井下钻柱震动减阻理论与技术发展现状
随着我国开采水平的提升，水平井、大斜度井已经被广泛的应用在开采过程当中，钻柱与井壁之间，由于摩擦阻力会大，会产生拖压的现象，偶尔会产生无法施加转速，影响机械转速，甚至造成井下事故的现象。所以井下钻柱震动减阻理论的发展以及技术的革新会朝着减少转矩与井壁之间的摩擦阻力为方向进行发展。基于此，下文从井下钻柱震动减阻理论的现状分析入手，为其技术发展提供几点思考。
标签：钻柱震动;减阻理论;技术;现状
模组问题目前是各种复杂的钻井作业中最为凸显的一种问题，它尤其是体现在滑动的钻井过程当中会造成脱粘、粘阻非常严重，而且模组和大扭矩的存在会使得钻柱发生曲转，无法传递到钻头，延伸自动停止，钻井工作很难推进下去，甚至会出现一些安全事故。所以在一定程度上，井下模组产生的原因是多元的，而且它带来的危害是极大的。而对钻柱震动减阻理论进行研究，无疑是为提高更好的钻柱技术水平服务的，它对开采技术的革新有一定的推动作用。
1.井下钻柱震动减阻理论的研究现状
1.1钻柱震动减阻原理
钻柱震动减阻，主要是靠震动工具引起钻柱的震动，从而改变柱受力的情况而改变摩擦力的类型，将静摩擦力改为动摩擦力的过程，使动摩擦的系数小于静摩擦的系数，会在一定程度上减少钻柱所受到的阻力，从而提高震压的传递效率，也就是提高了钻柱的速度，进而为井眼长度延伸做了准备。钻柱震动可以通过改变中受力的状态，可以通過叠加的原理，使钻柱所受到的震动叠加到钻柱入井的速度当中，即改变注入井的平均速度。假设震动的变化是按正弦曲线的变化规律为基准的，就会得出一个钻柱入井的速度和震动幅度值之间的一个函数关系。结合函数关系就可以推断出，钻柱弹性作用的运动方向、周期与震动部分的分量是相反的，它可以有效的将摩擦阻力减少。例如通过计算发现，如果入口的速度值达到1/2的时候摩擦力几乎减少为原来的70%左右。通过这个原理就可以建立起入口速度和摩擦力之间的关系。这也是，钻柱震动减阻研究的原始形式，它是假设摩擦力和运动速度无关的基础之上的。
1.2钻柱震动模型
井下钻柱震动减阻理论的核心研究主要是钻柱震动模型的研究。在最近几年当中经常出现的模型有间隙元理论、分段计算方法、分析非线性有限元方法，其中间隙元理论是在2002年建立的，它主要适用于计算水平井的整体摩擦阻力的三维力学模型，它在一定程度上考虑到抗弯刚度和井传以及井壁之间的初始间隙和随机接触的状态。从三维空间的角度整体分析钻柱和紧密的接触力、摩擦力以及钻柱轴线的分布规律。而分段计算法是2006年提出来的一种大位移摩阻扭矩
力学分析新模型，它是在思路上的一种创新，采用的是分段模组，有据计算原则。而非线性有限元法是通过对于钻柱大变形的非线性以及钻柱和井壁之间接触的非线性问题，提出来的力学模式，对短半径水平井中的钻柱受力进行非线性分析。
1.3材料震动与摩擦力的关系
而对于材料震动和摩擦力之间的研究，主要有以下三种观点。第一种认为，震动激发了接触面之间的法向震动，也就是由于受到超声转换器的激励之后，摩擦材料之间会产生机械碰撞，那就会导致相互接触的物体之间的真实接触面积发生改变;而两物体之间的接触时间，也会因为震动时的连续接触变为间接性接触，由此接触面积和接受时间均会减少，平均阻力也会减少。第二种观点认为，震动改变了接触面之间的方向，所以这种观点认为，震动改变了接触面之间的摩擦力方向，从而降低了一个震动周期内的平均摩擦力。而第三种观点认为，震动让摩擦接触面之间更加的光滑。每一个物体的接触表面都有一个震动的周期，那么他们也都有一个脱离的瞬间，这样会使润滑介质更好发挥作用。
2 井下钻柱震动技术的发展
2.1未来减阻技术发展趋势
未来减阻技术的发展，可能会朝着高分子聚合物的方向发展，这种现象称为高聚物减阻。方法就是在液体当中加入适当的化学剂，称之为减阻剂，简称D2A，减阻剂是一种分子量大于百万以上的线性结构，柔性高分子聚合物。它不仅有很高的经济价值，而且对于管道系统减少摩擦时可以大大的降低运行动力的消耗，对于石油的开采过程来说，它可以缩短码头的卸油时间，提高工作效率，尤其是目前随着石油产量的开发，中大号管道更是需要通过注入减阻剂来减少管道和管井壁之间的摩擦阻力。而现在比较有前景的减阻技术，还有构槽法，柔性臂法，微气泡法。构槽法是在物体的表面进行开一系列的横向纵向的沟槽，来改变流动结构，以达到减阻的目的;而微气泡法是，通过在物体表面制造一些气泡来达到减阻、降噪的效果;柔性臂法是通过一层薄薄的弹性涂料或不渗透的薄膜，来达到减阻的效果。
2.2 发展策略
为了减少井下钻柱震动主力可以对于水平井和大位移井，使用一些震动减阻技术，利用钻井当中的热能使钻柱震动增加从而增加转速，有效的降低成本还能够得到广泛的应用。其次，对于一些目前被成功设计并运用到实际生活当中的一些震动减阻工具，可以为我国研究人员作震动工具设计的参考，这样能够有效的避免一些明确不合理的设计，也可以节约设计的周期，降低设计试验的成本。在一些油田的开采过程当中，可以大量的使用大位移井和水平井，这样能够提高开采的效率，降低开采过程当中的消耗。虽然这些井都会存在摩擦力较大的问题，但是可以通过有效的设计减阻技术，以满足需求。
结束语
简而言之，水平井以及斜坡井的开采已经被广泛的应用，而如何减少井壁之间的摩擦力问题，已经成了降低开采成本，提高开采效率的主要途径，可以通过提高机械转速以及钻井的效率来减少阻力问题。但就目前来看，工作人员的经验和输入工具的局限性无法达到减阻效果的最佳，从而影响工作，也影响钻井的转速和转矩效率，并且会带来一定的工作风险。所以，应该广泛的吸收国外相关技术，通过一定的模型和理论来探究减阻模型，革新减阻技术，让钻柱的摩擦阻力以及拖延问题能够得到有效的解决，从而提高钻井的速度和效率。
参考文献：
