石油钻井设备与工具-王镇全第六节闭环钻井技术简介
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闭环钻井技术引言石油工业的根本性目的是在提高生产效益的基础上尽量降低生产成本,在钻井工程中的具体反映则是如何更快、更好、更高质量和更经济地完成钻井任务。
这一奋斗目标促使了各种新工艺、新工具、新技术的出现,新颖优质PDC钻头,优质牙钻头,顶部驱动钻机,各种新型井下动力工具,优良的钻井液体系和配方等,为钻井速度的提高提供了坚强的后盾,优化钻井新技术则为降低钻井成本创造了条件。
在此基础上,定向井、水平井、丛式井等一系列特殊形式的新技术在某种意义上使钻井技术发生了质的飞跃。
MWD、LWD测量技术、井身轨迹控制技术、导向技术、轨迹预测技术等都是随之而发展起来的新技术。
而定向井、水平井、丛式井等体现出巨大经济优势,正是这种技术发展的原动力。
一方面,可使油气田开发方式更加多样化,使油田开采真正进入立体化阶段,解除了地面环境条件对油井布置的限制;另一方面,可使油层中井段的长度进一步加长,增加油层的泄油面积,为提高单井或井组产量提供了潜力;再一点就是地面占用面积的减少,为降低钻井成本创造了条件。
大位移井作为定向井、水平井技术的进一步发展形式既能反映定向井、水平井的技术和经济优势,同时是又具有更大的经济效益和更高的技术水平。
分支水平井利用同一主井眼钻出位于不同层位或同一层位的多支水平井体系,一方面可使一口主井眼控制更多的产油区域,使泄油面积进一步增加;另一方面,主井眼、井场、公路和配套设备的节省将使原油成本进一步下降。
尤其是在海上,石油平台的节省使它更具有竞争性。
面对大位移井ERD(Extended Reach Drilling)来说,其主要是利用井眼在地层中超长的延伸长度来控制泄油面积。
可从平台上进行大位移井的钻井,但更主要的是在沿海滩涂向海底延伸钻井,从而节省建造钻井平台的昂贵费用。
提高油层中井眼的长度所产生的经济效益显而易见,却也不易用数字加以说明,但从节约平台费用方面,则可给出两个令人惊讶的数字。
据报道,在英格兰南部Wytch Farm油田的开发中,利用了ERD技术,减少平台所节省的投资高达1.83亿美元。
《石油钻井设备与工具》
(Oil drilling equipment and tool)
课程编码:
课内学时:32 学分:2
课程性质:选修
内容简介
本课程内容主要包括石油钻井设备的基本构成,设备与工具的功能、种类、工作原理和性能参数,石油钻井设备与工具的优选方法,石油钻井设备与工具的现状和发展趋势;涉及的钻井设备与工具主要包括:钻机、钻头、井下动力钻具、井眼轨迹测量与控制仪器等。
这些教学内容将为学生今后从事油气井工程相关工作时正确地选择、操作、维护及设计改进钻井设备与工具奠定基础。
修课对象
石油工程专业。
先修课程
机械原理,电工学,工程力学。
教材及主要参考书
推荐教材:《石油钻井设备与工具》多媒体课件,中国石油大学(北京)油气井工程系王镇全自编。
主要参考书:
1、钻井工程理论与技术。
陈庭根管志川主编。
石油大学出版社,2000年8月。
2、钻井工程设计。
周开吉郝俊芳编。
石油工业出版社,1996年2月。
开课单位
石油天然气工程学院。
contents •钻井设备概述•钻机设备介绍•钻具介绍•钻井泵介绍•辅助设备介绍•钻井设备的发展趋势及展望•钻井设备的应用案例分析目录01陆地钻机主要用于地质勘探、油气开发和地下水开采等领域;而海洋钻机则主要用于海洋油气开发等领域。
此外,根据使用目的和钻探对象,钻井设备还可分为石油钻井设备、地质钻井设备、水文钻井设备等。
根据钻探深度和规模,钻井设备可分为陆地钻机和海洋钻机两大类。
钻井设备的发展历程02钻机的组成01020304钻机主机辅助设备传动系统控制系统井口装置钻头泥浆泵发电机组钻机的主要部件钻机的操作流程准备工作安装钻机调试设备完成作业开始钻井监控数据03稳定器泥浆泵按用途分类可分为整体式钻具、分体式钻具、可调式钻具等。
按结构分类按材质分类确保钻具无损伤、无裂纹、连接部位紧固可靠。
使用前检查操作要求使用过程中监控使用后保养操作人员需经过专业培训,熟悉钻具结构、性能及操作规程。
密切关注钻进状态,发现异常及时停钻检查。
清洗、检查、润滑、存放干燥处。
钻具的使用注意事项04钻井泵的组成01020304钻井泵是一种往复泵,通过柱塞在缸套内作往复运动来吸入和排出流体。
当柱塞向后运动时,缸套内压力降低,流体被吸入;当柱塞向前运动时,缸套内压力增加,流体被排出。
通过多个柱塞的往复运动,可以实现大量流体的吸入和排出。
钻井泵的工作原理钻井泵的分类及特点05作用组成特点030201绞车组成泥浆泵主要由泵头、泵缸、传动轴、吸入管等组成。
作用泥浆泵是钻井设备中的重要组成部分,主要用于向钻头输送高压泥浆,以保持钻头的冷却和清洗。
特点泥浆泵的泵头和泵缸是整个泥浆泵的关键部分,其材料和性能对泥浆泵的使用寿命和效率有重要影响。
泥浆泵组成特点作用顶部驱动装置06高效节能钻井设备智能化技术应用高效节能化自动化钻井技术自动化钻井技术是未来钻井设备的重要发展方向之一。
通过自动化技术,可以实现钻井设备的远程控制、自动化操作等功能,提高钻井作业的效率和安全性。