第一篇：石油鉆井參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)和應(yīng)用系列五

石油鉆井工程數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)與應(yīng)用系列五

宋鍇

（山東理工大學(xué) 山東淄博）

摘要：世界石油勘探開(kāi)發(fā)的發(fā)展趨勢(shì)，是以自動(dòng)化、信息化、實(shí)時(shí)化、集成化、智能化為特點(diǎn)，向數(shù)字化方向全面發(fā)展，目的是增加產(chǎn)量、降低成本、提高經(jīng)濟(jì)效益。數(shù)字化的基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)及應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：石油鉆井 數(shù)字化 數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)

中圖分類(lèi)號(hào)：文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：

Series 5: The construction and application of petroleum drilling

engineering parameter database

SongKai

(Shandong University of technology，china)

Abstract: Nowadays, the development trends of the petroleum exploration and development are based on automation, informatization, real-time, integration and intelligentization.It develops towards the direction of digitalization which plays an important role for oil companies increasing production, reducing the costs and improving the benefit.It is obvious that the digitalization is built on the database construction.Keywords: Petroleum Drilling;Digitalization;Database Construction前言

以上四期《石油鉆井工程數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)與應(yīng)用系列》講述了石油鉆井工程數(shù)據(jù)庫(kù)和鉆井輔助決策平臺(tái)建設(shè)的重要性。講到第一個(gè)層面是數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)，第二個(gè)層面是由數(shù)傳模塊將數(shù)據(jù)無(wú)線(xiàn)傳輸給井隊(duì)值班房計(jì)算機(jī)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理以圖表的形式在計(jì)算機(jī)上顯示出來(lái)，然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姐@井公司及總公司的數(shù)據(jù)庫(kù)，即可實(shí)現(xiàn)鉆井參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)共享；第三個(gè)層面是數(shù)據(jù)分析及決策系統(tǒng)。目前國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)即各種計(jì)算機(jī)分析軟件的開(kāi)發(fā)是短板，本期介紹石油鉆井工程參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。鉆井工程參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)和輔助決策平臺(tái)建設(shè)的現(xiàn)狀

《SY/T 5705-1995 石油鉆井工程數(shù)據(jù)庫(kù)文件格式》中鉆井?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)共設(shè)計(jì)了數(shù)百個(gè)數(shù)據(jù)表，數(shù)千個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)，但主要是手工錄入數(shù)據(jù)。隨著鉆井監(jiān)測(cè)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)有好多工程參數(shù)實(shí)現(xiàn)了在線(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，不能適應(yīng)現(xiàn)在鉆井綜合數(shù)據(jù)庫(kù)的需要，因此需要將鉆井工程數(shù)據(jù)庫(kù)的顯示界面分為工程參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)部分和人工輸入的數(shù)據(jù)部分。

1）鉆井綜合數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

數(shù)據(jù)庫(kù)以井的工程生命周期為路線(xiàn)，包括鉆井、錄井、測(cè)井、完井、交井的全部數(shù)據(jù)以及形成上報(bào)統(tǒng)計(jì)鉆井資料的數(shù)據(jù)。既能夠適應(yīng)高速發(fā)展的鉆井系統(tǒng)現(xiàn)狀，同時(shí)又需具有較好的擴(kuò)充能力。收稿日期：2013-10-18

作者簡(jiǎn)介：宋鍇，女，1977年9月出生，2010年畢業(yè)于山東大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)專(zhuān)業(yè)，碩士。現(xiàn)就職于山東理工大學(xué)圖書(shū)館，主要從事數(shù)據(jù)庫(kù)的研究。單位地址：淄博市張周路12號(hào)。郵箱：255049.E-mail:hwf001757@sina.com，聯(lián)系電話(huà)：***.據(jù)庫(kù)文件格式》中鉆井?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)共設(shè)計(jì)了數(shù)百個(gè)數(shù)據(jù) 表，數(shù)千個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)，可分為鉆井標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)、鉆井編碼數(shù)據(jù)庫(kù)、鉆井工程設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)、鉆井 IADC 報(bào)表數(shù)據(jù)庫(kù)、鉆井工程數(shù)據(jù)庫(kù)、鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、鉆井井史數(shù)據(jù)庫(kù)等大類(lèi)，但主要是 手工錄入數(shù)據(jù)。隨著鉆井監(jiān)測(cè)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)有好多工程參數(shù)實(shí)現(xiàn)了在 線(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，因此需要將鉆井工程數(shù)據(jù)庫(kù)的顯示界面分為工程參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)部分和人工 輸入的數(shù)據(jù)部分。2）基于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基礎(chǔ)上的數(shù)據(jù)分析及決策系統(tǒng) 鉆井輔助決策平臺(tái)的核心就是一個(gè)綜合的實(shí)時(shí)決策系統(tǒng)，在鉆井實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基礎(chǔ) 上，由專(zhuān)家診斷系統(tǒng)、鉆井輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)、鉆井生產(chǎn)指揮系統(tǒng)和事故與復(fù)雜情況處理系統(tǒng)等 軟件構(gòu)成。3 石油鉆井工程參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) 上面講到國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)即各種計(jì)算機(jī)分析軟件的開(kāi)發(fā)是短板，因此未來(lái)的發(fā)展方向 是工程技術(shù)人員與計(jì)算機(jī)工程技術(shù)人員的協(xié)作，開(kāi)發(fā)不同的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)即各種計(jì)算機(jī)分析 軟件。1）鉆井綜合數(shù)據(jù)庫(kù)的整合 目前物探、地質(zhì)、鉆井、泥漿、固井、測(cè)井、井下作業(yè)等公司還各自為戰(zhàn)，必須將數(shù)據(jù) 庫(kù)進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，才能使各方面專(zhuān)家集思廣益，發(fā)揮數(shù)據(jù)庫(kù)綜合實(shí)時(shí)決策系統(tǒng)平臺(tái)的作用。2）油氣鉆井設(shè)計(jì)軟件 開(kāi)發(fā)新的設(shè)計(jì)軟件，采用部頒標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)格式及《鉆井手冊(cè)（甲方）》中所提供的設(shè)計(jì) 方法，與地質(zhì)資料數(shù)據(jù)庫(kù)及區(qū)塊井史數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)網(wǎng)，形成高質(zhì)量的鉆井工程設(shè)計(jì)書(shū)，其功能包 括：直井/定向井設(shè)計(jì)、軌跡剖面設(shè)計(jì)、實(shí)鉆數(shù)據(jù)處理及待鉆井眼軌跡設(shè)計(jì)、叢式井防碰掃 描計(jì)算及繪圖、根據(jù)油氣層進(jìn)行鉆井液設(shè)計(jì)等。3）軌跡控制分析系統(tǒng)軟件的開(kāi)發(fā) 軌跡控制分析系統(tǒng)軟件是根據(jù)地質(zhì)資料數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)，用計(jì)算機(jī)分析軟件結(jié)合計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà) 技術(shù)開(kāi)發(fā)而成，可以使鉆井和油藏地質(zhì)人員通過(guò)仿真及 CAD 圖像顯示我們無(wú)法看到的油氣 層，清晰顯示油氣層、油水邊界等等；特別是打定向井時(shí)，應(yīng)用三維可視化仿真技術(shù)模擬油 氣層，使井眼盡量長(zhǎng)的在油氣層中穿過(guò)，保證鉆頭自如地追蹤并鉆達(dá)有效的油藏目標(biāo)，以提 高油田開(kāi)發(fā)效率，降低勘探和開(kāi)發(fā)成本。隨著無(wú)線(xiàn)隨鉆測(cè)量?jī)x器 MWD 的推廣使用，為了控制井眼軌跡，使實(shí)鉆井眼軌跡與設(shè)計(jì) 井眼軌跡相吻合，需要將井眼軌跡以及其他有關(guān)的鉆井參數(shù)用圖形和數(shù)據(jù)三維可視化地顯示 出來(lái)，便于現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員直觀地掌握和分析鉆頭所在位置以及井下導(dǎo)向工具對(duì)井眼軌 跡的控制情況，需研制高精度的地面監(jiān)控和井眼軌跡仿真 CAD 三維系統(tǒng)軟件，該系統(tǒng)是旋 轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系

系統(tǒng)的指揮中心。能實(shí)時(shí)監(jiān)控井下導(dǎo)向工具，控制井眼軌跡按設(shè)計(jì)的軌跡逼近靶 區(qū)并中靶。在導(dǎo)入設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)采集 MWD 上傳的實(shí)鉆數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上能進(jìn)行設(shè)計(jì)井眼和 實(shí)鉆井眼的軌跡描述、軌跡偏差分析和軌跡修正設(shè)計(jì)、進(jìn)而計(jì)算出井下導(dǎo)向馬達(dá)軌跡控制 參數(shù)及相應(yīng)的發(fā)出控制指令。4）隨鉆分析系統(tǒng)軟件的開(kāi)發(fā) 隨鉆技術(shù)(隨鉆測(cè)量、隨鉆測(cè)井、隨鉆壓力和溫度預(yù)測(cè)、隨鉆地震等)在我國(guó)的引入，尤 其是近鉆頭地質(zhì)測(cè)量系統(tǒng)的研制成功和推廣應(yīng)用，隨之?dāng)?shù)據(jù)分析系統(tǒng)即各種計(jì)算機(jī)分析軟件 的開(kāi)發(fā)迫在眉睫。4 結(jié)束語(yǔ) 目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有形成全國(guó)聯(lián)網(wǎng)的鉆井綜合數(shù)據(jù)庫(kù)，缺乏對(duì)數(shù)據(jù)的更深層次分析處理、綜 合利用能力，以及對(duì)鉆井全過(guò)程的協(xié)同管理與指揮功能，鉆井?dāng)?shù)據(jù)的自動(dòng)采集率低、實(shí)時(shí)性

