工程测量被广泛应用于测绘、国土规划、土建工程等多领域,包含普通测量、控制测量、地形测量、海洋测量、大地测量、道路测量、建筑测量、地下工程测量、桥梁工程测量、隧道工程测量等技能的专业技术。下面是我为大家整理的有关工程测量论文 范文 ，供大家参考。
《 工程测量在水电水利工程建设中的作用 》
摘要：工程测量可为水利工程建设提供准确的数据、资料，对水利工程建设具有重要意义，保持水利水电工程的安全运行，为人民生命财产安全提供着技术性的支持，对促进水利水电事业起着至关重要的作用。本文从以下几个方面对工程测量在水电水利工程建设中的重要作用进行了详细论述。
关键词：工程建设;工程测量;测量数据;作用
在水利水电工程中，测量是一项很重要的工作，它贯穿着水利水电工程建设全过程。经过准确、周密的测量后，水利工程可以顺利的按图施工，还可以为施工质量提供重要的技术支持与保障，更是质量检查的主要手段与 方法 。在规划设计水利工程时，需要进行地形资料的收集与整理，要提供提供中、小比例尺的地形图以及相关的信息，在进行建筑物的设计时需要注意，应该提供的是大比例尺地形图。所以，工程建设与工程测量是确保水利工程项目建设，能够取得成功的重要基础与关键。
1水电水利工程建设中工程测量重要性
(1)现今测量作为一门专业技术，以其能够将设备、建筑物等按照大小、形状、位置等不同设计要求在实地进行标定，以及够准确的采集和表示各种地貌及地物的几何信息等显著特点，被广泛应用到了各种工程建设之中。水利工程施工测量是保证工程施工测量过程处于受控状态,并严格按设计图纸、修改通知、技术规范和合同等的具体要求，进行控制测量的作业。通过资料和图纸进行规划和设计，同时选定最为经济、合理的方案，再通过测量与各项工程的施工相配合，并确保设计意图的正确执行。为满足竣工后工程在管理、使用、维修乃至扩建时的需要，还需编绘竣工图。工程测量数据还可为确定水利工程的堤坝高度、设计水利工程中的各项水工建筑等提供依据。
(2)水利工程结构定型的依据即工程测量，工程测量决定了水利工程的设计和定位，可以利用工程测量来确定水利工程基础、诊断水利工程问题，并且是诊断水利工程质量的最重要手段，各种测量数据可尽早的发现水利工程存在的问题，其意义十分重大。施工测量准备工作是保证整个工程施工测量工作顺利进行的重要环节，包括施工图纸的审核，监理单位提供的平面坐标点和高程点的交接及校核，施工测量方案的编制与数据的整理等。测量在高程放样方面可为模板施工提供准确的基准点，能够保证模板施工的平整度以及混凝土施工提供标高控制线，以确保其在施工后和平整度。工程测量可以为工程施工管理提供可靠的资料以及技术支持，并可对水利工程项目混凝土施工中混凝土种类的使用、混凝土厚度等提供精确的数据。
2水电水利工程测量存在的问题
(1)在水利工程建设要达到水利工程项目建设质量不断提升的目标，就需要进行详细的工程测量，并将工程测量的数据予以应用，以消除那些不可预见的因素确保工程质量。水利工程的施工质量对区域性经济发展和居民的生命安全有重要的影响，在水利水电工程建设阶段需要明确各个控制要点,满足工程实际测量体系的具体要求。在水利水电工程开工建设前期的测量工作，必须按照建设单位的建设规模和具体要求,以及按照项目所在地的自然条件和预期目的进行规模设计。否则将会出现测量数据的误差，就有可能导致水利工程在施工过程中出现严重的质量问题，甚至是引发重大的安全事故造成严重的经济损失，同时对社会方面也会增加严重的负面舆情。
(2)主体结构的施工过程中，要重视工程测量对多方面数据确定的影响，要做好水利工程的轴线、坡面的平整度、 渠道 的中线、大型水利工程建筑物垂直度控制以及主体标高控制等项工作，以防止出现、变形、偏位、渗漏等常见病害的发生，造成对水利工程质量的严重伤害，从而使水利工程项目在日常运行过程的安全性能受到影响。还要作好水工建筑物的变形观测，杜绝由于水工建筑物沉降、位移所引起的安全质量事故发生，以确保水利工程安全的稳定性。工程测量对水利水电工程建设有一定的指导性意义，因此需要结合施工工程设计形式的要求，对不同的设计环节进行分析,适应水利水电工程的建设需求。
