钻采工艺论文汇总十篇
时间：2023-03-20 16:09:39
序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇钻采工艺论文范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。
篇（1）
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
篇（2）
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
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[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
篇（3）
1 海上钻井发展及现状
1.1 海上钻井可及水深方面的发展历程
正规的海上石油工业始于20世纪40年代,此后用了近20年的时间实现了在水深100m的区域钻井并生产油气,又用了20多年达到水深近2000m的海域钻井,而最近几年钻井作业已进入水深3000m的区域。图1显示了海洋钻井可及水深的变化趋势。20世纪70年代以后深水海域的钻井迅速发展起来。在短短的几年内深水的定义发生了很大变化。最初水深超过200m的井就称为深水井;1998年“深水”的界限从200m扩展到300m,第十七届世界石油大会上将深海水域石油勘探开发以水深分为:400m以下水域为常规水深作业,水深400~1500m为深水作业,大于1500m则称为超深水作业;而现在大部分人已将500m作为“深水”的界限。
1.2海上移动式钻井装置世界拥有量变化状况
自20世纪50年代初第一座自升式钻井平台“德朗1号”建立以来,海上移动式钻井装置增长很快,图2显示了海上移动式钻井装置世界拥有量变化趋势。1986年巅峰时海上移动式钻井装置拥有量达到750座左右。1986年世界油价暴跌5成,海洋石油勘探一蹶不振,持续了很长时间,新建的海上移动式钻井装置几乎没有。由于出售流失和改装(钻井平台改装为采油平台),其数量逐年减少。1996年为567座,其中自升式平台357座,半潜式平台132座,钻井船63座,坐底式平台15座。此后逐渐走出低谷,至2010年,全世界海上可移动钻井装置共有800多座,主要分布在墨西哥湾、西非、北海、拉丁美洲、中东等海域,其中自升式钻井平台510座,半潜式钻井平台280座,钻井船(包括驳船)130艘,钻井装置的使用率在83%左右。目前,海上装置的使用率已达86%。
2我国海洋石油钻井装备产业状况
我国油气开发装备技术在引进、消化、吸收、再创新以及国产化方面取得了长足进步。
2.1建造技术比较成熟海洋石油钻井平台是钻井设备立足海上的基础。从1970年至今,国内共建造移动式钻采平台53座,已经退役7座,在用46座。目前我国在海洋石油装备建造方面技术已经日趋成熟,有国内外多个平台、船体的建造经验,已成为浮式生产储油装置(fpso)的设计、制造和实际应用大国,在此领域,我国总体技术水平已达到世界先进水平。
2.2部分配套设备性能稳定海洋钻井平台配套设备设计制造技术与陆上钻井装备类似,但在配置、可靠性及自动化程度等方面都比陆上钻井装备要求更苛刻。国内在电驱动钻机、钻井泵及井控设备等研制方面技术比较成熟,可以满足7000m以内海洋石油钻井开发生产需求。宝石机械、南阳二机厂等设备配套厂有着丰富的海洋石油钻井设备制造经验,其产品完全可以满足海洋石油钻井工况的需要。
2.3深海油气开发装备研制进入新阶段目前,我国海洋油气资源的开发仍主要集中在200m水深以内的近海海域,尚不具备超过500m深水作业的能力。随着海洋石油开发技术的进步,深海油气开发已成为海洋石油工业的重要部分。向深水区域推进的主要原因是由于浅水区域能源有限,满足不了能源需求的快速增长需求,另外,随着钻井技术的创新和发展,已经能够在许多恶劣条件下开展深水钻井。虽然我国在深海油气开发方面距世界先进水平还存在较大差距,但我国的深水油气开发技术已经迈出了可喜的一步,为今后走向深海奠定了基础。
3海洋石油钻井平台技术特点
3.1作业范围广且质量要求高
移动式钻井平台(船)不是在固定海域作业,应适应移位、不同海域、不同水深、不同方位的作业。移位、就位、生产作业、风暴自存等复杂作业工况对钻井平台(船)提出很高的质量要求。如半潜式钻井平台工作水深达1 500~3 500 m,而且要适应高海况持续作业、13级风浪时不解脱等高标准要求。
3.2使用寿命长,可靠性指标高
高可靠性主要体现在:①强度要求高。永久系泊在海上,除了要经受风、浪、流的作用外,还要考虑台风、冰、地震等灾害性环境力的作用;②疲劳寿命要求高。一般要求25~40 a不进坞维修,因此对结构防腐、高应力区结构型式以及焊接工艺等提出了更高要求;③建造工艺要求高。为了保证海洋工程的质量,采用了高强度或特殊钢材(包括z向钢材、大厚度板材和管材);④生产管理要求高。海洋工程的建造、下水、海上运输、海上安装甚为复杂,生产管理明显地高于常规船舶。
3.3安全要求高
由于海洋石油工程装置所产生的海损事故十分严重,随着海洋油气开发向深海区域发展、海上安全与技术规范条款的变化、海上生产和生活水准的提高等因素变化,对海洋油气开发装备的安全性能要求大大提高,特别是对包括设计与要求、火灾与消防及环保设计等hse的贯彻执行更加严格。
3.4学科多,技术复杂
