时间：2023-03-22 17:44:03
序论：在您撰写钻采工艺论文时，参考他人的优秀作品可以开阔视野，小编为您整理的7篇范文，希望这些建议能够激发您的创作热情，引导您走向新的创作高度。
论文摘要:刘桥一矿3煤为极薄煤层，4煤为主采煤层，3、4煤层间距较小，3煤采用走向长壁全部冒落法回采不现实，选用螺旋钻采煤法较好地解决了这一难题。
1 概述
刘桥一矿位于安徽省濉溪县境内，煤系地层为华北晚生古生界二叠系下石盒子组及山西组地层，含3、4、6煤及三到四层发育不全的极薄煤线，以单一薄煤层为主，煤层厚度0-1.75，平均厚度0.82m，平均倾角14°，局部可采，为极不稳定煤层。3煤储量主要分布在II46上山采区东翼及六采区，可采储量合计为148.8万吨。
2 采煤工艺选择
根据3煤赋存特点及煤层厚度特征，我矿3煤采用钻采采煤工艺，边掘边采，掘进与钻采平行作业的方式施工。前方掘进工作面至少超前钻采工作面80米，钻机采用乌克兰生产的薄煤层三轴螺旋钻机，采用独头单向钻采。钻采顺序为前进式钻采至迎头。该机先在巷道下帮沿煤层倾向向下进行钻采，钻采完后再退回调头在巷道上帮沿煤层倾向向上进行钻采，该机适用于煤层厚度为0.5m-0.9m，煤层倾角-15°-+15°，煤层走向倾角小于8°的各种硬度的煤层。
2.1 落煤方法
①落煤方式
即一台螺旋钻机布置在运输顺槽中，向煤层打钻，钻头割煤，螺旋钻杆掏煤，煤直接落在运输巷的刮板输送机上运出。该机一次采宽2.0米，三轴联动钻杆1.54米一节，钻机本身自动接杆，达到设计采深或遇断层时，推出钻杆，螺旋钻机整体前移，预留0.8±0.2米煤柱后开始下一循环钻采。
②螺旋钻机正常钻进
设计钻采长度:钻采从运输巷设计位置处开始运行，从顺槽上帮向上钻采，钻采深度最大85米，平均80米，螺旋钻机以2.0m/min的速度向上钻采，直至达到设计深度。
2.2 设备配置
①螺旋钻
螺旋钻机选用乌克兰制薄煤层三轴螺旋钻机，其主要技术参数如下:
钻高625/725/825
钻宽2.0m
钻深上山方向85m，下山方向40m。
电机功率220kw
钻进速度0-1.0m/min
②运输设备
刮板输送机一部: 型号为SGW—40T
电机功率: 40kw
运输能力:150t/h
中间顺槽尺寸:1500mm×630mm×180mm
链速:0.92m/s
③运送和安装钻具的设备
单轨吊车一部，起吊速度为3m/min，运行速度为20m/min，起吊高度为3m。
④辅助运输设备
SGW---40T型转载机和STJ800/2×40型皮带和SD—150F型皮带运煤。
2.3 生产能力
按一个螺旋钻采工作面布置，工作面每班钻进30m，每天钻进深度90m，钻孔高度0.65m，实际采高1m ，钻孔宽度为2.0m，钻煤时采储率为0.95，则:
W=L×S×H×r×C=90×2.0×1×1.46×0.95=250T
式中W---日产量，t/d;
L---日钻进深度，m/d;S---钻孔宽度，m;H---钻孔高度，m;r---煤层视密度;
C---采出率×95%; 则年生产能力=350×250=8.75万吨
3 巷道布置
根据3煤赋存状况，可充分利用II46上山采区及六采区生产系统运料，排矸，运煤。减少了掘进巷道工程量，在3、4煤层间距较大的地点可设一临时垂直煤仓进行连接，煤仓高度即3、4煤层间距。
4 顶板控制
由于3煤无直接顶，老顶以中细砂岩为主，平均厚17.5m，钻采面采宽1.905m，煤柱宽0.5m，顶板来压及下沉量不明显，故钻采工作面采用不支护方式。正常工作时期，在工作面钻孔钻采完备后，在钻孔口以里0.3m 处支设3棵φ×H =180mm×650mm的优质木点柱，上方戴规格为长×宽×厚=400mm×200mm×40mm的木柱帽(柱帽沿倾斜使用)，并用木栅栏加紧打牢，软底处加穿规格为1500mm×250mm×40mm的大木鞋。木点柱严禁支在浮煤、浮矸上。