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井下钻柱震动减阻理论与技术发展现状 随着我国开采水平的提升，水平井、大斜度井已经被广泛的应用在开采过程当中，钻柱与井壁之间，由于摩擦阻力会大，会产生拖压的现象，偶尔会产生无法施加转速，影响机械转速，甚至造成井下事故的现象。所以井下钻柱震动减阻理论的发展以及技术的革新会朝着减少转矩与井壁之间的摩擦阻力为方向进行发展。基于此，下文从井下钻柱震动减阻理论的现状分析入手，为其技术发展提供几点思考。 标签：钻柱震动;减阻理论;技术;现状 模组问题目前是各种复杂的钻井作业中最为凸显的一种问题，它尤其是体现在滑动的钻井过程当中会造成脱粘、粘阻非常严重，而且模组和大扭矩的存在会使得钻柱发生曲转，无法传递到钻头，延伸自动停止，钻井工作很难推进下去，甚至会出现一些安全事故。所以在一定程度上，井下模组产生的原因是多元的，而且它带来的危害是极大的。而对钻柱震动减阻理论进行研究，无疑是为提高更好的钻柱技术水平服务的，它对开采技术的革新有一定的推动作用。 1.井下钻柱震动减阻理论的研究现状 1.1钻柱震动减阻原理 钻柱震动减阻，主要是靠震动工具引起钻柱的震动，从而改变柱受力的情况而改变摩擦力的类型，将静摩擦力改为动摩擦力的过程，使动摩擦的系数小于静摩擦的系数，会在一定程度上减少钻柱所受到的阻力，从而提高震压的传递效率，也就是提高了钻柱的速度，进而为井眼长度延伸做了准备。钻柱震动可以通过改变中受力的状态，可以通過叠加的原理，使钻柱所受到的震动叠加到钻柱入井的速度当中，即改变注入井的平均速度。假设震动的变化是按正弦曲线的变化规律为基准的，就会得出一个钻柱入井的速度和震动幅度值之间的一个函数关系。结合函数关系就可以推断出，钻柱弹性作用的运动方向、周期与震动部分的分量是相反的，它可以有效的将摩擦阻力减少。例如通过计算发现，如果入口的速度值达到1/2的时候摩擦力几乎减少为原来的70%左右。通过这个原理就可以建立起入口速度和摩擦力之间的关系。这也是，钻柱震动减阻研究的原始形式，它是假设摩擦力和运动速度无关的基础之上的。 1.2钻柱震动模型 井下钻柱震动减阻理论的核心研究主要是钻柱震动模型的研究。在最近几年当中经常出现的模型有间隙元理论、分段计算方法、分析非线性有限元方法，其中间隙元理论是在2002年建立的，它主要适用于计算水平井的整体摩擦阻力的三维力学模型，它在一定程度上考虑到抗弯刚度和井传以及井壁之间的初始间隙和随机接触的状态。从三维空间的角度整体分析钻柱和紧密的接触力、摩擦力以及钻柱轴线的分布规律。而分段计算法是2006年提出来的一种大位移摩阻扭矩
井下作业技术发展现状及趋势 摘要：通过大量的文献资料的调研，对井下作业技术现状及发展进行研究。根据油气田勘探开发对井下作业的新要求，提出了提高单井产量作业技术、压裂酸化技术、井控新技术及新工艺技术等5个发展方向。 关键词：井下作业单井产量酸化压裂发展趋势 井下作业技术作为为勘探开发服务的重要工程技术手段，近年来取得了显著的进步，为油气田勘探和开发做出了重要贡献。但是，随着勘探开发的不断深入，勘探的对象更加复杂，开发要实现高效益的目标，对井下作业技术提出了新的更高要求。 1 井下作业技术现状 1.1 井下作业技术现状 井下作业技术主要包括机具装备、工艺技术、方案设计和为确保作业施工的企业管理技术等内容。近年来，围绕勘探开发实际需要，井下作业行业坚持以经济效益为中心，以装备更新和技术升级为主攻方向，大力实施“科技创新”战略。通过技术引进和自主研发，大幅度提升了井下作业技术水平和服务能力。装备了2000型压裂车组、大负荷（50t及以上负荷）车载修井机、轮式通井机以及连续油管作业车、制氮注氮装置等先进设备。形成了压裂酸化技术、大修侧钻技术、试油测试技术、综合治理配套作业技术、常规维护性作业技术、特种油藏井下作业技术和特殊工艺井作业技术7个井下作业技术系列，较好地满足了油气田勘探开发的需要。 1.2 油气田勘探开发对井下作业技术的新要求 目前，井下作业基本能够满足生产需要，但是，随着勘探开发的不断深入，对井下作业技术又提出了新的更高要求，概括起来，主要有以下6个方面。 一是提升常规作业技术水平；二是加快发展特殊井作业技术；三是积极研究边际油气藏开发低成本配套作业技术；四是配套完善大修侧钻技术；五是整合压裂酸化技术体系，提高应用效果；六是试油测试要满足特殊油气藏和特殊工艺井的需要。 2 井下作业技术发展方向 根据油气田勘探开发对井下作业技术的新要求，要围绕提高单井产量、降低作业成本总目标，从作业装备和作业技术两个方面，在加强对现有大修侧钻等新技术的整合、配套完善和推广应用的同时，发展提高单井产量作业技术等5项重点技术。
浅谈国内石油钻机钻柱自动化处理系统 技术现状 摘要：国外钻机经过柴油机驱动→直流电驱动→交流电驱动，已发展到高度 自动化和智能化阶段。随着石油工业的发展，对钻机的作业效率有更高的要求。 常规钻机采用人工操作钻柱系统的模式越来越不适应发展的需要。另外对钻机的 自动化操作要求也越来越迫切。 一、国内相关产业和技术现状、发展趋势 中石油应用情况 2015年开始，中石油相继开展了钻机自动化升级改造工作。 川庆钻探2015年引进了国内首套TI-350T型自动化钻机并在四川投入使用。该钻机井队定员仅19人，目前正在中石油威远区块威204H11平台进行应用 长城钻探2015年配套了国内首套自主研制的GW-AH1500自动化钻机。 大庆钻探配备ZJ15/ZJ30快速移运钻机90多台，部分钻机进行了钻柱自动 化改造。 2018年，中石油共配套17台钻机钻柱自动化处理系统。 中石化应用情况 胜利工程公司2016年完成1套ZJ30钻机、1套XJ650修井机的整体配套试验。2017年，完成了国内首套在役ZJ50钻机钻柱自动化系统的整体配套应用。 实现了钻井过程中钻柱输送与运移、正常钻进作业与起下钻过程的自动化，形成 了DREAM钻机自动化整体配套技术，具备了现场应用条件。截止2018年7月， 该工程公司配套钻台机械手40余套，铁钻工10套，动力猫道4套，二层台自动 排管装置3套，动力卡瓦10余套，整体配套1套ZJ30和1套ZJ50钻机钻柱自