海洋石油钻井平台的结构设计与分析涉及了海洋环境、流体动力学、结构力学、土力学、钢结构、船舶技术等多门学科。因此,只有运用当代造船技术、卫星定位与电子计算机技术、现代机电与液压技术、现代环保与防腐蚀技术等先进的综合性科学技术,方能有效解决海洋石油开发在海洋中定位、建立海上固定平台或深海浮动式平台的泊位、浮动状态的海上钻井、完井、油气水分离处理、废水排放和海上油气的储存、输送等一系列难题。
4海洋石油钻井平台技术发展
世界范围内的海洋石油钻井平台发展已有上百年的历史,深海石油钻井平台研发热潮兴起于20世纪80年代末,虽然至今仅有20多年历史,但技术创新层出不穷,海洋油气开发的水深得到突飞猛进的发展。
4.1自升式平台载荷不断增大
自升式平台发展特点和趋势是:采用高强度钢以提高平台可变载荷与平台自重比,提高平台排水量与平台自重比和提高平台工作水深与平台自重比率;增大甲板的可变载荷,甲板空间和作业的安全可靠性,全天候工作能力和较长的自持能力;采用悬臂式钻井和先进的桩腿升降设备、钻井设备和发电设备。
4.2多功能半潜式平台集成能力增强
具有钻井、修井能力和适应多海底井和卫星井的采油需要,具有宽阔的甲板空间,平台上具有油、气、水生产处理装置以及相应的立管系统、动力系统、辅助生产系统及生产控制中心等。
4.3新型技术fpso成为开发商的首选
海上油田的开发愈来愈多地采用fpso装置,该装置主要面向大型化、深水及极区发展。fpso在甲板上密布了各种生产设备和管路,并与井口平台的管线连接,设有特殊的系泊系统、火炬塔等复杂设备,整船技术复杂,价格远远高出同吨位油船。它除了具有很强的抗风浪能力、投资低、见效快、可以转移重复使用等优点外,还具有储油能力大,并可以将采集的油气进行油水气分离,处理含油污水、发电、供热、原油产品的储存和外输等功能,被誉为“海上加工厂”,已成为当今海上石油开发的主流方式。
4.4更大提升能力和钻深能力的钻机将得到研发和使用
由于钻井工作向深水推移,有的需在海底以下5000~6000m或更深的地层打钻,有的为了节约钻采平台的建造安装费用,需以平台为中心进行钻采,将其半径从通常的3000m扩大至4000~5000m,乃至更远,还有的需提升大直径钻杆(168·3mm)、深水大型隔水管和大型深孔管等,因此发展更大提升能力的海洋石油钻机将成为发展趋势。
篇（4）
前言
稠油出砂冷采（CHOPS）是被实践证明了的一种高效开采稠油新技术，其技术的关键是出砂增加地层的孔隙度和渗透率，形成蚯蚓洞高渗网络，从而增大稠油在地层中的流动性。然而大量出砂导致地层堵塞严重、井筒摩擦加大、管壁腐蚀加剧、地面的处理成本增加以及环境污染严峻等一系列生产问题。
为此本文调研前人研究成果[1~5]，基于质量守恒定律，通过理论推导出CHOPS过程中的合理出砂量。
1.理论推导
1.1基本理论
以射孔眼处不积累砂子为平衡假设点，则稠油出砂冷采过程可以分为地层内的平衡流动和井筒内的平衡流动两大部分。
1.1.1 井筒内的平衡流动
基于艾伦（Allen）沉降公式[6]，计算井筒内砂粒平衡的条件：
（1-1）
式中：：固体在流体中的沉降速度，m/s；：固体颗粒的雷诺数，无因次；：固体颗粒的当量直径，m； ：重力加速度，取9.81m/s2；：液体密度，kg/m3； ：固体密度，kg/m3。
为了使稠油能顺利的携带出井筒内的砂子，井筒内含砂流体的临界流速必须大于砂子在稠油流体中的沉降速度，即井筒内携砂流体的临界流量满足如下公式：
（1-2）
式中：：井筒携砂的临界流量，m3/s；：井筒半径，m；艾伦公式中的雷诺数取固体雷诺数计算公式[7]：
（1-3）
式中： ：流体粘度，mPa.s。（注：其他参数同上）
1.1.2 地层内的平衡流动
稠油出砂冷采技术是基于放大生产压差激励地层内出砂，通过出砂形成蚯蚓洞，增大原油的渗流通道，最终增加原油的流动能力实现高产的目的，为此本文从生产压差和蚯蚓洞渗流两方面阐述层内的平衡情况。
（1）生产压差的确定
地层压力是油田开发过程中的核心问题，而合理的生产压差是科学开发油田的关键。JI.G.Menk等人在防砂实践中推导出油井出砂的最低流动压力，为指导稠油出砂冷采技术中启动砂粒运移的合理生产压差提供了依据，其计算公式如下式[8]：
（1-4）
式中：：地层出砂的最大油井井底流压，MPa； ：岩石密度，kg/m3；：岩石导压系数，1/MPa；：重力加速度（=9.8m/s2）；：产层厚度，m；：地层倾角，（。）；：岩石泊松比，无量纲；：岩石颗粒摩察系数，无量纲；：岩石颗粒的内聚力，MPa。
在实际的生产中保持井底流压小于，从而保证持续的出砂来增加地层原油的流动性。
（2）蚯蚓洞渗流简化
稠油出砂冷采过程中形成大量的蚯蚓洞，本文从渗流和管流的耦合角度出发，假设蚯蚓洞内的流动是管流形式，根据哈根-泊肃叶定律[9~10]：
单个蚯蚓洞流量公式：
(1-5)
N个蚯蚓洞流量公式：
(1-6)
混砂液的粘度计算公式[6]：
(1-7)
式中：：含砂稠油在蚯蚓洞内的流量，m3/s；：生产压差，MPa；：蚯蚓洞半径，m；：蚯蚓洞长度，m；：蚯蚓洞个数，无量纲；：混砂液粘度，Pa.s；：含砂原油与原油的相对粘度，无因次；：原油的粘度，Pa.s；：含砂浓度，百分数。
1.2 基本原理
基于质量守恒原理，炮眼处不发生砂堵，满足地层产出砂与井筒携砂量的平衡，使地层出砂得以顺利进行，从而提高原油采收率。假设地层砂的流动过程经历如下环节，其流动示意图如下：
地层出砂炮眼处砂堵现象井筒携砂
图1 出砂流动过程示意图
1.3 理论推导
适合稠油出砂冷采技术的疏松砂岩油藏出砂机理十分复杂，影响因素众多，所以在此作如下假设：
