一种定向井随钻堵漏工具PBL的应用介绍

石油钻井工程中防漏堵漏技术的应用摘要：石油钻井工程中的井漏问题一直是制约石油开发和钻井安全的重要因素之一。

为了解决井漏问题，人们研究出了各种防漏堵漏技术。

而不同的技术应用策略不尽相同，但都旨在提高钻井工程安全性和生产效率，实现石油资源高效利用。

本文将立足于石油钻井工程角度，对井漏情况下防漏堵漏技术应用进行简要研究。

关键词：石油钻井；防漏堵漏；技术应用石油钻井工程是石油开发的重要环节，但其在钻井过程中经常出现井漏问题，给生产和环境带来安全隐患和经济损失。

为了解决这一问题，人们不断研究和发展各种防漏堵漏技术，使得钻井工程安全、高效地进行，同时保障石油资源有效开发。

本文将介绍循环钻井期防漏工艺应用策略、复合承压剂混合堵漏技术应用策略以及其他一些防漏堵漏技术的应用策略，希望为石油钻井工程安全生产提供一些参考。

1.石油钻井工程井漏常见原因1.1客观原因石油钻井工程出现井漏问题的客观原因可有多种。

以下是一些常见的原因：地质构造异常。

地下地质构造异常会导致钻井过程中遇到不同种类的地层，如裂缝、砂岩等，这些地层性质和强度不同，可能会导致井漏问题；钻井液性质。

钻井液是钻井过程中必不可少一部分，但如果钻井液性质不合适或者配比不当，可能会导致井漏问题。

例如，如果钻井液中密度和黏度过低，就可能无法控制地层压力，从而导致井漏；钻井工艺操作不当。

钻井工艺操作不当也是导致井漏问题的一个原因[1]。

例如，如果在钻井过程中未能及时控制钻头旋转速度和下压力，就可能会损伤钻头，甚至导致井漏；设备故障。

在钻井过程中，如果关键设备出现故障，也可能导致井漏。

例如，如果控制井口压力阀门出现故障，就可能无法控制地层压力，从而导致井漏。

1.2主观原因导致石油钻井工程出现井漏问题主观原因可能包括以下几点：设计不合理。

石油钻井工程的设计是否合理，直接关系到井漏问题的发生。

如果设计不合理，例如钻井深度、井径、井壁强度、钻井液配比等不合理，都可能导致井漏问题。

堵漏接头多次激活旁通阀是一套可多次打开和关闭的短节，一般安装在定向、提速和随钻测井等特殊钻具组合中，可根据井下工况及时打开、关闭进行特种作业，增强特殊钻具组合的适用性，有利于提高生产效率，降低井控风险。

多次激活旁通阀在随钻堵漏作业、注酸作业、修井及完井作业中可保护井下钻具组合，在扩眼作业中可辅助提高切削效率，在水平井、定向井钻井中可提高环空流速，增强井壁下侧清洗能力。

多次激活旁通阀主要技术优势：①实现不起钻堵漏等特殊作业，缩短钻井周期；②泵时旁通阀自动关闭，避免可能出现的U形管效应或井控问题；③受井下工具、仪器和钻头水眼限制，可实现大排量洗井；④有效清除定向井和水平井段岩屑床；⑤有效保护井下仪器及动力钻具；⑥可实现多次井下开关作业。

目前主要有DSI公司的PBL多次激活旁通阀、BakerHughes公司XP循环阀、XDT公司TAZ无限次激活旁通阀、国民油井公司MOCS工具以及威德福公司的JetStream钻井循环阀。

（1）控制方式目前，多次激活旁通阀主流的控制方式是机械（投球）液压激活方式，包括纯投球液压式，以及在投球激活的基础上辅助以地面钻井泵控制井下流体压力和流量。

投球激活方式需要增加地面投球设备，会对钻柱内通径造成影响，降低流速、增大压力损耗，并且影响其他工具下入。

威德福公司RFID激活方式可将多个循环阀组合使用，实现选择性激活。

（2）激活次数采用多次投球激活的工具需要精确投球计数，激活次数受限于球篮短节的最大容量，并且球篮短节需专门起下钻进行清理，影响作业效率，增大作业风险。

目前可实现单趟下入无限次激活的旁通阀有3种形式，一是类似于国民油井公司的MOCS工具，改进部分机械结构，可实现无限次激活；二是类似XDT公司的TAZ工具，激活球采用特殊材料，可在井下自然降解，无需球篮短节，不影响其他工具如测井工具的通过；三是采用如威德福公司的RFID电控方式实现无限次激活，且可以同时监测井下的状态信息，便于工具性能验证。