随着螺旋钻采煤机不断前移采煤，要随时观测运输巷的围岩变形情况。当巷道压力变大，变形严重时，及时打锚索加强支护，锚索间排距300 mm×300mm，长度6.0m，安设在巷道拱顶，防止冒顶或影响钻采工作。运输巷采用猫网作永久支护。在钻孔口以上或以下0.3m处支设3棵φ×H =180mm×650mm的优质木点柱支护顶板。
5 通风
钻采工作面通风方式是利用2×15kW局部通风机供风。
6 该工艺与传统工艺相比的优点
①在采煤面实现无人操作，安全生产。
②降低伤亡事故和职业病患者。
③可以在螺旋钻具上安装三种不同直径的钻头625mm、725mm、825mm，增加在不同厚度煤层上的采收率。
④实现薄煤层采煤，其中包括从平衡的和保护煤柱上采煤，这样增加采煤量，并降低其在矿藏中的损失。
⑤只采煤不采矸石，采出煤质好。
⑥由于不需要支撑，从而节约了大量的木材。
⑦在相同条件下，与传统工艺相比矿工的工作效率提高一倍以上。
⑧由于留煤柱，代替了支护，降低了采煤成本，由于煤柱的存在，也减少了顺槽等巷道的回收费用。
⑨在顺槽中的设备维护、维修方便，避免了重体力劳动。
⑩人工工效提高，采煤机每班需6人操作，并且大大地减轻了 工人的劳动强度。
7经济效益
以我矿II362钻采面为例:
储量 8.75万吨，井巷工程 600米 (II362运输巷)费用 270万元;
螺旋钻采煤机 1台520万元，辅助设备 136万元;
人工工资/年72万元(2500元/月)，电力消耗/年42万元;
其他消耗/年 100万元 ，计1140万元，预计销售收入 2625万元
预计利润1485万元。
英文名称：Oil Drilling & Production Technology
主管单位：中国石油天然气集团公司
主办单位：华北石油公司;华北石油管理局
出版周期：双月刊
出版地址：河北省任丘市
语
种：中文
开
本：大16开
国际刊号：1000-7393
国内刊号：13-1072/TE
邮发代号：
发行范围：国内外统一发行
创刊时间：1979
期刊收录：
CA 化学文摘(美)(2009)
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉：
联系方式
【关键词】液压长冲程抽油机？天平式重力平衡？换向阀？调节阀？减振
抽油机在石油钻采工艺中的地位毋庸置疑[1]。针对我国油田开采的实际工况，高能耗的常规抽油机在开采稠油、低渗区块时很难满足生产的要求。因此，迫切需要一种能实现长冲程、低冲次的高效率、大载荷新型节能采油设备来更经济、更有效的开采我们低渗、特低渗、稠油、高含水油藏。基于这一点，液压长冲程抽油机应运而生，其研制和应用得到了较大的发展。
液压抽油机具有长冲程、低冲次、配用电机功率小、能耗低、性能可靠、安全性好、占地面积小，自重轻等特点。但针对液压长冲程抽油机的节能减振设计与效果分析中尚存在着诸多不足。本文中研制的WCYJY改进型液压长冲程抽油机采用天平式重力平衡、优化设计调节阀的开启时间等措施，以期实现系统减少换向冲击振动的目的。
1 抽油机结构、液压原理及工作原理
1.1 结构
图1是WCYJY改进型液压长冲程抽油机的结构图。
系统的执行器是抽油杆侧液压缸1和配重侧液压缸21。电动机14驱动油泵15，通过活塞杆伸缩驱动动滑轮，带动钢丝绳连接的抽油杆和配重箱上下往复运动，从而带动有杆泵往复运动进行采油。
蓄能器20的作用是在液压缸换向时，利用蓄能器气囊的压缩和膨胀来平稳液体流量的波动，从而达到减少管路中流量脉动的目的。配重箱12（图1） 的精确配重，可使左右油缸的工作负荷相等，实现抽油周期过程负荷恒定。三位四通换向阀4用于控制抽油杆侧液压缸1、配重侧液压缸21的运动方向及蓄能器储存液压马达压力油的双向释放控制。
节流阀3的作用是在抽油机换向前调节高压缸的压力实现减速运行，有效减少在换向时的振动和噪音。
由于节流阀的流量不仅取决于节流口面积的大小，还与节流口前后的压差有关，阀的刚度小，故适用于负载变化很小且速度稳定性要求不高的场合。而对于抽油机负载变化大及对速度稳定性要求高的节流调速系统，必须对节流阀进行压力补偿来保持节流阀前后压差不变，从而达到流量稳定。
2 关键技术
2.1 天平式重力平衡