动化操作系统、1套陆地XJ650和1套海洋作业平台HXJ180修井机钻柱自动化操 作系统。整体配套的ZJ50钻机已完成7口井的现场应用，累计钻井进尺21531m，目前正在自贡市自211平台施工。 中原工程公司钻井某公司2019年3月 70333ZY 井队的 ZJ70D 钻机完成钻 柱自动化处理系统的配套安装，目前在长宁H29平台施工。 国内各大油服公司部分海上钻井平台进行了钻机自动化升级配套，配备了铁 钻工、钻台机械手等自动化单元设备，其中中油海蓝鲸1号、中海油981、中石 化勘7等钻井平台配套了整套钻机钻柱自动化装备，实现了钻柱处理全过程自动化。 图1 海洋钻井平台自动化装备 二、应用必要性分析 2.1安全生产方面 通过查找相关文献资料，从某油田2005～2012年发生的可记录事件进行统计，70％以上可记录事件发生在配合作业、交叉作业，其中拆安作业发生22起，占总量的25％；起下钻作业发生l4起，占总量的16％；检修、试压作业 发生13起，占总量的15％。钻井作业过程中需要对钻柱进行大量的排放作业, 特别是在起下钻过程中, 需要多次重复钻柱排放作业。钻柱排放作业不仅花费大 量的时间, 而且劳动强度大, 安全风险高。据2005 年国际钻井承包商协会统计, 30% ～ 52%的伤亡事故发生在起下钻过程中, 并因此耽误了大量的钻井时间。某 钻井公司编著的《身边的教训》一书中，有11起事件发生在起下钻或接单根的 工况。根据井队反馈的情况来看，普遍反映起下钻时劳动强度较大，人员重复劳动，容易疲劳，加之现阶段各班组新员工较多，风险系数较大，若岗位技能不熟 练或者操作不当，容易发生物体打击事故和机械伤害事故。
现代导向钻井技术的新进展及发展方向 从我国的油气勘探现状可知，现代导向钻井技术水平已经取得了突破性进展，随着科学技术的发展，现代导向钻井技术也要与时俱进、不断创新，迎合钻井技术发展的趋势和潮流。本文结合现代导向钻井技术的发展进程以及发展趋势进行分析，旨在促进我国油藏勘探工作的高效开展。 标签：现代导向钻井技术;进展;方向 前言：钻井勘探需要钻井设备才能够实现，为了提高油气藏开发的效率，并对地质环境作出准确的评价。20世纪90年代以来，现代导向钻井技术开始出现并处于不断发展和完善的状态。现代导向技术的优势在于钻头高效、钻具动力强，钻井技术成为了行业内发展的主流与趋势，加强对现代钻井技术的重视与思考，则能够为钻井勘探工作提供新思路与新方法。 1.现代导向钻井技术 导向钻井技术具有效能比较高的钻头以及导向动力钻具，配备了相应的及计算机软件，可以共同形成导向钻井系统，导向钻井技术在石油钻井领域中获得了广泛的应用，通过适时变更定向与开转盘两种工况，则能够提高导向钻井作业的定向造斜、增斜、稳斜、降斜等操作，继而避免钻具的频繁组合，因此钻井作业的效率高。 2.现代导向钻井技术的发展 从现代导向钻井技术的发展上来看，包含了转盘经验钻井技术、井底动力经验钻探技术、滑动导向钻井技术以及旋转导向钻井技术，下面进行详细的分析与阐述。 2.1转盘经验钻井技术 转盘经验钻井技术出现得比较早，最先出现在1929年左右，技术人员在钻井操作时结合自身的经验以及钻压参数、下端钻具结构等来估测钻头的倾斜状况。该技术的实施主要是凭借着技术工人对以往操作经验的积累和判断而获取的，该技术在实际的应用过程中存在一定的问题，比如钻井的精度较低，钻井到了最后阶段时，钻压、钻具、转速等组合会受到外界因素影响而产生不同程度的变化，因此钻探的效率相对较低。 2.2井底动力经验钻探技术 井底动力经验钻探技术，该技术借助涡轮钻具来钻出定向斜井，随后有限陀螺仪、测性多点倾斜仪器的快速发展，使该技术在实际发展的过程中获得了稳定的井底动力经验钻井技术，因此与转盘经验钻井技术相比，井底动力经验钻探技
随钻声波测井技术综述 随钻测井的研究从20世纪30年代开始研究，在1978年研究出第一套具有商业价值的随钻测井仪器。在那以后，随钻测井在国外取得迅速发展并获得广泛应用，我国对随钻测井的重视达到了前所未有的程度。随钻声波测井也是如此。 1发展随钻测井的意义和随钻声波测井发展现状 随钻测井（LWD）是近年来迅速崛起的先进技术。它集钻井技术，测井技术和油藏描述等技术于一体，在钻井的同时完成测井作业，减少了钻机占用井场的时间，从钻井测井一体化中节省成本[1]。跟常规电缆测井相比，除了节省成本外，随钻测井有如下优势：（1）从测量信息上讲，随钻测井是在泥浆尚未侵入或者侵入不深时测量地层信息，泥饼和冲洗带尚未形成，所测得到的曲线更加准确，更能反映原始地层的真实信息，如声波时差等。（2）从对钻井的指导作用来讲,随钻测井可以提前检测到超压地层，以指导钻井泥浆的配制，提高钻井安全系数。它也可以根据测井信息，分析出有利的含油气方向，确定钻井方向，增强地质导向功能。（3）从适应环境上讲，在大斜度井，水平井或特殊地质环境（如膨胀粘土和高压地层），电缆测井困难或者风险大以致不能进行作业时，随钻测井可以取而代之。目前在海上，几乎所有钻井活动都采用随钻技术[2]。 正因为这些优点，作为随钻测井的重要组成部分的随钻声波测井近年来也获得了巨大的发展。总体而言，国外无论在随钻声波测井的基础理论研究方面还是在仪器研发方面都比较成熟，而国内近年来也对随钻声波测井的相关难题进行了大量的工作。 具体而言，从上世纪90年代起，贝克休斯、哈里伯顿、斯伦贝谢三大公司就率先开始了随钻声波测井的研究，并逐渐占领随钻测井的国际市场份额。APX随钻声波测井仪,CLSS随钻声波测井仪,sonicVISION随钻声波测井仪的相继出现，更加巩固了他们的垄断地位。在国内，鞠晓东，闫向宏[等人在随钻测井数据降噪[3]，存储[4]，压缩[5],传输特性[6]和电源设计[7]等方面做出了大量的工作。车小花[7]，苏远大[8]等人对隔声体设计的隔声效果和机械强度分析进行了数值模拟和实验。此外，唐小明，乔文孝，王海澜等人在随钻声波测井基础理论研究方面做了许多有益的探索。 2随钻声波测井仪工作原理和技术性能 目前国际上主要的随钻声波测井仪有贝克休斯的APX，哈里伯顿的CLSS和斯伦贝谢的sonicVISION。以贝克休斯的APX测井仪为例，介绍一下仪器工作原理和结构。 APX测井仪的结构如下图1所示。从右到左由上部短节，声源电子线路部分，全向声源，声波隔离器，接收器阵列，接收器电子线路部分，下部短节等组成，全长9.82m （32.3ft），其中声波测量点到底部短节的距离为 2.83m（9.3ft），最短源距为 3.26m （10.7ft）。 其工作原理为：位于钻铤上部的声源发射器以最佳频率向井眼周围地层发射声能脉冲，在沿井壁及周围地层向下传播的过程中被阵列接收器接收到首播信号，接收信号后，系统首先用先进的嵌入式技术，将接收到的声波模拟信号转换成数字信号，并采用有限元等方法将数字信号转换为声波时差（data）值。最后将原始声波波形数据和预处理的声波波形数据存储在精心设计的高速存储器内或者以实时方式通过钻井液脉冲遥测技术传输到地面[9]。
