鉆井
關注創建者：Phoenix~ 創建時間：2021-03-24
鉆井的視頻教程
Abaqus在石油鉆井領域的應用——鉆頭破巖分析
此外，在高溫地熱井和天然氣水合物鉆井中，該軟件能耦合熱-流-固多場效應，為特殊工況下的鉆井安全提供數值實驗平臺，顯著降低現場試驗成本并提升復雜地層鉆井方案的可靠性。 直播內容大綱： 1.技術背景介紹：鉆頭設計對鉆井效率的影響 2.Abaqus里鉆頭破巖的建模過程 3.考慮鉆井液沖蝕作用的鉆頭破巖仿真建模 4.課后交流
￥9.9 1小時2分鐘 355播放
查看
基于ABAQUS實現考慮儲層物性變化的井眼穩定（完整）性模擬
然而，受鉆井作業擾動影響，井周沉積物的性質必然會發生顯著變化。這一問題對于凍土等非常規油氣儲層尤為嚴重。目前，多數的井壁穩定性相關的多場耦合分析都忽略了這一因素的影響，導致井壁穩定性結果存在誤差。
￥19.9 2小時26分鐘 590播放
查看
Abaqus在石油機械設計中的應用—基于強度校核的設計優化
直播內容： 1、技術背景介紹：簡單介紹某種鉆井工藝，鉆井工藝涉及到的關鍵工具 2、工具的結構及工作原理簡介 3、基于abaqus仿真軟件，介紹工具的局部關鍵結構的強度校核方法 4、基于2種方案的云圖結果，確定結構設計方案 5、課后交流
￥29.9 44分鐘 482播放
查看
鉆井的實例教程
鉆井液的概念
鉆井液(Dlilling Fluids)是指油氣鉆井過程中以其多種功能滿足鉆井工作需要的各種循環流體的總稱。鉆井液又稱做鉆井泥漿(Drilling Muds)，或簡稱為泥漿(Muds)。
鉆井液的分類
鉆井液由分散介質、分散相和添加劑組成。鉆井液按分散介質(連續相)可分為水基鉆井液、油基鉆井液、氣體型鉆井流體等。鉆井液主要由液相、固相和化學處理劑組成。液相可以是水(淡水、鹽水)、油(原油、柴油)或乳狀液（混油乳化液和反相乳化液)。固相包括有用固相(膨潤土、加重材料)和無用固相(巖石)。化學處理劑包括無機、有機及高分子化合物。
1）水基鉆井液
水基鉆井液是一種以水為分散介質，以粘土(膨潤土)、加重劑及各種化學處理劑為分散相的溶膠懸浮體混合體系。其主要組成是水、粘土、加重劑和各種化學處理劑等。
2）油連續相鉆井液
油連續相鉆井液(習慣稱為油基泥漿)，是一種以油(主要是柴油或原油)為分散介質，以加重劑、各種化學處理劑及水等為分散相的溶膠懸浮混合體系。其主要組成是原油、柴油、加重劑、化學處理劑和水等。
3）氣體型鉆井流體
氣體鉆井液是以空氣或天然氣作為鉆井循環流體的鉆井液，泡沫鉆井液是以泡沫作為鉆井循環流體的鉆井液。主要組成是液體、氣體及泡沫穩定劑等。
鉆井液循環系統
鉆井液的循環是通過循環泥漿泵來維持的，泥漿泵排出的高壓鉆井液經過地面高壓管匯、立管、水龍帶、水龍頭、方鉆桿、鉆桿、鉆鋌到鉆頭，從鉆頭噴嘴噴出，以清洗井底并攜帶巖屑。然后再沿鉆柱與井壁（或套管）形成的環形空間向上流動，在到達地面后經排出管線流入泥漿池，再經各種固控設備進行處理后返回上水池，最后進入泥漿泵循環再用。
展開 25、鉆井中井下復雜情況：
鉆進中由鉆井液的類型與性能選擇不當、井身質量較差等原因，造成井下遇阻、遇卡、以及鉆進時嚴重蹩跳、井漏、井噴等，不能維持正常鉆井和其他作業的正常進行的現象。
26、鉆井事故：
是指由于檢查不周、違章操作、處理井下復雜情況的措施不當或疏忽大意，而造成的鉆具折斷、頓鉆、卡鉆及井噴失火等惡果。