通过调整配重实现精确平衡，平衡掉了抽油杆的重量和部分液柱重量。使做功负荷大大减少，从根本上提高系统效率30%左右。上、下冲程工作非常平稳，电流差只是各个环节的摩擦力造成的。
2.2 换向减速缓冲设计
本方案中，独特地调节阀设计，实现换向减速缓冲。通过精确控制溢流阀3的动作，来实现活塞动作的加减速缓冲，消除了换向时载荷的剧烈波动。
3 液压冲击振动与减振效果分析
对于特定的液压油和管道材质来说，要减小maxrP值，应加大管道的通流截面积以降低v 值。
3.2 由运动部件制动所产生的液压冲击
重力平衡可以根据需要增减配重，当活塞向下运动时，假设悬点载荷与外重力平衡箱相等，活塞杆的端部重力平衡箱和油缸推力同时作用，设总质量为m的运动部件在制动时的减速时间为t，速度的减小值为υ，则根据动量定律可近似地求得系统中的冲击压力p。
3.3 示功图对比分析
利用抽油井测试仪对改进型液压抽油机进行示功图对比分析，结果如图3所示。从图中可以发现改进设计后的悬点载荷峰值变化较之原型抽油机变化较大，但变化较为平缓，系统换向冲击特征明显减弱。
4 结论
基于抽油机换向减振这一目的，改进了WCYJY型液压长冲程抽油机，并对其进行改进后的振动分析。测试证明该型抽油机较普通游梁抽油机节电40%以上，节能效果保持稳定的同时，较目前的液压抽油机减振效果更好，悬点载荷波动减小，运转更平稳，具备较强的工程实用价值。
参考文献
[1] 杨敏嘉，常玉连.石油钻采设备系统设计[M].北京：石油工业出版社，2000
[2] 李汉兴.液压游梁式抽油机的三维设计、动力学仿真和结构有限元分析.西南石油学院硕士论文 （TE933-980039），1998： 9-18
关键词：钻进技术；地震钻井；工艺；技术
中图分类号：U674.38+1 文献标识码：A
近年来，国内各油田钻井技术，取得可喜成绩，为国内的石油和天然气的勘探及开发新的活力,起到了应有的作用。近年来，介绍了一种新型的国内外各种模板钻机山，山模板钻机的引入，为山区地震勘探增添了活力，解决了山坡地区缺水，复杂表面的固体岩石钻孔问题，为勘探开发复杂的表面，从坚硬的岩石在石油和天然气资源提供了希望。目前，国外井技术完成了配套，在天然气的钻探设备发展现状的基础上，完善天然气的钻探技术越来越成熟，成为主流的重要组成部分和钻井工艺技术。50年的地震勘探工作，地震钻井工程也经历了50年的发展过程并逐步完善，从早期的手压力型人工钻井发展到现在的水力机械的开采。但是使用良好的管理设备多年来，地震队钻井集团在积极探索和解决问题。吐哈油田针对目前气体钻井裸眼完井地质适应性差、采用套管阀或非透式可膨胀筛管完井技术成本高、可靠性差的问题,自主研发了冻胶阀完井工艺技术。实践表明，该钻机设备良好的运用和勘探成本有着紧密的联系，是油气勘探的关键成功因素的有效，长期坚持钻井工人的目标和任务。原理是利用化学方法能够形成钻孔封隔作用，具有一定的这些属性中的聚合物冻胶塞的、胶体不仅能实现井静态和动态密封，在大压差不得进入储层的气藏所起的作用。
1 关键要素
机场在钻探施工过程中，严格按照设计程序来建设的建设工作，必须检查钻孔前桩，确保刺激定位准确。未来天然气的钻探技术来降低能源消耗，不断扩展的能量场和可持续发展。气体反循环钻探设备、应对更少的地层出水的能力，满足未来的天然气的开采的发展趋势。在遇到特殊情况，需要以抵消移动，连续移动很有效,必须根据计划执行指定的技术人员。目前，气举反循环钻探已成为一个水井、地热井、煤矿轴、气体排放的主要技术方法。每口井的井深达到施工设计要求，并应做好阀体直立，墙壁的平滑重砂冲洗干净，确保顺利抱掺杂，引起深井建设设计与要求。完整地填写完整的每一个好地震钻井，填补这个领域。措施不容忽视，第一个从井口应密封在一个500毫米以下，要求准确表达清楚。钻探钻队长必须是100%检查，确保后期时抱案件光滑，没有留下障碍。
2 合理选择钻井参数