（1）忽略地层复杂的出砂机理，只考虑出砂量；
（2）地层出砂主要是通过蚯蚓洞中的流动带出地层砂，其流动规律假设为管流；
（3）以炮眼为求解节点，且炮眼不发生砂堵时，则有流进节点和流出节点的砂量平衡，其中每个炮眼的临界流速为，射开层段内的携砂量为；
（4）以井筒为求节点时，且井筒不会发生砂粒沉降而堵塞，则设井筒可以提供携砂液的排量最大为[8]。
（1-8）
（1-9）
式中：：炮眼中液体的临界流速，m/s；：炮眼中液体的临界流量，m3/s；：流入炮眼的临界流量，m3/s；：射孔炮眼直径，m；：射孔总厚度，m；：射孔密度，孔/m。
基于上述出砂平衡原理和基本理论假设，要使得地层、炮眼、井筒三处不发生堵塞现象，则必须满足如下条件：
（1-10）
其临界条件是：
（1-11）
由上式（1-11）可以得出两种解的合理出砂量：
（1-12）
代人（1-6）式于（1-12）得：
（1-13）
通过联立（1-7）和（1-13）两式可以得到合理含砂浓度，则合理出砂量为：。
（1-14）
同理，（1-14）式所得的合理出砂量为：。
2.结论
本文通过对稠油出砂冷采（CHOPS）过程中合理出砂量的分析，基于炮眼和井筒中不发生砂堵现象之上，理论推导出了地层合理出砂量的确定方法，在一定程度上完善了出砂冷采技术的理论研究，对科学的开发稠油油藏有一定的指导作用。
参考文献
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篇（5）
本文选用2006版的《中国学术期刊综合引证报告》中的自然科学期刊中，从《安徽化工》到《钻采工艺》共300种期刊数据为样本数据（见表1,略），研究仿真科技类期刊的影响因子和有关指标之间的非线性映射关系。其中，利用前150种期刊数据作为训练网络的样本数据，后150种期刊数据作为测试网络的样本数据。
样本输入数据处理
采用三层BP神经网络对期刊的影响因子与有关指标之间的非线性映射关系进行仿真学习，BP网络中输入层、隐含层和输出层的结点数分别为7×10×1激活函数分别采用sigmoid,logsig，学习率η=0.9，学习训练算法采用反向传播(BP)算法。
以刊期、总被引频次、即年指标、载文量、被引半衰期、引用半衰期、他引比、基金论文比、Web即年下载率等为网络的输入，由于各项数据差异较大,所以在作为神经网络输入、输出数据时，采取(X-Xmin)/（Xmax-Xmin）公式对样本数据进行了归一化处理，,处理结果见表1 。
样本输出数据处理：将影响因子作为网络的输出，其数据见表1。
网络建立与仿真
这里建立一个7×10×1的 BP网络，分别利用matlab中的函数NEWFF()、train()、,sim()建立、训练和仿真网络。传递函数分别取tansig和logsig，目标误差为0.0001。150个训练网络的样本系统仿真结果分别见表2（略）和图1，由图可以可见,除个别影响因子较小的样本外,误差高度聚集在0附近,相对误差基本上都在3%以内，150个测试样本仿真结果也比较理想, 由图2可以看出,除个别样本由于影响因子非常小，不大符合整体规律性，其余样本误差基本也是聚拢在0附近,大多数样本相对误差也在5%以内，说明本神经网络具有很好的整体仿真能力，也就是说，该模型能非常有效地仿真影响因子与相关指标之间的非线性关系。
二、用网络进行期刊有关指标对影响因子影响分析案例和结论
为了研究各有关指标对期刊影响因子的影响程度和方向，这里以各指标的平均值为比较基础，采取单因素分析的方法，让一个因素值在平均值上下变化，用网络仿真其输出的影响因子，与平均水平下的影响因子比较观察其影响规律。表3（略）列出了要代入网络进行仿真的输入和输出结果，下面就仿真结果进行分析。
计算表明，当载文量分别增加30%、增加15%、、减少15%、减少30%时的网络仿真影响因子分别为： 0.1410、0.1508、0.1727、0.1848。可见载文量越大影响因子越小，而且影响还是比较大的，过度扩大载文量势必影响载文的质量,并不利于刊物质量的提高；当其它指标保持平均水平不变，基金论文比分别增加30%、增加15%、、减少15%、减少30%时的网络仿真影响因子为：0.1653、0.1635、0.1584、0.1544。可见基金论文比越大影响因子越大，但是影响微弱；当其它指标保持平均水平不变，被引期刊数分别增加15%、减少15%时的网络仿真影响因子为：0.1618、0.1606。可见被引期刊数越大影响因子越大，但影响基本可以忽略，没有什么影响；当其它指标保持平均水平不变，总被引频次分别增加15%、减少15%时的网络仿真影响因子为：0.1721、0.1508。可见总被引频次越大影响因子越大，而且影响非常明显,这是由于影响因子的计算要直接用到总被引频次所致；当其它指标保持平均水平不变，即年指标比分别增加15%、减少15%时的网络仿真影响因子为：0.1648、0.1580。可见即年指标越大影响因子越大，但是影响比较小；当其它指标保持平均水平不变，平均被引半衰期比分别增加15%、减少15%时的网络仿真影响因子为：0.1518、0.1731。可见平均被引半衰期越大影响因子越小，而且影响比较大；当其它指标保持平均水平不变，web即年下载率比分别增加15%、减少15%时的网络仿真影响因子为：0.1663、0.1564。可见web即年下载率越大影响因子越大，但影响不大。
作者单位：陕西科技大学管理学院
参考文献
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1 薄层完井、防砂工艺的改进与应用