钻柱力学是指应用数学、力学等基础理论和方法,结合实验以及井场资料等数据综合研究受井眼约束的钻柱的力学行为的工程科学。开展钻柱力学研究, 对钻柱进行系统、全面、准确的力学分析,在井眼轨道设计与控制、钻柱强度校核、钻柱结构和钻井参数优化等都具有重要意义。钻柱力学研究已经有五十多年的发展历史, 许多研究成果已经应用 到生产实践并产生了巨大的经济效益, 但由于钻柱在充满流体的狭长井筒内处于十分复的受力、变形和运动状态,直到今天仍然无法做到对钻柱力学特性的准确描述和和精确的定计算。近年来, 着欠平衡井、深井、超深井、水平井、大斜度井和大位移井在油气勘探开发中所占的比重越来越大, 井眼轨道控制、钻具疲劳失效、钻井成本等问题逐年突出,对钻柱力研究提出了更高的要求。与现代钻井技术发展相适应,钻柱力学必然朝着更贴近井眼。 实际工况、控制和计算精度更高的方向快速发展。文中首先介绍钻柱力学问题的提出、研究目标、研究方法、钻柱的运动状态和钻柱动力学基本方程。然后将钻柱力学分为钻柱力学和动力学2个部分;介绍钻柱拉力扭矩、钻柱的弹性稳定性、底部钻具组合受力、钻柱与涡动等几个主要方面,并对未来发展趋势做出初步的预测。 在20世纪20- 30年代, 人们就发现了井斜,同时发现井斜与钻柱的力学问题有Lubinski是钻柱力学的创始人。1950年,他从定量分析直井中钻柱的屈曲问题入手, 开创了钻柱力学研究的新局面,该研究成果得到了公认。 (1)钻柱的运动状态; (2)钻柱的应力、应变和强度; (3)钻柱与井底、井壁和钻井液相互作用及效果。这是钻柱力学研究的3个主要方面, 互相联系、互相影响、不可分开。在钻柱力学长期发展中,经过不断的优化和比较,形成了几种比较典型的研究方法,即经典微分方程法、能量法、有限差分法、纵横弯曲连续梁法、有限元法和加权余量法。 经典微分方程法是钻柱力学中应用最早的研究方法。该方法要求在满足经典材料力学的基本假设的前提下,建立钻柱线弹性的经典微分方程并求解。这种方法在考虑因素较多时,建立分方程很复杂,用经典微分方程法求解比较困难。能量法是一种求解简单的弹性力学问题的方法。它要求势能函数不仅要满足弹性力学的控制方程,而且要满足边界条件, 通过解的形式设及有关参数的确定, 可得到问题的解答。由于满足以上2个条件是一件非常困难的事情。因此, 这一方法的应用受到了限制。有限差分法是一种近似方法。是通过对钻柱进行力学分析得到钻柱微分方程式, 再通过适当的差分转换将位移控制方程转化为差分的形式求解。由于差分方程的系数是可变的,因此可以很容易考虑非线性的影响;同时,由于差分区间可以减小, 可以比较容易考虑井眼的约束。但是要得到精确的解。答, 差分区间必须取得很小, 这样就使矩阵的维数增加, 降低了计算速度。对于钻柱力学来说,有限差分法是一种有效的近似计算方法。纵横弯曲连续梁法是一种精确解法, 这种方法是将钻柱视为相互联系的纵横弯曲的连续梁, 应用材料力学中的三弯矩方程建立一组非线性代数方程, 该方程物理概念清楚, 计简单, 且速度较快。由于这种方法是将三维空间问题分解成2个独立的二维问题求解,力学型简化得太多,忽略了扭矩及可能的力和变形的耦合问题。这种方法在国内得到了推广和应用。有限元法也是一种近似数值计算方法,这种方法是通过将钻柱分解为有限的离散梁单元, 再通过适当的合成方法将这些单元组合成一个整体, 用以代表原来的钻柱状态,并最终得到组以节点位移为未知量的代数方程组。有限元法的物理概念清楚、简单, 实用性强。不限制柱的材料和几何形状, 且对单元尺寸也无严格的要求;又可以较容易地考虑非线性的影响。目前发展的接触有限元法, 考虑了钻柱、稳定器与井壁之间的初始接触摩擦力,力 学模型比较准确,考虑因素较多, 解题的速度虽然是这几种方法中最慢的,但也可满足需要。加权余量法是一个求解微分方程定解问题的强有力的数值方法, 具有简便、准确、工作量小、残差可知等优点,已成功地用于下部钻具组合的大小挠度力学分析中;当然,要进一步提高度就得增加试函数项数,也会增加一些运算量。油气井杆管柱的稳态拉力和扭矩 意义拉力和扭矩模型, 尤其在地面扭矩、大钩载荷、井底扭矩和钻压的测可达到如下目的:
2024年噪声与振动控制市场发展现状 概述 在现代社会中，噪声和振动成为了一个不可忽视的问题，对人们的生活、工作和 环境都带来了负面影响。为了解决这一问题，噪声与振动控制技术应运而生。本文将对噪声与振动控制市场的发展现状进行分析，探讨市场规模、主要应用领域、发展趋势等方面的内容。 市场规模 噪声与振动控制市场在过去几十年间取得了快速增长。根据市场研究公司的数据，2019年全球噪声与振动控制市场规模约为300亿美元，预计到2025年将达到500 亿美元，年均复合增长率将超过5%。这一趋势主要受到以下几个因素的推动： 1.城市化程度的提高：城市化进程加速，人们对环境质量的要求越来越高， 对噪声和振动问题的关注度也随之增加。 2.工业发展需求：随着各行业的快速发展，噪声和振动成为工业生产中不 可忽视的问题。振动控制技术在制造、航空航天、交通等领域有着广泛应用。 3.政府法规的制定：各国政府纷纷出台噪声与振动控制的相关法规和标准， 促进了市场的发展。 4.科技进步：新技术的涌现不断推动着噪声与振动控制技术的发展，提高 了产品的性能和效果。
主要应用领域 噪声与振动控制技术在各个领域中都有广泛的应用。以下是一些主要的应用领域： 1.建筑与建材：噪声与振动控制技术在建筑行业中被广泛应用于隔音、隔 振和噪声控制。 2.交通运输：噪声与振动对交通运输的影响不可忽视。噪声与振动控制技 术被应用于汽车、火车、船舶等交通工具，以减少噪音和振动对乘客和附近居民的干扰。 3.航空航天：航空器和航天器的噪音和振动问题一直是该领域的重要关注 点。噪声与振动控制技术的应用可以提高飞行器的安全性和乘客的舒适性。 4.电子产品：电子设备通常会产生噪音和振动，噪声与振动控制技术可以 帮助改善产品的性能和用户体验。 5.能源与环保：能源行业中的机械设备通常会产生噪音和振动，噪声与振 动控制技术被应用于石油、天然气、风能、太阳能等领域，以提高能源设备的效率和减少环境污染。 发展趋势 噪声与振动控制市场在未来几年将持续保持良好的发展势头，以下是一些发展趋 势的展望：