差，雖然鉆井實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)研究成功，但推廣到大部分鉆井隊(duì)尚需時(shí)日，因此鉆井的智 能化程度還很低。此外，在設(shè)計(jì)方面，國(guó)內(nèi)鉆井設(shè)計(jì)軟件主要從歐美各大公司進(jìn)口，幾乎沒(méi) 有自己的仿真三維 CAD 軟件。因此，與國(guó)外鉆井信息系統(tǒng)相比還存在很大差距，與國(guó)內(nèi)鉆 井行業(yè)的自身要求仍然不相適應(yīng)，任重道遠(yuǎn)，同志尚需努力。

參考文獻(xiàn)： [1] 張海平。鉆井工程數(shù)據(jù)庫(kù)[J]。石油鉆采工藝，1987 年 06 期：60-67。[2] <鉆井手冊(cè)(甲方)>編寫(xiě)組。鉆井手冊(cè)(甲方)[M]。石油工業(yè)出版社，1990 年。[3] 石油勘探開(kāi)發(fā)研究院鉆井工藝研究所，西南石油學(xué)院開(kāi)發(fā)系，江漢石油管理局鉆井處，大港油田管理局鉆井處。SY/T 5705-1995 石油鉆井工程數(shù)據(jù)庫(kù)文件格式[S]。石油工業(yè)出版 社，1995 年。[4] 錢(qián)浩東，龔俊，彭軾，張帆。國(guó)內(nèi)鉆井?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)現(xiàn)狀及發(fā)展應(yīng)用前景[J]。鉆采工藝，2010 年 01 期：25-28.

第二篇：石油鉆井參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)和應(yīng)用系列一

石油鉆井工程數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)與應(yīng)用系列一

宋鍇

（山東理工大學(xué) 山東淄博）

摘要：世界石油勘探開(kāi)發(fā)的發(fā)展趨勢(shì)，是以自動(dòng)化、信息化、實(shí)時(shí)化、集成化、智能化為特點(diǎn)，向數(shù)字化方向全面發(fā)展，目的是增加產(chǎn)量、降低成本、提高經(jīng)濟(jì)效益。數(shù)字化的基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)及應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：石油鉆井 數(shù)字化 數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)

中圖分類(lèi)號(hào)：文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：

Series 1: The construction and application of petroleum drilling

engineering parameter database

SongKai

(Shandong University of technology，china)

Abstract: Nowadays, the development trends of the petroleum exploration and development are based on automation, informatization, real-time, integration and intelligentization.It develops towards the direction of digitalization which plays an important role for oil companies increasing production, reducing the costs and improving the benefit.It is obvious that the digitalization is built on the database construction.Keywords: Petroleum Drilling;Digitalization;Database Construction前言

世界石油勘探開(kāi)發(fā)的發(fā)展趨勢(shì)，是以自動(dòng)化、信息化為特點(diǎn)，向數(shù)字化方向全面發(fā)展，目的是增加產(chǎn)量、降低成本、提高經(jīng)濟(jì)效益。近些年，中石油、中石化的鉆探隊(duì)伍進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)，在與歐美國(guó)家高水平的隊(duì)伍進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)中，也學(xué)到好多先進(jìn)的東西，信息化、數(shù)字化建設(shè)是非常重要的一個(gè)方面。

數(shù)據(jù)庫(kù)作為數(shù)字化智能管理的最新技術(shù)手段，在我國(guó)各個(gè)行業(yè)中已得到廣泛的普及和應(yīng)用,并大大地推動(dòng)了行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。目前石油鉆井專(zhuān)業(yè)也開(kāi)發(fā)了多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù),但基本還停留在簡(jiǎn)單查詢(xún)和輸出部分統(tǒng)計(jì)報(bào)表的水平上, 無(wú)法體現(xiàn)自動(dòng)化、信息化的特點(diǎn)，并沒(méi)有真正發(fā)揮數(shù)據(jù)庫(kù)的作用。文章結(jié)合目前鉆井新的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)手段，通過(guò)分析目前鉆井?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用中存在的問(wèn)題,提出利用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)鉆井工程計(jì)算軟件,建立全新的鉆井?dāng)?shù)據(jù)庫(kù), 進(jìn)一步提高鉆井公司的管理與施工水平,為石油天然氣勘探開(kāi)發(fā)研究工作提供更好的服務(wù)。

本文屬于石油鉆井工程數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)和應(yīng)用系列，本篇介紹數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)的必要性和基本框架。

2石油鉆井工程參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)的框架

1）鉆井井史數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)和應(yīng)用

鉆井是石油開(kāi)發(fā)業(yè)務(wù)流程中第二個(gè)重要的環(huán)節(jié)，它是在物探的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)石油開(kāi)采的最 收稿日期：2013-10-18

作者簡(jiǎn)介：宋鍇，女，1977年9月出生，2010年畢業(yè)于山東大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)專(zhuān)業(yè)，碩士。現(xiàn)就職于山東理工大學(xué)圖書(shū)館，主要從事數(shù)據(jù)庫(kù)的研究。單位地址：淄博市張周路12號(hào)。郵箱：255049.E-mail:hwf001757@sina.com，聯(lián)系電話(huà)：***.重要環(huán)節(jié)。由于各個(gè)油田、各個(gè)區(qū)塊地質(zhì)、油藏情況的多變性和復(fù)雜性，鉆井工藝技術(shù)的發(fā) 展既需要理論知識(shí)的指導(dǎo)，更重要的是通過(guò)鉆井過(guò)程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)資料的分析整理，形成規(guī)律性的認(rèn)識(shí)，不斷完善和優(yōu)化鉆井工藝技術(shù)，達(dá)到提高鉆速、降低成本、減少油氣層污染的目的。然而，幾十年來(lái)的紙質(zhì)的井史資料堆積如山，給數(shù)據(jù)資料的分析整理帶來(lái)極大的不便，隨著剩余油氣資源勘探開(kāi)發(fā)難度越來(lái)越大，鉆井費(fèi)用也呈現(xiàn)上漲趨勢(shì)，一口井的投資往往耗費(fèi)幾百萬(wàn)元、幾千萬(wàn)元甚至上億元，鉆井工程的費(fèi)用約占到了勘探開(kāi)發(fā)總投入的一半，有沒(méi)有石油，能不能鉆出高產(chǎn)油井，石油公司和鉆井服務(wù)商均面臨著前所未有的巨大壓力和挑戰(zhàn)。因此原始資料的分析整理顯得越來(lái)越重要。

幸虧石油開(kāi)發(fā)過(guò)程中每鉆一口井，都根據(jù)這口井的實(shí)鉆情況，填寫(xiě)了一本井史，這是最寶貴的原始數(shù)據(jù)。為了更好地保存、查詢(xún)以及利用這些數(shù)據(jù)資源，計(jì)算機(jī)誕生后，歐美國(guó)家的石油公司開(kāi)始將井史資料錄入數(shù)據(jù)庫(kù)，我國(guó)石油部也在“七五”期間，組織各個(gè)油田用Dbase等數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)工具建立了各種井史數(shù)據(jù)庫(kù)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展，Windows操作系統(tǒng)取代了Dos操作系統(tǒng)，Dbase等數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)也已被Oracle、Visual Basic等功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)所取代。隨著研究和開(kāi)發(fā)的需要，在新的計(jì)算機(jī)軟、硬件環(huán)境下，制定了石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《SY/T5705-1995石油鉆井工程數(shù)據(jù)庫(kù)文件格式》，共包括二十六大類(lèi)近四十六個(gè)庫(kù)表，在當(dāng)時(shí)的情況下屬于內(nèi)容完整、結(jié)構(gòu)合理。

數(shù)據(jù)庫(kù)主要功能包括：數(shù)據(jù)管理（即對(duì)井史數(shù)據(jù)的錄入、編輯和數(shù)據(jù)管理等）、查詢(xún)統(tǒng)計(jì)（提供了鉆頭查詢(xún)、鉆井時(shí)效統(tǒng)計(jì)分析、井下事故統(tǒng)計(jì)分析等十幾項(xiàng)井史數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用功能）、報(bào)表生成（可自動(dòng)生成完井總結(jié)、材料消耗、成本統(tǒng)計(jì)等各種報(bào)表及用于生產(chǎn)管理的各種日?qǐng)?bào)、月報(bào)、年報(bào)等）、系統(tǒng)維護(hù)（包括檔案管理、口令管理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)、代碼維護(hù)等）、打印輸出（提供了對(duì)查詢(xún)統(tǒng)計(jì)結(jié)果、各種報(bào)表、單項(xiàng)井史以及整本井史的打印輸出功能）。根據(jù)不同的授權(quán)，各級(jí)研究和現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員，可以進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行查詢(xún)。目前井史數(shù)據(jù)直接在井隊(duì)錄入和打印成冊(cè)，并通過(guò)系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)功能逐級(jí)向上傳遞數(shù)據(jù)，從而提高了新建井史數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)用性。系統(tǒng)提供的自動(dòng)繪圖、自動(dòng)聯(lián)機(jī)計(jì)算、代碼輸入和不同單位制下的數(shù)據(jù)輸入則更進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的實(shí)用性。“鉆井井史數(shù)據(jù)庫(kù)管理與應(yīng)用軟件系統(tǒng)”在Windows環(huán)境下運(yùn)行，其界面風(fēng)格和操作方法與其它WindowsXP應(yīng)用軟件相一致，使用者在具備了基本的WindowsXP操作知識(shí)和掌握一定的WindowsXP應(yīng)用軟件使用方法后，即可很容易的使用本軟件。

2）鉆井綜合數(shù)據(jù)庫(kù)的開(kāi)發(fā)

