1. 欠平衡钻井技术
欠平衡钻井技术以空气钻井为先导开始于20世纪50年代,采用空气压缩机向油井内注入空气和水的混合物。在90年代,不断完善的欠平衡配套设备和技术有:井口旋转控制系统、高压注气系统、地面分离系统、监测仪表系统、支持软件系统,使得欠平衡技术在美国、加拿大、欧洲被广泛采用,从而在世界范围内形成一股欠平衡钻井热潮。
我国欠平衡钻井技术早在20世纪60年代,进入90年代以来,我国欠平衡技术加速发展,尤其是塔里木油田解放128井、轮古系列井欠平衡钻井的成功,将我国欠平衡钻井推向了一个新的阶段。
3.3.4.1 欠平衡钻井技术的分类和分级
(1)欠平衡钻井类型
按工艺分类:可分为液相(水基、油基钻井液)和气相(空气、氮气、雾化、泡沫、充气)。欠平衡钻井技术对应的密度为:
1)气体钻井,密度的适用的范围0~0.02g/cm3。
2)雾化钻井,密度的适用的范围0.02~0.04g/cm3。
3)泡沫钻井,密度的适用的范围0.04~0.6g/cm3;井口加回压时可达到密度的适用的范围0.8g/cm3以上。
4)充气钻井,密度的适用的范围0.7~0.9g/cm3;部分地区还更高。
5)油包水或水包油钻井液钻井,密度的适用的范围0.8~1g/cm3。
6)淡水或卤水钻井液钻井,密度的适用的范围1.0~1.30g/cm3。
7)常规钻井液钻井,密度的适用的范围大于1.10g/cm3。
8)泥浆帽钻井,用于钻较深的高压裂缝储层或高含硫化氢的气层。
目前使用的欠平衡钻井技术主要有以下几种:气相欠平衡钻井、气液两相欠平衡钻井、液相欠平衡钻井。
(2)欠平衡钻井分级
美国钻井承包商协会欠平衡作业委员会为给工程技术人员选择合适的设备和相应的方案,制定了欠平衡油井分类系统标准。该分类系统标准把风险油井分为6级,从0~5。每一级下又分为A和B两类。具体分类情况如下:
0级:只提高钻井效率,不涉及油气层。
1级:油井靠自身压力无法自流到井口,油井是稳定的,从井控的角度来看风险较低。
2级:油井靠自身压力可以自流到地面,如发生灾难性设备失效,可以采用常规压井方法进行处理。
3级:不产油气的地热井。最大关井压力小于欠平衡设备的承压能力,如发生灾难性设备失效会导致严重后果。
4级:有原油产出,最大关井压力小于欠平衡设备的工作压力,如发生灾难性设备失效会立即导致严重后果。
5级:最大注入压力大于欠平衡作业压力,但小于防喷器的最大承压能力,灾难性设备失效会立即导致严重后果。
3.3.4.2 欠平衡钻井设备及工艺
(1)欠平衡钻井常规设备
1)地面设备:包括旋转防喷器、单(双)闸板防喷器、节流管汇、四通、液压控制阀、液气分离器、压井重浆罐、撇油罐、储油罐、各种高(低)压硬(软)管线、防回火器、点火管线和自动点火器等。
2)井下工具:包括箭式单流阀、投入式止回阀、钻杆上(下)旋塞、六方钻杆、旁通阀等。
3)其他设备:包括无线通讯设备、有害气体报警及防护设备、防火防爆设备等。
目前能够完成全过程欠平衡钻井的设备分两类,一是井口强行起下钻装置,用它来克服管柱在起出末期或下入初期时井内的上顶力;二是井下封井器或井下套管阀,它可以完成井下关井,使井口在不带压的情况下完成管柱起下。
(2)气体钻井设备
1)设备能力的要求。气体(雾化)钻井设备根据所施工的井眼尺寸、井深和采用的钻具尺寸、井眼出水情况等因素的不同,要求设备的能力有所不同,需要针对具体情况进行分析,以便确定设备的类型、参数和能力。根据气体钻井计算软件计算气体钻井参数结果见表3-8。