钻井参数也被称为钻井和变量，并表示钻井技术措施，具体指的压力的钻头、砂轮转速、水泵的排放，这里指的是旋转法，除了影响钻井钻法。钻压直接加点，钻压越大进深地层，在旋转阻力越大，功率消耗也越大，这是一无可驳的挤压力钻杆的，也很容易导致钻杆弯曲变形，因此在钻井钻压不宜太大，应该根据实际情况适当的选择。钻井过程中,更规则的岩性、地下完好钻床、速度和位移可以打开，但不能超过额定压力，包括钻压、转速、流量和钻井液的性能。粘土地层钻头与塑料、钻压不宜太大,转速适中位移，防止土壤包钻头。合理选择切削参数是提高钻井效率、降低材料消耗的一个重要因素。较大的岩石钻头梯度、钻压小转速适中，位移在案件。钻一个裂缝的岩性、钻床、速度、要小，防止合金叶片和卡钻坏了。在遇到坍塌至卡钻现象，演练少量可以零增长速度和位移。所以钻井速度受钻压、转速、排放限制。在钻井过程中，三者缺一不可。就在钻具带下去，直到解决钻井后保持卡。陷入了砂卡钻现象，应适当增加洗井液粘度和试图增加排放的影响，减少钻压、转速适中，没有继续钻井工作。
2.1 转速
速度的速度直接影响钻井速度的速度，速度越快，遇到阻力也正在逐渐增加，应力变化相应增加，提供麻纤维板作用，钻进地上吃以更快的速度，消耗的功率越来越多了。所以，在高速钻井、钻杆容易断裂。
2.2 钻压
钻压的大小，不仅与设备的重量和功率有关，而且还与岩性有关，再就是与井下是否存在卡阻有关。
2.3 排量
排量的大小，也直接影响钻进的快慢。可以看出排量越大，说明冲洗井底的能力越强，这样对钻头的冷却就越快。也导致钻井液循环就越迅速，提高钻井速度的重要因素。
3 地震钻井方法
3.1 选用不同循环液
钻井不易冲坏岩石，被选中干净的水可使泥孔壁可增强，更好的保护已经破碎的岩石上带到表面，从而防止形成涌水、隔离的岩石。在冷冻进入的地区，可以选择含有盐溶液。在钻井过程中，井漏应停止泵水、土泄漏，能够避免是徒劳的。在钻井过程中，如果遇到好崩溃,应该套管固井。钻探松散的不稳定，冲坏的岩层,选择的泥浆。在空气冲击钻进、遇见黄泥层，可以参加这个循环的碱性液体化合物。
3.2 割取岩芯
没有特殊情况，最好不要携带钻具，当达到长度和核心的核心筒的长度时，应停止钻进、钻井工具将一个小提到了一圈后沉没在洗砂，可以扔石头切取下来的核心。切取心之前，在石头上的正确方法是，沉到水底的沙洗干净,，首先应该开个铸造砂器盖，岩心钻探、钻压要适中，速度慢下来，并将准备在石头上的沙子里面，覆盖替沙从小型到大型逐步开放铸造砂器球阀。发掘能动性和锤子钻杆，洗井液可使石头以地下卡为核心。正确的方法以减少取心，石头出现卡核心抑制泵。泵压力上升，高压摇摆不好，这一次带了管钳移动钻杆、阻力增大。证明了快速核心，应立即停泵，缓慢的圆圈，再用管扳手移动钻杆，如果阻力减小，确认核心已经切断了，可以开始工作了。
3.3 安全规程
应检查线夹钻机下松动，操纵符钻机的性能、结构、使用和维护熟悉，必须经过严格的专业培训考核，获得了证书的独立运营钻机。方钻杆是挂在公司、升降电梯系统与性能是否良好，运行可靠。工作前、后和演练钻机性能，钻进前，效果良好，就顺利进行。把锁立即工作。在作业时，钻头不要离开工作岗位，看各地区钻机运转情况，看当泵入的压力变化、钻井液循环工作，严禁使用高速钻井作业。在工作过程中，而不是为了维护，更不要碰是手术的一部分，不得随意扳动手柄，以防意外。该钻机钻头工作人员，应当有明确的分工，工作必须坚守岗位，严禁脱岗，串岗，乱岗，合理利用生产工具，要熟悉掌握本岗位的操作规程，施工应穿衣服和头盔劳动保护。作出正确的选择，应注意高压线的空气，或者地下电缆，输气管道，确保安全的距离钻机和建筑物。
结语
50年的工作经历一段钻井地震发展时期，科学钻探，每一次的成就，展望21世纪地震钻井技术的发展前景将机械化、自动化、智能化钻井。钻井技术有一定的差距，钻井技术将面临的挑战，预测在有条件的地区除了使用汽车的来源、高能聚焦的方法取代传统的钻孔地震趋势。
参考文献
[1]向兴华，刘洪彬.定向井气体钻井新技术[J].钻采工艺，2007(6).
[2]韩烈祥，孙海芳.气体反循环钻井技术发展现状[J].钻采工艺，2008(5).
[3]刘建林.气体钻井用贯通式潜孔锤关键技术研究[D].长春:吉林大学博士学位论文，2009.
