安全钻井技术范文（精选12篇）
安全钻井技术 第1篇
针对中原工程公司近几年来在该区块页岩气藏钻井过程中出现的问题, 重点从上部井段井漏、卡钻、浅层气井控及套管下到底困难等问题入手进行分析研究, 形成了相应的防堵漏技术、卡钻预防及处理技术、浅层气安全钻进技术及套管安全下入技术等相应技术。
1 基本情况特征
地层主要特征:
(1) 浅表溶洞、暗河发育, 分布不规则。
(2) 三叠系、二叠系地层岩性以灰岩为主, 嘉陵江组以下地层井壁相对稳定。
(3) 志留系为砂泥岩地层, 泥页岩井段较多, 坍塌和漏失压力窗口较窄。
(4) 奥陶系上统五峰组为黑色灰质页岩、硅质页岩, 顶部为薄层含生屑泥质灰岩。
(5) 目的层段志留系为龙马溪组和奥陶系五峰组, 以大套灰黑色页岩、碳质页岩及灰黑色和碳质泥岩为主, 储层微裂缝和层理发育。
2 故障与复杂统计分析
随着涪陵页岩气勘探开发, 井位越来越向南区及边缘区块分布, 上部地层溶洞、暗河发育, 钻探过程漏失严重, 失返现象普遍存在, 考虑到环保等因素采用清水强钻, 井漏耽误与备水等停是造成复杂上升的主要原因。以井漏最为严重的2015年为例, 46口完成井中有37口井导管和一开在钻进时出现井漏, 占80.43%, 有19口井在固井时出现井漏, 占41.30%。2015年全年漏失清水总量为331052.01方, 平均口井清水漏失量为7196.78方, 漏失情况相当严重。
3 安全钻井技术
3.1 防漏、堵漏技术
⑴一开地表裂缝、溶洞发育, 施工前应备足清水, 一般准备1000m3左右。如遇漏失, 采用清水小排量 (32-40l/s) 强钻。若清水强钻无法实现, 采用相应的堵漏措施。遇溶洞性漏失, 采用混凝土 (10m3) 浇注堵漏, 混凝土中可根据情况添加其它适合的堵漏材料。候凝5-8h以上。
⑵保证井壁稳定及压力平衡的前提下, 采用尽可能低的钻井液密度。保持适当粘切, 满足悬浮携岩条件下, 尽可能降低粘切。油基钻井液粘度60~70s, 动切力6~10Pa为宜。
⑶钻遇提示的漏失层前, 提前加入2%~3%随钻堵漏剂进行防漏堵漏。如发生较大漏失, 及时起钻, 配制复合堵漏浆进行堵漏。
⑷油基钻井液提前混入封堵材料, 减少漏失。水平段油基钻井液堵漏, 采用“复合堵漏剂+石棉绒”复配堵漏。主要配比:高效复合堵漏剂TL-23%-4%, 复合堵漏剂FD-33%-4%, 石棉绒1%-2%。水平段施工钻遇裂缝性气藏, 不论溢流或漏失, 应立即关井观察。若需压井, 应加入上述堵漏材料进行封堵。
(5) 下钻分段循环, 开泵要缓慢, 排量由小到大。
(6) 起下钻、接单根、下套管时要控制下放速度, 每根的速度控制在40-60s。防止激动压力过大压漏地层。
(7) 下钻时专人观察井口, 若发现井口不返泥浆, 应先从环空灌泥浆, 若能灌满, 应先建立循环。
总之着重处理好井漏, 上部井段清水施工做好水源组织及储备, 二开水基钻井液施工做好钻井液及堵漏材料储备, 下部三开井段油基钻井液施工需要继续在防漏堵漏技术措施下工夫。
3.2 卡钻的预防与处理技术
(1) 清水作为循环介质携砂能力低于泥浆, 钻进过程中需密切注意立管压力及井下情况, 发现立压突然升高、扭矩变化、蹩跳严重、上提遇卡等井下异常现象时, 应立即停钻, 活动钻具, 并及时注入一段稠浆将井底清洗一道。尽量减少钻具静止时间, 防止沉砂过多造成卡钻。
(2) 提高钻井液结构力, 保持适当的粘切, 以提高钻井液悬浮携带能力。
(3) 通过改善泥饼质量、泥浆净化及减少钻具在裸眼内静止时间, 防止粘卡。
(4) 短起清砂、清扫液推砂等技术措施, 防止卡钻。
3.3 井控技术
安全钻穿浅层气技术
⑴严格执行井控规程, 按标准要求安装配备井控设备且试压合格。
⑵严格落实井控坐岗观察制度。三岗联坐, 放喷池点火处采用长明火。进入浅层气前, 起钻更换钻头, 连续穿过浅层气, 将风险降至最低。
⑶按井控要求进行含H2S井控演习及做好预案。
⑷一旦有浅层气, 通过主放喷管线至放喷池点火燃烧。
⑸现场储备1.25~1.28g/cm3的重泥浆400m3、重晶石粉300t、清水1000m3、除硫剂5t及其它相关处理剂。
3.4 井壁稳定技术
该工区韩家店组、小河坝组泥页岩地层裂缝发育, 断层交错;目的层龙马溪组泥页岩发育, 易水化分散造成井壁垮塌。通过对井壁失稳情况的分析及研究形成了相应的井壁稳定技术。
⑴水基钻井液
保持KCl含量在4%~5%;添加并保持0.3%聚胺抑制剂;添加2%~3%沥青粉提高封堵性;添加1%~1.5%聚合醇PAL;严格控制中压滤失量和高温高压滤失量, FLAPI<4m L, FLHTHP<15m L;控制合理的钻井液密度, 中完钻井液密度1.30~1.35g/cm3。
⑵油基钻井液
控制合理的钻井液密度, 通常为1.45~1.65g/cm3;控制高温高压滤失量<3m L;添加0.5%~1%超细凝胶封堵剂提高封堵性;添加3%~5%油基封堵剂提高封堵性;保持适当粘切:FV60~75s;YP9~10Pa。
3.5 套管安全下入技术
⑴分别采用单、双、三扶正器通井钻具组合, 修整井壁及清除砂床;遇阻井段采取“拨放点划”的方法, 直到井眼畅通;通井困难时, 更换定向钻具组合通井, 防止划出新眼。
⑵下钻到底小排量开泵, 防止憋泵和井漏;之后逐步增大排量循环清砂, 必要时配稠段塞推砂。
⑶采用稀稠清洗液循环充分洗井, 下套管前做静摩阻实验。
⑷起下钻畅通无阻, 方可进行下套管作业。
4 应用效果
2012年以来, 通过扎实开展技术工作, 强化故障、复杂预防与处理措施落实, 同时推广应用新技术、新工具, 促进钻井提速, 导管、一开、二开、三开等各阶段施工水平和钻井速度显著提高。
与2014年相比, 2015年平均井深增加554.88米、水平段长增加105.09米, 导管周期减少0.78天, 二开周期减少0.83天, 平均钻井周期增加3.81天, 平均完井作业周期减少2.32天, 平均完井周期增加1.49天。周期增加原因分别在一开和三开, 其中一开由于2015年施工的井绝大多数地处焦石坝南部, 上部地层井漏严重, 周期增加0.37天;三开周期增加5.05天, 水平段钻进轨迹调整频繁为主要原因。2015年平均机械钻速增加0.64m/h, 提速8.96%, 钻机月速增加197.27米/台月, 提速10.84%。整体提速效果显著。
完成井时效对比
与2014年相比, 2015年纯钻时效多0.93%, 因上部地层井漏影响, 生产时效少0.24%;非生产时效除因井漏导致复杂时效多0.96%, 其他非生产时效都少于2014年。
5 认识及建议
(1) 故障与复杂是制约安全钻井的瓶颈问题。
(2) 通过实施岩气气田钻井故障复杂预防与处理技术, 故障复杂时效同比有所下降。
(3) 强化故障与复杂处理, 加强专家会诊制度, 提高复杂井和事故井措施针对性和处理准确性, 减少事故复杂时间。
安全钻井操作规程 第2篇
一、开钻前的检查
1.开钻前检查分级负责，按有关验收规定执行。
2.检查验收不合格，四项设计（地质、工程、泥浆、井控）不齐全，分阶段主要措施未贯彻不能开钻。
3.由于检查不认真或要求不严格，留下隐患造成不良后果应由批准人负责。
二、正常作业
1．起下钻前检查与准备
（1）由司钻检查大绳的磨损与断丝情况，倒绳标准为每截面扭矩断丝不超过12丝，或采用吨公里倒绳法。
（2）司钻要指派专人或亲自检查12要害部位，确保完好。
（3）检查指重表是否灵敏，悬重与钻具的实际重量是否相符，自动记录曲线是否清晰，有无异常记录。
（4）要认真检查气路、油路与防碰装臵是否可靠。（5）内外钳工检查传动及钻机各档和低速链条。（6）井口工具要灵活好用，规格符合要求。
（7）井下工具、钻具必须由工程技术人员检查、丈量（长度、内外径）并绘出草图。
2．下钻
（8）钻头尺寸、类型、水眼要认真执行设计，入井前由司钻检查无误方可入井。
（9）钻具丝扣要清洗干净，并涂好标准丝扣油。（10）钻具丝扣规范与配合接头磨损情况，技术员要亲自检查。（11）钻铤与无台阶的下井工具，下井时必须用安全卡瓦，安全卡瓦距卡瓦5厘米。
（12）钻具重量超过40吨要挂辅助刹车。
（13）下钻遇阻不能超过10吨，否则应把钻头提到遇阻井段以上小排量顶通，逐渐增加排量，循环划眼，消除遇阻后才能下钻。（14）卡瓦在以下四种情况下不能使用： a.钻具悬重超过卡瓦工作负荷的80%； b.卡瓦牙与钻具的规范不符；
c.卡瓦牙不全，卡瓦牙磨损严重，卡瓦本身有缺损或锥面变形 d.卡瓦卡住钻具后，手把快接触转盘。
（15）下钻、接单根、接下井工具一律用液压大钳或吊钳双钳紧扣，按规定扭矩上紧。
（16）起（下）钻，内外钳工要检查钻具，有问题的钻具及时更换、甩掉。
（17）根据不同井深、井径、钻具结构、泥浆流变参数计算激动压力，确定下钻速度，防止激动压力过大造成井漏。
（18）有以下几种情况之一，必须中途分段顶通或循环泥浆。a.停工一天以上； b.深井井深超过2000米； c.井内泥浆性能不好，流变性差； d.井下要进行特殊作业； e.起钻时井下有遇阻卡现象； f.泥浆比重在1.30以上； g.发生过井漏等复杂情况； h.现场有明确要求。
（19）下钻中发现钻杆内返喷或下钻1柱不返泥浆，及时按下列措施处理。
a.井口液面正常，可小排量顶通，再逐步增加排量循环；
b.井口液面下降，先向环空灌满泥浆，钻头起至正常井段，小排量顶通，逐渐增加排量，必要时要处理好泥浆后再下钻；
c.继续下钻时，仍有泥浆从钻杆内返喷或环空不返泥浆，应起到正常井段，经循环无效，进行划眼，在松软地层需要划眼时，措施应特别慎重，以免划出新眼。
d.钻具静止后环空液面继续下降，立即向环空灌满泥浆，把钻具起到套管，研究处理办法。
（20）下钻到底开泵前应先转动钻具，再小排量开泵，正常后加大排量；井无论深浅，到底开泵均应坚持单凡尔、两凡尔、三凡尔的开泵顺序循序渐进，逐次加大排量循环。
（21）开泵后，泥浆返出不正常，转盘负荷变重，停泵后立管有余压，在活动钻具的同时应有控制的放回水。如发现井漏，没有井喷危险时，立即起钻，憋漏泥浆不得超过3m3。
（22）下钻最后几柱钻杆下放要特别注意遇阻，离井底10米应提前接方钻杆开泵循环划眼到底。
3．钻进
（23）下钻到底泥浆循环正常以后，分别对两台泵的排量（冲数）与原泵压进行校核并做好记录，以便泵压异常时对比分析。（24）钻进中司钻应注意泵压变化，应指定专人每隔30min记录一次泵压，发现异常应加密记录，认真观察，发现泵压下降1Mpa应立即组织人员对地面设备，管线及泥浆进行认真检查，若无问题应立即起钻检查钻具。
（25）泵压达不到设计要求不能钻进，应查明原因。
（26）钻进中停泵要先通知司钻，待钻具提起后再进行操作，倒泵倒闸放回水要注意泥浆倒流情况，发现泥浆倒流不正常，要分析原因采取措施保持管内外平衡，不能任其倒流。
（27）采用双泵钻进时，打完单根先停一个泵，提起方钻杆再停一个泵。接好单根先开一个泵，泥浆返出正常后再开另一个泵，操作人员待泵压正常后才可离开气门。
（28）钻具在裸眼内禁止水龙头座在钻盘上进行修理。（29）在正常钻进或循环泥浆时，钻台上必须留一名钻工值班。（30）应坚持使用减震器，以减少跳钻，保护钻具和延长钻头使用寿命。