（1）对直斜井热采防砂工艺模式进行了补充、完善。针对陈南薄层稠油油藏特点，形成了以封隔高压一次充填为主，预充填+高低压充填、逆向充填、二次补砂技术，先注汽后防砂等多种工艺为辅的机械防砂方式，适应不同条件油井的防砂需求，有效的提高防砂效果，延长防砂有效期。
（2）水平井完井防砂工艺的推广应用。水平井裸眼筛管防砂完井技术的创新与改进。①完井工艺的选择--筛管顶部注水泥完井技术。研究确定了稠油热采完井配套工艺为防砂筛管加热力补偿器配套TP110H套管，水泥返高至地面。②防砂筛管的优选--精密微孔复合防砂筛管。优选了精密微孔滤砂管为水平井防砂完井滤砂管，并试验确定了适合陈373块油藏滤砂管的挡砂精度。③ 钻井泥浆的清除--酸洗解堵技术。改进了泥饼清洗解堵工艺，集成应用了酸洗酸化一体化技术与二次酸洗技术。水平井变密度射孔完井与管内充填防砂技术配套模式。①针对油水关系复杂的稠油油藏，为了防止底水锥进，开展水平井分段变密度射孔优化研究，确定采用127枪127弹，端部16孔/m，跟部10孔/m的射孔方式，提高储量动用程度。②采用水平井精密复合滤砂管逆向充填配套工艺，并对防砂工艺、防砂管柱、防砂施工参数进行优化研究，确定施工参数为每米加砂量0.4～0.8m、排量1200～1500L/min、砂比5%～35%，有效提高了防砂成功率与应用效果。
2 注汽工艺的优化与改进
（1）注汽管柱的优化：
①隔热技术：采用高真空隔热油管，每根隔热油管接箍处加装密封圈及隔热衬套，丝扣抹高温密封脂。可以降低井筒热损失，提高井底蒸汽干度。
②防铁锈落井装置：针对隔热管使用频次高，日益老化结垢严重，铁锈容易落井造成注汽管柱的堵塞，为此在热采注汽管柱增设了防铁锈落井装置。截止目前每口注汽井都应用了该装置，效果良好。
③试验推广应用注采一体化管柱：稠油注采一体化工艺技术是根据稠油注蒸汽的特点，为减少作业施工所造成的热损失，简化施工工序和减少油层污染而研究设计的注汽转抽配套技术。该工艺适应于陈庄地层能量不足，地层漏失严重；易造成冷伤害，吞吐周期短的多轮次井。
④裸眼筛管完井的水平井注汽管柱结构优化设计，主要采用多点分配注汽管柱进行注汽，尽可能使水平段均匀动用，提高油层动用程度，从而提高产油量和采收率。
（2）注汽参数的优化。通过数值模拟预测结果显示：注汽强度、采液强度对吞吐效果的影响较大；注汽速度、焖井时间对吞吐效果影响虽然不大，但都有一定规律。 不同周期注汽量按5%～10%的比例递增，可取较好的注汽效果。
3 开发辅助热采试验
3.1 开展CO2 辅助热采试验
针对低品位油藏地层能量低，油汽比低，热采周期短的问题，在陈庄薄层稠油水平井井开展了CO2 化学辅助热采试验。
（1）二氧化碳改善特超稠油开采机理。室内作了不同化学方法辅助蒸汽驱替效率试验，二氧化碳同薄膜扩展剂相结合大幅度提高驱替效率；驱替效率由30%提高到90%；波及系数由68%提高到81%，大大改善热采开发效果。
（2）二氧化碳辅助热采方案设计与施工。注汽前先向地层注入液态CO2 约100t，以降低稠油粘度，增能助排，增加驱替效率；在注汽过程中伴注薄膜扩展剂8t，改变油水润湿性，增加驱替效率。
（3）二氧化碳辅助热采实施效果。陈371-平2采用该项工艺后，焖井7天后转抽，累增油1000t。周期累油已超过前两周期的累油之和，已推广应用3口井，平均单井日增油10.0t。适合于多轮次吞吐，地层亏空大，油汽比偏低的超稠油井。
3.2 开展水平井双管注汽试验
针对陈庄薄层稠油油藏水平井，受油层非均质及周边采出程度的影响，存在蒸汽局部突进、水平段动用不均的问题。为此开展了胜利油田第一口水平井双管分注试验，进一步提高水平段的动用程度。
（1）工艺原理。采用井口 “双悬挂”，管中管注汽方式，蒸汽从两个通道注入，一个是从2″无接箍油管注到水平段B点，一个是从4 1/2″真空隔热管和2″无接箍油管环空井注到水平段A点。通过地面流量调解阀门进行流量控制，实现二个出汽点不同排量的控制，另外在内管和外管分流前通过旋流器及混相器实现蒸汽的等干度分配。
（2）配套技术。①水平井随油管全井段井温、压力剖面测试技术。仪器置于保护拖筒内，接在连续油管底部，随管柱下井。当仪器下至测试起点深度，进入测试程序，静置5min停点测试，直至水平段末端，完成测试过程后，仪器随管柱提至地面，回放测试数据。②双管注汽井口。双管注汽井口上部四通采用双流道结构设计，内外管注汽流道相互独立；阀门闸板采用楔形结构设计，提高密封效果；各部件连接采用法兰连接，保证井口安全长效。③2″无接箍油管。 2″无接箍油管采用外径52.4mm内径42.4mm的N80油管加工而成，最大外径59.06mm。④蒸汽等干度分配。将锅炉过来蒸汽等干度分成两股蒸汽，通过旋流器、混相器、干度流量计和流量调节阀对双管注汽的内管及外管进行注汽；在注汽过程中调节内外管注汽比例；记录各流道的温度、压力、流量等数值。
（3）施工参数的优化设计。①注汽前测试。由测试资料显示，该井A点和B点动用较好，尤其是B点，单是水平井段中间部位动用相对较差，所以在注汽的设计上A点设计60%，B点设计40%，而且设计位置上尽量避开温度的突出部则保留着对数据；否则就放弃这对数据。重复这个过程，直到数据个数达到25个，并令前12个为有标签的数据。令这组数据为C2。在计算机实验中， 取 ■ 。