关键词：石油钻采装备；电气产品；防爆型式；应用；
中图分类号：S972.7+4 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2014）-08-00-01
几年来国家对各行各业的安全更加注重，而进行石油钻探时的工作环境需要经常处于防爆区域，所以钻采时必须使用防爆的电气设备。
一、含爆炸性气体的环境危险区的划分
每一个国家对爆炸区域的划分都有各自的评判标准，我国将爆炸性气体出现的频率以及时间的长短等内容作为评判标准，将环境危险区划分为三个区域，分别是O区、1区以及2区，划分的具体标准如下所示：0区：环境出现爆炸性气体的时间较长或是连续出现的区域（大多数的情况下，0区只存在于密闭的空间环境中，如，贮罐，煤气罐等等）；1区：环境中的爆炸性气体可能由正常的工作运转产生的区域；2区：环境中的爆炸性气体不会由正常的工作运行造成或者即使产生了气体也不会长时间的存在。
二、常用防爆电气装置的应用
根据使用电气设备的环境、工艺等方面的不同，应用的防爆装置也不同，大致可以分为以下几种类型：增安型、隔爆型、正压型、本质安全型、充砂型、浇封型等。
（一）防爆电机。目前，石油钻采的力度越来越大，机器的工作时间越来越长，这样，企业对钻采工具的使用周期、维修时间以及次数、安全性能的要求越来越高，而防爆机又是保证以上各方面的关键，所以，石油钻采系统越来越注重防爆机的安全性能。石油钻采系统经过长期的实践证明，无火花型电机、正压型电机以及增安型比较实用且适用，这些电机也逐渐的进入到行业中去。
1、增安型电机。增安型电机一般在正常的工作过程中，不会产生电火花、电弧或者高温等现象，需要对该机器进行电气和热以及机械等方面的的保护措施，避免在正常工作时产生电火花、电弧或者高温等危险的现象。该电机在进行了一定的安全防护措施之后，可以正常的在2区危险区域进行工作。由于增安型电机将传统的下水冷改变为上水冷，加装了防潮加热器以及监控系统，所以，该电机的防爆性能更加完善，并且还能对点击进行监控，性能更加安全，保证了石油钻采任务的安全进行。
2、无火花型电机。无火花型电机在正常工作的过程中不会点燃周围环境中的爆炸性的气体，而且不会将点燃出现故障的电机，遏制了爆炸的进一步发生。该电机除了与增安型电机的一些特殊规定（如，绕组温升、起动电流、试验绝缘介电强度的电压等等）外，其他方面的设计要求相同。无火花型电机符合防爆电器的设计规定，使用额定电压超过660V的电机，加热机以及其他接连件在接线盒内。
3、正压型电机。正压型电机具有一整套完美的通风系统，内部没有任何影响通风正常进行的阻碍、结构死角等；由不能够燃烧的材料制作而成，机械强度能够达到工作需；电机外壳以及主管道的内部能够保证足够大的正压以求与外界环境的大气压相适应；电机备有安全保护措施，例如，流量监测器、时间继电器、报警装置等等，这些保措施既能够保证机器的换气量，还能够完成电机无法正常工作时的报警任务。
（二）防爆箱。防爆箱适用于1区以及2区的爆炸气体危险区。一些防爆箱因为采用了模块化设计的原理，各个回路可以根据工作环境的具体情况进行自由的组合，防爆箱有两种类型，即隔爆型、正压型，本文简述隔爆型。
隔爆型的电气一般在通用性较强的设备中比较常用。隔爆型防爆箱的外壳能够承受箱体内部气体爆炸产生的压力，遏制爆炸性的气体向外界环境泄露，而引起更大的危害。在隔爆型防爆箱的箱体上在安装上一个接线箱，这样的组合仪器叫做/de0，该仪器能够在隔爆的壳体中使用可以产生火花的元件，减小仪器造价，然而有利必有弊，这用仪器由于是不同设备组装在一起形成的，所以仪器的体积较大，内部的小零件较多，如，螺丝钉。螺丝帽等等，在检修时步骤比未改装的更多，较麻烦，而且组合后的仪器散发的热量较多，散热也就成为该设备的一个重点问题。还有另外一种隔爆型防爆箱体叫做/ed0，这种设备的外壳是增安型，内部元件是隔爆型，对这种组合设备进行拆装时较/de0更方便，而且使用增安型的箱体装备设备，能够增加设备的防护等级，但是使用隔爆的电气元件会增加设备的成本，不利于推广使用。