在鉆井井史數(shù)據(jù)庫(kù)管理與應(yīng)用軟件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，鉆井綜合數(shù)據(jù)庫(kù)逐步得到完善，后續(xù)又相繼開(kāi)發(fā)了鉆井生產(chǎn)調(diào)度指揮系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，鉆井、完井、修井一體化管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，鉆井設(shè)計(jì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，鉆井?dāng)?shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸、三維可視化及衛(wèi)星視頻會(huì)議系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)等等。

3）數(shù)字化鉆井的展望

在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)、通信技術(shù)的飛速發(fā)展過(guò)程中，“數(shù)字化鉆井”的概念應(yīng)運(yùn)而生，數(shù)字化鉆井的目的是建立智能化的生產(chǎn)管理系統(tǒng)。在物探、地質(zhì)油藏等相關(guān)專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)高度集成共享的基礎(chǔ)上，建立鉆井、泥漿、固井、定向、測(cè)井、完井等多專(zhuān)業(yè)的綜合數(shù)據(jù)應(yīng)用體系。在建立鉆井生產(chǎn)和管理流程優(yōu)化應(yīng)用模型的基礎(chǔ)上，下一步利用鉆井實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)建立智能化分析模型，為鉆井施工和經(jīng)營(yíng)管理提供實(shí)時(shí)輔助決策信息，進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)與施工，提高鉆井的生產(chǎn)時(shí)效，減少?gòu)?fù)雜與事故，降低鉆井成本。數(shù)字化鉆井的核心就是一個(gè)綜合的實(shí)時(shí)決策系統(tǒng)，在這個(gè)系統(tǒng)框架里可以分為三個(gè)層面。第一個(gè)層面，是數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)，第二個(gè)層面是逐步實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和分析，第三個(gè)層面是專(zhuān)家根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行科學(xué)的決

策。

數(shù)字化鉆井在油田建成后，可以使鉆井和油藏地質(zhì)人員根據(jù)原始資料的分析和鉆井實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)得到的工程參數(shù)，實(shí)時(shí)決策正鉆和待鉆的鉆井參數(shù)，使鉆井過(guò)程控制和優(yōu)化鉆井達(dá)到新水平。通過(guò)綜合運(yùn)用信息技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，使石油鉆井的信息共享和技術(shù)應(yīng)用突破地域的界限，地質(zhì)、鉆井等各學(xué)科專(zhuān)家遠(yuǎn)程協(xié)同工作能夠真正成為現(xiàn)實(shí)；通過(guò)遠(yuǎn)程專(zhuān)家實(shí) 時(shí)診斷，與指揮系統(tǒng)平臺(tái)和現(xiàn)場(chǎng)的工程技術(shù)人員進(jìn)行實(shí)時(shí)的交流與討論，達(dá)到快速、高效、優(yōu)質(zhì)鉆井的目的。結(jié)束語(yǔ)

數(shù)據(jù)庫(kù)的建立是從信息的收集與分析整理開(kāi)始，通過(guò)建立鉆井工程參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)決策的目的，一可為鉆井現(xiàn)場(chǎng)和管理人員提供預(yù)防措施，利用鉆井過(guò)程中的各種信息及早發(fā)現(xiàn)鉆井異常，正確判斷鉆井事故和復(fù)雜的類(lèi)型，及時(shí)、正確地處理施工井的事故，實(shí)現(xiàn)安全、快速、高效鉆井，二實(shí)時(shí)決策正鉆和待鉆的鉆井參數(shù)，達(dá)到控制和優(yōu)化鉆井參數(shù)的目的。作者將分期介紹鉆井工程參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)和應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張海平。鉆井工程數(shù)據(jù)庫(kù)[J]。石油鉆采工藝，1987年06期：60-67。

[2]<鉆井手冊(cè)(甲方)>編寫(xiě)組。鉆井手冊(cè)(甲方)[M]。石油工業(yè)出版社，1990年。

[3] 石油勘探開(kāi)發(fā)研究院鉆井工藝研究所，西南石油學(xué)院開(kāi)發(fā)系，江漢石油管理局鉆井處，大港油田管理局鉆井處。SY/T 5705-1995 石油鉆井工程數(shù)據(jù)庫(kù)文件格式[S]。石油工業(yè)出版社，1995年。

[4] 錢(qián)浩東，龔俊，彭軾，張帆。國(guó)內(nèi)鉆井?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)現(xiàn)狀及發(fā)展應(yīng)用前景[J]。鉆采工藝，2010年01期：25-28.

第三篇：石油鉆井參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)和應(yīng)用系列二

石油鉆井工程數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)與應(yīng)用系列二

宋鍇

（山東理工大學(xué) 山東淄博）

摘要：世界石油勘探開(kāi)發(fā)的發(fā)展趨勢(shì)，是以自動(dòng)化、信息化、實(shí)時(shí)化、集成化、智能化為特點(diǎn)，向數(shù)字化方向全面發(fā)展，目的是增加產(chǎn)量、降低成本、提高經(jīng)濟(jì)效益。數(shù)字化的基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)及應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：石油鉆井 數(shù)字化 數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)

中圖分類(lèi)號(hào)：文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：

Series 2: The construction and application of petroleum drilling

engineering parameter database

SongKai

(Shandong University of technology，china)

Abstract: Nowadays, the development trends of the petroleum exploration and development are based on automation, informatization, real-time, integration and intelligentization.It develops towards the direction of digitalization which plays an important role for oil companies increasing production, reducing the costs and improving the benefit.It is obvious that the digitalization is built on the database construction.Keywords: Petroleum Drilling;Digitalization;Database Construction前言

上期《石油鉆井?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)與應(yīng)用系列一》講述了石油鉆井工程參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)的重要性和石油鉆井參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)的基本框架，本期講述數(shù)據(jù)采集的方式方法。

第一個(gè)層面是數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)，把鉆井過(guò)程中產(chǎn)生的工程數(shù)據(jù)、鉆井液、地質(zhì)數(shù)據(jù)，采集到PLC，或手工錄入數(shù)據(jù)，第二個(gè)層面是由數(shù)傳模塊將數(shù)據(jù)無(wú)線(xiàn)傳輸給井隊(duì)值班房計(jì)算機(jī)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理以圖表的形式在計(jì)算機(jī)上顯示出來(lái)，然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姐@井公司及總公司的數(shù)據(jù)庫(kù)，即可實(shí)現(xiàn)鉆井參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)共享；第三個(gè)層面是數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，采集得到的大量數(shù)據(jù)需要在數(shù)據(jù)庫(kù)下通過(guò)各種軟件進(jìn)行分析、處理、對(duì)比；分析得到的結(jié)果供決策中心的專(zhuān)家參考，鉆井、地質(zhì)等不同領(lǐng)域的專(zhuān)家結(jié)合各自的經(jīng)驗(yàn)，以實(shí)時(shí)分析得到的結(jié)果為基礎(chǔ)，提出最終的決策意見(jiàn)，通過(guò)遠(yuǎn)程在線(xiàn)診斷系統(tǒng)解決現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生的問(wèn)題。石油鉆井參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)有關(guān)參數(shù)的采集

鉆井隊(duì)原來(lái)主要通過(guò)資料員每天手工錄入工程數(shù)據(jù)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的升級(jí)換代，自動(dòng)化、信息化、實(shí)時(shí)化、集成化、智能化的鉆井隊(duì)將逐步實(shí)現(xiàn)，今后大部分工程數(shù)據(jù)將通過(guò)鉆井實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集，通過(guò)PLC將安裝在各關(guān)鍵部位的監(jiān)測(cè)儀器和多種傳感器連接起來(lái)，再由數(shù)傳模塊將數(shù)據(jù)無(wú)線(xiàn)傳輸給井隊(duì)值班房計(jì)算機(jī)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理以圖表的形式在計(jì)算機(jī)上顯示出來(lái)，然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姐@井公司及總公司，即可實(shí)現(xiàn)鉆井參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)共享。收稿日期：2013-10-18

作者簡(jiǎn)介：宋鍇，女，1977年9月出生，2010年畢業(yè)于山東大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)專(zhuān)業(yè)，碩士。現(xiàn)就職于山東理工大學(xué)圖書(shū)館，主要從事數(shù)據(jù)庫(kù)的研究。單位地址：淄博市張周路12號(hào)。郵箱：255049.E-mail:hwf001757@sina.com，聯(lián)系電話(huà)：***.大學(xué)圖書(shū)館，主要從事數(shù)據(jù)庫(kù)的研究。單位地址：淄博市張周路 12 號(hào)。郵箱： 255049.E-mail:hwf001757@sina.com，聯(lián)系電話(huà)：***.