3工程测量在水电水利工程建设中的管理与应用
(1)工程测量不但广泛的应用于建筑、土地测量等领域，其在水利工程建设也占据着重要的位置。工程测量能够为水利工程建设提供各项数据，可能保证水利工程建设基础的质量，从而确保整个水利工程项目的质量。随着计算机技术的飞速发展以及“互联网+”时代的到来，出现了地面测量、数字化测绘和RS、GIS、3S、GPS等，先进技术设备和集成测绘新技术的深入应用，使水利水电工程测量的手段和方法进行着快速的更新换代，同时也在不断的开拓着服务领域。这些测量方法最大的特点就是可对数据进行修正，能够让测量对象的参数得到及时修正，提升测量数据的精准度和连续性。
(2)在结合实际对测量工作进行合理的安排，有效提升测量精度，推动水利水电工程建设、促进区域经济健康发展的同时，还应该注重加强包括测量技术水平提高、责任意提升等施工管理人员综合能力素养方面的培养，这样有助于在具体的工作中，采取切实有效的 措施 与方法，以确保工程测量的准确性。需对具体管理人员以及施工人员的工程测量意识进行巩固与加强，通过培训等对他们的质量意识和责任意识进行不断完善，使其在工作能够做到按部就班、不出纰漏，按照流程根据施工图纸进行放样，确定控制高程，以为后面的施工奠定基础，从而加强工程质量。
(3)现阶段对大坝水底地形的测量，主要还是技术人员根据卫星定位技术与多波束探测仪之间的紧密配合来进行的。近年来，我国水利水电工程测量研究投入增多，发展很快，进步很大，取得了显著成绩，在此基础之上我们还应注意，要加强管理人员以及施工人员的测量意识，要进一步提高对测量工作的重视度，从而达到各个环节工程测量水平的全面提升。随着测量数据传播与应用的多样化、网络化及社会化和测量数据采集与处理的实时化、自动化及数字化，还有测量数据管理的标准化、规格化与科学化，水利水电工程测量技术一定会有一个辉煌的未来。
4结束语
工程测量精准的观测成果，为水利水电工程质量和人民生命财产的安全提供了坚实的保障。水利工程的规划、设计和施工以及运行管理等各环节、各阶段都离不开测量工作。工程测量工作要不断的 总结 工作 经验 ，提升专业素质，引用、掌握先进测量仪器，以满足不同时期水利水电工程的不同需求。
参考文献：
[1]杨玉平,杨玉华.论工程测量在水利水电工程建设中的重要性[J].江西测绘,2014,(4):53-54+57.
[2]李添萍.浅析水利水电工程质量检测的重要作用[J].青海科技,2010,(4):136-138.
《 建筑工程测量施工放样方法及应用 》
摘要:随着我国经济发展水平的不断提高，建筑行业得到了显著发展，建筑工程测量作为建筑工程的重要组成，在整个建筑施工前期阶段发挥着重要作用，需要不断对工程测量施工放样技术进行改进与创新才能满足建筑项目需求。本文将对建筑工程测量施工的放样方法与应用进行分析，从而表现做好测量放样处理对工程的重要性。
关键词:建筑工程测量施工放样方法技术探讨
建筑工程开展过程中对尺寸与施工范围有着严格要求与控制，这就需要应用测量放样技术，工程测量存在于整个施工阶段，对施工质量与施工开展有重要意义，需要对放样精度与测量结果反复对比，增强测量放样的精度。鉴于测量施工结果是施工依据与参照，一旦放样测量出现误差，将会影响立模、打桩、钢筋混凝土施工方方面面，在施工位置上容易出现偏差，对施工方带来损失。
1建筑工程测量施工放样概述
1.1内涵
施工放样就是按照设计图标注的内容实地定标的过程。此过程需要使用到全站仪、测量仪器等设备，需要明确设计图纸上平面位置与高程，使用测量仪将实地位置标记出来，按照建筑物间几何关系将距离与特征确定出来，得到距离、高程、角度等数据，再结合控制点位置，在实际建筑中将建筑物特征点标定出来。
1.2施工放样的主要方式
(1)平面放样。