27、卡鉆drill rod sticking：
凡是所下管柱及土具在井內不能上提、下放或轉動的現象。因孔壁掉塊、鍵槽或縮徑等使孔內鉆具提升受阻的孔內事故。
二、卡鉆事故
卡鉆事故是鉆井過程中鉆具失去了活動的自由，既不能轉動又不能上下活動的鉆井事故。鉆柱在井內停止時間過久或其它原因造成不能上提、下放或轉動，有時甚至不能循環的事故。主要有粘附卡鉆、沉砂卡鉆、砂橋卡鉆、井塌卡鉆、縮徑卡鉆、泥包卡鉆、落物卡鉆及鉆具脫落下頓卡鉆等。
1、壓差粘附卡鉆：
由于井筒中的鉆井液和地層之間的壓差較大，壓差迫使電纜或下井儀器切入泥餅，當壓差產生的力大于電纜的最大安全拉力就發生吸附卡。吸附卡多數是吸附電纜造成儀器遇卡。這種情況一般發生在鉆井中使用了密度較高的鉆井液或鉆井過程中發生鉆井液漏失，而測井時電纜在井中靜止時間過長。在進行地層測試或井壁取心作業過程中，易發生壓差粘附。
2、壓差卡鉆（泥餅粘附卡鉆）：
鉆井中井下鉆具靜止不動時，鉆柱的一些部位在井下壓差作用下貼于井壁并與井壁泥餅粘合在一起而產生的卡鉆。也稱粘附卡鉆或泥餅卡鉆。鉆柱在鉆井液液柱壓力與地層壓力之差的作用下，緊貼在井壁上造成的卡鉆。
3、掉塊卡鉆：
由于地層、巖性破碎，泥漿護壁作用不明顯時隨著鉆桿的高速運動和旋轉極易造成掉塊卡鉆。
展開 ②油連續相鉆井液
油連續相鉆井液（習慣稱為油基鉆井液）是一種以油（主要是柴油或原油）為分散介質，以加重劑、各種化學處理劑及水等為分散相的溶膠懸浮混合體系。其主要組成是原油、柴油、加重劑、化學處理劑和水等。它基本經歷了原油鉆井液（1930年初）、油基鉆井液、油包水（反相乳化）鉆井液（1960年至今）等三個階段。
原油鉆井液。主要成分是原油。
油基鉆井液。以柴油（或原油）為連續相，以氧化瀝青為分散相，再配以加重劑和各種化學處理劑配制而成。
油包水（反相乳化）鉆井液。一柴油（或原油）為連續相，以水為分散相呈小水滴分散在水中（水可占60%的體積），以有機膨潤土（親油鵬潤土）和氧化瀝青等穩定劑，再配以加重劑和各種化學處理劑等配制而成。1978年以來開始在我國鉆井現場使用。
③氣體型鉆井流體
氣體鉆井液是以空氣或天然氣作為鉆井循環流體的鉆井液。泡沫鉆井液是以泡沫作為鉆井循環流體的鉆井液。主要組成是液體、氣體及泡沫穩定劑等。20世紀80年代我國標準化委員會鉆井液體系分委會把鉆井液分為：不分散地固相聚合物鉆井液、淡水鉆井液、鹽水鉆井液、飽和鹽水鉆井液、鈣處理鉆井液、鉀基鉆井液、油基鉆井液、氣體鉆井液等八大體系。
API(美國石油學會)及LADC(國際鉆井承包商協會)認可的鉆井液體系如下：不分散鉆井液體系、分散性鉆井液體系、鈣處理鉆井液體系、聚合物鉆井液體系、低固相鉆井液體系、飽和鹽水鉆井液體系、修井完井鉆井液體系、油基鉆井液體系和空氣、霧、泡沫和氣體體系。
鉆井液的選用標準
鉆井液是鉆井的“血液”，在鉆井作業中起著非常重要的作用。因此對鉆井液要求很高，主要有四個方面：
①鉆井循環的要求
鉆井循環對鉆井液的要求是泵壓低（粘度低），攜砂能力強（動切力高），啟動泵壓低（靜切力低），潤滑性能好，摩擦力低，磨損小（固體顆粒少）。
展開 ==鉆井液==
鉆井液的概念
鉆井液(Dlilling Fluids)是指油氣鉆井過程中以其多種功能滿足鉆井工作需要的各種循環流體的總稱。鉆井液又稱做鉆井泥漿(Drilling Muds)，或簡稱為泥漿(Muds)。
鉆井液的分類