鉆井隊(duì)的工程參數(shù)主要分為工程參數(shù)、鉆井液參數(shù)、地質(zhì)錄井參數(shù)、測(cè)井參數(shù)、管理參 數(shù)幾個(gè)部分。有的通過(guò)儀器實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，還有一些需要手工錄入。工程參數(shù)部分由鉆時(shí)、鉆壓、懸重、立管壓力、轉(zhuǎn)盤(pán)扭矩、轉(zhuǎn)速、鉆速、大鉤負(fù)荷等測(cè) 量?jī)x器組成，大部分?jǐn)?shù)據(jù)現(xiàn)在已經(jīng)通過(guò)傳感器實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。地質(zhì)錄井現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)部分由綜合錄井儀等現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量?jī)x器組成，如果解決巖屑錄井自動(dòng)定量 采集、定量熒光等，即可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。鉆井液是保證井壁穩(wěn)定和井眼暢通的關(guān)鍵因素。此前鉆井液參數(shù)需要通過(guò)人工取樣到實(shí) 驗(yàn)室分析化驗(yàn)、測(cè)量，鉆井液資料由人工抄寫(xiě)，既不便于查詢(xún)和統(tǒng)計(jì)，又耗費(fèi)了大量的人力 和物力，給鉆井液管理帶來(lái)很多不便，更重要的是不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)決策，成為 制約泥漿技術(shù)發(fā)展和服務(wù)的難點(diǎn)。目前鉆井實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)研究成功，實(shí)現(xiàn)了大部分鉆井 液參數(shù)的在線(xiàn)實(shí)時(shí)采集。鉆井液數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)高度集成的鉆井、完井液數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，由兩個(gè)分系統(tǒng)組成，單 井?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)主要是面向鉆井隊(duì)現(xiàn)場(chǎng)使用，用于全面實(shí)時(shí)采集、儲(chǔ)存鉆井、完井液相關(guān)數(shù)據(jù)，并且提供鉆井液技術(shù)、事故和單井成本分析功能，完成日?qǐng)?bào)表、班報(bào)表和完井報(bào)告編寫(xiě)等功 能；公司數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是一個(gè)以 Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，面向網(wǎng)絡(luò)和鉆井液技術(shù)人員的分析系 統(tǒng)，包含油田區(qū)塊單井?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和各種報(bào)告，區(qū)塊地質(zhì)概況、地層礦物組分與理化性能、儲(chǔ)層特性、地層壓力系數(shù)、試油簡(jiǎn)況等信息，可提供鉆井、完井液區(qū)塊信息查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)分析，和鉆井液設(shè)計(jì)等。鉆井隊(duì)采用移動(dòng)電話(huà)通信系統(tǒng)或衛(wèi)星通信系統(tǒng)實(shí)時(shí)報(bào)送數(shù)據(jù)，并在完井后 通過(guò) U 盤(pán)或移動(dòng)硬盤(pán)儲(chǔ)存和報(bào)送數(shù)據(jù)庫(kù)文件，公司數(shù)據(jù)庫(kù)使用大型計(jì)算機(jī)處理和保存。數(shù)據(jù)庫(kù)需要手工錄入的是鉆井現(xiàn)場(chǎng)施工工程與管理數(shù)據(jù)的錄入、維護(hù)和統(tǒng)計(jì)。這些數(shù)據(jù) 包括日常管理數(shù)據(jù)、鉆井設(shè)備數(shù)據(jù)、鉆井隊(duì)伍數(shù)據(jù)等。(1)常用鉆具統(tǒng)計(jì)查詢(xún)，即鉆頭、鉆 桿的使用情況，（2）取芯情況(起始井深、終止井深、巖心長(zhǎng)度、取心率等)及匯總查詢(xún)(巖心 總長(zhǎng)度、總鉆進(jìn)時(shí)間、平均時(shí)效、總進(jìn)尺等)。(3)生產(chǎn)施工時(shí)效分析報(bào)表，能夠方便地對(duì) 生產(chǎn)施工情況按井統(tǒng)計(jì)。（4）測(cè)井參數(shù)，包括油層厚度，層數(shù)，滲透率等。(5)井史數(shù)據(jù)錄 入和查詢(xún)功能。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)主要功能包括：數(shù)據(jù)管理（即對(duì)井史數(shù)據(jù)的錄入、編輯和數(shù)據(jù)管 理等）、查詢(xún)統(tǒng)計(jì)（提供了鉆井時(shí)效

效統(tǒng)計(jì)分析、井下事故統(tǒng)計(jì)分析等十幾項(xiàng)井史數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng) 用功能）、報(bào)表生成（可自動(dòng)生成完井總結(jié)、材料消耗、成本統(tǒng)計(jì)等各種報(bào)表及用于生產(chǎn)管 理的各種日?qǐng)?bào)、月報(bào)、年報(bào)等）、系統(tǒng)維護(hù)（包括檔案管理、口令管理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)、代碼維 護(hù)等）、打印輸出（提供了對(duì)查詢(xún)統(tǒng)計(jì)結(jié)果、各種報(bào)表、單項(xiàng)井史以及整本井史的打印輸出 功能）。

3 鉆井隊(duì)的配套設(shè)施
3.1 鉆井隊(duì)的硬件設(shè)施（1）數(shù)據(jù)采集儀器 數(shù)據(jù)采集儀器是鉆井實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括工程參數(shù)、鉆井液參數(shù)、地質(zhì)錄井參數(shù)等多種 監(jiān)測(cè)儀器、傳感器、PLC 及無(wú)線(xiàn)數(shù)傳模塊等。（2）計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 鉆井隊(duì)在井場(chǎng)組建一個(gè)小型的局域網(wǎng)絡(luò)。局域網(wǎng)由一臺(tái)主電腦和若干客戶(hù)機(jī)組成，實(shí)現(xiàn) 隊(duì)長(zhǎng)值班室，鉆井平臺(tái)，錄井值班室，泥漿值班室等的數(shù)據(jù)共享。計(jì)算機(jī)的連接方式采用無(wú) 線(xiàn)數(shù)傳模式。主機(jī)與公司通過(guò)移動(dòng)電話(huà)網(wǎng)絡(luò)或衛(wèi)星通信系統(tǒng)連接。3.2 鉆井隊(duì)的配套軟件（1）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、處理軟件

本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)主要來(lái)源于鉆井實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)，包括鉆井液、地質(zhì)、鉆井 工程參數(shù)。數(shù)十個(gè)信號(hào)全部轉(zhuǎn)換為 4-20mA 的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，采集到 PLC 然后通過(guò)無(wú)線(xiàn)數(shù)傳模塊 發(fā)送到計(jì)算機(jī)。（2）鉆井過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程傳輸軟件 無(wú)線(xiàn)數(shù)傳模塊客戶(hù)端計(jì)算機(jī)接收的信號(hào)通過(guò)軟件的處理轉(zhuǎn)換成圖表，方便現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù) 人員的實(shí)時(shí)監(jiān)控。井場(chǎng)與基地間的數(shù)據(jù)傳輸可以采用不同的通訊形式，目前經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)便的通訊方式為 GPRS 移動(dòng)通訊網(wǎng)，其次是衛(wèi)星通訊。本軟件可實(shí)現(xiàn)以上集中網(wǎng)絡(luò)的靈活選用。（3）工程數(shù)據(jù)手工錄入維護(hù)軟件 需要手工錄入的鉆井現(xiàn)場(chǎng)施工工程與管理數(shù)據(jù)的錄入、維護(hù)和統(tǒng)計(jì)。4 結(jié)束語(yǔ) 數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)是數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的基礎(chǔ)，數(shù)字化鉆井隊(duì)主要通過(guò)數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)將安裝在 各關(guān)鍵部位的監(jiān)測(cè)儀器、傳感器連接起來(lái)，再由井場(chǎng)局域網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)處理 與傳輸計(jì)算機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控及其他應(yīng)用計(jì)算機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)攝像監(jiān)控解碼器等設(shè)備連接起來(lái)，然后通 過(guò)部署在這些機(jī)器上的軟件系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、數(shù)據(jù)人工錄入、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)傳輸、現(xiàn)場(chǎng)工況監(jiān)測(cè)等工作，完成鉆井參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)。參考文獻(xiàn)： [1] 張海平。鉆井工程數(shù)據(jù)庫(kù)[J]。石油鉆采工藝，1987 年 06 期：60-67。[2] <鉆井手冊(cè)(甲方)>編寫(xiě)組。鉆井手冊(cè)(甲方)[M]。石油工業(yè)出版社，1990 年。[3] 石油勘探開(kāi)發(fā)研究院鉆井工藝研究所，西南石油學(xué)院開(kāi)發(fā)系，江漢石油管理局鉆井處，大港油田管理局鉆井處。SY/T 5705-1995 石油鉆井工程數(shù)據(jù)庫(kù)文件格式[S]。石油工業(yè)出版 社，1995 年。[4] 錢(qián)浩東，龔俊，彭軾，張帆

第四篇：優(yōu)化石油鉆井工程技術(shù)應(yīng)用的措施探討（范文模版）

優(yōu)化石油鉆井工程技術(shù)應(yīng)用的措施探討

[摘 要]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)石油鉆井工程技術(shù)水平也不斷提高。由于石油鉆井工程是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，如何選取合適的鉆井工藝和鉆井技術(shù)非常重要。本文主要從我國(guó)石油鉆井工程的發(fā)展歷程出發(fā)，分析我國(guó)石油鉆井工程技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合國(guó)際石油鉆井工程技術(shù)的特點(diǎn)，展望我國(guó)石油鉆井工程技術(shù)的未來(lái)發(fā)展情況。

[關(guān)鍵詞]石油開(kāi)采；鉆井技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：R284 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2018）28-0072-01

一、石油鉆井技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

（一）機(jī)械裝備

伴隨著我國(guó)科技技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)石油行業(yè)的勘探技術(shù)也呈現(xiàn)了不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)，當(dāng)前石油鉆井裝備在不斷更新?lián)Q代，并且我國(guó)科研能力的提升也讓石油鉆井裝備逐漸國(guó)產(chǎn)化，這些年來(lái)，我國(guó)石油鉆井設(shè)備也開(kāi)始向國(guó)外學(xué)習(xí)，或是引用先進(jìn)的鉆井設(shè)備如電動(dòng)鉆機(jī)或電動(dòng)鉆井泵等。我國(guó)現(xiàn)在在石油開(kāi)采中已經(jīng)熟練掌握了鉆井設(shè)備的運(yùn)用，隨著自主研發(fā)力度的不斷增強(qiáng)，我國(guó)在大型鉆井和相應(yīng)配套設(shè)備上也開(kāi)始走上了世界先進(jìn)水平，并且，一些氣體鉆井設(shè)備以及井下操作設(shè)備都已經(jīng)逐漸用上了國(guó)產(chǎn)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。

（二）井下自動(dòng)化技術(shù)

伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)當(dāng)前已經(jīng)掌握了很多井下自動(dòng)化技術(shù)，比如深度測(cè)量、能源信息傳輸以及安全控制等技術(shù)，隨著我國(guó)石油鉆井工程技術(shù)的不斷提升，以及我國(guó)石油工程行業(yè)對(duì)技術(shù)提升需求的不斷增長(zhǎng)，我國(guó)油氣勘探開(kāi)采行業(yè)中使用井下測(cè)量和傳輸?shù)牡匚辉絹?lái)越凸顯，井下自動(dòng)化開(kāi)采技術(shù)將成為未來(lái)我國(guó)石油鉆井技術(shù)的核心。我國(guó)已經(jīng)隨著辛苦的自主研發(fā)攻破了許多技術(shù)難題，并且現(xiàn)在已經(jīng)成功擁有了有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)兩種鉆井測(cè)量?jī)x，以及電磁波勘探技術(shù)，在不斷克服技術(shù)難題的同時(shí)，我國(guó)擁有了自動(dòng)化鉆井技術(shù)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，也是現(xiàn)在世界上第三個(gè)運(yùn)用CGDS―1近鉆頭的先進(jìn)石油勘測(cè)開(kāi)采國(guó)家。

（三）小井眼鉆井技術(shù)

對(duì)于小井眼鉆井技術(shù)來(lái)說(shuō)，我國(guó)現(xiàn)在大部分石油公司都已經(jīng)掌握了此項(xiàng)技術(shù)，并且也研制出了更小和質(zhì)量更高的鉆頭，如金剛石類(lèi)鉆頭，和TSD以及PDC?@頭，而鉆井液的研發(fā)，能起到充分保護(hù)鉆頭的作用，并根據(jù)井下的實(shí)際構(gòu)造選擇合適的鉆頭，并起到保護(hù)油氣層的作用。此外，我國(guó)現(xiàn)在已經(jīng)有很多學(xué)者對(duì)鉆井技術(shù)上有學(xué)術(shù)研究，比如小井眼噴涌監(jiān)測(cè)技術(shù)，水利學(xué)技術(shù)，以及早期預(yù)警技術(shù)等，并且在逐漸將這些研究付諸到實(shí)踐中去，我國(guó)大慶油田和勝利油田這兩個(gè)油田在技術(shù)上的應(yīng)用就是很好的例子，并且取得了十分顯著的成果。

二、石油鉆井工程技術(shù)的發(fā)展方向

（一）隨鉆測(cè)量與風(fēng)險(xiǎn)控制

在當(dāng)前石油鉆井工程技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，隨鉆測(cè)量和風(fēng)險(xiǎn)控制對(duì)于鉆井技術(shù)的發(fā)展是非常重要的，隨鉆測(cè)量技術(shù)作為鉆井技術(shù)的基礎(chǔ)，能夠充分收集井下信息，對(duì)于地質(zhì)情況作出分析，并將信息從后期研究轉(zhuǎn)成實(shí)時(shí)研究，然后從中提取出壓力數(shù)據(jù)來(lái)。在經(jīng)歷技術(shù)的不斷發(fā)展后，鉆井工程對(duì)于套管下井深度已經(jīng)可以準(zhǔn)確測(cè)量，并能讓鉆井液保持最合理的密度，大大提升了鉆井平臺(tái)以及各個(gè)設(shè)備之間的運(yùn)作效率，有效控制了石油鉆井工程過(guò)程中的各種風(fēng)險(xiǎn)，降低了鉆井工程的成本。除此之外，我們要充分認(rèn)識(shí)到鉆井工程開(kāi)展過(guò)程中可能會(huì)存在的各種風(fēng)險(xiǎn)，主要有以下幾個(gè)方面：第一，井下情況，比如可能遇到的崩塌、傾斜、跑漏等情況，第二，井下可以能遇到的各種事故，比如卡、斷裂，以及噴涌的情況，不論哪種井下風(fēng)險(xiǎn)出現(xiàn)，都會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失和平臺(tái)安全性沒(méi)有保障，因此控制井下風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)于減少鉆井費(fèi)用、縮短鉆井周期有十分積極的作用。

（二）油氣層保護(hù)鉆井液技術(shù)

在石油鉆井工程技術(shù)中，將超低滲透鉆井液技術(shù)和廣譜型屏蔽暫堵保護(hù)油氣層技術(shù)相互融合，從而形成了環(huán)境友好油層保護(hù)鉆井液技術(shù)。該技術(shù)在性能上與普通鉆井技術(shù)相比有一定的優(yōu)越性，它能夠依據(jù)石油儲(chǔ)層孔喉分布的特點(diǎn)，篩選出合

適粒徑的油氣層保護(hù)添加劑，并且不斷調(diào)整鉆井液固定相粒度的分布，使得鉆井液能夠與油氣孔喉直徑分布相匹配，從而實(shí)現(xiàn)有效的暫堵功能。此外，為了提高油層孔喉的封堵效果，需要利用成膜劑膜的結(jié)構(gòu)調(diào)整，使其參與油孔封堵，擴(kuò)大安全密度窗口，保護(hù)油氣層。在深水鉆井中，需要的科技含量更加高，由于深水鉆井項(xiàng)目是一項(xiàng)高投入且高風(fēng)險(xiǎn)的工作，在鉆井技術(shù)上不易掌握，需要噴射下導(dǎo)管技術(shù)、動(dòng)態(tài)壓井鉆井技術(shù)以及隨鉆環(huán)空壓力監(jiān)測(cè)等技術(shù)的支持。

（三）石油鉆井技術(shù)的智能化

石油鉆井技術(shù)的智能化，即工作人員能夠通過(guò)操作設(shè)備完成鉆井工作，在設(shè)備操作室根據(jù)設(shè)備的相關(guān)操作流程完成鉆井操作，不用通過(guò)自身大量的體力勞動(dòng)進(jìn)行資源開(kāi)采，能夠大大降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低工作的危險(xiǎn)程度，逐步達(dá)到智能化。

通過(guò)不斷的實(shí)踐與探索研究，當(dāng)前我國(guó)在石油鉆井方面已推出了具有世界先進(jìn)水平的鉆機(jī)，今年7月，我國(guó)自主研發(fā)的管柱處理系統(tǒng)。其自動(dòng)化、智能化程度在國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，有創(chuàng)新、有特色，是我國(guó)鉆井作業(yè)能力提高的一個(gè)標(biāo)志性成果。有著我國(guó)自身知識(shí)產(chǎn)權(quán)，并以此不斷加強(qiáng)研究，力圖將石油鉆井技術(shù)的每個(gè)工作流程均轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芑刮覈?guó)石油鉆井的整體水平得到較大的提高。

（四）自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)

由于傳統(tǒng)的石油開(kāi)采主要是依靠工作人員進(jìn)行，工作效率較低，為了提高石油的開(kāi)采效率，進(jìn)一步拓寬石油的開(kāi)采范圍，提高采油數(shù)量，我國(guó)加強(qiáng)對(duì)石油開(kāi)采相關(guān)的技術(shù)進(jìn)行研究，集合多種的新技術(shù)致力于研發(fā)一項(xiàng)新型高、高校的技術(shù)，推動(dòng)石油鉆井技術(shù)向自動(dòng)化的方向發(fā)展。對(duì)于石油鉆井技術(shù)的研究，能夠?qū)崿F(xiàn)多學(xué)科的有機(jī)結(jié)合，既有利于提高石油開(kāi)發(fā)效率，也推動(dòng)著特殊油氣開(kāi)采的突破。在各種新型鉆井技術(shù)不斷涌現(xiàn)，并逐漸普及應(yīng)用的背景下，相關(guān)的自動(dòng)化設(shè)備也得到了不斷改進(jìn)與完善，為深海地區(qū)、地層深部的石油開(kāi)發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。就現(xiàn)階段的情況來(lái)看，我國(guó)石油鉆井技術(shù)、石油鉆井設(shè)備正在逐漸朝著大型化、自動(dòng)化的方向發(fā)展，以便于在未來(lái)更好地適應(yīng)高難度的石油開(kāi)發(fā)作業(yè)。

（五）加強(qiáng)與海外石油公司的合作

為了促進(jìn)石油鉆井技術(shù)更好地發(fā)展，我國(guó)石油企業(yè)應(yīng)該響應(yīng)“走出去”號(hào)召，通過(guò)與發(fā)達(dá)國(guó)家的海外石油公司互相合作的方式，提升石油鉆井技術(shù)水平，進(jìn)而提高我國(guó)在世界石油市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)我國(guó)的石油企業(yè)還需要與發(fā)展中國(guó)家的石油企業(yè)進(jìn)行合作，例如沙特阿拉伯，其石油產(chǎn)量豐富，有自身的優(yōu)勢(shì)，對(duì)作業(yè)環(huán)境比較熟悉，信息渠道暢通，但是技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)不足。我國(guó)通過(guò)與這些國(guó)家的合作，能夠借鑒其優(yōu)勢(shì)，提升我國(guó)石油開(kāi)采市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的地位，同時(shí)能更好的了解這些國(guó)家的政策、法律以及商業(yè)慣例等，為以后石油市場(chǎng)的拓展奠定基礎(chǔ)。此外，也使我國(guó)的鉆井工程技術(shù)通過(guò)不斷的試驗(yàn)，得到更好的發(fā)展。

我國(guó)石油鉆井工程經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的發(fā)展時(shí)期，石油作為重要的能源資源，在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中有重要作用。當(dāng)前，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，如何提高石油開(kāi)采的效率，加強(qiáng)石油鉆井工程技術(shù)的創(chuàng)新，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供充足的能源，是我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)中應(yīng)重視的問(wèn)題。我國(guó)石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展較早，雖然經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的停滯時(shí)期，但在社會(huì)主義建設(shè)中取得了長(zhǎng)足發(fā)展。自改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)石油鉆井技術(shù)進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)期，智能化自動(dòng)化的石油鉆井工程技術(shù)成為當(dāng)前石油開(kāi)采的重要發(fā)展方向。我國(guó)石油鉆井工程技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)立足自身優(yōu)勢(shì)，結(jié)合我國(guó)石油資源的現(xiàn)狀，注重自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)，實(shí)現(xiàn)我國(guó)石油鉆井工程技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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第五篇：水力加壓技術(shù)在石油鉆井中的應(yīng)用