解读高效随钻堵漏剂的实际应用1、井漏是钻井工程中常见的井下复杂情况，目前治理井漏的有效办法主要是在钻井液中加入堵漏剂或者用堵漏剂配制成堵漏液对漏层进行有效的封堵。

但是这些堵漏材料存在着自身的缺陷，使用这些材料处理井漏时，往往易造成堵漏效果不佳和堵漏后发生重复性漏失。

研制出了一种对渗透性和微裂缝地层封堵能力强的随钻堵漏剂，具有较好的酸溶性，易于解堵，对钻井液流变性能影响小，承压强度高，抗温能力强。

2、高效随钻堵漏剂的组成由酸溶性刚性颗粒、柔性纤维、吸水性树脂和高分子聚合物组成。

3、高效随钻堵漏剂性能评价刚性颗粒粒度及表观特征。

内对刚性颗粒产品进行了粒度分析，刚性颗粒为不同颗粒级配的褐色固体颗粒，使用时应与所堵裂缝、孔道的形状匹配。

而且还可以根据钻井漏失地层的实际裂缝尺寸做特殊加工处理。

体积膨胀倍数实验。

体积膨胀倍数实验采用了直接测量体积变化法。

用准确刻度的量筒先量取一定体积的水，再将干燥的堵漏剂颗粒加入，读取量筒中实际水刻度体积，在设定温度的恒温水浴中膨胀一段时间或至吸水平衡后，倒出量筒里的剩余水，读取量筒中实际水刻度体积，前后两者体积相比即为该物质在某个时间段的体积膨胀倍数。

实验分别采用了清水、4%坂土浆、聚磺钻井液、甲酸盐钻井液、有机硅钻井液为基液进行随钻堵漏剂的常温膨胀性评价。

结果表明，在几种体系钻井液或清水中堵漏剂的体积膨胀倍数相差无几，常温下体积膨胀倍数都在4～5倍。

说明随钻堵漏剂受钻井液体系和性能的影响小，具有广泛的可应用性。

温度影响实验。

该实验主要为了检验随钻堵漏剂在不同体系钻井液和不同温度条件下，受温度影响的程度。

实验分别采用了在清水、4%坂土浆、聚磺钻井液、甲酸盐钻井液和有机硅钻井液中加入随钻堵漏剂4h后，在不同温度条件下的膨胀情况。

实验结果表明，该产品随着温度升高，膨胀倍数相对增大。

其抗温能力可达到100℃左右，基本可满足现场使用需求。

堵漏效果评价。

实验采用高温高压失水仪，底部铺5mm的石英砂混合物模拟地层的渗透。

油基钻井液随钻堵漏技术与应用随着石油勘探和开采的深入，钻井技术也得到了不断的发展和更新。

在钻井过程中，钻井液被广泛应用，其涵盖多种功能，其中之一就是随钻堵漏。

随钻堵漏技术是一项非常重要的技术，它的应用可以有效地处理钻井液在钻井过程中遇到的各种漏污问题，保障钻井液正常运转。

油基钻井液随钻堵漏技术也称为随钻加密技术，在钻井工程中应用上已经有了很长的历史。

它是将硅酸钙粉末、聚合物、油溶性聚合物和有机酸等添加进钻井液中，使其形成膨润土及其他物质，以形成一层密封防渗层，这样就能有效地堵漏。

实施随钻加密处理技术，可以保证对环境的保护、提高井下设备的使用寿命、防止钻井液浪费以及提高钻井效率等方面都有重要的作用。

油基钻井液随钻堵漏技术的应用具有以下优势：首先，采用油基钻井液随钻堵漏技术，其堵漏效果非常明显，而且可靠性高。

因此，在实施钻井过程中，可以极大地减少由于钻井液过早泄漏而导致的影响，从而提高工作的效率。

其次，在使用油基钻井液随钻堵漏技术时，可以降低钻井液的用量和成本。

由于可以很大程度上减少钻井液的浪费和缩短钻井周期，所以对减少成本有非常显著的效果。

最后，油基钻井液随钻堵漏技术还具有良好的生态保护作用。

由于这种技术不仅能够有效地防止钻井液的泄漏、污染环境，而且可以保护井下设备，从而减少对环境的污染，保护环境生态，达到节能减排的目的。

总之，油基钻井液随钻堵漏技术在钻井领域发挥着非常重要的作用，并且具有显著的优势。

对于其在实际应用中的细节和技术要点，以及具体的应用效果以及注意事项等方面，需要深入研究和进一步探索，以提高其应用的效果和效率，为石油勘探和开采领域做出更大的贡献。

