、微小井眼鉆井技術(shù)的特點(diǎn)
從技術(shù)優(yōu)勢(shì)上看，微小井眼鉆井技術(shù)相比較于傳統(tǒng)的鉆井方式，采用了全新的連續(xù)油管鉆井技術(shù)，這不僅可以減少下鉆時(shí)對(duì)環(huán)境造成的污染，還更重要的是，連續(xù)的油管鉆井技術(shù)，使得停鉆的次數(shù)大大減少，這樣就減少了鉆井作業(yè)的時(shí)間和成本，提高了作業(yè)效率。這種形式的鉆井作業(yè)下，采用新的儲(chǔ)層成像技術(shù)，可以在穩(wěn)定的深層儲(chǔ)層中獲得更加真實(shí)和具有參考意義的儲(chǔ)層信息，地震測(cè)試技術(shù)的應(yīng)用可以控制儲(chǔ)層數(shù)據(jù)的采集位置，使其更加靈活，避免了以往每次采集信息都必須打斷鉆井作業(yè)的現(xiàn)象發(fā)生，減少非生產(chǎn)時(shí)間，降低成本。
從鉆井裝備上來看，微小井眼鉆井技術(shù)很顯然由于尺寸的減小，可以大大降低對(duì)人力、材料、機(jī)械等的要求，既優(yōu)化了鉆井生產(chǎn)操作，又降低了成本費(fèi)用。
從經(jīng)濟(jì)效益上來看，微小井眼鉆井技術(shù)可以大大減少成本費(fèi)用。尺寸更加小的井眼對(duì)人力物力等的要求降低了，而且安裝時(shí)間也可以大大減少，對(duì)于鉆井過程中材料的消耗自然也是減少了，大幅度的費(fèi)用減少不僅增加了效益，而且可以提前完井的時(shí)間，進(jìn)一步減低成本。
從環(huán)境保護(hù)上來看，鉆進(jìn)液以及固體廢棄物的減少，可以很大程度上降低度環(huán)境的破壞，井眼尺寸和數(shù)量的雙重減少，還可以減少鉆井作業(yè)的施工范圍，降低對(duì)環(huán)境的影響。
二、微小井眼技術(shù)的應(yīng)用前景
1.可行性分析
連續(xù)油管技術(shù)在加拿大的一些油藏地區(qū)已經(jīng)開始應(yīng)用，并顯示出了足夠的優(yōu)勢(shì)，美國(guó)能源部認(rèn)為，對(duì)現(xiàn)有鉆井技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，便能夠使得微小井眼鉆井技術(shù)的深度超過1500m。目前人們正努力開展一些研究，包括把連續(xù)油管技術(shù)應(yīng)用到淺儲(chǔ)層的微孔鉆井中、不斷縮小鉆具的尺寸并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的可行性分析、測(cè)井儀器的不斷微小化等，可以看出目前的鉆井技術(shù)正在朝著微型化發(fā)展，而且已經(jīng)取得了一定的成績(jī)，只要在當(dāng)前的技術(shù)環(huán)境背景下，在最終的鉆進(jìn)深度處加入微孔鉆井技術(shù)，便可以優(yōu)化目前的油藏勘探和描述技術(shù)。
雖然據(jù)美國(guó)國(guó)羅斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)說，目前的微孔鉆井深度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足人們的想象，但是應(yīng)用技術(shù)對(duì)其進(jìn)行微調(diào)，并廣泛使用目前先進(jìn)的小型儀器，比如微型的地震檢測(cè)器和低成本的微型陀螺儀等，通過制定有效的方案，并對(duì)該方案進(jìn)行各種低成本、高效率的小型儀器的優(yōu)化組合，微小井眼鉆井技術(shù)的最終深度將有可能超過3000m。
2.應(yīng)用前景分析
2.1淺井