采用三种方法来训练半监督支持向量机。第一种是最速下降法 ，第二种是自适应遗传算法 ，第三种是前两种方法的结合，先用自适应遗传算法得到的解 作为最速下降法的初始值，然后通过最速下降法得到更精确解。在优化函数中，取C=10，C*=100。在自适应遗传算中，采用浮点小数编码，种群规模为500，最大迭代次数为1000，自适应参数取值为a=0.9，b=0.1，c=0.6，d=0.001。核函数采用径向基函数，取c=0.72。三种算法的分类精度如表1所示。
从表1可以看出， 改进后的自适应遗传算法和自适应遗传算法与最速下降法结合的算法的分类精度要比最速下降法好许多，结果是令人较为满意的。
4 结束语
本文提出了半监督支持向量机的非线性分类法的自适应遗传算法和自适应遗传算法与最速下降法结合的算法。计算机实验结果表明，这两种算法远优于最速下降法，有令人较为满意的分类准确率。
参考文献
[1] 文岚 提高陈家庄南区薄层稠油油藏开采效果的技术及应用《钻采工艺》 2009年04期
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页岩气作为一种储量丰富的、非常规的重要能源，在现代生产中作用突出，油气勘探行业对页岩气的开发使用程度也在不断增加。从90年代中期页岩气被发现以来，其生产产量增速惊人，将会在未来实现新的突破。页岩气在盆地中的储量最为丰富，根据不完全统计，世界页岩气储量突破456*1012m3，利用空间巨大。当前在页岩气钻井、完井，特别是水压裂、连续油管的射孔以及水平井钻井技术的研发下，页岩气的应用范围越来越广，据估算最终全球的页岩气将突破1000*1012 m3，加强页岩气钻井技术的研究，加强资源开发，具有重要意义。
1 工程情况说明
某地区施工完成的页岩气―1井位于四川东部地区自流井组大安寨。水平井钻至弧形高陡褶皱带拔山寺向斜地层最终完钻，从实际钻井情况分析，施工过程中存在难以处理井斜角、机械钻井速率低等问题，使得最终周期较之施工计划周期时间延长，达到145天，全井最大斜度为89.5°，钻进底部的位移数据位1000m。页岩气―1井的位置位于四川盆地重要的两套烃源岩之一位置，总体岩层发育为100m，为黑色页岩，产气潜力较大。在进行水平井钻井过程中，运用油基钻井液、双凝水泥浆、旋转导向钻井等技术能有效加强水平井钻井效率，这些水平井技术有着不低的应用成本，多是用作于解决常见的处理难度较大的钻井技术问题。
2 水平井钻井过程遇见的问题
其一，水平钻井过程中摩阻扭矩较大。进行水平井施工时，由于钻井水平段比较长，摩阻扭矩成为钻井难题，而1号井位井身质量不高，扭矩、摩阻问题更为突出，必须解决这一问题[1]。
其二，该地段的井壁水平段长，加之井身质量低，在进行固井步骤时，容易出现套管居中度不理想，难以顶替、水泥浆胶结情况不理想等问题。
其三，水平井井壁容易出现失稳现象。该项目技术人员对该地段的岩心进行了分析，得出该区域主要岩石矿物组成为石英和黏土成分，其中黏土主要由伊蒙混层以及伊利石构成，钻井过程中井壁会吸收大量水分产生膨胀出现失稳现象，另外目的层的向应力存在差异，增加了钻井施工的难度。
其四，施工地段地表较为疏松容易垮塌。该地段位于四川盆地，沟壑交错，存在地表冲蚀沉积、风蚀情况，地表的成岩性能不理想，部分地段的页岩水敏性较强，侵入钻井液后已形成井壁垮塌现象，为后续钻井工程带来困难；部分地段主要组成部分砂质页岩、页岩，存在严重掉垮、剥蚀情况，尤其在大斜度水平段井眼位置稳定性更差，容易出现坍塌现象[2]。
3 水平钻井技术研究
3.1 旋转导向式钻井技术
作为当前先进的页岩气钻井技术，特殊油藏条件的深井以及钻井难度较高的水平分支井、水平井、定向井以及大位移井等条件下比较适合运用旋转导向式钻井技术进行钻井施工。这一钻井技术主要是利用远端计算机进行调整工具面的数值，通过脉冲向井底仪器传送数据，调整工具面角，对井眼的轨迹进行控制[3]。这一技术相对于传统的螺杆导向更加及时和准确，大幅度提高了控制井眼轨迹的准确程度，而在进行钻井过程时，钻柱始终处于旋转状态，可以有效降低扭矩和摩阻。
3.2 水平钻井的特色固井技术
将该页岩气井的施工难题和固井技术、井眼进行结合，该项目使用了1.90kg/l的防窜气高胶结弹性水泥浆以及1.40kg/l的缓凝低密度水泥浆混合而成的双密度双凝水泥浆，将1.40kg/l的返浆带至地面，降低水泥浆的液柱压力，1.90kg/l的尾浆送至深井处，确保下层页岩气产层的固定程度，这一方法可以确保较低液柱压力，避免出现固井过程漏失水泥浆问题，提升防止窜气和胶结水平，提升固井质量，为下一阶段压裂过程提供前提条件。
3.3 油基钻井液的运用
针对该钻井施工过程出现的问题，决定利用具有高性能的油基钻井液，这一技术的突出特色在于：
第一，为了抑制页岩出现水化膨胀问题，对高压高温的失水量进行严格监控，确保失水量小于7.8ml，从实际施工钻井遇见页岩的情况出发逐步提高钻井液的密度，利用较大的破乳电压，确保工程维护时油水比例的平衡稳定；
其二，为了保证油基钻井液的电稳定性较高，必须保证拥有超过2000v的破乳电压，如果地层存在严重的水侵现象，必须添加石灰、润湿剂、乳化剂机械处理，保持电稳定和电平衡。[4]
其三，施工遇见较大斜度的井段以及水平段时，保持高水平的动切力以及黏度，强化油基钻井液的悬浮携砂力，利用有机土、白油、润湿剂、增粘剂以及结构剂调控流变性能，与短程下钻等阶段制定的措施，最大程度将岩屑床进行消除，以便保持井眼的顺畅通透。
其四，利用脂肪酸和其共聚物作为重要材料，取代传统的有机膨胀土，能明显改善泥饼固相含量和质量，降低井壁黏度。[5]务必保持油基钻井液的胶凝切力，以便最大程度降低井漏的可能性。
4 结语