2)气体(雾化)钻井设备的组成、作用和流程。气体钻井需要配备的设备,除了井口压力控制设备——旋转防喷器外,还需要一些特殊的设备,这些设备的不同组合,可以满足不同钻井方式的要求(表3-9)。气体钻井设备及循环流程如图3-119。
3.3.4.3 欠平衡钻井设计
(1)一般原则
井底负压值的大小因地区的不同而各异,根据邻井的单位压差下的油气产量、地面设备的处理能力、期望的随钻产油量、井眼稳定性要求、现场设备运行稳定性情况以及施工人员的业务水平等几个方面的原因综合考虑。在设计时一般遵循以下几个原则:
表3-8 气体钻井不同井况所需的气量

图3-119 气体钻井循环流程图
1)井底负压值下限是零,上限为地层孔隙压力与地层坍塌压力之差。
2)液相欠平衡钻井技术井底负压值设计应尽可能小,以降低井口压力,井底负压值一般取在1~3MPa之间。
3)气体和雾化钻井,井底负压值不作特别设计。
4)泡沫和充气钻井,井底负压值设计余地较大,有气相存在,井底负压值可设计得大一些,防止出现过平衡。立管充气钻井,井底负压值应考虑大于2MPa。
5)负压差是保证欠平衡钻井成功的重要参数,负压差设计应从井口装置、套管承压能力、旋转控制头的性能、井眼的稳定性、地面对产出液量分离能力等多个方面进行综合考虑。
(2)气体钻井设计
1)空气钻井段选择。地层的力学稳定性、出气、出水、出硫化氢情况是决定空气钻井技术能否正常应用的重要因素。空气钻井使用条件是井壁稳定,地层不出水或出水量不大,不含烃类物质或烃类物质含量不高,不含H2S。
A.井壁稳定性分析。地层井壁稳定性分析是实施空气钻井的一个先决条件之一。根据已钻井地质资料分析地层砂、泥、页岩成分,地层砂岩石英含量、胶结程度,分析满足实施空气钻井的技术条件。
B.地层出水分析。根据已钻井资料,分析地层有无出水现象及出水程度。
C.地层出气分析。为确保空气钻井顺利实施,需要对空气钻井施工井段地层压力和出气情况进行评估。
D.地层H2S分析。空气钻井主要立足一次井控,强化二次井控,杜绝井喷失控。基于国内常规泥浆钻井经验,遇见硫化氢气层的可能性有但不是十分严重,但需要高度重视。只要钻井过程中发现H2S显示,就必须停止空气钻井。
E.适用井段确定。对地层井壁稳定性、出水情况和地层出气情况综合分析,选出最适合空气钻井的井段。要求在空气钻进时加强地层监测,做到水层、气层及时发现、及时处理。
2)主要参数的确定。气体钻井水力参数计算模式有四种:Angel理论推算法、Ikoku等人的考虑岩屑下沉的计算方法、Adewumi等人由流体力学推导的计算方法、Supon等人的试验回归方法,目前在气体钻井参数设计时使用的是基于以上一种或几种模型的计算机软件。
气体钻井的两个重要参数是井底压力和气体流量,必须在井底保持足够压力以克服悬浮固相的重力和摩擦力所引起的压降。由于最小浮力可能发生在井底和钻铤与钻杆连接处,因此这两处必须确保气体速度,气体钻井要求的最优气体速度取决于颗粒直径。
除了上面两个参数外,影响气体钻井的参数还有钻速、岩屑尺寸、地面大气压力、温度等。
3.3.4.4 空气钻井施工
(1)气举