施工放样分为平面位置放样与高程放样两种。平面位置放样较为常见的方法有直角坐标法、方向线交法以及交汇法，每一种方法基本操作方法都需要按照长度与角度进行;极坐标法则是使用数学极坐标原理将极轴确定为连线轴，将其中的某一极点作为放样控制坐标，将极点距离与放样极点连线方向到极点的夹角计算出来，将其作为放样参考[1]。通常，放样点距离控制点很近，需要极坐标与其保持120米距离，这样在测量时将更加方便，角度测量可以使用经纬仪或者测距仪，在使用电子测距仪时需要将控制点的距离延长，这样才能使放样作业更加方便、灵活;直角坐标法主要就是保持坐标轴的平行控制线，先沿横坐标放样，再沿控制线方向放样，只需将直角测设出来便可。
(2)高程放样。
几何水准测量法应用时需要先控制高程点，将控制点精度引入到施工范围内，使用方便固定与保存的方法，在水准点的保密上可以使用一次仪器完成高程放样。常规测量方法为:放样点附近到控制点存在高差，此时，需要使用较长钢尺对高程测设。具体施工中需要使用木桩将放样高程固定下来，使用红线对木桩侧面标记，需要结合具体情况注记高程。三角高程测量法:对水平距离与天顶距两点进行观测，将两点的高差计算出来，这种观测方法虽然简单，但受条件限制需对大地控制点高程测量。基本原理为:将地面两点设为a、b，站在a点观测b点标高，将竖向角度设为α1.3，两点水平距离为S0，a点仪器高设为i1，i2作为标高，此时a、b两点间高差表示为:S0tgα1.3+i1-i2=h1.3，假设地球表面是一个平面结构，能利用上述公式将直线条件计算出来，大地测量时，还需要对地球弯曲与大气垂直折光度充分考虑[2]。为将三角高程测量精度提高，可以使用对向观测法，将两点高差推导出来。
1.3建筑工程总定位放样方法
可以使用经纬仪将放样方向确定下来，再使用钢尺将测量距离，对地势较平坦的地区需要将定向设置在平缓点位置，再使用测距仪完成测量。曲线定位放线也是常用手段，分为直线、圆曲线等，先将圆曲线桩坐标设计出来，再对坐标加密处理，利用公式进一步对坐标测算。
2放样中注意的问题
放样工作中，有很多内容需要注意:首先，在主轴点放样中，可以使用三点交会法、三边测距法，不能仅使用两点测角定点法，需要选择至少三个方向，将校核点设定为第三点。如果使用测角定点，则要在观测时从四个方向出发，丈量好轮廓距离，不管使用哪种放样法，都需要与理论值对比，防止出现误差。在使用光电测距法放样定点式，现场至少选择一个放样点，丈量设计间距时，能够使校核作用增强。如果通过规则图放样使，则首先要考虑的是放样点间的几何关系，并反复检查几何关系，使用方向法放样时，在使用仪器时可以确定至少两个方向，对方位观察看是否合格，如果精度过低或者存在倾斜，要使用天顶距观测法，防止出现校核偏差。
3放样过程中的现场平差
现场平差就是指在现场放样，现场测量存在偏差消除时可以使用现场平差法。比如，在测放某一个方向时，需要先定点倒镜与正镜，最终将两个方向中点方向值确定下来。在建筑施工中，对测量放样精度有较高要求，分为严密性与松散性要求，从建筑物角度看，严密性与构件存在相关性，如果放样存在的误差较大，将使建筑质量降低。而建筑各部分间的联系则能体现松弛关系，这种情况下需要对建筑各部分有深入了解，将三维数据规定确定下来，也可以结合施工具体情况将放样影响度降低[3]。要想更深刻了解放样精度特征，需要使放样保持严密性，多对严密性进行考虑。如果针对松散构件，则要将误差分散开，确保总体工程质量不会受到影响。与现场平差不同的是，不是将误差全部消除，而是将其放样到质量相关的地方，对其进行吸纳。如果是精密性较高的建筑部位，则要从控制主轴线上实施放样工作，不用考虑控制网精度设计，在完成对主轴线测设后，就可以将建筑部位设定为主轴线基础，将主轴为基准才能确保建筑具备严密性，减少测设带来的精度误差，保证测设的严密性。在具体施工中，还能在主轴基础上将误差分散到建筑各个部分，防止误差过于集中。
4防范误差的对策