在川东地区水平井钻井过程中，利用油基钻井液、旋转导向钻井技术以及优选钻头等方式方法，有效降低了扭矩和摩阻，在确保井壁稳定性的基础上提高了机械钻的工作效率，加之用双密度双凝水泥浆确保了套管居中程度，获得了很好的固井质量，值得推广和应用。值得注意的是，油基钻井液以及旋转导向技术付出成本较高，在地层裂缝发育地段，由于堵漏技术还需完善，传统堵漏采气技术无法发挥应有作用，这些都是页岩气水平井钻井技术应用还需要强化研究的问题。
参考文献
[1] 姜政华，童胜宝，丁锦鹤.彭页 HF-1页岩气水平井钻井关键技术[J].石油钻探技术，2012，40（4）；285-288
[2] 董大忠，程克明，王世谦，吕宗刚 .气资源评价方法及其在四川盆地的应用[J].天然气工业，2009（5）：125-128
篇（8）
论文摘 要:天然气开采技术是石油工程专业、油气田开发工程学科一门重要和新兴的综合课程,通过丰富教学内容,改革教学方法,综合利用各种教学手段,理论结合实践,激发学生的学习兴趣,提高课程教学效果,为石油工业提供基础理论扎实、具有实践创新能力的专业人才。
近些年来,全球对更清洁能源天然气的需求增长强劲,天然气产业也因之发展迅猛[1～2]。当前我国经济发展处于关键阶段,经济结构优化对能源结构优化的要求十分迫切,天然气作为清洁能源,在今后中国能源消费中的地位将日益重要。我国的天然气消费长期以来一直维持在较低水平,提高天然气消费比例,加快发展天然气产业是今后能源结构调整的重要任务。我国天然气勘探开发理论和技术与国际先进水平有较大的差距[3～4]。我们需要进一步发展中国天然气地质理论,加快建立和发展适合中国地质特征的天然气勘探开发核心技术和技术系列。这对中国能源战略的安全及多样性发展具有重要意义。
1 天然气开采技术课程内容简介
天然气开采技术课程以油层物理、渗流力学等专业基础课为先修课的专业课。主要介绍天然气开采涉及的基本理论及其工艺技术。课程内容包括天然气的基本性质、烃类流体相态、气井产能分析及设计、气藏动态分析、排水采气、天然气水合物形成机理及其预防等内容,地质是基础,渗流力学是开发的理论基础,气藏数值模拟是必不可少的手段,优选的钻采工艺和地面建设工程技术是关键,目的是使学生掌握石油工程领域中广泛应用的工艺技术及其基本原理,从而为学生学习后续专业选修课及未来从事石油工程的设计计算、应用研究及工程管理提供必备的专业知识。
2 丰富教学内容,提高讲课趣味性
由于天然气产业的迅猛发展,以及世界范围内对天然气的需求不断增加,使得天然气开采技术也处于一种不断更新的状态,传统教材的内容常常落后于现场实际应用技术,为了让学生紧跟科技发展的脚步,能够培养适合当前石油行业需求的专业技术人才,教师应不断更新专业前沿的最新技术知识,不断丰富教学的内容,通过展示国际最新发展动态激发学生的好奇心,通过介绍新技术新方法的应用提高学生的学习兴趣,进而提高教学效果。
3 改革教学方法,提高学生综合能力
天然气开采技术课程涉及的先修课程较多,一般放在大四讲授,传统的讲授法通常是满堂灌的填鸭式,学生很难适应,所以教师首先应该坚持启发式教学,控制课堂节奏,把握教学重点,培养学生自主创新的能力。其次,在谈话法中多利用互动式教学,加强师生的沟通和交流,锻炼学生自我表达能力。最后,在讨论法中,采用案例式教学,设计新颖实际的例子对学生进行分组讨论,加强学生的实践应用能力。另外,还可以通过读书指导法,要求学生读期刊杂志写读书报告提高其自学和总结能力。
4 综合利用各种教学手段,提高教学效果
随着现代科技的飞速发展,当今教学手段呈现出多元化的趋势[5]。粉笔、黑板等传统教学手段具有灵活性强、可塑性大、师生互动效果好等优点。现代教学技术以其容量大、速度快、内容丰富多彩而在很多学科的教学色鲜明。教师应根据天然气开采技术课程的特点,将传统和现代教学手段有机结合在一起。天然气开采技术课程理论性较强,涉及诸多先修课程,同时实用性很大,在现场中实例颇多。教师一方面要坚持传统教学手段,侧重讲解天然气开采技术的原理和方法,另一方面要合理使用多媒体[6],将文本、声音、图像、动画及视频投影在屏幕上,通过声、光、电的完美结合,用生动的形象、真实的画面、优美动人的语言和音乐来丰富学生的记忆效果,从而实现教学目标,达到教学目的,增强学生学习的兴趣,提高教学效果。
5 理论结合实践,推进素质教育
天然气开采技术是一门实践性很强的工科专业课,该课程除了要求学生掌握牢固的专业理论知识外,还要具备一定的实践经验和较强的动手能力。教师要结合课程理论设计切实可行的实验,提高学生的动手能力,通过到现场参观实习,增长学生见识,培养学生实践能力,利用课程设计增强学生的分析问题及解决问题的实际能力。理论与实践相结合,学生充分发挥主动性和创造性,刺激学生的学习兴趣,提高教学的效果,为学生将来工作打下良好的基础。
6 结语
天然气作为一种清洁优质的能源,在我国改善能源结构,以及中国石油大力推动低碳经济发展的过程中,获得了前所未有的大发展。科技创新是促进中国天然气勘探开发的重要推动力。天然气开采技术课程的教学改革需要教师在提高教学效果的前提下,依据实际生产和科研需求对教学内容、方法和手段进行改革,提高学生的理论素质和创新能力,为我国天然气工业的发展培养复合型人才。
参考文献
[1] 王维标.天然气及lng工业的行业现状及展望[j].通用机械,2009(4):42,44～45.
[2] 李泓平.天然气资源评价[j].中外科技情报,2007(22):35.
[3] 徐枞巍.为天然气大发展助力[j].气体分离,2009(4):19～20.