對(duì)于淺層油藏來說，微小井眼鉆井技術(shù)可以被廣泛利用，目前的研究深度完全可以滿足淺井要求，它可以減少投資，節(jié)省將近三分之一的鉆井場(chǎng)地，三分之一的鉆機(jī)機(jī)身體積，這可以很好的減少費(fèi)用成本，給當(dāng)前的油藏開采提供了新的思路，可以大大促進(jìn)鉆井技術(shù)的發(fā)展。
2.2儲(chǔ)存和地震信息井
相比較于傳統(tǒng)信息井在采集信息時(shí)，要么需要關(guān)閉生產(chǎn)井，要么構(gòu)造價(jià)值過高，要么鉆孔深度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)等缺點(diǎn)，微小井眼鉆井技術(shù)在鉆進(jìn)深井的時(shí)候，可以靈活控制，在準(zhǔn)確的地點(diǎn)和設(shè)想中的時(shí)間去采集信息，不用關(guān)閉生產(chǎn)井，費(fèi)用成本低，并且對(duì)地層表面的擾動(dòng)小。
在想要采集信息的地方，采用微小井眼鉆井，可以大大降低各種費(fèi)用，結(jié)合儲(chǔ)層成像技術(shù)，這將有可能為信息采集井的發(fā)展提供契機(jī)。而且更有利于油藏管理，大大增加了深層油藏開發(fā)的成功率。
2.3淺層二次井
淺層二次井是指井眼尺寸在1.06米以下，深度為1829米的鉆井，對(duì)其的開發(fā)是指進(jìn)入已經(jīng)存在的鉆井，側(cè)向鉆井，這可以開采出第一次鉆井之后存在于淺井邊緣處的原油，增加油氣田的驅(qū)油率，采集更多的油氣，目前這個(gè)應(yīng)用已經(jīng)應(yīng)用于一些邊緣經(jīng)濟(jì)的陸地油氣田中了。
2.4傳統(tǒng)勘探孔的進(jìn)一步探查
對(duì)于已經(jīng)開采完畢的勘探孔，可以采用微小井眼鉆井技術(shù)，對(duì)勘探孔下部多達(dá)609.6米的儲(chǔ)層進(jìn)行研究評(píng)估。它可以對(duì)更深層次的巖層進(jìn)行取樣，然后對(duì)其進(jìn)行油氣評(píng)估。據(jù)研究，在深水下這樣的勘探高費(fèi)用地區(qū)，使用微小井眼鉆井技術(shù)可以更加廉價(jià)地進(jìn)行進(jìn)一步的探查。一旦成功，那么對(duì)于已有鉆井的二次開發(fā)將會(huì)帶來極具意義的參考價(jià)值。
綜上所述，微小井眼鉆井技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn)，比如減少固體廢棄物和鉆井液，降低對(duì)環(huán)境的影響；減少安裝時(shí)間和各種費(fèi)用，降低了成本，提高了效率；在惡劣的地質(zhì)環(huán)境下也可以進(jìn)行鉆井作業(yè)，減少對(duì)儲(chǔ)層的損害等。目前在美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，微小井眼鉆井技術(shù)已經(jīng)開始應(yīng)用，一系列的實(shí)驗(yàn)證明了這種技術(shù)的可行性，它可以被廣泛應(yīng)用到淺井、地震監(jiān)測(cè)井、淺層二次井的開發(fā)以及原有勘探孔的進(jìn)一步探查中。微小井眼鉆井技術(shù)將會(huì)被越來越多的應(yīng)用到未來的油藏鉆井中，其應(yīng)用前景非常光明。
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關(guān)鍵詞 鉆井液；回收利用；固化
隨著石油工業(yè)的發(fā)展，由鉆井帶來的污染問題也越來越受到人們的重視，世界各國(guó)都建立了相應(yīng)的法律條文以保護(hù)生態(tài)環(huán)境。國(guó)外在五十年代就開始加強(qiáng)對(duì)廢棄鉆井液的處理，開發(fā)和采用了一系列無害化處理技術(shù)。近幾年，國(guó)內(nèi)外發(fā)展應(yīng)用的處理技術(shù)主要包括以下幾種：