鉆井液由分散介質、分散相和添加劑組成。鉆井液按分散介質(連續相)可分為水基鉆井液、油基鉆井液、氣體型鉆井流體等。鉆井液主要由液相、固相和化學處理劑組成。液相可以是水(淡水、鹽水)、油(原油、柴油)或乳狀液（混油乳化液和反相乳化液)。固相包括有用固相(膨潤土、加重材料)和無用固相(巖石)。化學處理劑包括無機、有機及高分子化合物。
1）水基鉆井液
水基鉆井液是一種以水為分散介質，以粘土(膨潤土)、加重劑及各種化學處理劑為分散相的溶膠懸浮體混合體系。其主要組成是水、粘土、加重劑和各種化學處理劑等。
2）油連續相鉆井液
油連續相鉆井液(習慣稱為油基泥漿)，是一種以油(主要是柴油或原油)為分散介質，以加重劑、各種化學處理劑及水等為分散相的溶膠懸浮混合體系。其主要組成是原油、柴油、加重劑、化學處理劑和水等。
3）氣體型鉆井流體
氣體鉆井液是以空氣或天然氣作為鉆井循環流體的鉆井液，泡沫鉆井液是以泡沫作為鉆井循環流體的鉆井液。主要組成是液體、氣體及泡沫穩定劑等。
鉆井液循環系統
鉆井液的循環是通過循環泥漿泵來維持的，泥漿泵排出的高壓鉆井液經過地面高壓管匯、立管、水龍帶、水龍頭、方鉆桿、鉆桿、鉆鋌到鉆頭，從鉆頭噴嘴噴出，以清洗井底并攜帶巖屑。然后再沿鉆柱與井壁（或套管）形成的環形空間向上流動，在到達地面后經排出管線流入泥漿池，再經各種固控設備進行處理后返回上水池，最后進入泥漿泵循環再用。鉆井液流經的各種管件、設備構成了一整套鉆井液循環系統。
展開 在鉆井、修井及生產的過程中，存在較大的氣體泄漏風險，其中包含了可燃氣、H2S等易燃易爆、有毒有害氣體，對人身安全和設備的安全運行形成了較大的威脅。為了防患于未然，需對這些氣體的泄漏進行實時監測并自動報警，以便根據監測的泄漏情況，采取相應的措施，杜絕安全事故的發生。
海上鉆井平臺是海上油氣開發的重要手段，鉆井平臺不但管線、閥門、可燃材料、電機設備眾多，而且配有高溫高壓系統設施，其通風結構設計非常復雜，一旦存在老化或腐蝕，極易發生重大氣體泄漏安全事故，其救援難度遠遠高于陸地。因此，海上鉆井平臺的油氣泄漏監測極其重要，具有重要作用和意義。
海上鉆井作業環境惡劣,空間狹小,鉆井過程中會產生可燃氣體和有毒氣體,需要及時識別并對氣體進行定位。鉆井平臺在油氣開發過程中主要產生的可燃氣體為CH4、C2H6等，有毒氣體包括H2S和SO2等，前者泄漏后易引起爆炸，后者對工作人員身體健康危害巨大，可導致快速急性致死，因此必須對鉆井平臺氣體泄露進行全方位有效監測。
傳統氣體監測手段中，會在管道、閥門、儲罐、鉆井甲板、鉆井液處理區和油氣井測試區等所有可燃或有毒氣體出現的設備和場所全部布置接觸式傳感器。在密閉空間，通常將傳感器布置在進風口，在室外平臺，需要考慮平臺長年的主風方向布置傳感器。ISweek工采網技術工程師推薦監測CH4、H2S和SO2等氣體濃度的傳感器:
甲烷傳感器 CH4傳感器TGS6814：TGS6814是催化燃燒式的氣體傳感器,是TGS6812的升級版本。可以檢測100%LEL水平爆炸下限的甲烷氣體，亦可以檢測H2，此傳感器不但具有優異的耐久性與快速響應能力，與此同時,線性輸出與輸出的高度穩定性也是其主要特征。TGS6814的蓋帽內有特殊設計的過濾層，使其對有機蒸汽的交叉靈敏度很低。此外，此傳感器對硅化合物的耐受性更佳，更適應惡劣環境。
展開 
鉆井的最新內容