随钻加密处理技术在钻井工程中应用的效果是非常显著的，其主要表现在以下几个方面：首先，随钻加密处理技术可以有效地保护井壁稳定性。

在钻井过程中，井壁的稳定性对于保证钻井进展情况是非常重要的，而随钻加密处理技术可以通过塞堵成分的添加，生成一种致密的膜层，从而达到防止井壁塌陷的效果。

堵漏接头多次激活旁通阀是一套可多次打开和关闭的短节，一般安装在定向、提速和随钻测井等特殊钻具组合中，可根据井下工况及时打开、关闭进行特种作业，增强特殊钻具组合的适用性，有利于提高生产效率，降低井控风险。

多次激活旁通阀在随钻堵漏作业、注酸作业、修井及完井作业中可保护井下钻具组合，在扩眼作业中可辅助提高切削效率，在水平井、定向井钻井中可提高环空流速，增强井壁下侧清洗能力。

多次激活旁通阀主要技术优势：①实现不起钻堵漏等特殊作业，缩短钻井周期；②泵时旁通阀自动关闭，避免可能出现的U形管效应或井控问题；③受井下工具、仪器和钻头水眼限制，可实现大排量洗井；④有效清除定向井和水平井段岩屑床；⑤有效保护井下仪器及动力钻具；⑥可实现多次井下开关作业。

目前主要有DSI公司的PBL多次激活旁通阀、BakerHughes公司XP循环阀、XDT公司TAZ无限次激活旁通阀、国民油井公司MOCS工具以及威德福公司的JetStream钻井循环阀。

（1）控制方式目前，多次激活旁通阀主流的控制方式是机械（投球）液压激活方式，包括纯投球液压式，以及在投球激活的基础上辅助以地面钻井泵控制井下流体压力和流量。

投球激活方式需要增加地面投球设备，会对钻柱内通径造成影响，降低流速、增大压力损耗，并且影响其他工具下入。

威德福公司RFID激活方式可将多个循环阀组合使用，实现选择性激活。

（2）激活次数采用多次投球激活的工具需要精确投球计数，激活次数受限于球篮短节的最大容量，并且球篮短节需专门起下钻进行清理，影响作业效率，增大作业风险。

目前可实现单趟下入无限次激活的旁通阀有3种形式，一是类似于国民油井公司的MOCS工具，改进部分机械结构，可实现无限次激活；二是类似XDT公司的TAZ工具，激活球采用特殊材料，可在井下自然降解，无需球篮短节，不影响其他工具如测井工具的通过；三是采用如威德福公司的RFID电控方式实现无限次激活，且可以同时监测井下的状态信息，便于工具性能验证。

随钻胶凝防渗漏技术在滴西5井区井的应用
随钻胶凝防渗漏技术是一种钻井随钻进行胶凝加固和封堵措施的技术，在滴西5井区井开展实践得到了成功应用。

滴西5井区井在钻井过程中出现了地层漏失、水涌等问题，加之井深较深，整个钻井工程面临着很大的技术难度。

为了保证钻井的顺利进行，采用传统的水泥固井方式不仅施工周期长，而且固井质量难以保证，因此引入了随钻胶凝防渗漏技术来解决漏失问题。

该技术采用了专业的胶凝材料和胶凝剂，并加入泡沫助剂形成泡沫胶体，井中注入胶凝液后在井内形成多层泡沫胶体屏障，有效地隔离了井内井外的水压差，达到了防渗漏的目的。

同时，随钻胶凝防渗漏技术可以随钻进行，节省施工时间，并且可以在储层不断变化的情况下调整胶凝材料的种类和用量，以适应不同地层的需求。

在滴西5井区井的应用中，随钻胶凝防渗漏技术成功解决了漏失问题，保证了钻井的顺利进行。

此外，该技术还具有施工安全高、固井质量稳定、环保节能、使用范围广、经济实用等优点，可以为其他的钻井工程提供可靠的技术支持。

总之，随钻胶凝防渗漏技术在滴西5井区井的应用是一次成功实践，技术的稳定性和可靠性得到了验证，为我国油气勘探和开发提供了可借鉴的经验和技术手段。

随钻堵漏剂适用方法及注意事项钻井复合堵漏剂的制作方法，分为物理和溶剂两种制作法，是在常压和一定温度下，将石油沥青和石灰石粉为原料按其复配比例加热搅拌合成的随钻堵漏剂，其特点在于采用本堵漏剂能起到在钻井或完井过程中，能防止钻井液向地层中漏失，防止油气层污染，防止油气层可能发生的永久性堵塞，维护地层原始状态及油层渗透率的作用，能达到降低钻井成本及提高钻井效率和质量的目的。