1 回收再利用法
將廢棄鉆井液回收再利用是一項(xiàng)既經(jīng)濟(jì)又符合現(xiàn)展趨勢(shì)的處理方法。塔河油田采用建立鉆井液儲(chǔ)存、中轉(zhuǎn)站等實(shí)現(xiàn)鉆井液的回收利用，不僅可以降低環(huán)境污染治理工作量，還降低了鉆井液的使用成本。幾種主要方法為：
1.1 用機(jī)械方法將鉆井液轉(zhuǎn)化成干料再利用：此法采用鉆井液回收處理裝置將鉆井液干燥固化處理后可獲得鉆井液干粉制劑。固化回收裝置回收后的鉆井液干粉水化后雖然不能恢復(fù)原有的性質(zhì)，但仍可以作為加重劑使用。此法的缺點(diǎn)是燃料耗量大，處理費(fèi)用高。
1.2 老井鉆井液回用技術(shù)：此法是將一口井的鉆井液完井后移至另一口相似的異地的井，再加一些處理劑調(diào)整鉆井液的性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求后再使用。該法簡(jiǎn)單易行，回收成本低，無需中轉(zhuǎn)處理，回收過程中所需設(shè)備和人員比較少，是一條降低鉆井液成本、防止環(huán)境污染的有效途徑。無論是經(jīng)濟(jì)效益，工程效益，還是環(huán)境效益都比較顯著。
1.3 老井鉆井液用于新井壓井液：轉(zhuǎn)運(yùn)罐車將高密度的完井鉆井液轉(zhuǎn)運(yùn)到儲(chǔ)備站，根據(jù)情況和需要再轉(zhuǎn)到現(xiàn)場(chǎng)利用。鉆井工作中迫切需要解決的實(shí)用科學(xué)問題，是要尋找一個(gè)最方便，耗費(fèi)最小的廢鉆井液利用方法。而使鉆井液能夠多次利用，仍是最有前途的方法。這種方法是適用于井網(wǎng)密度很高的地區(qū)。
2 固化法
固化法是向廢水基鉆井泥漿或鉆井泥漿沉積物中加入固化劑，使之轉(zhuǎn)化成像土壤一樣的固體（假性土壤）填埋在原處或用作建筑材料等，這種方法能較大程度地減少?gòu)U棄鉆井泥漿中的金屬離子和有機(jī)物對(duì)土壤的侵蝕，從而減少?gòu)U棄鉆井泥漿對(duì)環(huán)境的影響與危害，同時(shí)又可保證廢棄鉆井泥漿池在鉆井過程一結(jié)束即能還耕。
2.1 水泥固化處理技術(shù)：水泥固化是以水泥為固化劑，對(duì)廢泥漿進(jìn)行固化的一種處理方法。水泥是一種人造的無機(jī)膠結(jié)材料，主要成分是SiO2、CaO、Al2O3和Fe2O3。可用作固化處理的水泥品種很多，應(yīng)用最普遍的是普通硅酸鹽水泥。固化原理是通過硅酸鹽與水形成硅酸鈣水合膠，待凝固后形成一種含有硅酸纖維和氫氧化物的物體，將有害物質(zhì)包容，并逐步硬化形成水泥固化體。
2.2 石灰固化處理技術(shù)：石灰固化是指以石灰為主要固化劑，以活性硅酸鹽類為添加劑，對(duì)含有硫酸鹽或亞硫酸鹽的廢泥漿進(jìn)行固化處理的一種方法。石灰固化原理是在有水分存在的條件下，石灰以及添加劑中的硅鋁酸根同上述類型廢泥漿發(fā)生反應(yīng)，逐漸凝結(jié)、硬化，最終實(shí)現(xiàn)固化。
2.3 粉煤灰固化處理技術(shù)：粉煤灰是一種火山灰質(zhì)混合材料，主要是由SiO2、Al2O3等具有潛在活性的雜質(zhì)組成。粉煤灰固化原理是在有水存在的條件下，二氧化硅和氧化鋁受到泥漿中堿性物質(zhì)激發(fā)，產(chǎn)生水化硬化作用，生成穩(wěn)定的水化產(chǎn)物(CSH和CAH，CAH受激發(fā)會(huì)再加速反應(yīng)生成鈣礬石，進(jìn)一步提高鉆井廢泥漿體系的凝膠組分和硬化質(zhì)量，最終達(dá)到固化目的。