（三）正压型电气设备。正压型设备可以使用在存有点燃源或者是密闭的环境中，将气体介质或者惰性气体导入设备的外壳中，从而形成一个相对稳定的过压，并且这种稳定的过压在实际的工作过程中依旧能够稳定的存在，这样就能够遏制可燃性的气体或者是易燃的粉尘等物质进入设备的外壳中，将可爆炸的环境与引燃源分隔开，防止爆炸的产生。从正压技术的原理上讲，正压技术可以应用于对可燃气体的分析。可燃气体经过管道进入分析仪的正压外壳，如果在设备工作的过程中出现可燃气体泄漏等问题，不会出现爆炸的现象，因为，这些泄漏的气体在正压外壳的内部会形成一个可燃性气体源，包含可燃性气体的管道以及分析仪叫做密闭容器系统，而这个密闭系统是一个无释放的系统。这个系统能够预见到气体的最大释放速度的有限以及无限性，对于气体的无限释放的情况下，这个系统能够利用惰性气体形成的过压阻止氧气进入设备的外壳中，使设备无法形成爆炸所需的环境。
三、总结
石油钻采使用的防爆电气设备要从经济以及通用角度考虑。在电气内部如果会产生电弧或是火花，而且周围环境为1区或是2区的气体环境中，要采用隔爆型的防爆箱，如果电气内部不会产生电弧或是火花，而且所处的也为1区或是2区的气体中，要使用防爆电机。面对着科技的发展日新月异的情况下，各种石油钻采使用的设备也应该不断地完善。
参考文献：
[1]许春家.正压型防爆电机的防爆原理与设计[J]，防爆电机，2008（04）
[2]V.Hahn ，TH.Arnhold ，刘安邦；正压型电气设备――一种适用较复杂电气设备的防爆型式[J]；电气防爆；2003（02）
[3]吕俊霞.电气防火与防爆的方法和技术[J]，洁净与空调技术，2010（03）
[4]应一，魏桂梅.正压型防爆电机的相关试验[J]，防爆电机，2011（02）
【关键词】水力喷射钻孔 稠油蒸汽吞吐
本次研究及试验对象是辽河油田高3624区块的高3-6-021井。通过对高3624区块岩性、裂缝发育特征及其分布走向、储层物性等方面进行细致研究，确定钻孔方位、钻孔数量、钻孔深度、注酸类型和数量、注蒸汽量，观察联作措施后的效果，对效果进行评价。
1 水力喷射钻孔技术介绍
目前，辽河油田水力喷射钻孔技术的工艺原理：连续油管连接铣刀钻具，入井进行套管开窗，然后连续油管连接喷射工具入井进行油层喷孔的工艺，喷嘴为反冲自进设计。喷嘴工作方式为单射流破岩，非水力机械联合破岩方式，其优点是：结构简单、控制简便、成功率高、钻孔长度可达100米。
水力喷射钻孔技术从施工工序上可分为：
（1）自然伽玛校深；（2）陀螺定向；（3）套管开窗；（4）钻水泥环；
（5）油层喷孔。每孔施工时间约为15h，每孔施工周期内，连续油管下井3次，测井1～2次。
2 高3624区块开发现状2.1 高3624砂砾岩油藏介绍
试验油井位于辽河油田高3624区块，高3624区块构造上处于辽河西部凹陷西斜坡北端高升油田莲花油层鼻状构造北端，是一个南、东、西三面受断层夹持的由西南向北东倾没的断鼻构造，高点埋深1600m。构造类型为纯油藏，油层埋深1600～1850m，油层分布主要受砂体分布控制，为一构造岩性油藏。储层岩性以厚层块状砂砾岩为主，夹薄层泥岩。据高3624井最初试油成果，原始地层压力17.5MPa（油中1800m），1750m深度温度56℃。通过观察井测压情况可知，目前地层压力在7MPa以上，试验井附近压力10MPa左右。
2.2 区块开发现状
按开发方式划分，高3624块可分为两个开发阶段：即常规开采和蒸汽吞吐开采阶段，目前全块转为捞油生产。1988年8月～1998年9月，高3624块开始蒸汽吞吐开发，至1998年9月蒸汽吞吐有效期结束，共吞吐23口井、74井次，平均单井吞吐轮次4.9轮，累计注汽22.0693×104t，阶段产油13.9057×104t，阶段产水3.7228×104m3，阶段采出程度1.81%，吞吐油汽比0.63，阶段回采水率16.9%。1998年10月～2005年12月，由于吞吐效果较差，1998年10月后该块不再进行蒸汽吞吐开采，2003年12月全块转为捞油生产。2006年1月～目前，为采取压裂改造和高压注汽提高区块储量动用阶段，开采难度逐年加大，急需改善传统开采方式，提高单井产能。
3 水力喷射钻孔与蒸汽吞吐联作方案
试验井高3-6-021井储层岩性以厚层块状砂砾岩为主，夹薄层泥岩，分析试验井与邻井同产层生产情况，认为试验井目标储层剩余油较多，结合水力喷射钻孔设备参数性能指标，分析在该试验井应用是可行的，决定进行水力喷射钻孔与蒸汽吞吐联作措施工艺试验。利用该技术喷射钻孔的定深、定向、钻深可控的优势来提高微裂缝钻遇率，改善稠油蒸汽吞吐井产层受热环境及渗流条件，扩大产层受热吞吐半径，实现周围死油区稠油得到动用，达到增加原油产量、提高单井产能的措施目的。
3.1 水力喷射钻孔方案3.1.1？钻孔层位