（31）当井下出现憋钻的时候，应立即调整钻井参数，直到消除或把憋跳钻降低到最低限度。
（32）根据转盘负荷的变化经常分析井下情况；根据悬重、钻时、转盘负荷、泵压、返砂、返浆、摩阻等参数变化及时分析判明井下情况，保证安全钻进。
（33）牙轮钻头出现异常应正确判明井下情况，情况不明严禁钻进，不能凑合反复试验，以防掉牙轮事故发生。（34）在复杂地层与深井阶段，有条件时钻具要加随钻震击器。4.起钻
（1）起钻前要充分循环泥浆，正常情况下至少不少于一个循环周，钻屑基本循环干净，泥浆性能合适，经泥浆技术员同意后才能起钻，但不要不管有无钻屑，长期循环浪费时间，冲坏井眼。
（2）在新井眼、遇阻、遇卡井段、油气层段、松软地层、进套管鞋前后，坚持一档车起钻。遇卡不得超过原悬重100KN，以上提为辅，下放为主活动钻具，直至井眼畅通。
（3）起钻的速度应考虑所产生的抽汲压力，通过计算不致使地层流体进入井筒，造成井漏或井喷。
（4）每三柱灌满一次泥浆，每10—20柱校核一次灌入量与起出钻具体积是否相符，发现异常及时向值班干部报告，以便及时采取相应措施。
（5）起钻时井口应加刮泥器，认真做好钻具检查工作。
（6）起钻时井口周围应干净，井口工具灵活牢固，严防井下落物发生。（7）每次起钻内外钳应负责钻具编号，以备钻具检查、倒换及清查，防止错乱。
（8）上、卸钻头用吊钳紧扣、松扣，严禁用转盘绷扣。
三、井身质量保障措施：
（1）全员参与，全体动员，齐抓共管，认真搞好井身质量控制工作。（2）施行“司钻质量控制法”，质量与经济挂钩，做到人人重视质量，讲求质量。
（3）地层交接面，软硬交错地层至少吊打30米，并提前卡准层位。（4）加强井眼轨迹监控，按要求进行测斜，及时分析测斜数据，以便及时采取相应措施处理。
（5）优选钻井参数和钻具组合，严格控制井斜变化，为下步施工创造条件。
（6）及时校正指重表，力求送钻均匀，加压准确，跟压及时。（7）每只新钻头到底应至少吊打一个单根，有条件时应尽可能多吊，以确保防斜打直。
四、防卡
1.钻具在井内静止不能超过3分钟，每次转动不少于10圈，上下活动距离不少于2米，特殊情况下要连续转动或上下活动，并适当改变位臵，避免定点转动、定点循环、每次活动钻具都要保证悬重、泵压恢复正常，这是根本原则。
2.设备发生故障，不能用钻机活动时要启用电动转盘或气葫芦拉大钳、活动钻具防止粘卡，若确实无法活动时应立即将钻具重量全部压在井底，维持单泵循环，防止循环失灵，同时应组织精干人员抢修设备，力争早点恢复正常。
3.钻具在裸眼内因检修设备或测斜等，钻具一般应高于转盘2米以上，严禁钻具坐转盘面，防止井下复杂，无法活动钻具。
4.在裸眼中上提钻具有遇卡现象，多为糖葫芦井眼的砂桥或键槽，故不可强提硬拔，应用小排量顶通，再慢慢增大排量，由于其它原因遇阻应采用倒划眼，慢慢上提，切忌拔死。
5.发生钻具粘卡，首先要抓紧时间大幅度上下活动（先压，后提）强行转动钻具，同时开泵循环。同一规范的钻杆可采用全压，复合钻杆采用部分悬重加压，根据设备能力与钻杆钢级在安全负荷内活动。转动根据钻杆的允许扭转圈数不能超载。上提下压不能在同一悬重、防止疲劳折断，钻具下放不要过猛，防止大钩倒挂、脱开造成更大的复杂。不要上提拉力静止，防止粘吸范围扩大，同时注意刹车，防止解卡后顿钻，活动时要有专人检查大绳和井架，下部井眼有“大肚子”时不可反复猛顿和震击。6.循环或钻进中发现井漏
（1）泥浆只进不出和总漏失量超过3方应立即起钻，起钻时要连续大排量灌泥浆，一直起到套管内。已钻开高压油气层确无井喷危险时，只有灌满泥浆，才能起钻。裸眼段是灰岩或稳定地层，且无卡钻危险时可以不起钻，适当上提。
（2）当无法判断能否井喷时不能起钻；
（3）发现井漏除立即采取正确措施处理外，及时向上级汇报；（4）发现井漏要分清漏失情况和性质，分别针对不同情况采取相应措施处理。
7.井下出现以下情况不能继续钻进，应一方面分析井下情况，采取紧急措施，一方面向上级汇报请示处理方法。（1）钻进中途停泵上提遇卡下放遇阻；（2）接单根放不到底；
（3）停转盘有倒车现象，钻进中转盘负荷异常；（4）钻进或活动钻具泵压不正常；（5）划眼严重憋钻，划眼划不下去；（6）岩屑返出的数量和形状不正常。8.起钻中发现钻具内返喷或倒流泥浆严重时，应接方钻杆小排量设法顶通，恢复循环并及时转动钻具采取相应措施正确处理，如无法接方钻杆，循环无望则只能大排量向环空内灌满泥浆，强行起钻，尽量多起钻具。
9.起钻遇卡、下放遇阻不超过10吨（去除摩阻），下钻遇阻以上提为主，起钻遇卡以下压为主。
10.起钻过程中出现拔活塞现象，环空灌不进泥浆，每提1-2柱钻杆向井口钻具内灌满一次泥浆，切忌向钻具内憋压，遇阻轻提慢转，随时注意环空液面变化，一旦发现液面下降立即向环空灌满泥浆，然后争取小排量顶通恢复循环，若不能循环，可根据设备和钻具的安全负荷强行起钻，有油气层时要慎重处理。
五、钻具事故预防
1.工程人员要负责钻具的原始记录，要求记录清楚整齐，数据准确可靠，钻具长度、刚号，下井顺序要与地质校核无误。2.严禁在钻具加压情况下启动转盘。3.发现憋钻、跳钻要及时处理。4.认真执行钻具管理条例。
5.钻具的最大拉力与扭转圈数必须在钻具的尺寸、钢级、等级允许的安全范围以内活动，不能超过载荷。
6.下有技套井，在钻具适当位臵加防摩接头，以减少钻具和套管的磨损。
六、防溜、防顿
1.操作刹把人员要严格控制、未经本队领导确定的人员严禁操作，学习人员操作时 必须有司钻亲自照顾，不能离开岗位。
2.不能在大钩有负荷情况下调节刹车，防止刹车失控，盘刹调节时要专人操作，并使用良好，严禁其它人员调整盘刹。3.盘刹刹车片更换时必须保持一致，新旧不可混用。
4.机房气路存在问题时应先通知司钻提起钻具或采取措施后才能断气进行检修。
5.钻具进入套管后吊卡必须座转盘上，不能吊起以防造成意外溜钻。
6.发生溜钻、顿钻钻头负荷超过允许最大钻压1倍，应立即起钻检查钻头。
7.溜钻、顿钻钻头负荷虽未超过以上规定，但上提、下放遇阻遇卡，转盘转动有憋劲等不正常情况，也应立即起钻，检查钻具，防止钻头事故发生。
七、复杂情况的处理
1.若发生单吊环起钻，不要把吊卡放转盘上，应很快卡好卡瓦。酌情分别处理：钻杆弯曲变形不严重，可以挂好吊环慢慢上提，起出甩掉单根，变形严重，井上条件许可应把钻具割断用打捞筒上提，否则钻杆上焊承拉套但卡瓦始终留在钻盘内，待起出甩掉该单根，再恢复正常起钻。
2.遇以下五种情况严禁测斜：（1）泥浆未循环好或泵压不正常；（2）钻具放不到井底或方入不对；
（3）钻头工作、转盘负荷、悬重三者之一不正常；（4）井下情况不正常；
（5）井下摩阻大，粘卡严重，在需要静止的时间内不能保证安全。3.以下几种情况必须司钻操作：（1）一开钻进开眼，试运转；
（2）复杂井段起下钻和井下出现复杂情况；（3）井深2000米以下裸眼井段的起下钻；（4）钻头使用初期和后期；（5）接卸接头、钻头和钻铤；
（6）特殊作业，如取芯、下套、处理事故等（7）天气不好，环境恶劣时的操作。
4.以下几种情况队长、技术人员必须到现场：（1）井下出现复杂情况；（2）井下发生事故；
（3）深井起（下）钻前（最后）10柱；
（4）设备出现故障，无法保障正常施工要求，影响到井下安全；（5）特殊作业。
探讨钻井现场中套管钻井技术的应用 第3篇
关键词：套管钻井 应用技术
随着钻井技术的发展，勘探、开发、采油过程中人们对地下油藏的逐步认识，套管钻井技术在大庆油田得到了研究与试验。通过现场试验，油层钻遇情况、工期控制、成本控制等达到了预期效果，说明套管钻井技术工艺的设计符合现场试验要求。套管钻井过程中，着重注意以下几个方面问题：
1、套管钻井应用的范围
1.1套管钻井适用于油层埋藏深度比较稳定的油区。
由于套管钻井完井后直接固井完井，然后射孔采油，没有测井工艺对储层深度的测量、储层发育情况的评价，故此要求油层发育情况及埋藏深度必须稳定，这样套管钻井的深度设计才有了保证。
1.2适用于发育稳定，地层倾角小的区域。
由于套管钻井过程中不可避免地存在井斜，井斜影响结果就是导致完钻井深和垂深存在差异，井斜越大，这种差异越大。而地层倾角的大小、裂缝、断层等的发育情况，对井斜的影响起着重要作用。因此设计套管钻井区域地层倾角要小，裂缝、断层为不发育或欠发育，才有利于套管钻井中井斜的控制。
2、套管钻井中的准备条件
就位钻机基座必须水平，为设备平稳运转及钻井过程中的防斜打直创造良好的条件。
套管钻井中所选择套管必须是梯形扣套管，因其丝扣最小抗拉强度是同规格型号圆形扣套管的2倍左右，能有效增大套管钻井过程中的安全系数；其次梯形扣套管，便于操作过程中上卸扣钻头优选条件必须满足施工中扭矩尽可能小，水马力适中的原则。根据扭矩的情况，可以考虑选择牙轮钻头和PDC钻头。因牙轮钻头数滚动钻进，能有效减少转盘及套管扭矩，但其要求钻压较大，不利于套管柱的防斜。PDC钻头需钻压小，一般（20-60KN），钻进速度较快，套管柱所受弯曲应力小，扭矩小，符合选择要求。在选择钻头的同时，还要求选好水眼。水眼过小，总泵压高，对套管内壁冲蚀严重，长时间高压容易损坏套管；水眼过大，钻头处冲击力低，将影响钻井速度。
3、套管钻井施工中需注意几方面问题
3.1井斜控制问题
套管钻井过程中，井斜控制是首要问题，井斜直接影响到所钻井眼的垂直深度。也就是说油层的埋藏深度与所钻实际深度能否相稳合，关键取决于井斜。控制钻压10-30KN合理范围内钻进。由于套管钻井时，套管柱中没有钻铤和扶正器等，在加压过程中，套管柱受压极易弯曲导致井斜。因此钻井过成中要严格控制钻压，从这个角度讲，选择PDC钻头更适合于套管钻井。转盘转速控制为低转速，一般控制在60-120r/min内，低转速钻进过程，有利于套管柱的稳定，有利于井斜的控制。井架基座安装平直，保证开钻井口垂直，加强中途测斜监控，一方面便于了解控制下部井斜控制情况，另一方面便于计算垂深。
3.2套管保护问题
套管钻井完井后，套管柱直接留在井内，因此对套管保护很重要。要使用套管丝扣胶。套管依靠丝扣密封，在套管钻井过程中，要使用套管专用胶，保证丝扣部位密封可靠，联接牢固。套管防腐问题。套管钻进时，由于旋转，外壁受到磨损，其外防腐层容易脱落。内壁受到钻井液的冲刷，内防腐层也受到冲蚀。一是要求用于钻井的套管，做好内外涂层防腐；二是钻井中采用低转速小钻压钻进，有利于减少套管外壁的磨损，三是采用增大钻头水眼尺寸，降低管内泵压，减少钻井液对套管内壁的冲蚀。
3.3钻井参数控制
钻压控制在10-30KN。一是有利于防止套管弯曲引起井斜；二是有利于减少套管扭矩，防止钻进过程中出现套管事故。
转速控制压60-120r/min。其优点是：①减少套管柱扭矩；②低转速钻进，有利于减輕套管柱外壁与井壁之间的磨损。
总泵压控制在6-7MPa以内。一是减少钻井液对套管柱内壁冲蚀；二是减少对回压凡尔的冲蚀磨损。
3.4完井工艺过程控制
钻头上部、套管柱底部安装回压凡尔，有利于固井施工后能实施敞压侯凝。完钻后要处理好钻井液的粘切性能，并充分循环洗井，为提高固井质量做好准备。固井施工采用压塞碰压固井，碰压后试压，并尽可能敞压侯凝。如果敞不住压，可实施蹩压侯凝，所蹩压力为最大替压三分之一左右，并分别在3小时后放掉50%，8小时后放尽。