受多种因素的影响，测量经常出现误差，极大影响到了建筑施工的顺利开展，人员组成、操作以及施工管理都是重要的影响因素，必须切实做好这些内容的管理与防范才能减少误差。要想将测量放样误差减少，首先就要做好测量准备工作，反复校核设计图纸中的数据，并核实总平面数据与坐标，将基础图与平面图轴线位置确定下来，对符号与标高尺寸进行检查，确保各项数据、参数的准确，对总平面布设位置与分段尺寸进行设定，使分段长度与各段长度一致。其次，还要在人员组织分配上尽量选择技术精湛、有高度责任心的施工人员，将这些人员分为5组。在具体测量中，需要准备好测量仪器与工具，并调整好仪器的温度，增强仪器使用的效率与准确性。及时将测量结果记录下来，确保测量的数据能够更加真实、准确，并能在核对中及时发现问题、解决问题，必须经过两个人反复核对以后才能将最终结果确定下来，使用加减相消法能够及时发现错误。针对问题采取科学、有效的定位复测措施，完成定位以后，复测建筑平面几何尺寸与角度坐标，对建筑物图纸设计与标高是否相符进行核对，对建筑方向准确性进行检查，发现存在的问题。质量监督机构要定期对放样操作进行监督，将质量管理检查机构建设起来，采取自检、互检以及复检方法使放样精度得到保证。
5结束语
建筑工程测量施工是一个复杂且漫长的过程，是建筑施工中必不可少的组成，一个环节出现误差或者遗漏就会对整个施工质量造成影响，为施工单位带来损失。为此，加强放样管理，强化放样操作，做好校核平差工作显得非常重要。这有这样，才能将测量误差消除，确保建筑工程质量与测量精度。
参考文献
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[3]郝安华，贾涛.试论市政道路工程测量放样控制工作的要点与对策[J].商品与质量•建筑与发展，2014(5):
《 地铁工程测量技术及应用 》
摘要：在地铁工程项目中，地铁测绘工作及测量技术是项目建设的基础工作，它不仅贯穿于整个地铁工程建设始终，还对地铁工程质量产生重要影响。本文结合地铁测绘工作的实践经验，分析了常见的地铁工程测量技术，就具体的实践应用进行了分析探讨，以期对相关的地铁工程测绘工作有所启示作用。
关键词：地铁测绘;测量技术;地铁工程
伴随我国经济建设的蓬勃发展，各地城市交通建设也面临着全新的发展局面，作为城市交通的最基础建设之一，地铁工程与百姓生活密切相关，其工程质量自然也备受社会关注。地铁测绘工作是地铁工程的一项重要环节，它贯穿于整个地铁工程，从地铁工程开始筹划直到工程的后续运营，几乎都离不开测绘工作的支持。因此作为工程施工单位，需重视地铁工程测量技术的应用，保证测量的准确性，提高工程建设水平。本文结合具体工程实例，对上述问题进行探析，具有一定的参考价值。
1.地铁工程概述
为方便本次研究分析，本文选取了某地铁工程的具体实践建设作为研究参考对象。工程为某城市的地铁线路，是南北方向的主干线，线路全长约21.9km，其中地下线长约13.5km，地上线长约8.4km，该项工程是解决主城南北客运主流向出行需求的南北主轴线。结合本次地铁工程概述及以往的施工经验，总结本次地铁工程测绘工作和测量技术工作具有以下特点。首先，本次地铁工程项目属于城市地铁线路主干线，对城市交通影响较大;而且地铁项目投资大，工程建设周期长，因此地铁测绘工作要贯穿于整个项目始终，从地铁工程开始筹划直到工程的后续运营，都需要测量技术支持。其次，地铁工程界限规定严格，施工过程中存在的误差都必须受到严格控制，测量技术必须有精确性和可靠性的保障。最后，地铁测量工作必须抓好每一个细节，要通过测量技术的管理提高项目管理质量，对于施工过程中一些关键环节如铺轨基标测量、隧道施工方面测量等，都要做好严格把控，从整体上提高测量技术水平，为地铁工程打下良好的基础。
2.地铁工程测量技术分析
地铁测绘工作贯穿于整个地铁工程建设项目始终，具体包括工程勘测阶段、地铁施工图设计阶段、地铁施工测量阶段、地铁的运营期等几个方面。本文主要从施工阶段对地铁工程测量技术的应用进行分析，具体如下。
2.1测量机器人的应用
测量机器人是本次地铁工程施工阶段的主要测量技术，其具体实质上属于一种智能型电子全站仪，它能够代替人工来进行一系列的测量工作，如自动搜索、跟踪、识别，此外它还能精确照准目标并获取角度、距离、三维坐标以及影像等信息，在实际工程中取得了良好的测量效果。该项技术的测量优势在于测量精度高，智能自动化，自动照准，锁定跟踪，遥控测量及自动调焦等。本次工程测量实例中应用了测量机器人，对于本次地铁工程测量的可靠性和效率都有明显提升，测量精度度高，测量与绘制工作可以一体化进行。在实际工程中发现，测量机器人有着良好的对数据实时分析处理能力，这对于提高本次工程数据处理能力，提升测量精度发挥了重要作用。此外，电子全站仪的应用实现了集成化管理，可以有效确保数据的共享交换，施工放样的质量和效率都大幅提升，安装误差控制在一个很小的范围内。