油田井下作业技术现状及发展探究 井下作业是一种以提升采油速度与采收率为主要目的，根据油田改造、调整、挖潜等需求根据相关的工艺技术利用相关井下与地面设备，对油水井进行井下挖掘的一种新技术，其内容十分的广泛。本文对油田井下作业技术现状及发展进行了探讨。 标签：油田井下作业；技术现状；发展 一、油田井下作业技术现状分析 1、国外油田井下作业技术现状。在现阶段下，国外发达国家井下作业技术主要使用压裂酸化技术、修井作业技术与试油测试技术，压裂酸化及时主要通过使用新材料与相关压裂工艺，降低开采成本提升采收率的一种技术。试油测试技术包括数据采集、地层测试、排液与压力恢复、射孔、分析解释几个内容，目前应用范围较广的技术有油管传输射孔+地层测试+电子压力计三联作工艺技术、有关传输射孔+地层测试+喷射泵三联作工艺技术等，这几种技术均可以显著降低采集的成本，缩短采集周期；修井作业技术主要应用于连续有关作业技术与工具开发使用过程中，修井工具的种类较多，包括组合修井工具、液压操作工具、辅助工具等等。 2、国内油田井下作业技术现状。油田井下技术包括工艺技术、机具技术、装备技术、企业管理技术、方案设计等等，近些年来，我国石油企业得到了飞速的发展，与此同时，对于勘探与开发技术也提出了比以往更高的要求，在市场经济体制的成熟之下，各个行业为了适应社会的发展，也开始逐渐改变传统运营战略，同时，油田井下作业也开始以经济效益为出发点，积极的引入国外发达国家的相关技术，与国内实际情况相结合进行了创新性的发展，在这种背景之下，油田井下作业技术效率的都了一定的提升。 二、油田井下作业技术发展趋势 1、压裂酸化技术。目前国内的成功率较低，生产成本较大。因此发展重点为努力提高措施的成功率，大幅度降低成本。在压裂方式上，变单层压裂为多层压裂，单井压裂变为整体压裂。在压裂液方面，发展低伤害低污染清洁型压裂液，同时推广使用双千型压裂设备，并匹配适宜的及时配液设施、高温高压评价设施、多功能回路仪以及旋转粘度计等设备。 2、试油测试技术。努力提高试油测试效率，发展深井高效试油测试、联作测试、射孔跨隔测试联作、高压高含硫测试等工艺技术。测试设备，发展涵盖MFE、PCT、APR的系列化全通径测试工具，普及智能长效电子压力计，满足不同井眼的测试需求。在地层流体化验分析方面，重点发展RV-30型旋转运动原油粘度测定仪、分光光度分析、液相色谱分析和气相色谱工作站。
我国金属矿山采矿技术现状与发展趋势2烟台东方冶金设计研究院有限公司山东烟台264006 摘要：随着社会的发展和进步，矿产资源已经成为社会生产和人们日常生活 所需的基本资源，因此对矿业发展的要求也逐渐提高。目前，很明显，矿产资源 的实际消耗正在增加，采矿作业正逐渐向更深层次发展。然而，在环境保护和地 温上升的影响下，采矿作业的发展受到影响。因此，有必要结合实际情况对采矿 技术进行综合分析，以充分发挥其在黄金矿山开采中的技术价值。基于此，本篇 文章对我国金属矿山采矿技术现状与发展趋势进行研究，以供参考。 关键词：金属矿山；采矿技术；发展趋势 引言 尽管我们的黄金资源总量相对丰富，但大部分资源储存在更复杂的地质地区，露天黄金资源相对较少。在地下金矿开采中，矿物流失是不可避免的。这不仅会 造成黄金资源的损失，而且还会降低采矿单位的经济效率。矿物耗竭问题往往是 地质勘探活动不足和矿物资源利用效率低下造成的。下文根据主观和客观因素分 析了金矿开采中贫矿的损失原因。其目的是提请采矿单位注意矿物流失中的贫铀 问题。 1金矿采矿工程的技术性特征 开采黄金，无论是露天开采还是地下开采，都需要高要求的开采技术。在采 矿期间，需要密切监测行为守则和行为标准，以减少道路交通事故的发生和资源 的浪费。由于该国目前采矿阶段的大部分采矿技术都是多样化的，具体的采矿技 术是根据采矿区的特点选择的，选择这些技术的主要原因与采矿区的环境和地质 等因素有关。由于该部门资源分配不均，加上各区域的环境条件和人为因素各不 相同，黄金开采过程十分复杂，使得开采更加困难。开采黄金的风险很高，工作
条件很苛刻，使其成本高于其他矿物，从而限制了采矿公司的利润。就开采黄金 而言，开采技术只有在完全机动的情况下才能适应实际需要。 2黄金矿山采矿技术现状 2.1浅孔留矿法 保留浅孔的方法需要较少的设备、较少的投资和较少的金矿开采工作，能够 迅速达到容量目标，因此可用于中小型采矿。这种方法在采金业更为普遍，这是 必不可少的浅孔保留方法的应用条件是，矿质岩石能够提供基本稳定性，但存在 局部不稳定且具有一定倾角的矿体，通常用于厚度大于2 m的矿体。如果矿体较 薄或非常薄，则目前在实践中采用浅水方法有以下好处：第一，允许的工程数量 相对较少，维护工程较少；第二，遗址结构比较简单，祖传产业使用的技术比较 简单；第三，生产过程不那么困难和容易掌握，操作者更有可能迅速和准确掌握 开采技术；第四，采矿作业所需的设备相对简单，不复杂，数量较少；第五，与 其他技术相比，采矿能力相对较高；第六，采矿一般规模小，实际产出率高然而，这种方法的实际应用也存在许多缺点，其缺点可归纳如下：第一，回收作业的第 二个分散性和平台的工作量相对较大；第二，采矿工人劳动强度较高，工作环境 相对不利，对护理和支柱的安全要求较高；第三，很难进行机械化作业，大大提 高生产能力和作业效率；第四，采矿作业只能释放三分之一的矿物，废物留在田里，给采矿公司造成严重的现金短缺；第五，在采矿作业之后，采矿区很大一部 分将出现，增加了地雷的安全风险，如果不及时处理，很容易造成安全事故。 2.2填充采矿技术 在采矿技术中，填埋场主要用于采矿区的填埋场技术，为了更好地控制采矿 区的压力，必须清理采矿区的地表碎片。在充填采矿技术中，最常用的方法是向 上层状残留物充填和薄壁充填，这两种方法各有利弊。上分层残留物填充主要用 于80厘米矿体。有三种主要的恢复方法：垂直磁带恢复、时间点恢复和托盘恢复。填充墙的方法比较困难和繁琐，但其优点是，在开采过程中，通过在内部填 充金属，可以更好地进行现场维修，从而使开采现场非常有效。 2.3井下开采技术