4、结论与建议
4.1套管钻井在大庆地区目前适用于700米以内，且地层稳定区域。
4.2由于受到井斜的影响，套管钻井井深受到限制。如何扩大套管钻井深度需要在钻压、转速、钻头选型、施工工艺等各方面进一步优化。
4.3套管防腐与耐冲蚀问题还有待进一步解决。
4.4固井工艺有待进一步与套管钻井工艺进行有机结合，着重解决固井质量问题。
安全钻井技术 第4篇
1 井身结构设计
井身结构设计需要综合考虑地质构造、井控安全、优快钻井、固井质量、成本、开发寿命等多方面因素, 其主要任务是确定套管与钻头的尺寸、套管的下入层次和下入深度等。此油田在不断总结经验教训的基础上, 先后对井身结构进行了多次优化, 最终形成了适合油田并能满足长期安全生产的井身结构, 见表1。
该井身结构的主要特点在于:导管下深40 m, 采用常规固井工艺, 解决了导管气窜问题, 利于一开采用气体钻井技术钻进。一开下入φ246.1 m m套管, 二开采用φ220.0 m m钻头钻进, 保证了二开井眼尺寸, 降低了技术套管的下入难度, 利于提高水泥封固质量;三开采用φ141.3 mm钻头钻进, 下入φ77.8 mm生产套管;对于高产井, 生产套管串优化为φ155.3mm (150 m) 套管+φ153.7 mm套管 (回接) +φ77.8 mm尾管 (盐膏层段下入φ153.7m m外加厚套管) 复合套管管串 (见图1) , 在不增大井眼尺寸的前提下加大了上部生产套管的内径尺寸, 满足下大尺寸采气管串的要求, 为高产井提供了必要的条件, 配产达105×86m3/d。
2 井控装备配套及技术
井控装备配套
(1) 防喷器:油田开发井防喷器组采用四闸板防喷器+环形防喷器组合。 (2) 套管头:套管头采用整体式结构, 表层以下的连接到井口的套管均采用套管头坐挂密封的形式。 (3) 节流、压井及放喷管汇:压井管汇的压力等级和连接形式应与防喷器相匹配。采用双向放喷管线4条, 并从互为大于90°夹角的两个方向接出, 其通径不小于103.0 mm, 接至离井场100m远的放喷池。
3 井控技术
(1) 演习。对各种突发情况提前演习训练, 提高人员的实际生产作业能力。如:做好防喷演习和防硫化氢演习, 要求每个钻井班组每月4次不同工况的防喷演习, 从而不断改善人员的井控技术。 (2) 材料。企业必须要准备充足的轻重钻井液和堵漏材料, 在现场作业时分配好材料的使用。在开车现场要储备高于钻进时最高密度0.2 kg/L以上的高密度钻井液, 储备量要超过井筒容积的1倍, 同时准备加重剂在500 t以上。井控技术运用中对特殊情况要及时材料处理防范渗漏, 如:易漏失井应储备要选择钻井液性能相同的钻井液、堵漏材料, 而钻井液储备量则是井筒容积的1倍, 这样才能保证开采的顺利进行。 (3) 工具。通常选择的是防硫钻具, 这是井控操作必须要用到的。高含硫井在钻进海相地层之前, 其上部要使用3000 m的防硫钻具, 待钻地层压力偏大或具有不可预见性的施工井, 需对防硫钻杆的深度相应调整。 (4) 技术。重点采用的是钻井液防硫化氢腐蚀技术, 对钻井液中融合适量的除硫剂、缓蚀剂, 保证控制钻井液p H值在9.5以上, 根据实际要求可相应的调整。 (5) 纤维防漏水泥浆。在堵漏纤维的选择上要注重各方面的搭配, 油田一般选择5、10m m等不同长度纤维搭配, 在堵漏纤维与水泥浆混合体到达漏层时则选择适当尺寸的纤维, 再配合搭桥成网和不同级配固相颗粒的填充特性共同构造出“滤网结构”, 这样能显著增强水泥浆的抵抗性能, 严防受到水流的冲蚀, 借助于水泥浆的水化胶凝作用和未水化固相颗粒的填充作用, 满足了堵漏和提高地层承压能力的要求。 (6) 调整钻井液性能。对钻井液的性能优化调整, 从而控制好钻井液的黏切状况, 这样能显著减小循环摩阻及顶替压力, 有效控制了井漏问题的发生。此外, 考虑到井眼稳定、压稳等方面的需求, 因而选择钻井设计的标准规定, 将钻井液用作先导浆, 这样能显著控制井漏失现象的发生。 (7) 提升顶替效率。利用套管居中度的提升对安全前的工作提前预备, 从而改善钻井液的性能, 对前置液和先导浆合理利用。通过改变水泥浆流变参数来满足有效层流、塞流或紊流-塞流复合顶替模式的运行要求, 结合模拟软件优选固井施工参数等相关技术方案, 实现高水泥浆使用效率的提升, 保证了钻井质量。 (8) 防喷。在电测、固井等操作期间要做好防喷处理, 避免设备出新作业中的防喷工作。油气上窜时间则要符合安全生产指标的要求。
4 效果评估
对井身结构、管材、井控装备等方面的优化完成, 实现固井效果的提升, 这样可以摆脱固井操作的难度, 让油田安装工程顺利实施。本次方案下的油田生产未出现氢脆断钻具、硫化氢泄露、井喷等问题。技术套管固井的合格率达95%, 补救合格率100%, 优质率34.2%;生产套管固井一次合格率100%, 优质率在90%。和探井对比分析之后得出, 生产套管固井合格率上升22%, 整体效果显著。
5 结语
考虑到维持油田安全、优质、高效开发, 企业必须要在井身结构、套管选材、井控工艺等方面采取先进的技术, 这样才能实现油田的安全生产, 保持整个结构体系的稳定运行。
摘要：“三高”油田是油田开发中常见的形式, 其具备了高含硫、高压、高危地区的特点。这也使得油田开采过程中对于安全钻井技术的要求不断提升, 需要企业不断改变传统的作业流程。针对这一点, 本文主要结合实例对“三高”油田安全钻井技术深入分析。
关键词：“三高”油田,安全钻井技术
参考文献
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[3]含硫化氢含二氧化碳气井油套管选用技术要求[S].北京:中国石化出版社, 2010.
钻井队安全职责 第5篇
1、认真学习贯彻上级安全生产方针、政策、法律法规，严格遵守各项技术标准、操作规程和安全规章制度，不违章作业，做到“三不伤害”，搞好清洁生产。
2、严格执行《钻井设计》和施工方案，落实好安全技术措施，抓好井控管理。
3、抓好“两表一卡”管理，落实好“两制一规”制度，各岗位员工开展好本岗位安全检查，参与工作危害分析和隐患的报告与治理。
4、员工应积极参加各种安全技术活动，岗位技术练兵和应急预案演习。
5、积极参加日常安全教育和新员工、转岗或复岗员工的“三级”安全教育。
6、抓好设备、设施的管理，正确安装、使用、维护保养和排除故障，落实好交接班制度，确保设备、设施本质安全，发现异常情况及时处理并报告。
7、发生事故时，应及时采取有效措施防止事故扩大，保护好现场，并立即向上级如实汇报，协助事故的调查、处理和善后恢复生产的工作。
二、钻井队岗位员工安全职责
1、井队长（平台经理）安全职责
1）保证国家和企业有关安全生产方针、政策、法律法规、标准及安全生产规章制度在本队的贯彻执行，对本队的安全生产全面负责，是井队安全生产第一责任人。
2）组织制定本队安全管理规定和安全生产措施，建立健全安全管理网络，明确主管安全的领导，配备专职HSE管理员，充分发挥HSE管理员和班组安全员的作用，安排好干部值班，做到24小时有人管生产、管安全。
3）组织对新员工（包括实习、代培人员）、转岗或复岗人员的队级、班组级安全 3 教育，对员工进行经常性安全意识、安全知识和安全技能教育，组织并督促员工积极参加HSE证、司钻操作证、井控培训合格证、硫化氢防护技术培训证及其它特种作业操作证的取证培训和复训工作，确保持有效证件上岗。
4）组织员工开展岗位技术练兵和“三不伤害”训练，定期组织安全生产考评考核。
5）组织开展并参加队级、班组级的安全生产活动，总结交流安全生产经验，表彰奖励安全生产先进，制止和处罚违章行为。
6）抓好本队“两表一卡”管理，认真落实“两制一规”制度，组织好隐患整改，确保钻井设备设施、井控装置、消防器材、气防设施及急救等HSE设备设施处于完好 4 状态，并督促员工加强维护保养和正确使用。
7）组织指挥各种突发事件应急预案的演练，负责井场二级以上动火的申请和相关安全措施的落实，审批井队其它特种作业许可证，并组织相关人员督促安全措施的执行。
8）对本单位发生的事故要坚持“四不放过”的原则，及时报告上级并协助处理，负责保护事故现场，防止事态扩大，抓好善后恢复生产工作。
2、指导员安全职责
1）对安全生产的方针、政策、法律法规、标准和规章制度的贯彻执行起保证监督作用，支持队长及其他干部严格安全管理，并积极提出建议和意见。
2）负责组织井队员工的HSE教育培训，协助队长及其他干部搞好安全生产方针、政策、法律法规、标准和规章制度等的宣传教育，提高职工的安全意识；支持工会开展群众性的劳动保护监督和安全竞赛活动。
3）教育党员在安全生产中起模范带头作用，带动其他员工做到“三不伤害”，努力实现安全生产无事故。
4）协助队长抓好员工队伍建设，总结推广安全生产先进经验，把安全工作业绩作 6 为评先选模的重要条件。
5）协助队长抓好“两表一卡”管理，督促落实“两制一规”制度和干部值班制度，参加队、班组的安全活动和安全检查，督促隐患整改。
6）掌握了解职工的思想动态，做好队伍稳定和思想政治工作，解决影响安全生产的各种思想隐患，做到防患于未然。发生事故后，应做好稳定职工情绪和及时恢复生产的各种思想工作。
7）负责抓好营地安全卫生管理，组织员工搞好环境卫生、个人卫生和饮食卫生，开展防病治病和预防职业病的宣传教育，保障职工的身体健康。
3、副队长安全职责
1）协助队长全面抓好安全生产，负责设备安全管理，对井队的安全生产负直接责任。
2）认真传达、贯彻、执行上级有关安全生产的指示和要求，坚持生产与安全“五同时”，狠反“三违”，在保证安全的前提下组织指挥生产。
3）负责组织本队的安全生产检查，对查出的问题要及时进行整改，井队整改不了的要立即向上级主管部门报告，限期整改。
4）负责对职工进行设备维护、保养、使用等安全知识的培训考核。
5）在生产过程中发现设备设施异常和事故隐患及事故时，要果断正确处理，立即 8 报告上级领导，并通知有关职能部门，防止事态恶化。
6）负责落实井场设备检修、更换大型设备时的安全措施，制定安全施工方案、安排监护人员。
7）检查班组每周安全活动、班组“两表一卡”实施，督促“两制一规”的落实。
8）参加事故的调查、分析，负责设备事故的调查处理并统计上报。
4、工程技术员安全职责
1）负责本队钻井过程工艺技术控制，严格按《钻井设计》和施工方案组织钻井，落实设计中各项生产安全技术措施，确保工艺技术安全可靠。
2）负责钻井参数仪表的维护、保养并保持完好状态，负责入井钻具、工具的质量检查和记录，严防不符合安全质量要求的钻具、工具入井。
3）负责井控设备、设施的安全技术管理，按规定进行试压，组织安装质量验收，搞好钻井施工过程中的维护、保养，确保安全可靠。
4）协助队长组织并指导员工进行防喷演习，负责对员工进行钻井工艺技术培训和 10 考核。
5）积极推行“两表一卡”，认真落实“两制一规”制度，制止和处罚违章行为，发现安全隐患及时督促整改。
6）参与钻井工程故障和井喷事故的调查、分析、处理及上报工作。