篇（9）
一、引言
川渝地区是我国大型综合含油气地区之一，整个地区有着丰富的天然气与石油资源，为我国的油气勘探以及工业的发展提供了宽广的平台。但就当前川渝地区的复杂地质条件来看，这些地质难题严重的阻碍了我国油气开采的步伐，主要体现在钻井速度慢，钻井施工难度大两个方面。从上世纪70年代开始，我国就对川渝地区钻井技术的科技攻关以及新技术试验就从未中断过，也取得了一系列重大的技术突破，发展了一整套适合于川渝地区恶劣地质条件的油气配套钻井技术。在广大川渝油气井的开采方面，全面开展了以提高机械钻速为整个钻井工程核心的钻井新技术配套难题攻关试验以及试验推广应用等策略，但随着油气储备勘探技术的不断完善，一些深层油气井和更为复杂地质条件油气井的发现，也为我国乃至整个川渝地的钻井速度不断提高带来了很大的难题。
二、钻井提速技术简介
从目前钻井技术的发展来看，国内外提高机械钻速的方法很多，所有的钻井工程都必须根据不同地区的地质情况，提出相应的技术指导，最终合理的选择不同的钻井方式来达到整个钻井工程提速的目的。当前国内外常用的钻井提速技术主要有专门针对钻头的钻头优选技术，从钻井增加强度以期望达到提高钻井速率的欠平衡钻井技术（气体钻井、雾化钻井、泡沫钻井液钻井等），从钻井工艺该进方面采取的垂直钻井系统应对井斜问题，复合钻井提速的PDC钻头配合螺杆钻具复合钻进技术，优化井身结构、优选钻井液等辅助措施提高钻井效率的钻井提速技术。
三、川渝地区地质状况分析
就本论文研究的川渝地区而言，近些年已经勘探出来的油气埋藏均较深，其表层的碳酸盐层可钻性特别差，高陆地层直井井斜的问题又特别突出，整个钻井过程中因为钻头使用效果不佳而导致的井下复杂事故频发以及相关工程施工的管理效率低等问题，严重的制约着我国川渝地区钻井速率，整个钻井的投资不断增大。由于我国川渝地区的深井主要为气井，整个地层的压力高，部分气藏表现出超高压特性的难题。而当前的钻井技术对于底层气压压力的控制问题，仍然很难得到有效的解决。再者，我国川渝地区已探明油气田的含硫数量很多，目前我国川渝地区的油气田除个别的碎屑岩气田以外，各产气区的主力气田均是含硫量很高的气田。因此针对当前我国川渝地区气田深度大以及高含硫的严重制约其钻井效率的难题，通过研究形成一整套有效的专门针对我国川渝地区优快的钻井技术来替代机械钻速低的难题的方法是十分必要的，对于我国川渝地区在缩短钻井周期、减少钻井成本，以及使整个钻井工程能够快速高效地完成具有十分重要的意义。
四、关于提高川渝地区钻井技术的探讨
1.施工前期的准备工作
施工人员要认真做好钻井前期的工程论证工作，在整个钻井工程开工之前，钻井技术人员应该严格按照钻井设计方案来制定周全的作业计划以及具体落实物质器材的施工前期的工程准备工作。为了避免工程施工过程中出现停工待料、遇到突发地质问题而临时改变钻井方案的设计或是改变钻井作业计划的情况，工程技术人员必须做到对全井的物资器材，尤其是那些关键的、大宗的、比较难以解决的施工材料和钻井机械的准备工作，都要在开钻以前全部得到落实。
2.施工过程中的应注意的问题
对于我国川渝地区普遍出现的高压含硫气井完井，工程技术人员要做好充分的试油基础理论以及工艺技术的研究，在整个工程施工过程中加强完井和试油装备的改进工作，注意解决套管强度以及油气井气密封的同时，工程技术人员还要注意对所有工程中应用的油管的强度和油管密封的问题。在所有的超深超高压含硫气井中，必须使用高强度的经过特殊工艺处理过的防硫的油扣和油管，对于川渝地区高压防硫气井的井套管头和采气井口的工程施工要严格按照事先拟定的工程要求来施工，与整个含硫井相配套的完井封隔器，以及地面降压、分离装置和试井装备的使用安装要有严格的使用方法，做到在保证安全施工的基础上，提高整个油气井的钻井速率的目的。
3.施工技术研究分析
因地层出水、出油、垮塌等复杂情况而制约了气体钻井技术的应用，有的井因介质转换不及时还造成了卡钻甚至侧钻。为扩大气体钻井技术的应用范围，进一步完善气体钻井配套技术，应重点开展对气体钻井适应性（包括地应力、浅层油气水分布规律）研究、地层出水（油）风险识别及对策研究、气体钻井钻具组合及钻具受力分析、气体钻水平井技术研究，同时要不断完善泡沫钻井、雾化钻井工艺。
五、小结
继续发挥欠平衡钻井技术对提速的贡献，在那些含油气水甚至易坍塌层大胆开展欠平衡钻井探索，尽力提高钻井速度，减少井漏等复杂情况的发生。进一步完善欠平衡钻井工艺技术，配套试验多种欠平衡钻井介质，如油包水乳化钻井液、空心玻璃球等，以扩大欠平衡钻井技术的应用领域。进一步完善并大力推广优质钻井液技术，根据不同构造的地层特点，严格控制井下适应条件和体系转化时间，达到以快制胜。
参考文献：
[1]杨仲涵，何世明，周晓红，唐洪发，周怀光，章景城.国内外钻头优选方法述评[J].重庆科技学院学报（自然科学版）.2011（04）
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中图分类号：TP391.9 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2010) 13-0000-02
Drlling Remote Intersection Visual System Based on LabVIEW
Li Baiqi1，He Yongling1，Li Jiangcheng2
(1.School of Transportation Science and Engineering BUAA,Beijing100191,China;2.School of Aerospace,Tsinghua University,Beijing100084,China)
Abstract:By analyzing the function and character of the Remote Intersection technology in CBM exploitation,the paper put forwards an idea of using Script node to realize the date exchange and man-machine interaction with exterior frame in the virtual reality tool-Eon Studio.Using the LabVIEW as the platform,developing drilling remote intersection three-dimensional visual system with the character of interaction.The system has a good compatibility,high fidelity etc.The paper described the structure, working flow,distance needle modeling and three-dimensional visual actualizing ways of the system detailedly.