筛选高3624块的某一口油井为试验井，该井位于区块中部，生产层段岩性为砂砾岩。油层物性较好，平均孔隙度21.9%，平均渗透率967×10-3μm2。碳酸岩含量极少。粒度中值为0.44mm，但分选较差，平均分选系数为1.94。为近物源浊流砂体沉积的特征。Ⅴ砂体储层以砂砾岩为主，平均孔隙度为22.69%，平均渗透率1282.65×10-3μm2；Ⅵ砂体储层以砂砾岩为主，平均孔隙度为19.92%；平均渗透率867.92×10-3μm2。
3.1.2？钻孔位置
根据地层倾角、倾向以及油井井斜数据，确定钻孔方位主要沿平行地层等高线方向，这种方法适合油层上下较厚的油层，孔轨迹在同一个油层延伸，同时根据油层厚度和实际钻孔深度进行钻孔方位微调，从该井测井曲线对比综合分析L5+6层位的2#、3#两个层钻孔增产效果会更好。
？3.1.3？钻孔方位
通过分析试验井与邻井同产层生产情况，认为试验井24.6o、221o方位剩余油较多，优选为该试验的钻孔方位。
3.1.4？布孔数量
该井所选2#小层为物性较好的含油层段，单层厚度56.6m，3#小层厚度13.4m，2#小层布孔密度为1孔/7.07m，3#小层布孔密度为1孔/13.4m，设计对2个小层完成9个钻孔，自下而上逐孔实施。
3.1.5？钻孔长度
考虑小层单层厚度较厚，井间距较长，产层无底水，井间距离170m，因此，设计钻孔长度为100m。
3.2 防膨酸化蒸汽吞吐方案3.2.1？防膨方案
粘土稳定剂由有机聚季铵、非离子表面活性剂及无机物复合而成。
（1）按处理半径计算，按照处理半径2.4m计算，药剂浓度1%，施工剂量24.4t。
（2）按注汽量计算
设计注汽量按3000t，防膨剂使用浓度按1%计算，则试验井防膨剂用量为30t。
（3）施工要求：正注粘土防膨剂30t，正替清水10m3，压力控制在20MPa。3.2.2？酸化解堵方案
（1）药剂用量：酸化药剂的主要成分为有机酸、盐酸、氟盐、缓蚀剂和表面活性剂等。酸化目的层为2#：3#小层，井段1651.5-1722.0m，厚度70m/2层。通过酸化，解除近井油层污染，恢复或提高地层渗透率，增加油井产能。设计向井中注入多氢酸解堵处理液185t，正替顶替液10t，排量0.6～1.5m3/min，泵压不得超过20MPa。
3.2.3？注蒸汽方案
预热地面管线10分钟，然后转入正式注汽，以较低参数注一小时，逐步提高注汽参数。采用高压小炉注汽，设计注汽量3000t，油层吸汽能力约7～9 t/h，注汽速度：192 t/ d，注汽强度：27.5t/m。
4 现场试验与效果
4.1 现场试验
5 结论
细致的地质分析、创新的联作思路、缜密的施工设计、科学合理的联作工艺选择是高3-6-21井现场试验成功的基础与保障。
水力喷射钻孔改变了传统射孔完井蒸汽腔的形态，扩大了蒸汽与地层的直接接触面积，扩大了蒸汽腔的波及体积，无论是近井地带还是远井地带均更有效的利用了蒸汽的热能，并且可在一定程度上解决因储层非均质性造成的储层动用不均的困扰。
水力喷射钻孔的成功应用可突破传统意义上的射孔完井方式，有望引起新一轮的完井方式的变革
水力喷射钻孔与蒸汽吞吐措施联作工艺技术可有效解决因近井地带污染与堵塞导致的注汽困难的难题，实现了蒸汽吞吐井间剩余油挖潜以及油井产量的提高，为辽河油田稠油开采提供新模式、新方法。
参考文献
[1] 李根生，沈忠厚.高压水射流理论及其在石油工程中应用研究进展.石油勘探与开发[J].2005，（02）：96-99
[2] 袁建民，赵保忠.超高压射流钻头破岩实验研究[J].石油钻采工艺，2007，（04）：20-22
[3] 孙晓超.水力深穿透水平钻孔技术的研究.大连理工大学硕士学位论文[D]，2005
[4] 李慧，黄本生，刘清友. 微小井眼钻井技术及应用前景[J].钻采工艺，2008，（02）：42-45
[关键词]埕岛油田 ；水平井；油层保护；钻井
中图分类号：TE243 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）30-0010-01
1 前言
水平井技术是石油钻井史上的一次重大突破，具有增加单井产量，提高生产速度，高效开发细长油气聚集带，贯穿多套薄油层等优势。这些优势尤其适合胜利油田埕岛海上油田的开发。埕岛油田位于山东东营渤海湾极浅海海域，采取建造井组平台，施工定向井为主要开发模式。生产原油通过输油管线输送到陆地集输站。海底管线寿命限制、井组开发模式、油层砂体多等因素决定了水平井在埕岛海上有着得天独厚的优势。但是水平井施工周期长，泥浆浸泡时间长，油层保护难是埕岛海上钻井施工的关键，从2004年埕岛油田海上施工第一口水平井以来，水平井的施工并非一帆风顺，甚至出现投产无液量等情况。埕岛海上水平井经过十余年的发现问题、解决问题，实验、推广应用新技术、新工艺，目前已经形成一套成熟的水平井油层保护技术。
