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1998年4月国外石油机械1

国外现代石油钻井装备

张连山

编译

(兰州石油化工机器总厂)

摘要介绍国外喷射钻井、平衡压力钻井、空气钻井、井下动力钻具钻井、最优

化与自动化钻井、顶部驱动钻井、导向钻井、高压冲蚀钻井、非垂直井钻井等技术与装

备及其发展趋势。

主题词钻井设备喷射钻井平衡压力钻井气体钻井最优化钻井

导向钻井

国外现代钻井技术特点与装备

目前,世界上在用钻井技术主要有:喷射钻井、平衡压力钻井、空气钻井、井下动力钻具钻

井、最优化与自动化钻井、顶部驱动钻井、导向钻井、高压冲蚀钻井以及非垂直井钻井等九种。

1.喷射钻井技术与装备

利用20～30MPa压力泥浆,通过钻头喷嘴喷射后,以高速冲击井底岩石,加快钻井速度,

提高钻头进尺。喷射钻井除采用常规钻井装备之外,必须配备大功率钻井泵组,以满足高压泥

浆钻井的需要。与此同时,还应当配备高压循环管线、高压水龙带、较好的泥浆净化系统等。喷

射钻井对油层污染较大,直接影响采收率。

2.平衡压力钻井技术与装备

为保护油田、提高采收率,利用接近油层压力的泥浆进行钻井,可减少对油层污染。除采用

常规钻井装备之外,必须配备较完善的井控装置,以及时处理可能发生的井涌或井喷。

3.空气钻井技术与装备

利用空气代替泥浆进行钻井,对油层的污染更少,钻井速度快,钻头进尺多,油层采收率较

高。空气钻井除采用常规钻井装备之外,必须利用空气压缩机代替钻井泵,没有泥浆净化、制备

和储存系统。

4.井下动力钻具钻井技术与装备

利用井下动力钻具直接驱动钻头旋转破坏岩石进行钻井,钻杆不转,只承受钻井的反扭

矩,减少钻具磨损,增加破碎岩石的有效功率,钻井速度快、经济效益好。井下动力钻具钻井除

采用常规钻井装备之外,必须配备大功率钻井泵组、高压泥浆循环系统、高压水龙带以及较完

善的泥浆净化、制备和储存系统(这里指的是液力驱动井下动力钻具)。

5.最优化、自动化钻井技术与装备

在钻井过程中,选用最优工况参数进行最优化、自动化钻井,具有钻井效率高、速度快、时

间短、质量高等特点以及较高的经济效益。最优化、自动化钻井除采用常规钻井装备外,必须采

2国外石油机械第9卷第2期

用最优化、自动化控制系统与装备。

6.顶部驱动钻井技术与装备

利用顶部驱动或侧部驱动钻井系统钻井,具有较好的经济效益,节约钻井时间11.3%,节

约总时间8.1%,节约钻井费用5.8%,节约总费用3.9%。除采用常规钻井装备外,必须采用

顶部驱动或侧部驱动钻井系统,加强和加高井架,并在井架内加焊导轨等。

7.导向钻井技术与装备

导向钻井装备主要包括随钻测量系统(MWD)、可控井下动力钻具和PDC钻头或TSP钻

头。该系统可连续控制井身轨迹进行定向钻井,根据地层倾角变化任意改变钻井路线。导向钻

井节约钻井时间35%～40%,降低钻井成本50%。

8.高压冲蚀钻井技术与装备

将17.5MPa压力泥浆增压到189.8～210.9MPa,通过钻杆中的细导管和井底喷嘴后直

接喷向岩石,喷射速度达190m/s,可以直接破碎岩石,不需要专门的钻头。钻井速度提高4～

5倍。高压冲蚀钻井除采用常规钻井装备外