2.4 水玻璃固化處理技術(shù)：水玻璃是由堿金屬氧化物和二氧化硅結(jié)合而成的可溶性堿金屬硅酸鹽材料，是一種無色透明的粘稠液體。水玻璃具有硬化、結(jié)合、包容等性能，能作為膠凝材料使用。水玻璃固化方法是把水玻璃作為主要固化基材使用，輔以無機(jī)酸性物質(zhì)（如硫酸、硝酸和磷酸），然后按一定配料比例混以廢泥漿，進(jìn)行中和與縮合脫水反應(yīng)，使有害物質(zhì)自動(dòng)脫水，經(jīng)凝結(jié)硬化，最后實(shí)現(xiàn)固化。
3 其他處理技術(shù)
3.1 破乳法：破乳方法主要有化學(xué)破乳、膜破乳、電場(chǎng)破乳、剪切破乳、加熱破乳、離心破乳等。現(xiàn)在應(yīng)用較多的是化學(xué)法破乳，即向乳化含油鉆井廢水中投加破乳劑，通過化學(xué)作用，輔以其他分離方式，達(dá)到乳化液脫穩(wěn)、破乳，實(shí)現(xiàn)油水分離的目的。而國(guó)內(nèi)外采取的化學(xué)破乳方法主要有鹽析法、酸堿法、凝聚法和混合法，但這些方法雖然使處理效果顯著，但由于加入了化學(xué)添加劑，提高了成本，而且對(duì)環(huán)境也帶來了新的影響。
油田針對(duì)廢棄鉆井液為水基、油基混合液的特點(diǎn)，根據(jù)破乳和絮凝機(jī)理采取了一套既有效又經(jīng)濟(jì)的處理工藝流程。研究結(jié)果表明：該處理技術(shù)能使廢棄鉆井液中的油、泥、水三相得到有效分離，使污泥量減少，出液污染物含量有很大改善，處理后的固相基本符合國(guó)家固體廢棄物排放標(biāo)準(zhǔn)，基本上解決了油田廢棄鉆井液的處理排放問題，另外委內(nèi)瑞拉石油公司也實(shí)施了一項(xiàng)新技術(shù)-微波破乳法。
3.2 機(jī)械脫水法：該方法是利用化學(xué)絮凝劑沉降和機(jī)械分離等強(qiáng)化措施，使廢棄鉆井液中的固液兩相得以分離。但由于各油田產(chǎn)生的鉆井液特性不同，單一的絮凝劑無法使各種性質(zhì)的鉆井液進(jìn)行有效的固液分離，對(duì)于不同的廢棄鉆井液應(yīng)使用不同的絮凝劑。
3.3 MTC(Mud To Cement)技術(shù)：廢棄鉆井液轉(zhuǎn)化為水泥漿技術(shù)，簡(jiǎn)稱MTC技術(shù)，它是將廢棄鉆井液和礦渣混合，利用激活劑激活礦渣中的固化成分。再輔以其它添加劑得到各種用途的固井液。該技術(shù)在國(guó)內(nèi)外都進(jìn)行了大量的研究，并且取得了廣泛的應(yīng)用，用其固井還有很多優(yōu)點(diǎn)：紊流排量低、與泥漿的相容性好、稠化過渡時(shí)間和靜膠凝強(qiáng)度過渡時(shí)間短等特性，在防竄固井和提高頂替效率等方面較水泥漿都具有較大的優(yōu)勢(shì)。
中國(guó)石化勘探開發(fā)研究院德州石油鉆井研究所應(yīng)用不同的泥漿體系研究出了能明顯提高調(diào)整井固井質(zhì)量的MTC配方，在大港油田多個(gè)區(qū)塊調(diào)整井固井中進(jìn)行了10多井次的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，封固段固井合格率100%，取得了良好的固井效果
4 總結(jié)
目前，我國(guó)鉆井廢物治理工作起步較晚，目前防治方法的研究和應(yīng)用還停留在末端處理和廢物資源化上，而對(duì)鉆井廢物產(chǎn)生的全過程控制和預(yù)防重視及研究還不夠，應(yīng)借鑒國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)，重視鉆井過程中環(huán)境控制技術(shù)；將以防為主、綜合防治作為今后鉆井污染控制工作的指導(dǎo)思想。
參考文獻(xiàn)