2 水平井钻井油层保护技术
埕岛海上成熟的钻井油层保护技术主要包括：油层保护实验与评价技术、精确的地质设计技术、优化钻井设计技术、优质钻井液油层保护技术、完井油层保护技术等。
2.1 油层保护实验与评价技术
埕岛油田所在油区为一复式油气聚集带，含油层系多，油藏类型多样。共发现八套含油气层系，自下而上分别为太古界、古生界、中生界、下第三系沙河街组、东营组、上第三系馆陶组和明化镇组。其中馆陶组上段为埕岛油田主力含油层系。不同的砂体物性不同，油层保护的重点不同。埕岛海上在开发前力求做好油层保护实验和评价，详细研究储层物性，对油层进行酸敏、碱敏、盐敏、水敏、速敏等敏感性评价分析，根据实验有针对的做好油层保护设计。
2.2 精确的地质设计技术
油藏地质设计和钻井地质设计是钻井工程设计的依据，地质设计是否准确对于水平井的施工至关重要，不仅会影响到钻井施工的周期、油层保护的质量，甚至会影响水平井施工的成败。埕岛海上水平井钻井一般不采用打导眼的方式，这样可以节约大量成本，但是一旦油藏设计无法较为准确的预测出油藏的深度、走向，将会导致水平井无法顺利施工，最终对油层产生较大污染、影响单井产量。因此精确的地质设计技术是做好埕岛海上水平井油层保护的一大重点。
2.3 优化钻井设计技术
钻井设计科学与否决定着钻井整个实施的成败。科学合理的@井设计有助于实施优快钻井，确保钻井实施安全、顺利，大大减少钻井液对油层的浸泡污染时间，能最大程度减小钻井过程对油层产生的损害。钻井优化设计技术在油层保护方面主要体现在如下几方面：
（1）井身轨道优化设计
从采油工艺、优快钻井施工要求出发，为加快钻井速度，确保水平井实施成功，海上水平井井眼轨道设计优化采用钻井施工难度相对较小的“直-增-稳-增-稳”五段式设计方法，水平井造斜率一般为10°～25°/100m，上部增斜段（第一增斜段）造斜率不得大于15°/100m，全角变化率小于6°/30m，造斜点或稳斜段尽量靠下（稳斜段底与油层段垂直距离应小于150m），同时为进一步降低井斜角，满足钻井防碰需要，部分井采用表层定向施工技术，造斜点选择在100～400m，满足采油工艺下泵深抽的要求。
（2）井身结构优化设计
将水平井井身结构分为三开，一开钻表层后下入表层套管；二开钻至水平井A靶点以下50m，并保证钻具在进入目的层前井斜、方位均已达到优化值，尽量避免三开定向、扭方位；三开钻完水平段后下筛管或砾石充分防砂完井。
2.4 优质钻井液技术
钻井液是钻井的血液，贯穿整个钻井施工过程，对钻井的顺利完成起着决定性作用。而且钻井液在钻井过程与油层直接接触，是油层保护的关键环节，能否有效抑制钻井液浸入地层，决定着油层保护的成败。对于水平井，根据钻采一体化先期防砂钻井、完井工艺的特殊要求，采用两套钻井液体系：一是钻井过程中为满足井下安全和油层保护要求，实现优快钻井目的，钻井全过程推荐采用“双保型”（油层保护和环境保护）天然高分子聚合醇非渗透钻井液体系，其中钻开油层前100米至完井（下套管固井完），使用非渗透处理剂，避免油层钻井过程中出现漏失现象；二是完井过程中为避免钻井液中固相颗粒对滤砂管的堵塞，满足钻采一体化防砂完井工艺要求，完井时采用海水无固相钻井液体系。
2.5 裸眼砾石充填完井技术
水平井裸眼砾石充填完井是在裸眼水平段下入筛管并将筛管与井壁之间的环空充满砾石，形成高渗透挡砂屏障，使砾石支撑地层、过滤出砂和保护筛管。埕岛海上水平井裸眼砾石充填完井首先下防砂管柱到设计位置，油管打压，使悬挂封隔器充分座封，升压丢手，验封，之后酸洗、循环充填及测试，最后反洗井，起出充填管柱。利用底部循环充填防砂工艺，用适当排量和砂比携砂液，将钻井井眼与优质筛管之间环空用陶粒砂一次充填均匀，形成连续稳定的高强度砂体，阻止地层砂向井筒运移，从而解决出砂问题，保护了油层结构。
3 结论与建议
水平井油层保护是一个系统工程，涉及到地质设计、钻井设计、钻井工艺、完井工艺等专业技术及层面，只有做到环环相扣，确保每一环节质量，才能真正有效保护好油气层。建议今后进一步加强各专业和部门的配合，加大合作力度，对可能影响油层保护质量的各种环节制定出具体措施，更好提高水平井长油层段油层保护质量。
参考文献