Keywords:LabVIEW;EON Studio;Remote intersection;Virtual reality
我国煤层气普遍具有煤层渗透率低、煤层地应力梯度分布不均、煤储层欠压的特性[1]，因此开采中采用水平井、多分支水平井是最佳开发模式。此模式下的水平井远距离穿针属于精确导向作业，采用以MWD+RMRS为主要工具的工艺能提升中靶率，如文献[2]中提及的对26对U形井组实施中靶导航作业，取得了100%的中靶率等。然而，该工艺存在缺乏可视化及临场感，不易判断钻头轨迹及中靶等缺点。为此，开发出基于LabVIEW的钻井远距离穿针三维可视化的系统，利用虚拟现实技术对远距离穿针作业进行模拟与三维可视化，增强地面操作人员作业的沉浸感、交互性及构想性，提高远距离穿针的中靶率。
（一）系统结构
系统由四部分构成：MWD、磁性短节、探管及上位机，如下图1所示。MWD井下部分安装在下部钻具组合的非磁钻铤内，测量当前井眼参数；磁性短节本体安装在钻头上，由无磁材料加工制成，用于提供一个人工磁场[3]；探管悬挂在直井洞穴附近，测量磁性短节磁场数据并发回到地面；上位机中采用以LabVIEW为平台开发的软件，首先载入水平井和直井的井身数据；然后软件读取发回的磁场数据及MWD数据，这些数据通过由旋转磁场导航算法[4,5,6]、最小曲率法开发的程序，计算出当前水平井井眼的各种参数，该参数结合历史参数输入到EON虚拟现实平台，完成远距离穿针作业的虚拟现实显示。
（二）虚拟现实设计
虚拟现实(Virtual Reality)是一种高度逼真地模拟在现实世界中视、听、动等行为的人机界面技术，以其高度的沉浸感、全方位的交互性及构想性，已在航天、军事等领域得到快速发展和应用[7]。因此，运用虚拟现实技术显示整个远距离穿针过程，可增强操作手的临场感，提高操作精度。虚拟现实模型的开发软件EON Studio具有渲染能力强等特点，其EonX控件能嵌入到高级编程语言中，该控件提供的方法可实现与EON Studio中Script交互[8]。
1.创建虚拟现实仿真模型
首先，利用EON Studio提供的Import功能将钻杆（含钻头）、地层、直井、钻探平台的3D模型导入系统环境，根据仿真需要设置部件的位置、缩放比例和材质、颜色、灯光、音效等。
第二步，首先建立四个右手坐标系及相互之间的转换关系，四个坐标系分别为：水平井井口坐标系，直井井口坐标系，固连于直井的靶点坐标系及钻头坐标系，其中水平井井口坐标系为绝对坐标系。坐标系定义：背离地心为X方向，正东为Y方向，正北为Z方向；坐标系的位置用垂深、东坐标、北坐标描述，姿态用井斜角、方位角描述；坐标系的转换通过空间的位移及转动实现。其次为钻杆、直井设置三个位置节点和三个姿态节点，这些功能节点通过事件接收端接收外部的坐标及姿态值完成远距离穿针作业的显示。再次设置交互动作，如缩放、移动、跟踪及局部定位等。
第三步，.edz格式文件供LabVIEW调用。设计完毕的发虚拟现实模型如下图2所示：
图3中悬浮于空中的细杆表示钻杆，其可绕自身旋转；画有网格的部分表示地面；左边的井架表示水平井井架，右边的井架表示直井井架；直井井架下方的长杆表示直井井身，井身的后面呈层状分布部分表示地层剖面，井身下方的圆柱体表示靶点；靶点以下云团状部分表示煤层气。
2.加载虚拟现实模型
在LabVIEW中加载虚拟现实模型文件的设计包括两个部分，前面板设计：首先在LabVIEW前面板上新建一个ActiveX容器，调整容器的位置及大小后加载EonX控件；后面板设计：通过操作该控件的相关方法和属性完成模型的加载、启动及与LabVIEW通信。
3.远距离穿针作业可视化显示
虚拟现实模型被LabVIEW中嵌入的EonX控件调用后，通过与LabVIEW的交互即可描绘底层环境、井眼轨迹及当前钻头姿态。首先从数据库中取出目标井眼数据，通过事件触发机制将数据传给直井及钻杆模型，完成直井及水平井的载入；循环读取计算出的钻头位置及姿态数据，将该数据通过EonX控件的“SendEvent”方法输入进模型。值得注意的是循环间隔时间不能太短，否则钻头将发生不规则跳动。虚拟现实显示及数据库查询流程如上图3所示。
三、结语
本系统采用虚拟现实软件设计出整个作业过程的发虚拟现实模型，利用LabVIEW中的ActiveX功能，将该模型文件通过EonX控件的调用实现与LabVIEW的交互，从而逼真再现远距离穿针作业过程。该系统具有兼容性好、逼真度高等优点，以其优异的逼真性和交互性，深受客户好评，为远距离穿针工艺的设计提供参考，但仍存在一些缺点和不足，如直井以一圆柱体代替等，需要在下一步的研究中予以解决。
参考文献：
[1]郗宝华.我国煤层气储层特点及主控地质因素[J].山西煤炭管理干部学院学报,2010,1:112-113
[2]胡汉月,陈庆寿.RMRS在水平井钻进中靶作业中的应用[J].地质与勘探,2008,11（6）:89-92
[3]田中兰,乔磊,苏义脑.郑平01-1煤层气多分支水平井优化设计与实践[J].石油钻采工艺,2010,3（2）:26-29
[4]Tracy,GRILLS P.Magnetic ranging technologies for drilling steam assisted gravity drainage Well Pairs and Unique Well geometries-A comparison of technologies [R].SPE 79005,2001: 1-8.
[5]NEKUT A G，KUCKES A F,PITZER R G. Rotating Magnet Ranging-a New drilling guidance technology［C］. SPE 8th one day conference on horizontal well technology，Canadian，2001.