水力振荡减阻钻进技术发展现状与展望 孔令镕;王瑜;邹俊;王志乔;刘宝林;夏柏如 【摘要】随着水平井和大斜度井在油气开采中的广泛应用,钻进过程中钻柱与井壁之间摩阻较大时常产生托压现象,导致无法有效施加钻压,影响机械钻速,甚至诱发黏吸卡钻等井下事故.水力振荡减阻技术采用水力振荡器在钻具轴向产生一定频率和振幅的振动,将静摩擦力转变为动摩擦力,以减少钻具与井壁之间的摩阻,具有良好的发展前景.从振动减阻的原理、国内外水力振荡器典型结构、关键技术等方面系统分析了国内外水力振荡器的研究现状,指出现有水力振荡器存在的问题,提出应发展涡轮动力水力振荡器的建议,可为该技术的发展和提高提供参考依据. 【期刊名称】《石油钻采工艺》 【年(卷),期】2019(041)001 【总页数】8页(P23-30) 【关键词】水力振荡器;振动减阻;机械钻速;摩擦损失;研究现状;发展趋势 【作者】孔令镕;王瑜;邹俊;王志乔;刘宝林;夏柏如 【作者单位】中国地质大学(北京)工程技术学院;自然资源部深部地质钻探技术重点实验室;中国地质大学(北京)工程技术学院;自然资源部深部地质钻探技术重点实验室;中国地质大学(北京)工程技术学院;自然资源部深部地质钻探技术重点实验室;中国地质大学(北京)工程技术学院;自然资源部深部地质钻探技术重点实验室;中国地质大学(北京)工程技术学院;自然资源部深部地质钻探技术重点实验室;中国地质大学(北京)工程技术学院;自然资源部深部地质钻探技术重点实验室
【正文语种】中文 【中图分类】TE921 在水平井段或大井斜角井段的钻进过程中，由于重力的作用钻柱会紧贴在下井壁，导致钻柱与井壁之间产生较大的摩擦阻力。钻柱与井壁之间的摩阻会使地面的钻压无法有效施加到钻头上，导致钻进工艺参数与地层不匹配，从而影响钻进速度 ［1-2］。当钻柱与井壁摩擦力大到一定程度时，还容易引起钻柱扭曲变形，并诱发井内事故［3］。由此可见，降低钻柱与井壁间摩擦阻力不但能提高钻进参数的控制灵敏度，使钻进参数能与钻进的地层相匹配从而提高钻进速度，还能减小黏吸卡钻和钻杆屈曲等孔内事故发生的概率。 目前，国内外就如何降低摩阻已经做了大量研究，常用的减阻方法有：使用润滑剂、轨迹控制、钻柱上加装减摩装置和使用井底振动工具等［4］。井底振动工具有多种，常用的有液力推进器和水力振荡器，其减阻原理都是使钻柱产生径向或轴向振动来降低摩阻。作为一种新兴的减阻工具，水力振荡器能有效减小钻柱与井壁之间的摩阻，保证地面对钻压的调整能及时有效地传递到钻头上，使井底钻进参数与地层相适应，从而提高钻速、减少孔内事故［5］。 1 水力振荡器研究现状 1.1 减阻基本原理 水力振荡器减阻原理是给钻柱提供一定频率和幅度的振动，将钻柱与井壁之间的静摩擦转变为动摩擦，使摩擦力减小［6］。静摩擦力Fs和动摩擦力Ff分别表示为［7］ 式中，Fs为静摩擦力，N；Ff为动摩擦力，N；μs为静摩擦因数；μf为滑动摩擦
深水水下生产技术发展现状与展望 李清平;朱海山;李新仲 【摘要】水下生产系统经历了由潜没式水下井口、半干半湿式水下井口到湿式水下井口的发展历程,形成水下井口、水下采油树、水下管汇、水下远程控制系统等在内的功能配套的水下生产系统.截至2014年年底,已有约6400口井采用水下完井、320多个水下油气田运行在世界各大海域,水下生产技术已成为深水油气田开发的核心技术.自1996年我国南海流花11-1油田国内第一次应用水下生产技术进行油气田开发以来,相继建成了陆丰22-1、惠州32-5/26-1N、崖城13-4、荔湾3-1等10个水下油气田,并实现水下管端件等设施国产化.本文简要回顾了国内外水下生产技术的研究进展,提出了我国深水水下生产技术的发展思路. 【期刊名称】《中国工程科学》 【年(卷),期】2016(018)002 【总页数】9页(P76-84) 【关键词】水下井口;水下生产系统;国产化 【作者】李清平;朱海山;李新仲 【作者单位】中海油研究总院,北京100028;中海油研究总院,北京100028;中海油研究总院,北京100028 【正文语种】中文 【中图分类】F426
DOI 10.15302/J-SSCAE-2016.02.011 水下生产技术是经济高效开发边际油田、深海油田的关键技术之一。随着海上油气田开发深度的不断增加，该项技术以其显著的技术优势、可观的经济效益得到各石油公司的广泛关注。自1947年美国第一次提出水下井口的概念以来，随着各种新技术的应用，水下生产系统经历了由浅海→中深水域（100～500 m）→深水（500～1 500 m）→超深水（1 500～3 000 m）、由有潜水作业→无潜水作业的不断发展和完善的过程。20世纪50年代以“水下干式舱”技术为核心，60年代早期湿式无潜水员多井口系统得到发展，1975年位于英国北海、水深75 m的阿格油田采用一艘半潜式生产平台（SEMI–FPS）和水下生产系统进行开发，意味着水下生产技术由单纯的水下完井系统向水下油气生产系统的转变。 进入20世纪80年代后，水下关键设备如海底丛式井口，干式、湿式采油树，多井管汇，海底计量装置等得到开发，水下增压、水下油气处理等创新技术逐步进入现场试验和工业化应用阶段，水下遥控作业机器人作业水深达4 000 m[1]，水下油气田开发模式日益丰富，应用水深、水下油气田回接距离的记录快速刷新。截至2014年年底，全世界已有500多个油气田应用水下技术，水下完井数达6 400多口[1]，从水深几米到数千米、从海上大型油气田到边际油气田，从北海、墨西哥湾到巴西乃至我国南海东部海域都有许多成功的案例。当前应用水下生产系统开发的油气田水深记录为墨西哥湾Peidido项目，最大水深2 943 m；同时应用全水下生产系统开发油气田并通过143 km的海底多相输送管道直接回接到陆上终端已在挪威斯诺黑气田成为现实[1]。水下生产系统正在成为经济高效地开发深水油气田和海上边际油气田的重要技术手段之一。 我国海洋石油总公司自成立之初，就十分重视及时掌握国外海洋石油开发的各项新技术的应用成果。随着海洋石油开发的目标由渤海等浅水海域转向东海、特别是南海的中深水域，水下生产技术应用的重要性日益显现。1996年我国通过对外合作