在实施空气钻井前,钻柱下至井底后,从高压管线注气口经由高压管线、钻柱把井内钻井液用压缩空气举升出来,气举时一般使用2台空压机(排气量54.4m3/min)和1台增压机(排气量60m3/min)。控制注气压力略大于井筒内液柱压力,并通过调整节流阀控制井口回压的方法,防止井口喷涌量过大或超过液气分离器额定压力,逐步将井筒替空。气举完成后,必须使用压缩空气继续清洗、干燥井筒,待返出的气体干燥后,方可开始钻进。
(2)空气钻进
在Φ314.1mm或Φ316.5mm井眼中,一般使用4~5台空压机进行空气钻进,排量100~130m3/min,注气压力1.5~2.5MPa,正常情况下(除气举、地层出水)不使用增压机,当注气压力超过空压机的最大工作压力时(2.5MPa),才启动增压机。钻出的岩屑成粉末状,扭矩较常规钻井大;根据返出的岩屑颗粒大小、比例和湿润程度以及注气压力、扭矩变化、上提下放阻卡情况判断井下出水和井壁失稳等异常情况,依严重程度不同,分别采取增加循环时间、增大注气量、转换成雾化钻井、泡沫钻井直至钻井液钻井等措施和方式。在气柱作用于井下的压力微乎其微的情况下,关键是做好气体检测、硫化氢检测和井控工作,准确及时检测返出气体中的组分变化,尽可能控制井下燃爆,防止出现井下事故。
(3)起下钻
在非产层实施气体钻井起钻前充分循环将钻屑携带干净,停止向井内注气,待环空压缩气体返出后,敞开井口正常起钻,起钻时要注意卸放止回阀下面钻具内圈闭的压力,下钻时正常下钻,下钻到底后在钻具顶部接止回阀后恢复钻进;在产层实施气体钻井,如果井口有压力需要通过旋转防喷器起下钻,钻具重量不能克服上顶力时,需要使用不压井起下钻装置或使用井下套管阀进行起下钻。
(4)转换钻井液
发现以下情况之一时,应考虑将空气钻井改为常规泥浆钻井:
1)地层出水,地面表现为见液滴。
2)返出气体全烃含量连续超过3%。
3)返出流体中H2S含量连续超过5mg/m3。
4)扭矩、摩阻突然增大或起下钻困难影响钻井安全。
5)井斜大于设计要求且纠斜效果差。
如果空气钻井施工现场配备有雾化、泡沫钻井设备,那么当钻遇地层出水时可以视出水大小及时转化为雾化或泡沫钻井。
在空气钻井施工现场,详细制定了空气钻井转化为泥浆钻井的原则、方法和具体实施步骤。在进行泥浆转换过程中,严格执行了空气钻井转换为泥浆钻井技术方案。
3.3.4.5 欠平衡钻井技术应用实践
(1)在南方地区应用
中国南方海相气体钻井技术主要应用在陆相地层。在陆相须家河组以上地层开始实施空气(雾化)钻井以来,取得了非常好的效果,机械钻速提高了5~10倍。
(2)在塔里木地区应用
从1998年以来,在塔北地区奥陶系碳酸盐岩地层钻井施工欠平衡井次达60余口,井别涉及生产井、评价井、探井、定向井、水平井及侧钻水平井,较好地解决了塔北地区奥陶系碳酸盐岩储层钻井漏失等工程问题,显著地提高了油气产量和钻井机械速度,提高评价井、探井的油气发现概率,产生了显著的社会、经济效益。
2. 油田的十大禁令是什么
钻井系统安全生产十大禁令
一、 严禁在井场内吸烟、在岗饮酒、酒后上岗。
二、 严谨高处作业不系安全带、违章拆立及起放井架。
三、 严禁违反井控安全操作规程、井控坐岗人员擅离岗位、不按规定拆安防
喷器。
四、 严禁未经验收审批擅自决定钻开油气层或进行试油、试气作业。
五、 严禁使用机械摩擦猫头、转盘崩扣、使用不安装钳尾绳的B型大钳、不
按规定配置及使用防碰天车。
六、 严禁无操作证从事电气、起重、电气焊、司钻、井控、场(厂)内专用
机动车辆作业。
