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科学化与自动化钻井技术
20世纪50年代初,石油钻井技术由经验钻井步人科学化钻井时期。20世纪50年代初20
世纪80年代初为科学化错并前期阶段,发展了喷射钻并技术、优选参数钻并技术、处式并钻并技术及高效钻头技术,这些技术多为单项先进技术。20世纪80年代中至今为科学化钻井后期阶段,这一阶段的主要特征是以钻并信息化、智能化为特点向自动化钻并迈进。发展了井下信息实时检测技术,如随钻测量(MWD)、随钻测井(LWD)、随钻地震(SWD)、随钻地层评价(FEMWD)和钻并动态数据实时测量,使钻并过程中并下地质参数、钻并参数和并眼参数能够实时测量、传输、分析和控制。开发了井下导向和井下闭环钻井系统。发展了有利于发现新油气层和提高油由采收率新钻井技术和方法,如欠平衡压力钻井、水平并错并、多分支并钻并及连续油管钻井等
20世纪80年代中期,第1次在钻定向井中使用可以随钻测井深、井斜、方位及辅助参数如温度等的MWD。80年代末,三参数组合随钻测井仪(LWD)问世,可以测量除包括MWD 的测量参数外,还有地质参数(随钻电阻率、随钻伽马、随钻密度、随钻孔隙度等),可以实时向地面传输和井下仪器芯片内储存。为钻井数据自动采集,实现信息化和智能化钻井莫定了基础,
20世纪90年代形成了几种先进钻井技术,随钻地震(SWD)是结合地面地震、井简内垂直地震和钻井工程发展起来的一项学科交叉的新技术,可以估算出钻头前方待钻地层特性参数和井身参数值,为井眼轨迹实时控制提供地质导向依据,并且可以尽早修正地震剖面。随着
MWD和LWL
D的发展日趋精益
量地层岩石特性,还可以测试地层流体特性并紧靠钻头,即时分辨所钻
年
术(GST
迹的钻并技种。滑动角和方
要有弯壳体马达(含单弯、同向文
动式导向方法存在的主要缺点有摩阻大
转,钻柱轴向摩阻和井眼清洁问题得到改善,
评价测试技术(FEMWD),不仅可以测
近钻头地质导向的关键是随仪器短节越来越短,
-3m的薄储层里钻进
中前沿技术即地质导向技话方式来控制并眼滑动和旋转式导向工具2
可改变并眼的并斜
导地位。
其导向工具主
导向马达)或弯接头与导向动力钻具组合。滑
。旋转式导向工具导向时钻柱连续旋
井眼轨迹更为光滑,控制轨迹的强度和精度都大
为提高。开发出钻井动态检测、高速数据监测及处理应用系统(DDS),实现了钻井动态数据在井下采集和诊断,有效地对井下钻具的运动状态进行控制。这些技术为科学化闭环钻井的实现提供技术支持,
闭环钻井(自动化钻井)技术的发展分4个阶段。井下开环钻井阶段,井下未使用MWD 和LWD等随钻测量工具,只有一般的井下测量工具。井下半闭环钻并阶段,并下使用地面可控制的造斜工具(如可变径稳定器、可调弯接头、可变弯角井下动力钻具、可伸缩偏心垫块),
并采用较先进的并下测量工具
TM
完全离开人的干
用先进的随
电脑(中心电脑放在地面或并下行完全自动进行
备全面实现自动化和智能化
万方数据
并下闭环钻并阶段:指并身轨迹控制
S等
和下
调工具,用微
量、传输、处理及控制,指令的产生和执展的最高阶段,即井下和地面的钻井装要大量的创新实践和市场驱动
【孙志和石林]