7）督促井队井控培训合格证、硫化氢防护技术培训证的取证培训和复训工作。
5、HSE管理员安全职责
1）在公司安全环保科及井队长的领导下，负责本队日常HSE管理工作。
2）认真学习和贯彻执行安全生产方针政策、法律法规，严格执行技术标准、安全生产规章制度和安全生产禁令；业务上接受安全环保科的指导，有权直接向安全环保科汇报工作；对班组安全员进行业务指导。
3）协助队长抓好“两表一卡”管理，督促落实“两制一规”制度和环境保护措施的执行，检查并及时纠正违章行为，防止事故的发生。
4）负责特种作业的审查，办理安全作业手续，监督安全技术措施的执行。
5）负责检查安全管理制度、操作规程、12 技术标准的执行情况。组织编制、完善本队突发事件应急预案，并督促应急预案演练。
6）协助领导抓好员工的安全意识、安全知识及操作技能教育工作，负责组织新员工（包括实习、代培人员）、转岗或复岗人员的队级、班组级安全教育，督促检查班组（岗位）的安全教育。
7）负责本队安全装置、气防设施、消防器材、防护和急救器具的管理；掌握尘毒发生情况，提出改进意见和建议。
8）加强基础工作，建立健全各项HSE资料，完成队领导交办的其他工作任务。
9）参与本队安全生产事故的调查、分析、处理及上报工作。
6、工长安全职责
1）负责钻井机械设备安全技术管理，督促检查设备管理制度和安全操作规程的执行情况，积极推行“两表一卡”，认真落实“两制一规”制度，制止违章作业。
2）负责刹车、辅助刹车系统及防碰天车等安全保险装置的定期检查、检验及维修、保养，保证其灵敏、可靠。
3）对生产班组人员进行机械设备安全操作的教育、培训和考核。
4）严格执行井场动火规定，负责四级动火作业。
5）负责电、气焊设备、高压气瓶、井队配备的厂（场）内机动车的使用管理，保证完好，工作可靠，禁止无证上岗和违反操 14 作规程作业。
6）组织设备检修或更换设备时，负责落实安全措施，指定安全监护人。
7）协助队干部组织井控防喷演习，参加队安全检查，对机械设备、井控设备方面出现的问题和隐患及时落实整改。
8）协助司钻处理井下工程故障及复杂情况，参加设备事故的调查、分析及善后处理。
7、井队电气工程师（技术员）安全职责（仅限电动钻机）
1）负责电动钻机电气部分的安全技术管理，督促检查设备管理制度和操作规程的执行情况，积极推行“两表一卡”，认真落实“两制一规”制度，制止违章作业。
2）负责MCC、VFD、SCR控制系统、顶驱及其它电气设备的定期检查、检验及维修，督促检查操作人员搞好其维护、保养，保证其灵敏、可靠。
3）负责井队供电安全，落实保护接零、接地措施，杜绝电线乱拉乱接及裸露现象。
4）对生产班组人员进行电气安全操作的教育、培训和考核。
5）组织电器设备检修或更换设备时，16 负责落实安全措施，指定安全监护人。
6）负责临时用电作业许可证的审查，组织安全措施的实施及完工验收。
7）协助队干部组织对电器设备、控制系统方面出现的问题及时进行整改。
8、司机长安全职责
1）负责机房、发电房、油罐区的安全管理，认真落实动力设备的维修、保养、安全操作制度，确保安全运转。未配备电气工程师（技术员）的井队，还要负责MCC、SCR房的管理。
2）负责机房、发电房人员的安全教育、技术培训和考核，组织开展岗位练兵和岗位安全技能竞赛。
3）积极推行“两表一卡”，认真落实“两制一规”制度，坚持经常性的安全检查，发现隐患及时组织整改，制止违章作业。
4）负责井队供电安全、落实保护接零、接地措施，杜绝电线乱拉乱接及裸露现象。
5）负责按规定时间检查保养、检测、校验动力设备上的仪表、紧急制动装置、压力容器（气瓶）、安全阀等，保证灵敏可靠。
6）发生设备事故后，应立即采取措施进行处理，防止事故扩大，同时保护现场，及时报告上级。
7）负责落实设备检修或更换时的安全措施，指定安全监护人。严禁在设备运转时进行检修和清洁工作
8）参加设备事故的调查、分析、处理，并做好统计上报工作。
9、泥浆工程师（技术员）、泥浆组长安全职责
1）负责本队钻井液工艺技术控制，严格按《钻井设计》和《钻井液施工设计》配制钻井液，保证钻井液符合设计要求，精心维护使用，确保钻井工程施工安全。
2）负责固控设备、配制设备、化验分析仪器的安全操作和维护保养，保证完好和正常运行。
3）负责对泥浆小班人员进行日常安全作业教育，在装卸或使用粉状、强腐蚀及其它对人体有毒有害物品时，应落实安全卫生防范措施，确保现场人员的健康与安全。
4）积极推行“两表一卡”，认真落实“两制一规”制度，制止违章作业。
5）配制钻井液时应先与副司钻取得联系，不得违章指挥或操作钻井泵。
6）参加钻井工程故障、泥浆环境污染以及与所管设备有关的事故调查，负责对钻井工程故障原因，作钻井液技术方面的分析，并制订相应的整改技术措施。
10、成本员安全职责
1）协助队干部抓好员工安全技术培训，组织并督促员工积极参加HSE证、司钻操作证、井控培训合格证、硫化氢防护技术培训证及其它特种作业操作证的取证培训和复训工作，确保持有效证件上岗。
2）负责对本队员工劳动纪律进行监督、检查和考核，制止违反劳动纪律的行为。
3）保证井队的防暑降温费、保健津贴按时发放。
4）积极推行“两表一卡”，认真落实“两制一规”制度，制止违章作业，协助队长定期搞好安全生产奖惩考核。
5）完成队干部安排的安全生产工作任务。
11、材料员安全职责
1）负责按时领取和发放员工劳动防护用品，不合格品拒领、拒收、拒发。
2）负责冬防保温器材的使用管理，保质保量，保证冬季安全生产的需要。
3）确保隐患整改和处置各种突发事件所需的物质器材供给。
4）负责材料库房的防火、防爆及危险品的进、出库登记管理。
5）完成队干部安排的安全生产工作。
12、生活管理员安全职责
1）对井队的饮食卫生、营地环境卫生和职工的健康安全负责。
2）严格执行食品安全法，禁止采购变质或未经检验的食品，监督检查伙房的食品卫生，保证购进食品在保质、保鲜期内使用。
3）参加环境卫生检查，监督检查各班组搞好室内外的环境卫生。
4）负责组织炊事人员参加职业健康检查，建立炊事人员健康状况记录，对身体不合格人员，及时报告队长予以调整。
5）完成队干部安排的安全生产工作。
13、司钻（带班队长）安全职责
1）贯彻执行上级安全生产指示和要求，对本班的安全生产全面负责。
2）组织本班人员认真学习并贯彻执行安全生产规章制度和操作规程，教育本班员工遵章守纪，拒绝违章作业的指令，制止违章行为。
3）定期组织班组安全活动，开展岗位练兵和各种应急预案的演练，坚持开好班前班后会，认真落实班前安全讲话、班后安全总结，提高班组安全管理水平，保持生产作业现场整齐、清洁，实现安全、清洁文明生产。
4）积极推行“两表一卡”，认真落实“两制一规”制度，负责落实好直接作业环节的 25 监护工作，督促检查各岗位，按巡回检查路线逐项逐点落实交接班检查，井控安全检查和班中巡回检查，发现隐患及时组织整改，重大隐患立即向上级报告，并协助处理。
5）负责对新工人（包括实习、代培人员）进行班组“三级”岗位安全教育，指定人员进行监护帮助。
6）负责组织本班人员对生产设备、安全装置、气防设施、消防器材、防护用具的检查、维护，使其保持完好和正常运行，督促教育员工合理使用劳动防护用品、用具，正确使用消防和气防设施及器材。
7）班组发生事故应立即向上级报告，组织抢救，保护现场，做好详细的记录，参加事故调查、分析、落实防范措施。
14、副司钻安全职责
1）协助司钻抓好班组安全生产，落实班组安全活动，进行各种应急预案演练，开展班组安全教育。
2）正确使用劳动防护用品和安全防护用具，严守劳动纪律，严格执行安全规章制度和安全技术操作规程，认真贯彻执行上级对安全生产的指令和要求，不违章作业。有权拒绝违章作业的指令，对他人违章作业加以劝阻和制止。
3）积极推行“两表一卡”，认真落实“两制一规”制度，按本岗位的巡回检查路线逐项逐点进行交接班和班中的巡回检查，负责保持本岗所管设备、工具、仪表、安全装置完好和正常进行。
4）负责泵房与泥浆地面循环系统的安全管理。钻井泵在正常运转时，禁止非工作人员进入，严禁工作人员在皮带轮和保险凡尔附近停留和工作，不准从离合器、传动轴及传动护罩上迈过，不准坐在高压管线及泵头液力端休息，软管线上及周围不准站人。
5）负责钻井泵的安全运行和检修，严禁钻井泵在超压、超负荷及保险凡尔失灵状态下运行，检修钻井泵时必须停泵，切断动力源，实行专人监护与挂牌修理。
15、井架工安全职责
1）认真学习并严格执行各项安全规章制度，遵守劳动纪律，对本岗位的安全生产负直接责任；有权拒绝违章作业的指令，对他人违章作业加以劝阻和制止。协助司钻抓好班组安全生产，当好班组安全员，负责填写班组安全活动纪录
2）积极推行“两表一卡”，认真落实“两制一规”制度，按井架工的巡回检查路线逐项逐点进行接班和班中的巡回检查，负责保持本岗位所管的游动系统、吊环、吊卡、水龙头和各种绳索，井架照明以及井架的完好与安全可靠。
3）严格执行安全操作规程，不违章作业，上岗必须按规定使用劳动保护用品，高 29 空作业必须系好安全带。
4）积极参加队、班组的各种安全活动、岗位技术练兵和各种应急预案演练。
5）负责高空作业安全，对其他上井架作业人员进行指导和监护。严禁随意从高处向地面扔东西，严禁在井架上放置或遗留异物，高空作业的工具、用具必须系牢安全绳，井架检修或高空的检修、安装时，井架周围禁止人员逗留。
6）钻达防喷井段时，认真履行坐岗观察职责，发现异常立即向司钻或值班干部汇报。
16、内、外钳工安全职责
1）认真学习并严格执行各项安全规章制度，遵守劳动纪律，对本岗位的安全生产负直接责任；有权拒绝违章作业的指令，对他人违章作业加以劝阻和制止。
2）积极参加队、班组的各种安全活动、岗位技术练兵和各种应急预案演练。积极推行“两表一卡”，认真落实“两制一规”制度，按本岗位的巡回检查路线逐项逐点进行接班和班中的巡回检查，发现安全隐患及时报告、整改。
3）上岗必须按规定使用劳动保护用品，确保本岗位所管的钻井设备、工具、用具及安全设施的完好可靠。
4）负责井口操作安全，严格执行安全 31 操作规程，不违章作业，严防井口落物和吊钳伤人。
5）正常钻进时在钻台上安全值班，遇紧急情况及时协助进行处理。
6）对所管设备、设施保养、维修时，必须指定专人在场监护。
17、场地工安全职责
1）认真学习并严格执行各项安全规章制度，遵守劳动纪律，对本岗位的安全生产负直接责任。有权拒绝违章作业的指令，对他人违章作业加以劝阻和制止。
2）上岗必须按规定使用劳动保护用品，确保本岗位所管振动筛、吊物所用绳套、用具、工具等其它安全设施完好无损，安全可靠。
3）积极参加队、班组的各种安全活动、岗位技术练兵和各种应急预案演习。在岗位上坚持推行“两表一卡”，认真落实“两制一规”制度，按本岗位的巡回检查路线逐项逐点进行接班和班中的巡回检查，发现安全隐患及时报告、整改。
4）在起吊重物时，要挂牢绳套和钩子，严禁吊物下站人。
5）负责入井钻具水眼畅通，防喷井段认真履行坐岗观察职责，发现异常立即向司钻或值班干部汇报。
6）有权拒绝违章作业的指令，对他人违章作业加以劝阻和制止。
7）精心维护设备，保持作业环境整洁，搞好清洁文明生产。