并具有制作工艺简单、性能稳定，使用可靠的特点。

适用于油田勘探及油气开发的钻井工程。

使用方法（以下静置、循环、加压堵漏一般为30分钟左右）：1、按配方将堵漏剂干粉直接掺入钻进液中稍加搅拌使之充分溶化分散，然后开泵送入钻孔中进行循环堵漏或静置堵漏。

2、按配方将堵漏剂与劣质粘土一起配成堵漏浆液，开泵送入孔内进行静置堵漏、循环堵漏、加压堵漏。

3、按配方将堵漏剂用清水单独溶化分散，开泵送入孔内进行循环、静置或加压堵漏。

4、也可在粘土中加入大于10％高效随钻堵漏剂或其它材料（加水泥或惰性物）做成泥球，投放漏失层，挤压堵漏。

使用时注意事项：1、弄清井内情况。

特别有关漏失的参数，如漏失层位置，漏失通道大小、形状、漏失量、地下水活动情况、动、静水位等。

2、一般情况下用清水溶化堵漏剂，待其溶化分散后再与钻井液混合均匀才用，如加量少（一般为1～2％）时，也可直接将堵漏剂干粉掺入钻井液中，但应充分搅拌均匀。

3、用泵输送堵漏液时最好用单管钻具，以免发生堵塞钻头现象。

4、绳索取芯钻进堵漏时，堵漏浆液送入孔内后，先用普通钻井方法钻进一段时间再换绳索取芯钻时，或用冲洗循环一段时间再投入内管。

5、严重漏失时，可采用分次堵漏方法，提高堵漏成功率，即第一次投放高效随钻堵漏剂浆液，使之取得部分效果，然后接着用提高高效随钻堵漏剂浓度的浆液或泥球进行堵漏。

6、根据漏失情况选择合适的加量和合适的堵漏方法。

7、如果某些原因造成第一次封闭不理想时可及时补灌。

8、遇大裂隙、溶洞可先充填，再进行堵漏。

PBL 是以问题为导向的教学方法，将学生作为教学主体，教师辅助引导学生探索问题获取知识。

该学习法由美国神经病学教授Barrows 于1969年在加拿大麦克马斯特大学首创，并率先应用在医学教育领域。

[1]随后哈佛大学等多所世界著名院校先后将此方法应用于本校各个专业，均获得良好的实施效果。

我国高校自20世纪80年代引进PBL 教学法，在活跃学生的思维方式、[2]培养学生的团队协作意识、提高学生的文献阅读水平[3]等方面得以应用，教学质量明显提高。

PBL 教学是基于问题的学习，它首先需要由教师提出合适的问题，为学生创设情境，并以该问题为中心，组织学生调查研究，引导学生在解决问题的过程中学习知识并获得技能，促进学生思维的发展。

问题的设置是PBL 教学法的核心，好的问题可极大地引发学生的求知欲，而差的问题却会使学生感觉课程枯燥、无味，丧失学习兴趣。

[4]结合“钻探设备”课程的特点，以及大学生的知识结构和学习特点，对“钻探设备”课程PBL 教学法问题的设置进行了深入分析和研究。

一、“钻探设备”课程特点“钻探设备”是地质工程专业的主干课程，主要介绍钻探施工过程中应用的钻机、泥浆泵、钻塔、动力机的结构、工作原理、特点及适用条件，包括18类部件、23台设备，其理论基础涉及机械设计、流体力学、液压传动、钻探工艺学等。