大位移水平井钻井技术难点及策略 摘要：油气资源是我国社会经济发展过程中非常重要的能源。目前，我国很 多油气田的开采都已经到了后期开发阶段，石油开采量很低，开采难度较大，开 采效率不高，从而影响石油开采水平的提高。大位移水平井钻井技术是推动石油 产量提升的重要方式或者途径，其对我国油气资源的开采非常有利。在应用大位 移水平井钻井技术时，影响其钻井效果的因素有很多，且在该技术应用过程中也 会遇到很多的难点或者问题，加强对大位移水平井钻井技术难点的分析与策略的 创新，对促进我国原油行业的快速发展非常有利。基于此，本篇文章对大位移水 平井钻井技术难点及策略进行研究，以供参考。 关键词：大位移水平井；钻井技术；难点；策略 引言 在大位移水平井钻井工作开展过程中容易出现很多技术难点或者问题，如井 眼轨迹的控制难度较高、钻具的断裂程度较高、井下安全事故、坍塌事故等的频发，这些都是大位移水平井在钻井工作中遇到的实际技术难题。为了能够解决这 些技术问题，从控制井眼轨迹、强化钻井泥浆质量、优化钻具摩阻扭矩大等问题，促进大位移水平井钻井水平与效率的更好提高。 1大位移水平井钻井介绍 大位移水平井钻施工难度大，在轨迹控制、井眼清洁、降摩减阻、单控储量大、泄油面积广及生产差压小等特点，已成为油气田高收收率和经济效益重要支柱，如今水平井钻井技术已日臻完善，但在水平井钻井方面仍存在技术难点，需 要开展技术攻关研究。 2大位移水平井钻井技术难 1）坍塌率较高。应用大位移水平井钻井技术来进行钻井作业时，必须在地 层中开展定向造斜作业，而这种作业容易破坏地层的土壤结构，进而诱发坍塌问
题或者事故。我国很多油气资源开采区块的土壤都比较疏松，在疏松区块的坍塌 率较高。坍塌的范围较小会直接影响钻井作业效率，如果坍塌的范围较大，那么 可能会直接诱发安全事故，导致钻井作业无法正常开展与进行。2）频发的井下 事故。岩屑床在大位移水平井钻井作业中的作用与影响很大，其会影响钻速，使 钻速降低。与此同时，如果钻具的扭矩加大，会存在钻具断裂的可能性，也容易 诱发钻井安全事故，增加钻井、完井作业的难度，影响钻井作业工作的更好、更 持续开展。3）井眼轨道设计难度大，优选造斜点、消偏井斜角、方位角，防止 井眼轨迹出现拐点或勺子形井眼，造成摩阻、扭矩增大，钻井施工困难。4）井 眼轨迹控制难度大。在大井斜条件下，井眼轨迹方位调整幅度大、地质条件复杂，实钻过程中井眼轨迹调整多、调整幅度大，井眼轨迹控制难度大。 3策略 3.1井眼净化降摩减阻技术 1）大段泥岩井段使用KCl+聚合物钻井液体系，以抑制泥岩水化分散保持钻 进期间般土含量和黏度的稳定性，维持合适的泥饼厚度确保失水符合设计又不至 于缩颈。2）使用井筒清洁服务（CFM）定量描述岩屑返出情况刻画井筒清洁程度，能帮助调整钻时，对排量、转速、立柱划眼次数等进行优化，确定井底清洁程度 以决定起下钻时机。3）由于水平井井身结构特点，钻屑在井筒内部分布不均匀，如若定向轨迹不平滑，再加上裸眼段长、钻屑返出困难，易形成岩屑床。通过使 用专用井壁修整工具，破坏岩屑床，避免出新眼。 3.2钻头优选及提速提效技术 3.2.1个性化钻头设计 采用6刀翼、Φ13.0mm复合片孕镶切削齿设计，增加钻头抗研磨性，提高钻 头单趟钻的有效进尺；调小切削齿的后倾角，增强钻头对地层的吃入能力；整体 刀翼采用弧形设计，便于优化水力参数。 3.2.2井眼清洁技术
土木工程结构振动控制的研究现状与 展望建筑工程论文 土木工程结构振动控制的研究现状与展望建筑工程论文 摘要：近年来，我国土木工程行业发展迅速，且为推动建筑产业的发展做出了较大贡献。为了进一步提高土木工程结构的稳定性和抗震性，文章以土木工程结构的振动控制作为主要研究对象，通过对其概念进行阐述，进而对其研究现状展开了详细的论述和分析，并对其在未来的发展方向予以全面展望。 关键词：土木工程结构；振动控制；主动控制；被动控制 随着地震灾害的频繁发生，传统的基于构件承载与变形能力消耗地震能量的抗震方法已难以适应土木工程的抗震能力的新要求，在此背景下，作为现代控制理论中的重要组成部分，振动控制理论被引入土木工程结构的抗震研究领域当中，较好地提高了工程的稳定性与抗震性。 1 土木工程结构的振动控制概述 土木工程结构的振动控制即，将隔振垫等相关装置或消能支撑和剪力墙等整体构件安置在结构的特定部位，在风火地震的作用下，使整体结构能够得到合理控制并确保结构自身及其内部人员与设备处于安全状态的一种振动控制技术。就现阶段而言，关于土木工程结构振动控制的研究主要包括了被动控制、主动控制和混合控制。 2 主动控制 土木工程结构的主动控制装置包括仪器测量系统以及控制和动力驱动系统，其中，仪器测量系统主要负责对结构的动力响应和外部传达的激励信息进行测量，控制系统负责对仪器测量系统所传递的测量信息进行处理，在实现控制律的同时，输出相应的动力驱动系统指，而动力驱动系统在制定驱动下产生控制力，其所需的能量来源大都由外部能源结构予以攻击，从而经辅助子结构将控制力作用在受控结构处，达到抗振目的。 目前，主动控制主要分为两种类型，首先，是控制力型，其装置主要包括主动质量阻尼系统与支撑系统、主动拉索系统以及气体脉冲发生器和主动空气动力挡风板系统。基于控制力型的主动控制是借助外部能源，当土木工程结构受到激励而产生振动时，向结构施加相应的控制力，促使结构受振动而产生的振动反应能够迅速得到有效控制。
井下大修技术现状及未来发展探究 摘要：井下作业是石油勘探和开采中应用最为普遍的一种方式，其对石油资 源的勘探和开采具有非常重要的影响。受环境和技术的限制，石油资源在开采过 程中井下事故较为频繁，不仅威胁着井下施工人员的人身安全，也是一种国家资 源的浪费。在科技快速发展的今天要不断完善井下作业大修技术，为石油井下开 采提供坚实的技术保障，在保证石油开采质量的同时，为作业人员创造一个安全、健康的工作环境。 关键词：井下作业；大修工艺；技术 1修井技术的现状 开展井下修井作业时，要确保整个洗井的工作是由专业负责人监察和把控的，同时，要根据洗井的规范条例实施作业，石油油井中的水量和水温与排水量等， 需要不同人员对其进行实时监控。如果在监察过程中，出现其冲程太过缓慢，就 可以加大排水量，如果有必要的话，可以停止机器运转。洗井工作结束以后，要 保证回液温度的数值，与此同时，泵车温度要高于65℃，如果碰到停产井和过渡 带的情况，要具有针对性地对洗井时间和洗井力度。除此之外，洗井工作完全结 束以后，现场要确保干净度和整洁度，并且在整个流程中，需要派遣专业技术人 员在现场进行数据记录；按照所记录的数据，对各油层渗透能力进行分析。 2油田井下大修工艺技术分析 2.1 突破困境：井下打捞技术 在油井生产过程中，经常会发生井下物体落入井内或工具卡住的情况，严重 影响正常生产，甚至导致停产。为了高效打捞井下物体并尽快恢复产能，需要根 据不同情况选择合适的打捞工具，提高效率。井下落物通常包括油管、封隔器和 绳索等，若未发生卡钻，打捞作业较简单，无需采用复杂的工艺技术如转盘或倒