18、柴油机司机安全职责 1）认真学习并严格执行各项安全规章制度和操作规程，遵守劳动纪律，对本岗位的安全生产负直接责任；有权拒绝违章作业的指令，对他人违章作业加以劝阻和制止。
2）负责当班机房、发电房的安全，上岗必须按规定使用劳动保护用品，确保本岗位所管设备、设施完好无损，安全可靠，保证当班机房、发电房设备安全正常运转。
3）积极参加队、班组的各种安全活动、岗位技术练兵和各种应急预案演习。在岗位上坚持推行“两表一卡”，认真落实“两制一规”制度，按本岗位的巡回检查路线逐项逐点进行接班和班中的巡回检查，发现安全隐患及时报告、整改。
4）负责当班油罐打油无泄漏，废油回收，严防火灾。
5）无柴油机司助时，还应负责机房压力容器的管理，保证安全阀灵敏、可靠。
6）精心维护设备，保持作业环境整洁，搞好清洁文明生产。
19、柴油机司助安全职责
1）认真学习并严格执行各项安全规章制度和操作规程，遵守劳动纪律，对本岗位的安全生产负直接责任；有权拒绝违章作业的指令，对他人违章作业加以劝阻和制止。
2）协助司机搞好机房设备管理，保证联动系统、压风机的安全正常的运转。
3）上岗必须按规定使用劳动保护用品，确保所管设备的防护设施齐全、完好、牢固、可靠。
4）负责机房压力容器的管理，保证安全阀灵敏、可靠。
5）积极参加队、班组的各种安全活动、37 岗位技术练兵和各种应急预案演习。在岗位上坚持推行“两表一卡”，认真落实“两制一规”制度，按本岗位的巡回检查路线逐项逐点进行接班和班中的巡回检查，发现安全隐患及时报告、整改。
6）精心维护设备，保持作业环境整洁，搞好清洁文明生产。
20、发电工安全职责
1）认真学习并严格执行各项安全规章制度和操作规程，遵守劳动纪律，对本岗位的安全生产负直接责任；有权拒绝违章作业的指令，对他人违章作业加以劝阻和制止。
2）上岗必须按规定使用劳动保护用品，确保本岗位所管发电房的接地、风扇护罩、排气管隔热层等安全防护设施齐全、完好、可靠。
3）积极参加队、班组的各种安全活动、岗位技术练兵和各种应急预案演练。在岗位上坚持推行“两表一卡”，认真落实“两制一规”制度，按本岗位的巡回检查路线逐项逐点进行接班和班中的巡回检查，发现安全隐患及时报告、整改。
4）负责当班安全供电及防火防爆；负责清理回收废油及易燃易爆杂物；负责发电房消防器材维护、保养、有效。
5）精心维护设备，保持作业环境整洁，搞好清洁文明生产。
20、泥浆工安全职责
1）认真学习并严格执行各项安全规章制度和操作规程，遵守劳动纪律，对本岗位的安全生产负直接责任；有权拒绝违章作业的指令，对他人违章作业加以劝阻和制止。
2）上岗必须按规定使用劳动保护用品，确保本岗位所管固控设备、配制设备、化验分析仪器及岗位安全防护用具齐全、完好、可靠。
3）积极参加队、班组的各种安全活动、岗位技术练兵和各种应急预案演练。在岗位上坚持推行“两表一卡”，认真落实“两制一规”制度，按本岗位的巡回检查路线逐项逐点进行接班和班中的巡回检查，发现安全隐患及时报告、整改。
4）在装卸或使用粉状、强腐蚀及其它对人体有毒有害物品时，应落实安全卫生防范措施，确保职业健康与安全。
5）配制钻井液时应先与副司钻取得联系，不得违章指挥或操作钻井泵。
6）认真履行井控坐岗观察职责，发现异常立即向司钻或值班干部汇报。
21、炊事班长安全职责
1）组织开展班组安全活动，对炊事班的安全工作全面负责。
2）负责进出库食品质量的检查，严禁变质食品进库、严禁使用变质食品。
3）负责伙房、库房的清洁卫生及食物卫生管理，并采取卫生防护措施。
4）督促检查炊事员搞好个人卫生，禁止非炊事人员进入库房、伙房。
5）负责炊事机械、炊具、电开水器、热水炉的安全使用，经常进行检查维护，保证完好可靠。
22、炊事员安全职责
1）认真执行炊事机械、炊事用具、电开水器、热水炉、柴油（燃气）灶的安全操作规程，经常进行检查、维护与保养，确保完好及安全可靠。
2）必须搞好个人卫生，养成良好的个人卫生习惯，按规定穿戴防护用品上岗。
3）严禁加工变质或不卫生食品，有权拒绝使用变质的，不合格的食物。
4）负责经常打扫伙房、库房、澡堂及周围场地，保持清洁卫生和水沟畅通。
5）定期接受职业健康检查，确保身体健康无传染病。
23、服务员安全职责
1）认真执行洗衣、烘干设备的安全操作规程，经常进行检查、维护与保养，确保完好及安全可靠。
2）必须搞好个人卫生，养成良好的个人卫生习惯，按规定穿戴防护用品上岗。
3）负责经常打扫餐厅、宿舍、会议室、厕所及周围场地，保持清洁卫生和水沟畅通。
4）负责井队员工床单、被套、枕巾的定期换洗，及时清洗员工工衣，确保员工的生活环境干净卫生。
安全钻井技术 第6篇
【关键词】石油钻井；现场作业；安全管理；监护
不管在工程建设或是工业生产上，安全都是十分重要的，一切的施工组织都需要在保证安全这一前提下进行，尤其是石油钻井这一领域，被普遍认为是高风险的行业，安全更是十分重要的。外界所公认的是石油钻井事故多，风险大，如果不进行有效的安全管理，则很容易发生事故。一旦发生了重大的安全事故，不但会造成财产损失以及人员伤亡，还会对社会稳定以及企业的发展造成不利影响。
1.石油钻井现场作业安全监督工作的特点与安全管理现状
1.1对石油钻井现场作业安全监督工作的特点及现状
对于石油钻井的安全监督这一工作，主要是指在生产的现场，通过安全监督的派驻现场中HSE的具体表现来进行有关的检查。对于其所派驻井队进行一些安全方面的基础管理工作，健康卫生工作以及环境保护工作，同时也可以进行资料的管理工作，还可以落实在公司上某些方面的安全制度。这样进行安全监督可以对派驻井队的责任心以及管理水平进行相关的考核，在现场考核中的工作重点主要在以下的几个方面：其中包括重复发生的所导致的不符合，现场的HSE的管理制度的落实情况，一些关键的装置上的关键的部位是否符合现状，大型的施工以及其作业的监控力度是否充足等。在现实的情况下，需要把安全监督同井队的安全，现场的管理水平以及环境保护等相互联系在一起，这样才能充分的调动安全监督方面的工作人员的责任心，而且增强了安全监督这一工作的积极性，从而最终促进安全管理工作的进行。[1]
1.2影响石油钻井现场作业的安全性的因素以及安全监督的重要性
影响石油钻井现场作业安全性的因素较多，而且存在一些不可控制的因素，要是没有进行必要的安全管理，则容易导致事故的发生。一般来说，目前的石油钻井现场作业在安全管理方面存在许多的不足，主要体现在以下方面：首先，安全意识不足、员工的整体素质较低，没有丰富的安全知识，安全操作技能较差；不能主动学习以及接受新型的知识，对安全技能掌握不足。其次，当前的安全教育模式较单枯燥，流于形式，侧重于对理论知识的讲解，不能与实际情况结合，在安全教育上缺乏务实感。总体上来说，安全教育并没有成为安全管理的内容范畴，导致大多数安全教育的收益较低，进行有效的安全监督能够防止这些现象的发生。
2.石油钻井现场作业的安全监护以及管理策略
2.1对石油钻井现场进行安全考核
在石油钻井现场作业这一活动中，可以利用监督现场的HSE表现来作为一个关键的检查标准，认真检查安全基础管理工作的具体情况、安全制度的执行以及落实的情况、健康卫生的相关工作情况、环境保护以及资料管理等情况，将以上指标作为考核驻井队的安全管理工作参考指标。在对其安全性进行考核时，对于重点的问题需要进行重点的监督和检查，在情况允许的条件下，建议设立一些安全的监督部门，负责执行以上的检查工作，同时也可以将此部门的利益与施工队伍的环境保护水平、安全管理水平、现场管理水平等相互联系在一起，这样就能增强安全监督部门在工作上的责任心，有效提高工作人员的安全意识，促进整体作业安全水平的提高。[2]
2.2对安全管理以及监督工作整体素质进行提高
安全管理监督工作的工作人员的整体素质的提高是很重要的，它能够反映钻井施工过程中的安全管理水平等的高低。具体过程如下：首先，对钻井的现场作业中所出现的不安全问题进行纠正以及处罚；其次，对安全管理监督人员进行教育以及培训工作，重点主要培养其责任心、技能操作以及专业知识；再次，对监督措施的落实能力进行强化。安全管理监督工作的相关人员能够及时的发现问题、指出问题所在，提出相关对策，对策的落实对前期的工作是一种延续，对后期工作也可以作为一种保障。因此，要将其整体能力得到提升，解决一切的安全隐患。
2.3对安全教育以及安全训练进行强化
安全教育和训练要能够做到适时宜人、并形成有效的制度。在对安全训练以及教育的过程中要做到讲求实效。进行安全检查能够发现人员在作业过程中所产生的不安全的行为。能够消除事故的隐患，将整改措施进行落实，防止事故的进一步伤害。安全检查的主要内容包括：检查思想、制度、隐患、现场、事故处理等。施工项目在安全检查上通过自检的方式进行，主要对生产的各个方位以及全部的过程进行全面以及安全的检查。检查的重点主要包括劳动条件、现场管理、生产设备、生产人员的具体行为等为主。一旦发现对人有危险的安全因素时，需要进行果断的消除。每个施工企业都需要设立一个相对比较完备的安全检查组织，建立一个安全检查制度。成立的检查组织主要以第一责任人为主，人员以及业务部门为辅，使得安全检查在计划、组织、总结、修改以及处理上能够有条不紊的进行。采用特殊的检查方法对其进行全方面的安全检查。[3]
2.4重视对过程的控制
首先，需要全员参与来抓好现场的安全管理。施工现场中所有工作人员都要参与安全管理。特别是在施工的过程中，如果施工人员发现存在安全隐患，可能会影响整体的施工效果，甚至对施工人员产生伤害，需要进行及时的汇报，从而对其进行有效的控制。领导干部要起到带头作用，确保整改隐患、安全经费以及防范措施的落实。其次，将规章制度进行规范，加强对过程的控制。其次，将规章制度进行规范，加强对过程的控制。施工是人员相对密集的作业，需要的施工人员量较大，因此需要规范化的管理具体在施工过程的规范如下：首先需要针对不同的公种，环境修订以及作业进行修订，从而做到简单明确，可操作性强。在这样的基础上，按照相应的标准，对于每个人，每个动作，每道工序一级标准，切实的扭转施工过程中所产生的性惯性的违章现象。在每项工程进行开工之前，及时的对施工的组织措施进行编辑，对作业进行不断的完善以及补充，设置一些安全防护的措施。可以针对不同工种以及作业环境进行修订、将岗位的安全标准进行完善。再次，引入竞争这一机制，对劳动力进行合理的配置。对于现场劳动力的配置，可以引入市场竞争机制。这样，既能够充分的体现安全生产的管理制度。
3.总结
处理好石油钻井的现场安全管理工作，加强对作业现场的监控力度，不论是职工素质、现场的管理水平以及现场操作方面的行为规范上，还是从现场设施以及设备的完整性方面都很重要，这样不但能够使得石油钻井在现场工作面貌上发生很大变化，同时也可以提高整体素质，特别是在安全监督上有很大的进步。能够有效的识别作业现场的风险因素，降低作业现场在安全事故方面上的发生率。[4] [科]
【参考文献】
[1]刘智惠，李江丽.石油钻井公司作业成本法应用探析[J].财会通讯，2009，（08）.
[2]闫循彪.用于高压完井、修井隔水管和钻井作业的气密封旋转接头[J].石油钻探技术，2009，（04）.
[3]吕有为.石油钻井工程野外技术作业队伍营地防火工作[J].消防技术与产品信息，2009，（05）.