七、 严禁违反操作规程进行用火、进入受限空间、临时用电、甩钻具、起重
作业。
八、 严禁使用未按规定安装漏电保护器的电气设备、电动工具。
九、 严禁违章指挥和违章作业。
十、 严禁岗位缺员、不按规定进行倒班和培训。
违反本禁令第一、二、四、六条者,予以开除或解除劳动合同。
违反本禁令第三、五、七、八、十条者,给予行政处分并离岗培训;造成后
果的,予以开除或解除劳动合同。
违反本禁令第九条且造成严重后果者,予以开除或解除劳动合同。
3. 有没有人知道,塔里木油田的电力系统是怎么运作的
塔里木油田的一线电力大多数不连入国家电网,是自备发电机。基本上每个作业区都有自己的电站。一般是燃机电站。 塔中作业区、轮南作业区、牙哈作业区、应卖力作业区都有自己的燃气电站。主要以天然气为能源来发电。
和国家电网电力系统的差别: 国家电网是电老虎,可以给别人脸色看;塔里木电力是电猫,自己给自己脸上看。
4. 塔里木油田待遇如何
可以去的,我有个朋友就在那工作.
待遇比你还要高.大概一年20万.那边很不错的`我朋友在那干了很久了
5. 储存工程建设期分析
CO2地质储存工程建设期主要包括场地勘查、灌注井和监测井建造两大部分。由于场地勘查阶段一般历时短,对环境影响轻微,潜在的地质因素方面的风险在场地调查、勘查部分有述,在此重点分析灌注井和监测井建造环境影响问题。此外,与地质因素有关的风险,已在选址阶段予以规避,故工程分析的重点是工程建设与运营过程中的人为因素。
(一)灌注井和监测井钻井工程作业流程
灌注井是实现CO2地质储存的关键设施,而监测井则是获取关键参数的重要通道。通常,其钻井作业包括钻井设计、井场布置、设备安装、钻井施工、测井、地层测试及完井7个基本程序。对环境影响、环境与安全风险较大的有井场布置、钻进施工和地层测试等。
井场布置须执行钻井设计和相关规范,充分考虑水源、道路、钻井液池、井场施工条件等因素以及防火、防爆、防硫化氢的布局设置要求。要求考虑风频、风向,使井架大门尽量朝向季节盛行来风的方向。周围按功能布置油罐区、加重泵区、管架区、空压机区、联动箱区和值班房区等。
钻进是破岩和加深井眼的过程。一般经过首次钻进、封表层套管固井后再继续钻进等。在钻井过程中,同时伴有地质录井作业。地质录井的任务主要是取全、取准各项地质资料及其有关的钻井施工资料,主要工作包括钻时录井、气测录井、钻井液录井、岩屑录井、岩心录井、压力录井等。同时,还应进行地层测试工作,掌握主力储层的性能和地层水等的具体情况。主要作业有提升、洗井、射孔、地层酸化、压裂改造、混气水排液、液氮气举、抽汲、裸眼中途测试、完井测试等。
(二)灌注井和监测井井内结构
美国环保署(EPA)颁布的地下注入控制(U nder-ground Injection Control,UIC)法案规定了CO2灌注井的基本技术标准。图11-4显示的是美国《地下注入控制法案》中规定的典型第Ⅱ类CO2灌注井(该类钻井由《地下注入控制法案》批准,二级钻井注入与油和天然气产品有关的流体)的结构,其他类别的CO2灌注井的主要结构基本类似。需要注意的是,由于不同地区,甚至是同一个地质储存工程的不同地点,包括储层厚度、孔隙率、渗透率等地质条件都存在一定的差异,因此不同井的具体技术要求需要根据所在地点的实际地质情况确定。

图11-7 钻井井场污染源分布
(据《中国石油塔里木油田清洁生产技术与实践》编委会.2010)
1.钻井作业废水污染源及控制