水力加壓技術(shù)在石油鉆井中的應(yīng)用

山東偉創(chuàng)石油技術(shù)有限公司

概 述

水力加壓技術(shù)是一項(xiàng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)及其產(chǎn)品中的實(shí)用技術(shù)。根據(jù)其液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的原理研制的水力加壓裝置，應(yīng)用于石油天然氣鉆井作業(yè)中，可以在不消耗額外能量、不需要其它特殊設(shè)備的情況下，利用循環(huán)鉆井液產(chǎn)生的液壓力給鉆頭加壓，從而為鉆頭提供一個(gè)穩(wěn)定的鉆壓，有效地改變下部鉆具的受力狀態(tài)，改善鉆頭和鉆具的工作條件，達(dá)到加 快鉆井速度、延長(zhǎng)鉆頭、鉆具的使用壽命、減少井下事故、保證井身質(zhì)量、減輕司鉆勞動(dòng)強(qiáng)度的目的。常規(guī)鉆井是靠鉆頭上部的鉆鋌重量給鉆頭加壓，為了獲得穩(wěn)定的鉆壓，需要司鉆小心翼翼地精心操作，均勻送鉆。采用液力加壓技術(shù)給鉆頭加壓，不但可使鉆頭獲得穩(wěn)定的鉆壓，而且還能起到吸震防跳、保護(hù)鉆頭鉆具、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)送鉆、保證井身質(zhì)量等作用。是石油鉆井中一項(xiàng)投入小、效果明顯、容易操作的實(shí)用技術(shù)，值得推廣應(yīng)用。在20 世紀(jì)90 年代國(guó)外首先將液力加壓技術(shù)應(yīng)用于石油鉆井中。國(guó)內(nèi)應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)是在1996 年塔里木油田所鉆的和4井，在深部φ104.65mm小井眼中使用了美國(guó)貝克—休斯公司生產(chǎn)的85.73mm水力推進(jìn)器。隨后國(guó)內(nèi)西南石油學(xué)院、山東偉創(chuàng)石油技術(shù)有限公司等也開(kāi)始研制相應(yīng)工具，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)均取得了一定的效果。但是由于多數(shù)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員對(duì)此項(xiàng)技術(shù)了解較少，對(duì)其工作原理及井下鉆具受力情況仍有不同認(rèn)識(shí)，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)應(yīng)用的范圍有限等，因而使得該項(xiàng)優(yōu)越的技術(shù)不能廣泛推廣。下面結(jié)合試驗(yàn)水力加壓裝置的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，論述液力加壓裝置的工作原理，分析其使用前后鉆具在井下的受力狀態(tài)，總結(jié)其所起的作用，回答使用該裝置時(shí)人們可能存在的一些疑問(wèn)，提出現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的幾種鉆具組合。旨在為推廣應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

一、結(jié)構(gòu)與工作原理

1、基本結(jié)構(gòu)

如圖1-1所示：根據(jù)水力加壓原理研制的水力加壓裝置（單級(jí)）由上接頭、缸體（外筒）、活塞、心軸（花鍵軸）、花鍵體、下接頭等組成。其基本結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工制造容易。

2、工作原理

水力加壓器在使用時(shí)連接在靠近鉆頭的下部鉆具中（上接鉆鋌，下接鉆頭）。鉆進(jìn)（工作）時(shí)，開(kāi)泵循環(huán)鉆井液，鉆具內(nèi)高壓流體直接作用于活塞端面上，產(chǎn)生推力推動(dòng)活塞下行，下接頭 花鍵軸 傳動(dòng)軸 低壓腔 活塞 缸套 高壓腔 上接頭

通過(guò)與活塞相連的心軸（花鍵軸）傳遞推力給鉆頭，此推力即為鉆進(jìn)時(shí)所需鉆壓。

3、液壓力計(jì)算

鉆井液從鉆井泵→地面管匯→高壓立管→水龍帶→水龍頭→鉆具內(nèi)→鉆頭（噴嘴）→環(huán) 1 空→地面鉆井液罐→鉆井泵，形成一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)，從而泵壓為：泵壓＝所有地面管匯壓耗＋鉆具內(nèi)壓耗＋鉆頭噴嘴壓降＋環(huán)空壓耗當(dāng)井身結(jié)構(gòu)、鉆具組合、鉆頭噴嘴、鉆井液密度、排量等一定時(shí)，鉆具內(nèi)某一點(diǎn)處的液體壓力是可以計(jì)算出來(lái)的。那么，在水力加壓裝置活塞上面（高壓腔內(nèi)）的液體壓力也是可以求出的。即：液體壓力P＝鉆頭噴嘴壓降Pb＋加壓裝置以下鉆具內(nèi)壓耗PL又當(dāng)液力加壓裝置加工成后，其基本尺寸一定，通過(guò)計(jì)算即可求出當(dāng)量面積S（或廠家給出計(jì)算面積）。

4、鉆壓計(jì)算

由上述分析可知：施加在鉆頭上的鉆壓的大小，與作用于活塞上的液體壓力、活塞有效面積以及液力加壓裝置以下鉆具、鉆頭的重量成正比。即

W=F+G1+G2+G3 式中：W——施加在鉆頭上的鉆壓，kN

G1——傳壓桿及接頭重量，kN

G2——液力加壓裝置以下鉆具重量，kN

G3——鉆頭重量，kN 如果水力加壓器直接接在鉆頭上，在鉆井實(shí)踐中可以忽略其他重量及裝置壓耗，那么液體壓力可近似等于鉆頭壓降，即：

P≈Pb

W≈0.1PbS

二、水力加壓器井下工作狀態(tài)分析

現(xiàn)場(chǎng)使用水力加壓器，應(yīng)懂得其工作原理，了解其結(jié)構(gòu)，會(huì)計(jì)算推力的大小，而明白其在井下工作狀態(tài)、受力情況更是使用好工具的關(guān)鍵。

1、工作行程

水力加壓器的工作行程即為活塞在缸體內(nèi)移動(dòng)的距離。此行程由研制者設(shè)計(jì)，加工成后，該行程也就固定了。此節(jié)主要說(shuō)明在使用中如何觀察判斷。

使用液力加壓裝置鉆進(jìn)前，鉆頭提離井底先開(kāi)泵，此時(shí)活塞在下止點(diǎn)，行程全部打開(kāi)，指重表顯示鉆壓為“0”。下放鉆具鉆頭接觸井底后，鉆壓很快升到計(jì)算值，在下放鉆具一個(gè)行程的距離，鉆壓保持不變，活塞到達(dá)上止點(diǎn)，此時(shí)停止送鉆，工具會(huì)保持一定鉆壓鉆進(jìn)。當(dāng)鉆壓顯示值減小時(shí)，活塞到達(dá)下止點(diǎn)，即完成一個(gè)工作行程。再次下放鉆具送鉆，開(kāi)始下一

個(gè)行程的鉆進(jìn)。此即為自動(dòng)（在有效行程范圍內(nèi)）送鉆功能。

2、受力分析

水力加壓器在井下怎樣工作，受力狀態(tài)如何，怎樣傳遞壓力，如何判斷壓力大小，常規(guī)使用鉆鋌加壓所稱(chēng)“中和點(diǎn)”的概念還有沒(méi)有等，都是需要解決的問(wèn)題，也有部分技術(shù)人員對(duì)此懷有疑問(wèn)。筆者試圖通過(guò)液力加壓裝置在井下工作時(shí)受力情況的分析解決這些問(wèn)題。（1）鉆壓顯示的分析

如圖2-1所示，液力加壓裝置可以看作是一個(gè)倒置的注射器。

圖中G為鉆具重量、G′為大鉤的承載力、F為高壓液體作用于活塞處的推力（向下）、F′為向上的液壓力、W′及W為地層巖石對(duì)鉆頭的反作用力。水力加壓器在井下有四種工況：

圖a為不工作（未鉆進(jìn)）或液壓力大于實(shí)際鉆壓時(shí)，活塞位于工具的下止點(diǎn)（行程全打開(kāi)）； 圖b為鉆頭接觸井底，液體推力F等于鉆壓W時(shí)，活塞在缸筒內(nèi)處于浮動(dòng)狀態(tài)（正常工作狀態(tài)）； 圖c所示為鉆頭接觸井底、液體推力F小于鉆壓W時(shí)，活塞位于上止點(diǎn)（行程關(guān)閉）時(shí)的情況。

中和點(diǎn)

圖 2-1 圖 2-2 圖 2-3 無(wú)論哪種情況，整個(gè)系統(tǒng)的受力可以簡(jiǎn)化為: 大鉤的承載力G′、鉆具的重量G、向下的液壓力F、向上的液壓力F′、地層巖石向上的反作用力W。其關(guān)系式為： G′+F′+W = G+F 而 F = F′

則 W = G-G′

我們知道，“G-G′”

即為鉆壓，所以使用水力加壓器可像常規(guī)鉆井一樣，直接通過(guò)指重表觀察鉆壓的大小。（2）下部鉆具受力情況分析 就一般情況講，使用液力加壓裝置仍需要加入鉆鋌。但此時(shí)鉆鋌的作用不是直接給鉆頭加壓，而是平衡液壓推力的反作用力，以及為保證井身質(zhì)量而使下部鉆具具有一定的剛性。

圖2-2為常規(guī)鉆鋌加壓的情況。為了保證一定的鉆壓，必須加夠一定長(zhǎng)度的鉆鋌，使下部鉆 鋌的重量大于可能要施加的最大鉆壓。而靠近鉆頭L長(zhǎng)度的鉆鋌的