克深区块盐膏层安全钻井技术 第7篇
塔里木盆地北部的库车坳陷第三纪发育盐湖, 沉积了巨厚的膏盐岩层。由于盐膏层的非均质性、塑性蠕变、含盐泥岩易垮塌等复杂地质特点, 及上下地层压力系统的巨大差异, 在钻井施工过程中经常引起卡钻、埋钻、套管挤坏、固井管外水泥挤空等钻井工程复杂和事故, 施工作业风险极大, 甚至因盐膏层的影响无法钻达设计井深或中途报废井。
二、盐膏层钻井技术难点
1. 盐膏层蠕变特性
变试验研究和理论分析结果表明, 盐膏层蠕变分为3个阶段—瞬态蠕变、稳态蠕变以及加速度蠕变。对于石油工程, 盐膏层主要表现为瞬态蠕变、稳态蠕变两个阶段, 在钻进和下套管固井后主要受稳态蠕变的影响。
(1) 瞬态蠕变期, 位于蠕变曲线的初始阶段, 在到达下一阶段前, 该阶段盐岩蠕变应变率逐渐降低;
(2) 稳态蠕变期, 位于蠕变曲线的第二部分, 该阶段蠕变应变率保持恒定;
(3) 加速蠕变期, 该阶段蠕变应变率逐渐增加直到试样破坏。
由于盐层分为纯盐岩和复合盐岩, 而且克深区块临井之间地质资料可比性差, 因此在钻井过程中需要取芯对岩芯进行再不同围压下的三轴压缩蠕变实验, 分析其蠕变规律。同时在钻井过程中, 采取模拟下套管措施, 观察和得到该井盐膏层蠕变缩径速度与时间关系, 为后期下入技术套管提供支撑数据。
2. 盐膏层承压堵漏
根据普遍地层情况, 盐膏层上、下地层压力存在巨大差异, 为平衡上、下部井段盐膏层的塑性蠕变, 需要调整泥浆密度来平衡盐膏层地层压力。一般使用高密度欠饱和盐水钻井液平衡盐膏层地层压力及溶蚀盐膏层以控制其蠕动速率。当钻井液液柱与地层压差超过临界压差时, 易压漏上部地层, 给钻井施工带来极大困难。必须对上部低压力地层进行承压堵漏, 以提高其承压能力。
克深区块其中砂、泥岩段地层本身承压能力较弱, 当与盐膏层在同一开次钻进过程中, 由于需要提高钻井液密度平衡盐膏层地层压力, 过高的液柱压力必然会引起低压地层的漏失。
根据“应力笼”模型, 当钻井液液柱压力超过地层的破裂压力时, 井壁便会产生裂缝, 在裂缝形成后, 固相颗粒和泥饼迅速在裂缝的近井眼处形成封堵, 就像一个“楔子”一样楔进裂缝当中, 对地层形成了压缩;此时钻井液液柱压力通过“楔子”作用在裂缝近井眼端的两侧形成了压缩环, 即“应力笼”, 而它的产生使得井眼的强度得以提高;当钻井液液柱压力大于裂缝尖端的闭合应力时, 漏失便会发生。
因此承压堵漏的关键是根据漏失情况选择合适的堵漏材料和堵漏配方, 而盐膏层发生漏失主要是因为液柱压力过高压裂地层或者钻遇裂缝性地层造成的, 需要选择有效深入裂缝起到桥堵作用, 同时要有能力迅速滤失, 沉积出非常厚的泥饼的高失水材料, 当堵漏过程中裂缝中充满这种坚韧的泥饼后, 井眼强度就将得到提高, 承压堵漏就会取得不错的效果。同时, 温度对于堵漏材料在井下的影响也非常明显, 大多数堵漏材料在120°C内物性不会发生明显变化, 而高于120°C后强度会明显下降, 甚至烧焦等情况。克深区块库姆格列木群盐膏层温度在95-110°C之间, 因此选择果壳、锯末、SQD-98等常规堵漏材料是可行的。承压堵漏的施工过程如下:
(1) 下入牙轮钻头或者扩孔工具进行通井作业, 采用高粘钻井液携砂清洗井筒。
(2) 根据后期固井施工附加压力确定承压堵漏所需要达到的压力。
(3) 下入光钻杆进行承压堵漏作业。为了满足下部下入技术套管和固井作业的要求, 承压堵漏一般采用全裸眼段承压堵漏, 关井后采取小排量多次憋高井筒压力, 强化堵漏能力。
(4) 根据克深区块盐膏层承压漏失情况, 可采用总浓度19%-29%的堵漏配方:3-5%核桃壳 (中粗) +5-6%核桃壳 (细) +2-4%锯末+4-6%SQD-98 (中粗) +4-6%SQD-98 (细) +1-2%JYW-1。
(5) 承压堵漏成功后, 下入牙轮钻头通井验证。
承压堵漏配方要根据岩性及其钻井过程中漏失情况, 选择堵漏剂中大、中、小堵漏颗粒, 提高封堵效果, 保证地层的承压能力大于盐膏层蠕动的平衡压力当量密度, 小于地层破裂压力当量密度。
3. 盐膏层扩眼技术
由于盐膏层在高温、高压下发生塑性蠕动易发生卡钻、挤毁套管等事故, 现场钻井施工过程中常常采用随钻扩孔技术增大井眼尺寸, 这样有利于盐膏层安全钻进, 也提高了后期下入技术套管的安全性。
(1) 根据钻井设计选择合适的随钻扩孔工具并组合好钻柱, 在入井前仔细检查工具并试验成功后再入井。
(2) 随钻扩孔工具进入盐膏层裸眼段前控制钻柱下放速度, 小心缓慢地通过测井资料预测的地层缩径井段。当随钻扩孔工具快到井底时, 放慢下放速度, 小心探底, 若发现遇阻立即上提钻具, 大排量开泵循环携砂15-30min。
(3) 随钻扩孔工具的井底磨合。先缓慢启动钻机转盘, 尽可能用大的排量, 缓慢接触井底, 钻压20~30 k N使随钻扩孔工具井底造型15-30min。当随钻扩孔工具进入新地层后, 钻时逐渐减慢, 可适当增加钻压, 这时应密切注意转盘扭矩的变化情况, 出现异常时应及时上提钻具, 划眼后至正常后再重新接触井底。
(4) 每次接单根前要反复划眼至起下钻无阻卡现象, 同时接单根动作迅速, 要求钻具在裸眼段的静止时间不超过5min。接完单根后, 立即开泵建立循环, 正常后再接触新地层恢复钻进。
结论与认识
1.根据塔里木盆地克深区块地质资料, 确定好盐膏层顶部技术套管下入深度, 避免地层压力系统压力差过大, 导致下一开钻井液密度过高造成顶部频繁井漏, 给下部钻井带来难度。
2.对盐膏层地层取出岩芯进行蠕变实验, 得到地层蠕变特性曲线, 为实际钻井施工提供数据支撑。
安全钻井技术 第8篇
1 采用气体钻井安全技术的难点
川西北气矿为了加快平落坝构造地带的钻井施工进度,在部分井位采用了空气钻井、氮气钻井、空气泡沫钻井和充气泥浆钻井等气体钻井安全技术,施工过程中遇到的钻井安全技术难点主要有以下几个方面:(1)采用气体钻井时,地层出水可能使岩屑粘结成团,如果处理方法不恰当,岩屑团会越结越大,大尺寸岩屑团会产生沉降,聚集井内,形成泥饼圈,导致井眼净化不良、环空堵塞或卡钻等井下事故。尤其是含泥质地层,当水与岩屑的体积比达到2.4:1时,有粘结成团的趋势,从而可能造成重大的井下安全事故发生。(2)钻井施工过程中出现井斜时,往往为了满足下部井眼的施工和井身质量要求的需要,要及时对井斜的情况进行控制,往往是降低钻压,轻压吊打,延长了工期,井眼裸露时间变长,增大了钻井过程中的安全风险。(3)钻井施工过程中采用空气钻井时,由于在川西北地区蓬莱镇、遂宁组、沙溪庙以及自流井地层可能会碰到一些潜在的小的气层,在须家河地层可能会遇到较大的气层。当温度、压力、天然气浓度达到一定范围的情况下会发生井下燃爆,引起安全事故发生。
2 主要技术措施
(1)采用空气钻井时考虑该地区地层出水的问题,上部井段的大量出水地层采用技术套管封隔;施工时发现注入压力升高或是转盘扭矩增大时应判断是否是地层出水引起的,对于地层出水量较小的情况(一般小于2m3/h)可以采用加大注气量的方式予以处理,对于地层出水量较大的情况则需停止空气钻井,视情况转化成空气泡沫钻井、充气泥浆钻井或其它钻井方式。(2)气矿配套空气锤和空气锤钻头,制定以空气锤防斜为主、钟摆钻具组合防斜为辅的气体钻井防斜技术方案。(3)针对该地区在钻井施工过程中可能遇见小气层,在施工过程中配备燃爆检测装置,成立燃爆监测队伍,通过实施监测井下返出气体的成分、温度等,采用增加空气排量,降低天然气的浓度的方法继续空气钻进,最大空气排量不能超过空气锤正常工作的排量限制,或者牙轮钻头钻井正常排量的150%。一般将天然气的最大浓度控制在3%以下,同时对井下燃爆情况及时进行分析,避免恶性井下燃爆事故的发生。
3 安全保障措施
(1)施工前由空气作业队工程师、井队工程师、地质工程师对全体施工的作业人员进行工程和地质技术交底,使全体职工清楚作业的工艺流程及技术的难度及危险性,切实做好井控工作和防喷工作。(2)钻柱中安装两只以上钻具止回阀,另在井口附近的钻柱上接一只箭形止回阀。(3)钻进期间,应注意立管压力及井下情况,发现立压突然升高、扭矩变化、憋跳严重、上提钻具遇卡等井下异常现象时,应立即停钻,活动钻具,循环观察,并及时处理。(4)空气钻进过程中,若发现地层出水,应立即停钻,加大空气排量循环观察。若出水量较小,则降低机械钻速钻进观察,确认空气钻进安全后,摸索出合理的钻进参数继续钻进。若出水量较大或其它原因,空气钻进难以确保井下安全和正常钻进时,应立即转化为钻井液钻进。(5)接单根或起钻前必须充分循环洗井,确认排砂管线返出的钻屑量明显降低后,方可停止向井下注气。(6)卸单根前,在没有安装旁通管线的井,必须停止向井下注气,并按正确的顺序开关阀门,放掉钻具内和立管内的全部压缩空气,方能拆卸方钻杆,以确保人身安全和设备安全。(7)在供气设备及高压管汇区域严禁非操作人员出入,防止意外引起的人身伤害。(8)空气钻井过程中,应加强烃类物质的监测,出口处应设置长明火,有条件时还应安装气体流量剂。同时井场及气体出口周围50m内严禁烟火。(9)在循环罐、钻台上下等关键部位,按相关要求准备干粉、泡沫灭火器材。(10)气体钻井期间执行24h干部值班制度,出现情况及时处理。(11)钻井队必须结合井上情况和钻井工艺的要求,制订空气钻井的紧急情况处理及救援预案,预案应指明安全区、危险区、人员紧急撤离路线等。(12)为了保证气体钻井和常规钻井的顺利转换,钻井液的中压失水量小于4ml,并且使防塌处理剂FRH的加量达到3%,钻井液不但有很好的失水造壁性,更应具有良好的防跨塌能力,对入井的钻井液粘度前两个循环周内必须控制在50s以上,保持钻井液具有良好的携砂性能。
4 平落坝构造气体钻井现场试验情况
平落坝潜伏构造区域构造属于四川盆地川西中-新生界沉积坳陷带,龙门山山前断褶构造带的平落坝～灌口潜伏断褶构造亚带,向东与区域内的邛西潜伏构造正鞍相接。该构造上部地层破碎,漏层、水层发育好,泥浆钻井过程中恶性井漏频发,且地层可钻性较差,机械钻速慢。针对这些钻井难点,在该构造井中选取平落003-3井、平落006-5井和平落012-2井,对其上部井段采用气体钻井安全技术治理恶性井漏、提高机械钻速,均获成功,取得了很好的效果。下面以平落003-3井为例说明气体安全钻井技术在现场的应用效果。
4.1 空气钻井现场试验
本井二开444.5mm井段50～81.85m进行空气钻井试验,后因地层出水调整为充气泡沫钻井,空气钻井进尺31.85m,纯钻时间6.17h,平均机械钻速5.16m/h。在三开311.2mm井段503.5～818m进行空气钻井试验,后因发现油气显示调整为氮气钻井,空气钻井进尺308m,纯钻时间12.92h,平均机械钻速23.84m/h,该段空气钻井与泥浆钻井相比提高4～5倍,提速效果明显。该井空气钻井总进尺达339.85m,占全井井深的8.5%,平均机械钻速为17.8m/h。本井空气钻井钻具组合见表1,空气钻井技术参数见表2,与邻井同尺寸井眼段平均机械钻速对比见表3。
4.2 充气泡沫钻井现场试验
本井二开444.5mm井段钻进至81.85m处,由于地层出水转换为充气泡沫钻井,充气泡沫钻井井段81.85～503.5m,进尺421.65m,占全井井深的10.6%,纯钻时间51.57h,平均机械钻速8.18m/h。本井充气泡沫钻井钻具组合见表4,钻井技术参数见表5。本井采用充气泡沫钻井技术,仅用5天时间就成功穿越夹关组厚度为321.15m漏层段,大大减少了钻井液漏失量、缩短了钻井周期,与邻井平落005-1、平落012-2井相比,钻井周期仅仅为45%和23%,与邻井在同尺寸井眼段钻井周期对比见表6,与邻井钻井液漏失量对比见表7。