1)钻井废水:包括冷却废水、井口返排水、设备冲洗废水和浸出液。钻井废水的性质与所使用的钻井液组成和性质有关,废水中的CODcr主要来自各种钻井液处理剂和表面活性剂,其中石油类物质主要来自于钻井液中的石油类添加剂和地层中的原油污染,重金属主要有Cr6+、Pb2+、Cd2+等离子,悬浮物主要是钻井液中黏土的胶态粒子和高分子处理剂。
2)钻井废液:钻井废液产生在钻井过程和完井过程中。钻井液经过循环利用后,仍有少量钻井废液留在井场,存放在井场经过防渗处理的废液池中。由于钻井液或钻屑中含有一定数量的加重剂和化学处理剂,其pH值较高,所以长期存放容易造成井场附近土壤的盐碱化。另外,有些钻井液本身含有油类物质,所钻进的地层可能含有害物质等,这些物质都会对周围环境造成不同程度的污染风险。
3)井场废油。主要是钻井泵废润滑油,转盘和链条产生的废油,液压控制管线刺漏,更换柴油机零部件、清洗钻具,套管时产生的废油。
2.钻井作业固体废物污染源及控制
钻屑是钻进过程中钻头切削地层岩石而产生的碎屑,其通过钻井液循环到井口,进入钻井液循环系统,经振动筛分离后,排入井场岩屑池(废液池)中。生活垃圾主要是钻井队作业产生的生活垃圾。钻井期间产生的其他工业固体废物,应分类存放,待钻井结束后统一进行收集和处理。钻井作业完成后,对井场内各种原材料如钻井液、加重剂、黏土粉等剩余材料全部进行回收;各类废油集中收集到废油回收罐统一回收处理。生活垃圾集中堆放,钻井结束后运到指定处理地点分类回收或填埋处理。
3.钻井作业大气污染源及控制
钻井过程中产生的烟气主要来自柴油机在运行时排出的烟气(尾气),其主要污染物是CO、CO2、SO2和NOx以及少量的烃类物质。
井喷是地层流体(天然气、石油或地层水)经井眼涌出无法控制的现象。主要是由于井内钻井液柱压力不能平衡地层中流体的压力而产生。失去控制的井喷是严重事故,会破坏地下油气资源、矿产资源和水资源。井口喷出的大量有毒、有害物质会大面积扩散,污染周围的大气环境、农田、水体以及生态环境,影响农、牧、渔业生产,甚至引发多种疾病,危及生命安全。
井喷是危害性极大的钻井事故,井喷失控将会造成油、气资源的损失,酿成严重的环境污染事故,还可能危及人身安全。减少井喷事故,不但可以减少大量落地原油、钻井液和大气污染物的排放,减少因井喷对周围植被、地貌的破坏,而且也避免了相应的环境污染赔偿。
4.钻井作业噪声污染源及控制
钻井作业产生的噪声均属于暂时性噪声。主要噪声源为钻井机械设备,如柴油机、钻井泵、发电机、压风机等。钻井时应对柴油机房、发电机房采用减振、隔音措施或安装隔音棚。柴油机安装消声装置或减噪设施;进入机房人员佩戴耳塞。加强柴油机的保养维修。
5.测井作业污染源及控制
测井作业对环境产生影响的是放射性测井。采用放射性污染源和放射性核素测井的过程中,对环境可能产生的放射性污染因素主要有,由于操作不慎,配制的活化液溅入外环境。开瓶分装、稀释及搅拌过程中,有131I气溶胶逸出,造成空气污染。进入空气中的131I气溶胶吸附在实验桌、地面及设备上。向井内注入131I活化液时,由于操作不当,造成井场周围的表面污染。测井过程中玷污井管和井下工具。同位素油井“找窜”后,进行反循环洗井,返洗出来衰变完全的同位素外排。一旦发生人类吸入事件,会造成人体内照射危害。
6. 专科生在塔里木油田的待遇如何
好象是1200,我朋友就在哪个公司1