重量正好等于鉆壓時(shí)，L長(zhǎng)度處的點(diǎn)（截面）稱(chēng)為“中和點(diǎn)”。中和點(diǎn)以下鉆鋌受壓力，（鉆具自身重量導(dǎo)致），以上鉆具受拉力。但是由于加壓不穩(wěn)，井下跳鉆等影響，中和點(diǎn)是上下移動(dòng)的，中和點(diǎn)處的鉆具所受拉、壓交變應(yīng)力變化頻繁，因而此處的鉆具極易疲勞破壞。圖2-3為使用液力加壓裝置的情況。

當(dāng)液推力等于鉆壓時(shí)，活塞處于浮動(dòng)狀態(tài)。因?yàn)檠b置缸筒內(nèi)徑（活塞直徑D）大于上部鉆鋌內(nèi)徑（d），則在內(nèi)徑變化處產(chǎn)生液體上頂力（F′），鉆鋌的主要作用之一是平衡此上頂力。顯然，F(xiàn)′小于鉆壓W，因而需要平衡, F′的鉆鋌的重量或長(zhǎng)度也小于常規(guī)鉆鋌加壓所需要的重量或長(zhǎng)度。

又因常規(guī)鉆鋌（加壓部分鉆鋌）的長(zhǎng)度（中和點(diǎn)的位置）取決于加壓的大小，而使用液力加壓裝置所需鉆鋌的長(zhǎng)度由液力加壓裝置的結(jié)構(gòu)及上部所接鉆鋌的內(nèi)徑?jīng)Q定（當(dāng)然也和鉆壓有關(guān)），而且使用水力加壓器中和點(diǎn)的位置是固定的，且已不是原來(lái)中和點(diǎn)的意義了。

三、水力加壓器主要功能

在石油鉆井作業(yè)中應(yīng)用水力加壓技術(shù)，其優(yōu)越性是在不需增加額外設(shè)備、不消耗額外能量的情況下，只接入一個(gè)液力加壓裝置即可改變常規(guī)鉆井靠鉆鋌加壓的模式，使鉆頭與鉆鋌由剛性聯(lián)結(jié)變?yōu)槿嵝月?lián)結(jié)，由給予鉆頭的硬性、變化的鉆壓變?yōu)榉€(wěn)定、柔性的加壓，大大改善了鉆頭和鉆鋌的工作條件。理論分析和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐均表明，使用液力加壓裝置可以起到以下幾 個(gè)主要作用。

1、平穩(wěn)、恒定的加壓功能，有利于加快鉆井速度

眾所周知，鉆井作業(yè)中加壓鉆進(jìn)，最忌忽高忽低，加壓不穩(wěn)。而常規(guī)鉆井靠司鉆操作，下放鉆具加壓，不但鉆壓傳遞滯后，也不可能保持恒定的鉆壓。加之鉆頭跳鉆、井斜鉆具托壓 3 等原因，更會(huì)使實(shí)際鉆壓不穩(wěn)。而采用水力加壓器會(huì)得到均衡、穩(wěn)定的鉆壓，因而有利于提高鉆井速度。

2、有效的吸震、防跳作用，能夠保護(hù)鉆頭和鉆具

常規(guī)鉆井中為了防止跳鉆，要使用減震器。減震器一般有機(jī)械式（彈簧減震）和液壓式（液壓有吸震）兩種。機(jī)械式易損壞，液壓式由于工具空間的限制，所加液壓油有限。而液力加壓裝置活塞上部是敞開(kāi)的，整個(gè)鉆具內(nèi)的上千米液體（鉆井液）均為吸震液體，從而能夠有效地吸震防跳，延長(zhǎng)鉆頭和鉆具的使用壽命。

3、用于定向井、小井眼中，可提供穩(wěn)定、真實(shí)的鉆壓

在定向井中，由于鉆具摩阻力的影響，使鉆壓的傳遞滯后且極不穩(wěn)定，忽大忽小，容易出現(xiàn)“假鉆壓”現(xiàn)象。而且為了防止鉆具粘卡，一般要求司鉆“點(diǎn)送”鉆，這更加劇了鉆壓的不穩(wěn)定性。使用液力加壓裝置，在有效行程內(nèi)，司鉆可以點(diǎn)送且送鉆下放的幅度大，不但能有效地克服摩阻力，還可保證鉆壓真實(shí)穩(wěn)定。小井眼使用小鉆具，由于柔性大、鉆具彎曲貼靠 井壁，同樣使加壓不穩(wěn)，出現(xiàn)假象。使用液力加壓裝置可在一定程度上克服此種現(xiàn)象的發(fā)生。

4、在行程范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連續(xù)送鉆，減輕司鉆的勞動(dòng)強(qiáng)度

常規(guī)鉆進(jìn)時(shí)要求司鉆精力集中，連續(xù)送鉆，此時(shí)司鉆就要不停地抬、壓剎把，稍有不慎，就會(huì)出現(xiàn)溜鉆現(xiàn)象，司鉆的勞動(dòng)強(qiáng)度較大。而使用液力加壓裝置司鉆可以“點(diǎn)送”，即間歇送鉆就可保持一定鉆壓鉆進(jìn)。如裝置設(shè)計(jì)行程為0.3米，天車(chē)、游車(chē)為5×6繩系，則絞車(chē)滾筒外緣轉(zhuǎn)動(dòng)3米相當(dāng)于鉆具下放0.3米。那么司鉆一次下放0.3米即可煞住剎把，讓工具自動(dòng)送鉆。這樣，不但便于司鉆觀察情況，也大大緩解了其精神緊張的壓力，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。

5、增強(qiáng)了下部鉆具的剛性，有利于防斜打直，保證井身質(zhì)量

下部鉆具的彎曲是導(dǎo)致井斜的一個(gè)重要原因。為了保證下部鉆具的“直”，技術(shù)人員采取加大鉆具直徑、設(shè)計(jì)不彎鉆鋌等辦法。而采用液力加壓裝置即可增加下部“直”鉆具段的長(zhǎng)度，相當(dāng)于增強(qiáng)了下部鉆具的剛性。在常規(guī)鉆井中，下部鉆具由于自重而引起彎曲，其產(chǎn)生彎曲（一次彎曲）的長(zhǎng)度（重量）與施加的鉆壓密切相關(guān)。為了不使鉆具彎曲就要控制鉆壓。而使用液力加壓裝置后使鉆具彎曲的長(zhǎng)度（重量）只與該裝置與上部所連接鉆具的臺(tái)階處產(chǎn)生的上頂力有關(guān)，顯然，該上頂力小于鉆壓，因而增加下部“直”鉆具段的長(zhǎng)度。如在φ215.9mm井眼中使用φ158.75mm、內(nèi)徑為φ71.44mm的鉆鋌，鉆井液密度為1.2g/cm3，經(jīng)過(guò)計(jì)算可知，鉆鋌長(zhǎng)度達(dá)到38.9 m時(shí)就發(fā)生彎曲（一次彎曲）。為保證井身質(zhì)量，可施加的鉆壓不能超過(guò)40.14kN。若使用φ165mm液力加壓裝置，鉆壓可控制在55.483 kN，提高了 38.22%。這樣，在可比常規(guī)鉆具組合加壓大的情況下，還能保持鉆具不發(fā)生彎曲，相當(dāng)于增強(qiáng)了鉆柱的剛度。

6、配以適當(dāng)?shù)你@具組合，可以起到良好的降斜作用

前已述及，平穩(wěn)加壓、保證鉆具的剛性，是防止井斜、保證井身質(zhì)量的重要因素。而在需要降斜時(shí)，采用液力加壓裝置配以適當(dāng)?shù)你@具組合，可以提高鉆具穩(wěn)定器的位置，增大鐘擺降斜力，從而起到較好的降斜作用。

四、注意問(wèn)題

現(xiàn)場(chǎng)使用水力加壓器，有幾個(gè)問(wèn)題需要注意。

1、鉆壓的調(diào)節(jié)

在鉆進(jìn)中，由于情況的變化需要調(diào)節(jié)鉆壓。在設(shè)計(jì)水力加壓器時(shí)，均考慮了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，根據(jù)不同鉆具組合及鉆頭尺寸設(shè)計(jì)了不同尺寸、不同級(jí)別（單級(jí)、雙級(jí)、多級(jí)）的工具。同時(shí)還可設(shè)計(jì)截流塞用于調(diào)節(jié)鉆壓的大小。現(xiàn)場(chǎng)可根據(jù)需要選擇不同規(guī)格、不同級(jí)別的液力加壓裝置。并根據(jù)實(shí)際組配鉆頭噴嘴，以使其產(chǎn)生所需要的壓降。另外，由于目前鉆井所用鉆 4 井泵，其功率、排量都較大，有調(diào)節(jié)的余地，可在鉆進(jìn)時(shí)適當(dāng)調(diào)節(jié)滿(mǎn)足鉆壓需要。在上述都調(diào)節(jié)不成時(shí)，水力加壓器允許在關(guān)閉或打開(kāi)狀態(tài)下鉆進(jìn)，即超過(guò)或小于液推力的情況下鉆進(jìn)，只是減震等效果稍差。

2、如何防止鉆鋌彎曲

通過(guò)前面分析，為了平衡液壓推力的反作用力，需要加入一定數(shù)量的鉆鋌。而在一定情況下，即反推力達(dá)到一定值后，鉆鋌也會(huì)彎曲。如在3.5所舉實(shí)例中，要施加70—80 kN的鉆壓，那么噴嘴壓降要達(dá)到70 MPa，此時(shí)產(chǎn)生的上頂力為50.057kN，超過(guò)了使鉆鋌產(chǎn)生彎曲最低壓力40.14 kN，鉆鋌自然會(huì)彎曲。解決的辦法：一是根據(jù)實(shí)際優(yōu)選、設(shè)計(jì)好水力參數(shù)，調(diào)節(jié)好鉆壓值，盡量不使上部鉆具彎曲；二是可在水力加壓器下面接少量鉆鋌調(diào)節(jié)鉆壓;三是在液力加壓裝置上面使用大水眼鉆鋌，通過(guò)減少大、小水眼過(guò)度臺(tái)階處的環(huán)形面積來(lái)減小反推力，以保證整個(gè)鉆具的不彎曲。