4.3 氮气钻井现场试验
本井在三开311.2mm井眼段采用空气钻井技术钻进至818m井深时,发现油气显示,调整为氮气钻井,氮气钻井井段818～1804.7m,进尺986.7m,纯钻时间79.33h,平均机械钻速12.44m/h。四开215.9mm井眼段采用氮气钻井,井段1804.70～2319.10m,进尺514.4m,纯钻时间46.95h,平均机械钻速10.96m/h。该井氮气钻井总进尺1501.11m,占总井深64.7%,总纯钻时间为126.28h,平均机械钻速为11.85m/h。本井采用氮气钻井期间5次钻遇油气显示,最高全烃含量达到39.77%,未发生燃爆事故,同时获得了较高的机械钻速。本井氮气钻井钻具组合见表8,钻井参数见表9。
4.4 空气锤防斜提速试验
本井三开311.2mm井眼503.50～1804.7m井段使用空气锤钻进,进尺1301.2m,平均机械钻速达13.64m/h;四开215.9mm井眼1809.5～2312.5井段空气钻进进尺503m,平均机械钻速达11.37m/h,与牙轮钻头相比,机械钻速得到提高。同时,井斜也得到了较好的控制,本井空气锤钻进段总进尺1804.2m,井斜基本保持在1°以下,最大井斜仅为1.33°。本井钻头使用参数见表10。
5 结论和建议
5.1 结论
(1)平落坝构造沙溪庙组气体钻井适应性较好,可以实施气体钻井提速,若在上部井漏层段采用泡沫、充气泥浆钻井技术,气体钻井总进尺有望达全井井深的50%以上,全井平均机械钻速可提高约2倍,可大大提高平落坝构造的勘探开发速度,削减因钻井周期长带来的安全风险。
(2)针对川西北区块构造上部层段存在井漏及地层出水等的复杂情况,采用空气钻井和泡沫、充气泥浆钻井适时交替应用治漏可以取得很好的效果,能有效降低井控风险。
(3)根据空气锤工作原理制定的空气锤防斜打快技术方案获得了较好的现场试验效果,为解决气体钻井井斜难题找到了有效途径。
(4)空气泡沫钻井、充气泥浆钻井安全技术的应用取得了一定成功,但泡沫的抑制性问题、充气泥浆钻井参数优化等问题还需要进一步解决。
5.2 建议
(1)气体钻井结束后替入水基钻井液,易发生井壁垮塌、井漏等复杂情况,建议加强对替换钻井液安全技术方案及工艺安全技术的研究。
(2)在气体钻井中,钻具的损坏频率大于常规钻井液钻井,应加强对钻具的管理,使用新度较高的钻具,并进行钻具探伤。
(3)针对含烃较高的地层段宜采用氮气钻井安全技术,防止井下燃爆引起的卡钻事故发生。
(4)在采用气体钻井安全技术进行钻进过程中,应制定结合现场实际的防喷应急措施及计划、防H2S应急措施及计划、防气体燃爆应急措施、突遇狂风的避险措施、燃爆监测应急措施以及转换钻井方式应急计划。
参考文献
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安全钻井技术 第9篇
(1) 表层胶结疏松, 易窜易漏。
(2) 裸眼井段长达2766m, 白垩系, 侏罗系泥岩易吸水膨胀缩径、阻卡;侏罗系西山窑组和八道湾组煤层发育, 易漏易垮塌;
(3) 侏罗系、三叠系、二叠系砂岩层渗透性好, 易形成虚厚泥饼造成阻卡;
(4) 克拉玛依组、乌尔禾组棕褐色泥岩易水化剥落、掉块等引起阻卡;
(5) 石炭系地层裂缝发育, 钻进时易漏、易喷。
2 主要技术成果
该井区两口井合计节约工期4.87天, 该区块50钻机日费是64391元。因此共节约日费4.87天*64391元/天=31.36万元
3 技术方案
3.1 优化井身结构
(1) 二开采用复合井眼井身结构, 上部地层使用Φ241.3mm钻头进入克拉玛依组10m左右。有效规避上部井段缩径、垮塌, 减少环空阻力, 防止井漏。
(2) 大小井眼转换Φ216mm钻头至完钻。
3.2 优选钻头、钻具结构加快钻井速度
(1) Φ241.3mm井眼采用中、低速螺杆+PDC钟摆钻具, Φ216mm井眼采用钟摆钻具。
(2) 参考邻井实钻钻头资料, 优选PDC钻头型号, 减少泥浆浸泡井壁时间, 加快钻井速度, 是长裸眼段安全钻井的一项重要措施。
3.3 配套安全钻进技术措施
(1) 全井严格执行短程提下钻制度, 坚持“两短一长”“打一划二”等措施, 每只钻头按要求认真进行短提, 保证井眼畅通。
(2) Φ241.3mm井眼采用螺杆+PDC钻具组合复合钻井技术, 提高上部井段钻井速度。
(3) 使用强抑制的钻井液体系, 并配合使用好润滑剂和降失水剂, 以改善钻井液及滤饼之润滑性和降低钻井液失水, 保证形成的滤饼薄而致密, 减少阻卡。
(4) 在实钻中钻井完井液密度要结合邻井钻井实际及长短提、试提钻后效情况进行合理调整, 确保井下安全。
(5) 钻穿八道湾组后进行一次地层承压, 提高上部井段承压能力。
(6) 石炭系地层细裂缝发育, 采用先期防漏技术, 带2%小颗粒堵漏材料钻进。
4 结语与认识
(1) 金龙10井区2014年部署2口评价井, 通过对该区块安全钻井技术的研究与现场应用, 取得了较好的效果, 施工中杜绝了事故, 基本未发生井漏复杂。
(2) 工期对比:金龙105井设计工期37天, 由于优选钻头, 合理调整钻井参数, 该井实际工期33.63天, 比设计节约3.37天。
参考文献
[1]陈小元, 杨国杰, 魏秀刚等.非常规致密砂岩油藏分段压裂桥7平1水平井钻井技术[J].石油地质与工程, 2013 (04) .
[2]贺庆, 徐宁蔚.近钻头地质导向钻井技术在张3-2HF井的应用[J].油气藏评价与开发, 2013 (03) .
综合运用钻井技术提高钻井效率 第10篇
1.1 高压喷射钻井
在钻井速度的提速中, 应用高压喷射技术进行钻井是重要措施之一, 也是钻井工艺科学化的重要标志。我们通过合理配备钻头水眼, 减少钻头对钻屑的重复切削, 同时优选钻进参数, 适当强化转速和钻压。对于上部泥砂岩地层, 以转速提高作为主要手段, 通过深层以加大钻压为主, 达到最优的水力破岩与清除岩屑效果, 钻头的钻进机械钻速得到提高。
1.2 PDC+螺杆高效复合快速钻进技术
P D C钻头+螺杆钻具组合在多口油井中的上部砂岩、含砂泥岩的使用和定向稳斜、降斜中的使用, 明显地提高机械钻速, 极大的节约了柴油, 降低了成本。PDC钻头+螺杆高效复合钻进技术的应用根据井身结构选择螺杆的型号利于定向纠斜, 减少了变换井底钻具组合的次数, 提高了机械钻速, 缩短了钻井周期, 带来了可观的经济效益。通过现场应用, 对于五道翼PDC钻头使用效果更好, 在部分井段使用机械钻速高达35m/h。对部分直井段普遍使用PDC+螺杆, 加欠尺寸的稳定器的定向导向系统钻进, 效果明显。同等条件下, 使用PDC+螺杆要比牙轮和转盘钻的综合效益和速度要高30%左右。
1.3 配制合理的钻井液, 采取各种预防措施, 保证电测顺利
针对辽河油区地层岩性特点, 二开、三开使用钾铵基聚合物体系, KCL-两性金属离子聚合物防塌钻井液有着良好的抑制粘土分散和井壁稳定的作用、独特的流变性能、较强的携岩能力和较好的静止悬浮能力。稳斜段钻进中不断补充润滑剂和聚合物胶液加入腐钾改善泥饼质量和增加泥浆抑制性, 确保井眼稳定, 确保施工过程的万无一失。在钻井进程中, 确保不发生塌漏、井喷、井漏的情况下尽量保证低粘度、低切、低比重、低失水、低固相、低坂含, 从而保证了钻井液参数的合理改善, 使油气层得到有效保护。
2 钻井过程中的预防措施
(1) 后期保持钻井液的相对稳定性, 完钻前100米调整钻井液性能, 符合完井要求。
(2) 控制钻井液的粘度比钻进时高2~3S, 完钻后适当提高排量, 充分携带沙子。
(3) 用抑制性能好, 防塌能力强的钻井液, 根据地层的岩性分析, 提前对泥浆进行控制处理;起钻杆三柱必须灌满泥浆, 保护井壁。
(4) 钻进中粘度较低的井, 完钻后适当提高以携带岩屑。
(5) 对直井井径成锯齿形或糖葫楼形等不规则, 井眼干通一次后, 采用80-120S泥浆封井后再电测。
(6) 为电测顺利, 在起钻电测前将井眼内加入1~2%塑料小球, 使电测仪器与井壁形成点接触, 减少电测仪器粘贴井壁的机率。
(7) 发现有井塌现象, 如转盘负荷增大、蹩钻、打倒车, 上提下放有阻卡、泵压忽高忽低, 甚至有蹩泵现象, 返出砂子增多或有大块岩屑等, 应及时采取措施, 一是坚持活动钻具, 二是坚持循环 (根据情况可降低排量) 三是提高钻井液携带能力和抑制能力。待井下恢复正常方可起钻, 否则不能进行起钻作业。
上述措施实施后, 电测时效有明显提高, 电测遇阻现象大大减少。
3 应用钻井技术过程中的安全措施与管理
钻井工作涉及众多工序, 工程项目大、投资大, 风险多。如何做好井下工程事故的预防和控制, 是钻井施工的重中之重。
(1) 操作规程控制:在开泵过程中, 严格从小到大的原则, 防止蹩漏;加重按循环周不能太急, 避免压差过大而造成压漏;循环排量或固井顶替排量要适当, 避免循环阻力过大而造成蹩漏;
(2) 钻井液配备:在钻进渗透性地层时, 要提前调整钻井液性能, 密度不能过高, 可以通过提高粘度或加入屏蔽暂堵剂等方法, 减小钻井液向地层内渗透的流动阻力, 以达到防止井漏的目的;
(3) 对漏失严重地层的防范:对于这种复杂地下形势, 每当钻至漏层时提前10米左右时, 要及时更换钻头, 用合适的牙轮钻头来进行钻进, 不装水眼或装大水眼, 同时要以能顺利泵入为原则, 使钻井液粘度提高, 对穿过的漏层位置起下钻作业时避免在此井段重新开泵;
(4) 注意邻井必须停产, 确保不发生关联事故;
(5) 认真研究设计方案, 精心组织科学施工:施工钻进前, 要认真阅读设计书和相关技术要求, 收集好邻井有关资料, 找出施工的重点和难点, 制定出具体的施工方案和技术措施, 当班司钻和作业人员要认真学习、分析参数, 研究进行讨论, 以达到集中大家智慧的效果。要根据设计规范, 结合实际情况, 制定相应技术措施, 并向每名钻工交底, 达到人人皆知, 心中有数。
(6) 保证泥浆质量是关键:泥浆是钻井的血液, 维护使用优质钻井液是实现安全、优质、快速、高效钻井的前提。为保护油气层, 我们严格执行泥浆设计, 按时加入油层保护材料, 严格控制失水量和有害固相含量, 防止油气层污染。
(7) 严格遵守规章制度:对于钻井过程中, 要严格按照防卡八条规定施工, 使用好净化设备, 控制泥浆含砂量, 根据接单根及钻屑返出情况, 决定是否进行短起下钻作业.一般坚持每钻进150-200米进行短起下一次, 改善井下环境, 保持井眼畅通, 综合运用防卡钻具组合, 切实做到防卡保安全。
(8) 加强钻具系统管理:钻具管理的好坏是直接影响一口井钻井速度的主要因素, 是保证井下安全的重要环节.我们在地面对钻具进行严格细致的检查, 坚持错扣、倒扣等技术管理规定, 保证了钻井施工的正常运行。
(9) 完善井控措施:提前做好井控预防, 实现安全钻井, 杜绝事故的发生。每口井开钻前制定详细的防漏、防喷措施, 及时掌握邻井注水井、采油井动态;井控设备做到标准化安装, 按规定试压合格后方可开钻, 强化坐岗制度和防喷演习制度, 严格遵守公司井控管理的相关规定, 确保干部24小时值班制度, 避免事故发生。
4 以优质钻井保证钻井质量
4.1 井身质量
一口井成败的关键在于井深。我们在施工中要严格按照定向井工艺要求, 精心操作, 并作好单点跟踪, 每100-150米进行一次测量, 并根据井下情况适时加密测量, 计算好井眼轨迹, 并根据单点数据, 及时调整钻压, 从而确保井身质量完全合格。
4.2 固井质量