2.2定向测量
传统的竖井定向测量手段均采用全站仪、垂准仪和陀螺经纬仪联合的方式，而在本次工程的具体实例中，应用了定向测量系统，在隧道盾构的情况下，利用自动化引导系统进行隧道开挖，而且定向测量能够实现实时显示，对于隧道轴线的点偏移值能够及时发现并处理，保证了隧道开挖的可靠性，提高了隧道开挖的精度程度，对于工程中所存在的误差值也能控制在理想的范围内。此外，在本次工程的地下顶管施工过程中，考虑到传统的施工手段技术(即人工测量)费时费力，施工效益低下，因此在本次实际施工中采用了顶管自动引导测量系统，由计算机远程控制测量机器人来自动完成作业，取得了非常理想的施工效果。
2.3断面测量
在本次工程的断面测量上，施工单位综合采取了断面测量系统，该系统的具体内容包括了全站仪、数据采集器、计算机和觇牌等等。在隧道施工中的各个环节上，该断面测量系统取得了良好的实践效果，放样、测量、检测和计算等诸多环节上都没有出现问题。在隧道的初砌和开挖工作中，测量准确性得到了保证，同时测量效率提升，节约了大量的人力物力。本次施工发现，利用断面测量来保证隧道施工的测量工作，一方面可以大大提高施工进度，测量速度有保障;另一方面，在同等的施工时间内，测量精度可以控制在理想范围内，一般精度范围可控制在毫米，测量精准度大大提升。此外在本次施工工程中，还利用到了无反射和全自动棱镜三维断面测量，一方面保证了测量数据采集的高效性，另一方面由于实现了多断面共同测量，且操作简便高效，可靠性强，因此又进一步提高了测量效率。
2.4无棱镜测量的应用
在本次的地铁工程施工中，还涉及到了无棱镜测量机器人的具体应用。该项技术通过辐射测量极坐标的方式，准确并高效地完成了一系列的工测量工作，具体包括了隧道掘进放样、断面测量、围岩净空位移量测等等，测量精确度高，测量效率好。该项测量技术进行了有针对性的创新，在工程中利用计算机自动处理，有效减少了工程成本，测量起来也十分方便。该项测量技术的一个典型特点是把设计图中的地铁相应物体的位置及大小都放到实地中，这种趋近于真实的参考参照，大大提高了本次工程的放样精确程度。此外，施工基坑监测系统能够实现对数据的及时分析管理，对于地铁基坑监测项目也具有非常高的可行性。
2.5地铁施工铺设阶段
在地铁施工铺设阶段，本次施工也采用了测量机器人。该项技术的主要原理是应用到了无线传输技术，通过它将测量数据持续传输到机载计算机，然后再利用计算机实现对地铁铺设的精确控制。通过该项技术在本次工程施工中的应用，施工铺设的安全性与质量都得到了有效保障。同时在铺设精度得到有效控制的前提下，铺设成本大大降低，工程经济效益得到了有效保证。此外在施工路面扫描系统中，测量机器人也有很高的应用价值，可将监测目标分为圆棱镜，无棱镜和反射贴片三种。
2.6竣工测量阶段
在本次项目的地铁工程竣工阶段，也需要进行大量的数据测量，这些测量的数据将作为竣工验收的参考，并做相应好存档工作。这些具体的测量内容包括了地铁结构的平面位置、埋深、线路等诸多方面。通过测量机器人的应用，可以实现对相关建筑物(包括附属结构)的尺寸测量、线路及高程测量等，提升了轨道测量精度，保障了地铁工程测量放样的顺利实现。
总结
综上所述，地铁测绘工作是一项系统且复杂的内容，它贯穿于整个工程始终，并对工程质量提供了强有力的保障。在当前各地城市交通建设不断发展的新时期，地铁工程自然占据了十分重要的位置，相关单位需要在保证工程质量的前提下，加强工程测量管理工作，强化对地铁工程测量技术的研究，保证测量各个环节的质量与水平，确保工程顺利开展并取得良好的综合效益，推动我国地铁交通事业的发展迈向一个新高度。
参考文献：
[1]张铁斌.地铁工程测量技术及应用分析[J].科技展望,2015,09:39.