在課程中，您將從基礎理論逐步過渡到對各種旋轉系統（包括羅茨泵、隔膜泵、內齒輪泵、擺線泵、攪拌罐、渦輪攪拌的生物反應器、制動盤傳熱、發動機電子冷卻以及鉆井泥漿分離器）的詳細動手建模與分析。每個模塊都結合實際工業場景，介紹特定機器或工藝的工程原理、幾何建模、網格劃分策略、求解器配置及仿真設置。
在石油工程鉆井、礦山機械切削等實際場景中，巖石內部存在天然微裂紋與缺陷，多裂紋擴展直接影響切削效率與刀具磨損。通過插入Cohesive單元生成多裂紋，可模擬不同切削參數（如刀具角度、切削速度）下巖石的損傷演化規律，預測切削過程中的崩碎區范圍與裂紋擴展方向，為高效切削工藝參數的制定提供數值依據。
</p><p>?低功耗長續航，穩定不間斷守護：采用進口低功耗芯片與高性能長效鋰電池，經嚴苛測試，連續運行時長可達一年，無需中途充電或更換電池，完美適配石油鉆井、礦山開采、連續生產車間等長期不間斷作業場景，確保安全預警不中斷。
此外，針對油氣行業設備穩定性與作業安全性需求，團隊還介紹了振動噪聲測試技術能力 —— 通過專業設備與解析方案捕捉鉆井設備、勘探儀器的振動頻率與噪聲源，結合仿真模型分析其對設備壽命、勘探數據準確性的影響，為優化設備設計、制定降噪減振方案提供依據，該方向也引發廣泛關注與咨詢。
Dynament傳感器在防火環境中的關鍵應用
Dynament傳感器因其強大的技術設計和認證而被部署在各種高風險應用中：
（1）石油和天然氣：Dynament的甲烷和碳氫化合物傳感器廣泛應用于石油和天然氣勘探、鉆井平臺和煉油設施。其紅外技術為可燃氣體檢測提供了穩定的長期解決方案，對于減輕危險區域爆炸風險至關重要。
在此過程中，需要使用到多種設備，如各類塔器、爐類、罐類、反應器、換熱器、儲罐等靜設備，壓縮機、風機、泵、離心機等動設備，以及鉆井設備、采油設備、管道輸送設備等。當前，石油石化行業正朝著智能化、綠色化、精細化方向發展。通過仿真技術，我們能夠模擬不同工況下設備的運行情況，評估設備在不同條件下的性能表現，為設備的選型、改進和維護提供科學依據。
在石油鉆采過程中，硫化氫可能來源于地層中的含硫化合物或鉆井液中的處理劑。硫化氫對作業人員的呼吸系統和眼睛有嚴重的損害作用，因此對其進行實時監測和預警至關重要。
硫化氫檢測傳感器：電化學硫化氫氣體傳感器H2S-A1主要特點是無過濾網，兩年壽命等，主要用于空氣中硫化氫氣體濃度的檢測。
<h2><strong>[能源行業]課包關鍵詞</strong></h2><p>Abaqus、comsol、煤礦及石油行業仿真、燃料電池、設計優化、多物理場耦合、傳熱模擬、儲層物性變化、注汽熱采套管......</p><div contenteditable="false" width="100%">
<hr>
</div><p><br></p><p><br></p><p><br></p>
應用案例
鉆井及井下平臺
鉆井和生產
穩定套管
油氣生產設備：閥門，調節閥
挑戰：
? 復雜的閥門結構
? 變物性多相流仿真
? 可壓縮/不可壓縮流動
? 低壓和高壓之間壓降范圍
Ansys解決方案：
? 為此類設備的設計、分析、生產和運營提供全面的解決方案
? 了解結構和熱應力，提高可靠性和安全性
然而，由于鉆井泥漿的侵入和擾動，井筒周圍的天然氣水合物逐漸解離，導致沉積物強度迅速降低，從而極易導致井眼塌陷及失穩。基于適當的強度準則精確設計泥漿密度是避免這種情況的可行措施。研究中，基于改進的莫爾-庫侖（MMC）準則得到了水合物藏的安全泥漿比重窗口下限Matlab程序。