在进行固井前, 为保证良好的润滑性和乳化性能的泥浆奠定基础, 润滑剂的含量必须能够满足钻井需求, 完井前开固井协作会, 详细向甲方报告钻井的情况, 吸取甲方的建议, 并采取有效的措施, 及时调整泥浆性能, 确保循环彻底, 同时要做好各项工作环节的衔接配合, 严格执行固井施工方案, 仔细检查设备, 密切配合确保固井的连贯, 确保固井井身合格率达到100%。
参考文献
[1]黄汉仁, 杨坤鹏, 罗平亚编泥浆工艺原理石油工业出版社1981[1]黄汉仁, 杨坤鹏, 罗平亚编泥浆工艺原理石油工业出版社1981
栗1井基岩钻井技术 第11篇
关键词:栗1井 基岩 工程设计 难点 措施 施工 建议
1 栗1井施工技术难点
1.1 基岩井段因地层原因而使钻井钻速十分缓慢
栗1井基岩不仅层段长,而且埋藏深,位于2100-3500m,岩性大多属于灰(白)色荧光大理岩及部分深灰色片岩,由于岩石坚硬致密、可钻性差、研磨性强,所以造成基岩井段机械钻速非常低。
1.2 基岩井段钻具磨损严重
基岩段因地层致密,研磨性极强,机械钻速缓慢,而使钻具磨损特别严重。尽管采用具有滑动轴承、金属密封、特别保径、掌背强化结构特点的钻头和高速马达钻头,一定程度上提高了基岩段钻头寿命和机械钻速,但钻头的磨损仍然严重,不但外径平均磨损2～4mm,而且内、外排齿磨损也很严重,牙齿高度一般磨损2～4mm;同时钻柱因振动而造成的“蹩跳钻”,对钻头轴承磨损及牙齿磨损、掉牙齿、断齿影响也特别大,使得所用钻头不得不硬性规定纯钻时间一般不得超过60h、浅层钻进不得超过150m、深层钻进不得超过80m,从而减少了钻头的正常使用寿命。
1.3 基岩段钻进易出现钻具粘扣及断损
究其原因主要是以下几个方面造成:①钻具在基岩地层钻井时所受的复杂应力、交变应力和振动远大于其它岩性的地层;②钻具在长期工作中承受拉伸、压缩、弯曲、扭切等复杂应力;③钻具在弯曲的井眼中转动,一方面以自身的轴线为中心进行旋转,使钻具靠井壁的一边受拉力,离井壁的一边受压力,每旋转一圈,拉压应力交变一次,如此形成频繁的交变应力,促使钻具早期破坏;另一方面由于有强烈的钻具共振,因此不能排除由于井眼弯曲引起的弯曲应力对钻具造成的疲劳破坏;④钻进时的跳钻、蹩钻,既使钻具产生纵向振动,又使钻具产生横向振动,对受压部分的钻具破坏极为严重,所以在坚硬的基岩地层钻进容易发生钻铤事故。
2 采取的针对性技术措施
2.1 优选钻头类型
通过分析邻近基岩井返出的岩屑和所用钻头的实际使用情况(包括机械钻速、牙齿的磨损和折断、外径的磨损、及轴承的磨损等),栗1井筛选出具有金属密封、修边齿、巴掌强化、高抗研磨性等特殊功能的江汉HJT537GK、HJT617GH系列钻头,螺杆钻具选用MD537X钻头,且现场应用也取得良好的效果。
2.2 优选钻具组合和优化钻进参数并推荐使用减震器
以往基岩井基岩层都比较薄,基岩段大都采用三扶刚性满眼钻具或光钻铤钻具钻进,此2种钻具虽然强化了下部钻具的刚度,但由于钻挺加量一般比较多,远超中和点,所以常发生刺、断钻具和粘卡事故。为此,栗1井钻进长基岩段简化了钻具结构,采取双扶正器或单扶正器钻具(螺杆钻具除外)。合理的钻具组合和钻井参数能有效降低钻柱的振动幅度,可以达到防断打快的目的,所以对钻头加压和转盘转速应加以规定,以确保钻柱通过调整钻压来实现不断变换的中和点始终位于加重钻杆上,防止钻柱发生断、刺、粘扣事故,现场主要采用低速重载的钻井参数,即钻压18～22t、钻速50～60 rpm。另外,通过基岩层钻井和研究发现,带扶正器的钻具使用减震器可有效降低钻柱的振动强度,而且双减震器比单减震器防震效果更好,同时得出减振器的最佳安放位置应该在距钻头9.8～47m 处。
2.3 使用含有耐磨带的钻杆和镶有特殊硬质合金材料的扶正器
基岩钻井对钻具磨损比较严重,使用常规扶正器时,一幅新扶正器入井不长时间外径磨损便可达3～5mm,更有甚者磨损量高达7～8mm,造成钻具快速失效,这样既不利于井身轨迹控制,又造成频繁起钻更换钻具组合(或换新扶正器),同时为下步使用正常尺寸的扶正器带来大段扩眼的复杂情况,而且会因操作不慎造成小井眼卡钻风险。所以,为减少钻具磨损,避免钻具提前报废,现场采用敷焊耐磨带的高强度钻杆和使用特殊硬质合金材料的扶正器。
2.4 优选钻井液体系
基岩钻井所用钻井液一般为低密度低固相聚合物磺化钻井液体系,密度一般为1.07—1.13g/cm3、粘度45—60s。大段基岩在钻进过程中要根据实际地层情况及时调整钻井液性能;同时还要根据处理剂的消耗不断持续的补充;而且有时还要根据实际需要添加其它处理剂,如发生漏失时加入单封、复合堵漏剂等。
3 施工过程
3.1 基岩段施工
进入基岩地层后,依据待钻井眼轨迹设计,首先下入双扶微增钻具钻进,钻进至2406m时井斜7°、方位14°。鉴于井底方位偏大16°而且需要增斜,所以接下来下入1°螺杆钻具,该钻具钻进至2494m,把井斜提至22.8°,方位调到254.15°。之后继续下入双扶微增钻具,该钻具除2686m取心6m外一直钻进至2705m,把井斜提至25.9°,方位右漂到5°。鉴于井斜增加较慢,之后下入了双扶强增钻具,在钻压20t、转盘转速60rpm的工况下该钻具钻至2865m,把井斜提至31.7°,方位稳在5°。接下来重新下入双扶微增钻具,钻至3139m时井斜增至32.8°,方位右漂到10.5°。接下来下入的双扶微增钻具钻至3278m时曾发生漏失,通过加入单封、复合堵漏剂仍不能完全堵漏,最后只好采用边漏边钻的方法下入光钻铤钻具钻进。整个基岩段钻井液采用聚合物磺化钻井液体系、属于低密度聚合物混油防塌钻井液配方,密度1.05—1.12g/cm3、粘度47—57s。
3.2 侧钻施工
该井实际侧钻从2103m开始,选用1.25°单弯进行,侧至2178m完全出新眼,此时井斜12.7°、方位24.15°。接着下入单扶稳斜钻具钻进,钻进至2388m时井斜10°、方位23°。依据待钻井眼轨迹设计,接下来需要下入0.75°螺杆钻具增斜,该钻具钻进至2515m,把井斜提至17°,方位调到11.15°。之后下入另一种双扶微增钻具,该钻具钻过A靶(斜深2687m)一直钻至2752m,把井斜提至24°,方位右漂到22°。鉴于井斜增加较慢、方位右漂太快,所以二次下入0.75°螺杆钻具进行增斜和左扭方位,钻至2823m时把井斜提至32.1°,方位左扭至6°。接着又下入上面的双扶微增钻具,该钻具钻至3055m,井斜增至34.85°、方位大致稳在10°。紧接着再次下入单扶稳斜钻具,该钻具钻至3281m,此时井斜降至24°、方位右漂到23.85°,已接近B靶。余下(3281～3467m)井段采用光钻铤钻具、光钻杆钻具钻完。
4 结论及建议
4.1 用加重钻杆代替部分钻铤,可防止钻柱发生断、刺事故。
4.2为避免强烈的振动,降低振动频率以减小振动幅度,尽量采用低速重载的钻井参数。
4.3应使用耐磨性钻杆和镶有特殊硬质合金材料的扶正器,以减少钻具磨损,避免钻具提前报废。
4.4在能使用扶正器的情况下尽量使用扶正器,提高钻柱抗屈曲的能力。
4.5使用加重钻杆和无磁承压钻杆,并在钻井液中加入足量润滑剂,可降低摩阻、减少井下事故的发生。
油田钻井安全培训系统研究 第12篇
一、钻井安全培训虚拟现实技术研究
刺激反馈的作用表明, 通过对大脑进行有效合理的刺激, 可以不断的引导人进行正确规范的行为, 在安全培训的中, 将安全事故的后果作为大脑的刺激源, 可以有效持久的引导钻井作业人员的安全意识, 促使钻井作业人员严格的按照操作规范执行, 并且深刻的认识到违规操作后果的严重性, 从而减小钻井过程中各种事故的发生。钻井安全培训系统通过将钻井事故中设备损坏、井口爆炸、人员伤亡等画面全面的展现出来, 从而起到警示钻井培训员工的作用。钻井安全培训采用三维模拟的方法, 综合利用视频、声音、文字等方式, 将安全事故现场放在最重要的位置, 再辅以其他的媒体方式, 避免了培训系统的枯燥性。安全培训系统利用几个屏幕同时显示的方式, 解决了由于大距离的视频变化而造成视觉的跳变问题, 保证钻井培训系统的人性化。由于钻井现场的设备多、操作过程复杂, 如果全部采用程序建模的方式是不太现实的。设计的钻井安全培训系统利用3D建模的方法, 将井场的基础设备进行建模, 复杂设备利用三维建模呈现的方法, 易于实现而且较为形象逼真。通过采用虚拟现实语言VRML来完成三维建模培训系统中的人机交互、场景获取等任务, VRML语言可以完成培训系统中一些基本交互功能, 而较为复杂的交互功能则需要其他程序语言的支持。钻井安全培训系统首先要将钻井培训的基本信息输入到系统中, 例如钻井的井场信息, 钻井的现场的各个部分的布置, 各个设备的形状尺寸, 操作人员的位置分配等信息, 每个钻井设备的型号、功能、颜色、操作规范、工作原理等信息要齐全。钻井的工艺流程要明确表示, 包括钻井的提升系统、动力系统、泥浆系统等流程。钻井过程中可能存在的危险及危险源要进行明确的标注, 对于各种潜在危险和危险源的预防措施要到位。各种钻井安全事故的信息, 包括事故的原因、事故的发展、事故造成的后果等, 尽量多收集图片和视频, 这样能够更形象直观的表示出钻井安全事故整个过程。钻井安全培训虚拟现实系统采用三层的框架结构, 包括系统的界面层、通信信息层和功能层。系统的界面层是系统的显示界面, 包括培训系统的页面和工作场景, 通信信息层主要任务是完成系统接口和内部程序之间信息的传输, 功能层是系统主要的内部处理部分。三层的培训系统可以满足相应功能的需要, 而且预留的后续模块接入口, 可以方便以后功能的扩充, 根据实际需要可以进行相应模块的删除和增加, 系统的各参数均采用标准参数, 系统模块发生变化后, 也可以方便的接入和进行信息沟通。
二、油田钻井培训虚拟现实系统的使用
钻井培训虚拟现实系统完成后, 安装到计算机中, 培训学员利用登陆界面可以登陆到培训系统中, 系统将学员的登陆信息和成绩进行相应的记录。培训人员可以根据自己的需求选择相应的模式, 其中系统提供的模式有演示模式、操作模式和浏览模式。其中浏览模式主要是为新学员提供的, 在浏览模式中培训人员可以根据自己的需求, 浏览自己想要学习的设备和流程, 浏览模式的主动性强, 可以充分发挥学员的学习积极性, 使学员尽快的进入状态。演示模式的学习, 需要对钻井设备和流程具有一定的认识基础。演示模式主要是钻井各个环节和流程的演示, 学员进入到演示模式后, 可以根据自己的需要进行钻井各个流程的演示学习, 根据钻井每个流程设备和工作时间的不同, 需要选择最佳的演示观看位置, 最大限度的将流程的每个部分都表示清楚。通过浏览演示两个阶段的学习后, 就可以使用系统的关键部分操作模式, 进入到操作模式后, 培训人员可以选择按钻井岗位和按钻井流程两种角色进入操作模式, 例如当学员按照司钻的岗位模式进入系统后, 学员就可以一步一步的进行司钻的各项操作, 每一个操作都是人机交互的, 如果哪个操作出现操作错误, 就会直接显示出由于该错误操作而造成事故的图片和视频, 从而给培训人员强烈的视觉冲击, 增强系统的警示作用。事故播放完毕后, 再回到系统的主界面, 再依次的进行各项操作, 直到培训人员将所有的操作都正确完成。
结束语
钻井安全培训是保证钻井安全生产的重要措施, 只有不断的加强钻井施工人员的安全培训, 才能够有效的避免由于人为原因而造成的钻井安全事故。钻井安全培训采用三维模拟的方法, 综合利用视频、声音、文字等方式。钻井安全培训虚拟现实系统采用三层框架结构, 包括系统的界面层、通信信息层和功能层。通过研究为不断的提高钻井培训的质量奠定了基础。
参考文献
[1]吴迪, 黄文蓦.虚拟现实技术的发展过程及研究现状[J].海洋测绘, 2002.