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定向井钻井技术被应用到石油钻井中是在19世纪中后期，我整理了定向井钻井技术论文，有兴趣的亲可以来阅读一下! 定向井钻井技术论文篇一 浅析定向井钻井轨迹控制技术 [摘 要]定向井钻井中的关键技术是井眼轨迹控制技术，本文在分析定向井井眼轨迹剖面优化设计技术的基础上，对钻井中的井眼轨迹控制技术进行了探究。 [关键词]定向井;井眼轨迹;关键技术 中图分类号：TG998 文献标识码：A 文章编号：1009-914X(2015)08-0056-01 随着我国油气资源勘探开发力度的不断加大，对于地面遮挡物无法正常钻井开采、地质情况复杂存在断层等构造遮挡和钻井发生事故需要侧钻等复杂油气藏的勘探开发日益重视，而这些油气藏一般需要采用定向井钻井技术进行开发，从而增加油气储层裸露面积、提高油气采收率、降低钻井成本。但是，定向井钻井的井眼轨迹控制难度较大，需要对井眼轨迹进行优化设计，并通过在直井段、造斜段和稳斜井段采用不同的钻井轨迹控制技术进行控制，才能有效保证定向井的井眼轨迹，而对这些技术措施进行探究，成为提高定向井钻井水平的关键。 一、科学进行定向井井眼轨迹和轨道设计 1、定向井井眼轨迹的优化设计技术 井眼轨迹的剖面设计是定向井钻井施工的基础，只有不断优化完善井眼轨迹设计，保证井眼轨迹设计的科学性、合理性，才能确保定向井钻井实现预期目标。在定向井井眼轨迹剖面优化设计中，要坚持一定的原则：要以实现定向井钻井地质目标为原则，定向井钻井的地质目标很多，包括穿越多个含油地层提高勘探开发效果、避开地层中的断层等地质构造从而实现对地下剩余油气储层的有效开采、实现油井井眼轨迹在油气储层目的层的大范围延伸以增加油气藏的裸露面积等，同时，因为钻井或油气开采中发生事故导致无法正常开采的油井，可以通过定向井实现对油气储层的侧钻来达到开采目的，存在地面障碍物无法进行正常钻井的区域也可以通过定向井来实现钻井开采的目的，为了节约钻井成本，还可以通过丛式平台定向井开发的方式来节省井场占地面积;要以高校、优质、安全钻井施工作为现场施工目的，在进行定向井井眼轨迹剖面设计时，结合所处区域的地质特征进行设计，选择在地层稳定、松软度适中的位置进行造斜，造斜点要尽量避开容易塌陷、缩径或漏失以及压力异常的地层层位进行，要将造斜段的井斜角控制在15°-45°之间，因为过大的井斜角会增加施工难度且易引发钻井事故，而过小的井斜角会造成钻井方位的不稳定性，增加调整次数，还有就是在造斜率的选择上，要综合考虑油井所处地层的地质状况和钻井工具的实际造斜能力，在满足定向井钻井目标的前提下尽量减小造斜率并缩短造斜段的长度，实现快速钻井的目的;要尽量满足后期采油和完井工艺实施的要求，在满足定向井钻井要求的前提下，尽量减小井眼的曲率，方便后期抽油杆和油层套管下井，同时减小二者之间的偏磨，方便后期改造安全采油泵等井下作业施工。 2、定向井钻井的轨道设计 根据定钻井的目的和用途不同，可以将定向井分为常规定向井、丛式井、大位移井等几种类型进行设计，常规定向井一般水平位移不超过1km、垂直深度不超过3km，丛式井可减小井场面积，大位移定向井的轨道一般采用悬链曲线轨道，在井眼轨迹上采用高稳斜角和低造斜率。