该课程与实践结合紧密，要求学生具有较强的三维空间想象能力和实践、动手能力，及综合运用所学基础知识和专业知识，分析钻探设备的工作原理、性能和特点的能力。

二、大学生知识结构和学习特点1.大学生知识结构。

在学习“钻探设备”课程前，学生在大学期间已经学习了公共基础课及专业基础课及部分专业课，完成了地质认识实习、专业认识实习。

学生的公共基础及学科基础知识扎实，为接受进一步的专业理论教育打下坚实的基础。

但由于课程学时的限制及高等院校普遍存在的“重理论、轻实践”现象，大学生缺乏足够的三维空间思维能力和通过实践去转化应用所学理论知识的机会。

随钻防漏堵漏技术研究随钻防漏堵漏技术研究摘要：随着石油勘探的深入，石油钻机漏失问题日益突出。

为了避免在钻井过程中因漏失而造成的成本和安全隐患，科学家们研究并开发了随钻防漏堵漏技术。

该技术基于现代计算机和数学模型，通过实时监测和评估井下情况，采用合适的密封材料来有效地堵塞漏失点，达到防漏目的。

本文主要介绍了随钻防漏堵漏技术的原理、应用及优缺点等方面。

关键词：随钻防漏堵漏，石油勘探，计算机技术一、概述钻井过程中的漏失问题严重影响着钻探效率和安全，因此，如何科学地解决这一问题，一直是石油勘探领域的一个重要研究方向。

近年来，随钻防漏堵漏技术逐渐应用于钻井过程中，有效降低了漏失率和安全风险，提升了钻井效率和质量。

二、技术原理随钻防漏堵漏技术是指通过现代计算机和数学模型，实时监测井下情况，并根据结果选择合适的密封材料对漏失点进行堵塞的过程。

它的基本流程包括多层次漏失预测、密封材料选择、堵漏操作等环节。

多层次漏失预测：通过现代计算机模拟，分层次、全面地分析井下情况、井壁稳定性等因素，以较高的准确度预测井中出现漏失的可能性和位置。

密封材料选择：根据预测结果，选择最合适的密封材料，如钻井泥浆和聚合物等，来堵塞漏失点。

堵漏操作：采用注入和压力控制等方法，将密封材料精确地输送到漏失点，形成密封屏障，防止漏失的再次发生。

这一过程需要严密管理和不断优化，才能有效提升堵漏效率和准确度。

三、应用实践随钻防漏堵漏技术目前已经在石油勘探领域广泛应用。

例如，我国独立研发的随钻防漏堵漏技术，已经在多个油田通过试验，并取得了显著的效果。

据统计，此技术可以将漏失率降低至0.5%以下，并将堵漏效率提升至90%以上，大幅提高了钻井效率和质量。

此外，该技术还可以减少维修和检修的时间和费用，对于促进石油勘探的可持续发展具有重要意义。

四、优缺点分析随钻防漏堵漏技术具有很高的技术先进性和应用价值，并获得了广泛的应用和推广。

其优点具体有以下几个方面：1.提高了钻井效率和质量：有效地降低漏失率，减少上下钻次数，提高了钻井速度和钻头寿命，减少了造成井壁不稳定等问题。

[浅析PBL在“油水井增产增注技术”教学中的应用]油水井增产增注技术摘要:本文通过对PBL教学方法在油水井增产增注技术课程的应用研究,介绍了PBL教学的内涵和组织方式。

教学实践证明PBL可以调动学生的学习兴趣,加强培养学生分析问题和解决问题的能力,是对石油工程专业课的教学手段的有效改进。

关键词:PBL 油水井增产增注酸岩反应中图分类号:TE32 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(a)-0197-01油水井增产增注技术这门课程是石油工业的重要组成部分,主要涉及原油和天然气在开采过程中用于采油井和注水井增产增注的水力压裂、油层酸处理、高能气体压裂、超声波、人工地震与井下脉冲放电技术和水动力学处理油层等技术,该课程包括各种增产增注措施的基本概念、作用原理、现场施工工艺设计、施工过程及应用效果等多方面内容,涵盖了工程流体力学、渗流力学、普通化学和普通物理学等方面知识,既有一定的理论深度,又有较强的实践性。

因此,如何提高课程的教学质量,进而有效保证学生对相关知识的掌握和解决实际问题的能力,也就成为任课教师所积极探索和关注的课题。

PBL教学法是一种注重理论和实际将结合的教学方法,它以学生为中心,以问题为基础,在老师的启发指导下,以自学为主和小组讨论为重要形式。

PBL最早起源于20世纪50年代的医学教育中,现在已成为国际上比较流行的教学方法[1]。

本文将PBL的教学方式引入到石油工程专业课的学习中,并对构建油水井增产增注技术教学中的PBL教学体系进行探讨。

1 PBL的学习过程和组织方式PBL与传统的教学方式不同,一般分为四个步骤。

第一,给学生提供一个问题。

问题应该是现实石油工业生产中的具体问题,是值得学生进行深度探究以及学生有能力进行探究的知识。

第二,自我指导学习。

以学生为中心,学生在主动的学习中练习如何利用教师提供给他们的资源库来解决问题。

第三,小组讨论。

学生分组讨论,围绕问题进行思考、推理、分析,教师只起到导向作用。