3、水力加壓器安放位置

從工具本身講，水力加壓器可以安放在鉆柱組合中的任何位置。但要使其有效發(fā)揮作用，原則是越靠近鉆頭效果越好。一般距離鉆頭不要超過(guò)3根鉆鋌的長(zhǎng)度。

4、水力加壓器的使用技術(shù)

現(xiàn)場(chǎng)使用技術(shù)，是一項(xiàng)新工藝、新技術(shù)成功并取得較好效果的關(guān)鍵，特別是對(duì)于還未推廣開(kāi)的技術(shù)，更要講究使用操作。液力加壓技術(shù)的推廣，不但要靠設(shè)計(jì)人員研制可靠、實(shí)用的工具，更要依賴(lài)于現(xiàn)場(chǎng)推廣技術(shù)人員的辛勤工作。在此不再贅述。

五、推薦鉆具組合

根據(jù)筆者參與水力加壓器現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的體會(huì)，結(jié)合理論分析，推薦現(xiàn)場(chǎng)使用水力加壓器的幾種鉆具組合如下。

1、鉆頭+水力加壓器+鉆鋌

此種組合是常用組合。可以有效的防止跳鉆，施加穩(wěn)定的鉆壓。下部鉆具的剛性較強(qiáng)，有利于保證井身質(zhì)量。若使用PDC鉆頭，因其所用鉆壓較小，因而更容易操作，使用效果更明顯。

2、鉆頭+水力加壓器+鉆鋌18—23m+穩(wěn)定器+鉆鋌

此種組合為鐘擺鉆具組合，有利于防斜打直。特別適合于糾斜、降斜時(shí)使用。因穩(wěn)定器以下鉆具均處于不彎狀態(tài)，且比常規(guī)組合長(zhǎng)（重），降斜力增大，可適當(dāng)增大鉆壓，在達(dá)到降斜效果的情況下，加快鉆井速度。

3、鉆頭+鉆鋌2根+水力加壓器+鉆鋌

這種組合一方面可調(diào)節(jié)由于現(xiàn)場(chǎng)條件的限制（如壓降有限），液壓推力不夠的情況，另一方面更增加了下部鉆具的剛性（鉆鋌少不易彎曲），能起到一定的穩(wěn)斜效果。

4、鉆頭+穩(wěn)定器+水力加壓器+穩(wěn)定器+鉆鋌1根+穩(wěn)定器+鉆鋌

在這種滿(mǎn)眼鉆具組合中，水力加壓器相當(dāng)于短鉆鋌的位置，可以在穩(wěn)斜鉆進(jìn)中使用。但近鉆頭穩(wěn)定器最好加兩個(gè)，以保證穩(wěn)斜效果。上述是推薦使用的液力加壓裝置的幾種常用鉆具 組合。現(xiàn)場(chǎng)使用液力加壓裝置時(shí)，不只限于這幾種組合。應(yīng)根據(jù)鉆井實(shí)際，結(jié)合工具的結(jié)構(gòu)尺寸合理搭配鉆具，以使其發(fā)揮更好的作用。

六、水力加壓器應(yīng)用實(shí)例

由山東偉創(chuàng)石油技術(shù)有限公司研制的不同規(guī)格的水力加壓裝置，已在勝利、西部鉆探、川東北、長(zhǎng)慶、吉林、華北、塔里木等油田的數(shù)百口井使用，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果明顯，典型實(shí)例如下:

1、華北油田S50井 該井是一口重點(diǎn)探井，? 311mm鉆頭鉆至館陶底地層時(shí)跳鉆嚴(yán)重，為防止跳鉆使用水力加壓裝置（H437鉆頭），從井深2069.76米鉆至2307.70米，進(jìn)尺237.94米，純鉆時(shí)間78.16小時(shí)，平均機(jī)械鉆速3.14米/小時(shí)。鉆進(jìn)中鉆頭工作平穩(wěn)，綜合錄井儀顯示大鉤負(fù)荷、鉆壓、扭矩曲線(xiàn)平滑，明顯優(yōu)于上、下未使用水力加壓裝置時(shí)鉆頭工作曲線(xiàn)。且起出鉆頭新度較高（綜合評(píng)定75%），無(wú)一斷掉齒現(xiàn)象。與未使用水力加壓裝置的鄰井同井段相比，平均機(jī)械鉆速提 高28%，起到了很好的防跳、延長(zhǎng)鉆頭壽命、提高機(jī)械鉆速的效果。其鉆具組合為： 1/2 ″HA517+6 1/2 ″水力加壓裝置+6 1/4 ″NDC×1根+6 1/4 ″DC×1根+Φ214扶正器+6 1/4 ″DC×19根+5″DP

2、塔里木油田TZ1井

該井吉迪克組上部地層的蘭灰色泥巖，巖性致密堅(jiān)硬，可鉆性差。用? 444.5mm大鉆頭鉆進(jìn)時(shí)，跳鉆極為嚴(yán)重，加之該地區(qū)地層傾角大，易井斜，無(wú)奈采用輕壓（80-100kN）、低轉(zhuǎn)（45rpm）的措施勉強(qiáng)鉆進(jìn)。此種情況下使用了水力加壓裝置，采用150-180 kN鉆壓、95rpm的轉(zhuǎn)速鉆進(jìn)，不但有效地避免了跳鉆現(xiàn)象，加快了鉆井速度，而且還保證了井身質(zhì)量，起到了較好的防跳、防斜、加快鉆速的作用。平均機(jī)械鉆速比同井上部井段未使用水力加壓裝置時(shí)提高了25%;單只鉆頭進(jìn)尺明顯高于相鄰兩口井同井段、同型號(hào)鉆頭，平均機(jī)械鉆速分別提高75.4%和132%;使用液力加壓裝置前的最大井斜為3.7°/358米，使用后最大井斜2°/844米。

3、華北油田WG2井

WG2井是一口重點(diǎn)預(yù)探井，設(shè)計(jì)井深5400 m。二開(kāi)? 311.1mm鉆頭鉆到2500 m時(shí)井斜已達(dá)7.5°，只好采用小鉆壓吊打糾斜，待井斜降下來(lái)以后，加大鉆壓鉆進(jìn)又斜了出去，這樣反復(fù)多次，不但降斜效果不明顯，而且嚴(yán)重影響了鉆井速度，不得已又采用螺桿鉆具＋彎接頭反摳降斜，到3100 m時(shí)井斜降至2.5°。為保證井身質(zhì)量，又加快鉆速，下入SJ229B水力加壓裝置。該裝置入井后采用正常參數(shù)鉆進(jìn)，鉆壓180-240 kN，鉆到井深3224 m時(shí)，井斜降為 0.5°。以后又連續(xù)兩次入井，最后鉆到3453 m中完井深后起出。該裝置累計(jì)入井3次共450.5 h，純鉆226.5 h，進(jìn)尺353 m，平均機(jī)速1.56 m/h（最快時(shí)4-5 m/h，錄井人員怕漏撈砂樣不允許鉆速太快），比上部600 m機(jī)械鉆速提高二、三倍（鉆上部600 m用了兩個(gè)月時(shí)間，平均每天10 m左右），同比WG1井機(jī)械鉆速提高51%。鉆頭壽命也有明顯提高，無(wú)崩斷齒現(xiàn)象。其鉆具組合為：

φ 311 鉆頭＋水力加壓裝置＋φ203NDC ＋φ203短DC＋φ308F＋φ203DC＋φ178DC＋ φ127DP

4、塔里木油田KL204井

該井位于山前構(gòu)造帶，地層傾角大（45°?55°），極易井斜，為防井身質(zhì)量超標(biāo)，通常采用鐘擺鉆具結(jié)構(gòu)，小鉆壓吊打的方式鉆進(jìn)，以犧牲機(jī)械鉆速來(lái)保井身質(zhì)量。KL204井以防斜、加快鉆速為目的，在二開(kāi)第二只鉆頭下入SJ203B水力加壓裝置，使用井段為592?818 m，鉆壓為120-200 kN，既解放了鉆壓，又控制了井斜，在保證井身質(zhì)量的前提下機(jī)械鉆速比 上下兩只鉆頭分別提高70.3%和145.74%，比鄰井KL201井提高77.25%，起出鉆頭新度為60%。

結(jié) 論

水力加壓技術(shù)是一項(xiàng)投入小、見(jiàn)效快、操作簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)有效的實(shí)用技術(shù)。理論分析和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐都表明，使用液力加壓裝置能夠有效地起到平穩(wěn)、恒定加壓、吸震、防跳、保護(hù)鉆頭、鉆具，延長(zhǎng)其使用壽命、加快鉆井速度、保證井身質(zhì)量、減輕司鉆勞動(dòng)強(qiáng)度等作用，值得大力推廣應(yīng)用。由于液力加壓技術(shù)還是一項(xiàng)沒(méi)有被現(xiàn)場(chǎng)人員普遍認(rèn)識(shí)、接受的新技術(shù)，因此推廣應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)，還需要科技人員大力宣傳其優(yōu)越性，需要研制人員和現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員緊密結(jié)合，6 共同制定符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的使用措施，用實(shí)際使用的對(duì)比效果來(lái)表明其有效作用。科研人員要不斷完善液力加壓技術(shù)，研制使用范圍更廣、更加適合于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)的工具，以不斷拓展其 功能，使其發(fā)揮更大的作用。