扣。然而，当工具卡住时，常规打捞无法有效排除故障，需采取倒扣、钻磨或爆 破等措施进行处理。 2.2 提升稳固：套管加固技术 油井生产中常见套管变形或断裂情况，针对这种情况进行套管加固施工时， 首先需打开故障套管通道，将井下落物打捞出来，然后修复和加固套管。这种施 工过程具有以下优点：一是避免套管再次变形，确保套管井眼连通性；二是通过 密封加固防止套管损坏段出现漏水。然而，这种施工也存在一些缺点，如修复后 使井径变小。套管加固施工通常采用不密封丢手加固和液压密封加固两种技术。 一般而言，液压压力传递原理用于套管加固施工，首先通过地面泵车施加压力， 然后利用定力工具将压力传递到活塞上，推动涨头进行挤压，使加固工具两端的 钢体紧密贴合套管，实现加固密封效果。 2.3 斜览未来：侧钻技术 侧钻技术在老井大修中广泛应用，通过斜向器的造斜功能安装于油井内部， 在套管侧面开口并铣钻出新的井口，最终进行加固修复。尽管该技术操作繁琐， 但能大幅提升原油产量，因此需优化斜向器、铣钻等工具，完善侧钻技术。然而，目前广泛使用的侧钻技术存在一些限制，导致其功能无法充分发挥，主要问题包 括固井质量和套管通径狭窄，即使应用先进技术也难以实现分层开采目标。由于 施工中存在一定风险，需在施工前制定科学的应急预案，以确保施工安全，并将 潜在风险降至最低。 2.4解卡技术分析 油田的井下修井作业施工中比较常用的解卡技术主要有憋压恢复循环解卡法 和长期悬吊解卡法。如果油井在作业过程中出现了砂卡，就应该迅速的开泵，如 果开泵后依然不能实现正常的循环，这时候就需要使用憋压解卡法。在憋压的过 程中要将管线的连接丝充分的拧紧，而且施工人员要做好相关的安全防护措施。 另外，如果井下出现了因为橡胶膨胀或者胶皮块卡钻的现象，就可以使用长期悬 吊解卡法来进行解卡，首先在井口对管柱施加一个拉力，这样胶皮在受力后就会 出现蠕动，利用胶皮受力蠕动的特点就可以实现缓慢的解卡。
自动垂直钻井工具分类及发展现状 摘要：钻探工程中，井斜一直是制约钻进速度和钻孔质量的重要因素，特别是 高陡构造地层条件下，突出的井斜问题不仅造成机械钻速低，钻井周期长，钻井 成本高，有时甚至成为能否顺利进行钻探施工的关键因素。基于此，本文从石油 钻井和地质钻探两方面阐述了自动垂直钻井技术的原理及优点，按照不同结构及 工作原理对自动垂直钻井工具做出分类，并简要分析了各类工具的优缺点等进行 了分析，仅供参考。 关键词：自动垂直钻井工具；分类；井斜控制；发展趋势；建议 一、自动垂直钻井技术概述 自动垂直钻井技术将满眼钻具加压快钻与钟摆钻具吊打纠斜的特点融为一体，将高效与优质有效结合。该技术源于1988年的德国大陆超深井科学钻探计划（KTB）。由于垂直钻井技术的应用，KTB曾钻出了当时世界上最为垂直的钻孔［1］。自动垂直钻井技术作为旋转导向技术的鼻祖，其导向纠斜原理与旋转导 向技术相同。近几年，随着旋转导向技术的进步，为解决高陡构造、断层与盐层 等复杂易斜地质条件下的深井防斜打快难题，自动垂直钻井技术得到了快速发展。经过多年研究与应用，该技术展现出了如下优点。（1）降低狗腿度，提高井眼 质量。（2）减小钻杆与井壁间的摩擦力与阻力，钻压与扭矩传输更加高效，同 时亦能降低卡钻风险。（3）降低套管下井时的阻力，减轻钻柱接头对套管的磨损。（4）减轻钻具磨损，解决钻具先期疲劳失效等一系列复杂问题。（5）减少 井眼净化问题。（6）提高地质取心资料的真实度。（7）解放钻压，最大限度提 高机械钻速，有效解决防斜与打快之间的矛盾，从而降低成本。（8）井下为全 自动闭环控制，不需要地面人工控制。 二、国内自动垂直钻井技术发展现状 目前自动垂直钻井技术及其产品基本上被国外几家大公司所垄断。国内中石油、中石化以及中海油三大石油公司均进行了不同程度的研究工作，相继推出了 试验样机并在不同区块进行了测试，但是还没有相对成熟的商业化产品投入工程 应用中。中石油钻井院的苏义脑院士在国内较早提出了井下控制工程学的概念， 并且将钻井工程与自动控制、航天制导等技术相结合，于20世纪90年代就对自 动垂直钻井系统做了调研分析与初步研究，在理论及实际方案设计方面都做了大 量的工作。中国地质科学勘探研究所和中国地质大学先后承担了“微机自动控向垂钻系统的研究”及“微机自动控向垂钻过程智能检测与控制方法研究”项目，经过5 年的研究，进行了测斜技术、液控技术以及无模型自适应纠斜控制算法等方面的 理论和试验研究工作。推出了试验样机并进行了测试。中石油钻井院与武汉科技 大学合作，提出了自动防斜钻井系统AADDS（AutoAnti-DeviationDrill-ingSystem。 在井斜动态测量理论、自动垂直钻具井下流场特性以及液控导向纠斜机构的动态 仿真等方面开展了理论和试验研制工作，研制成功了AADDS-1型自动垂直钻井工 具的原理样机。中石油西部钻探克拉玛依钻井工艺研究院研制的311mm垂直钻井系统分别在T82066井和T82065井进行了现场应用试验，取得了一定的效果， 表明该系统可实现井下闭环控制，达到自动防斜纠斜目的。但技术尚不成熟，需 要进一步对整体结构、电源控制模块、执行机构、液压伺服机构、整体密封性能 等进行优化设计，提高使用寿命。中石油渤海钻探公司研制的VDT5000型自动垂 直钻井系统在塔里木吐北4井等井应用取得成功。虽然对工具长度、局部结构及 连接方式等缺陷进行了优化改进，提高了工具的使用寿命和可靠性、井下安全和