我国定向井井眼剖面轨迹主要有“直―增―稳”三段制剖面、“直―增―稳―降”四段制剖面和“直―增―稳―降―直”五段制剖面三种类型，在具体设计时根据所在地层地质特征不同进行优化设计。三种井眼轨迹各有优缺点：三段制井眼轨迹造斜段短，设计和施工操作比较方便，在没有其他特殊要求时可以采用三段制轨迹剖面;四段制井眼轨迹剖面起钻操作时容易捋出键槽加大下钻的摩擦力，容易造成卡钻事故，且容易形成岩屑床，一般不会采用，只在特殊情况下使用;五段制井眼轨迹剖面在目的油气储层中处于垂直状态，有利于采油泵安全下入，且便于后期采油工艺的实现。 二、三段制定向井轨迹剖面钻井控制技术 基于三种不同类型轨迹剖面的优缺点，在现实中多应用三段制和五段制井眼轨迹剖面进行定向井钻井设计，而三段制井眼轨迹剖面最为常用，下面就对三段制定向井井眼轨迹钻井控制技术进行研究。 1、直井段的井眼轨迹控制技术 直井段的井眼轨迹控制技术主要是防斜打直，这是定向井轨迹控制的基础，因为地质、工程因素和井眼扩大等原因，直井段钻井中会发生井斜，地质因素无法控制，可通过在施工和井眼扩大两方面采取技术措施进行直井段钻井的轨迹控制，关键要选择满眼钻具和钟摆钻具组合进行直井段钻井，前者可以在钻井中防止倾斜，将扶正器与井壁尽量靠近，就可以有效防止井斜问题出现;钟摆钻具的工作原理是超过一定角度后会产生回复力，具有纠正井斜问题的作用，但要保证钻压适量，因为钻压过大会使钟摆力减小而增斜力增大，妨碍纠斜效果。 2、造斜段的井眼轨迹控制技术 在定向井钻井中，造斜段钻井是关键部位，造斜就是从设计好的造斜点开始，使钻头偏离井口铅垂线而进行倾斜钻进的过程，关键是要让钻头偏离铅垂线开始造斜钻进。要根据设计好的井眼轨迹，综合井斜角、方位偏差来计算造斜率，以此指导造斜钻井施工，通过增加钻铤等措施，调整滑动钻进和复合钻进的比例，从而使钻头按照设计的井眼轨迹进行钻进，指导造斜段完成。 3、稳斜段的井眼轨迹控制技术 造斜段完成后，需要进行稳斜段的钻井施工，在稳斜段的钻进中，要选用无线随钻测井仪器对钻头的工作进程进行动态跟踪，实时监测钻头的实际井斜角、方位角偏离情况并与设计值进行对比，确保钻头中靶。在没有无线随钻测井仪器的情况下，需要通过稳斜钻具组合进行钻井，并应用单、多点测斜仪进行定点测斜，从而保证井眼中靶，提高钻井质量。 三、结论 综上所述，定向井是开采复杂油气藏的有效手段，可以对常规油井无法开采的油气藏进行开采，但要顺利实现定向井钻井，需要根据地质特征等设计井眼轨迹剖面、选择合适的轨道类型，并对不同井段采取对应的井眼轨迹控制技术，确保按设计的井眼轨迹钻进，提高油气资源开采效果。 参考文献 [1] 王辉云.定向井录井技术难点浅析[J].科技情报开发与经济，2009(10). [2] 鲁港，王刚，邢玉德，孙忠国，张芳芳.定向井钻井空间圆弧轨道计算的两个问题[J].石油地质与工程，2006(06). [3] 王学俭.浅层定向井连续控制钻井技术[J].石油钻探技术，2004(05). [4] 崔剑英，贺昌华.定向井信息查询系统的开发[J].数字化工，2005(07). 定向井钻井技术论文篇二 寿阳区块煤层气定向井钻井技术浅谈 摘要：本文介绍了寿阳煤层气的开发现状和煤层气特征，分析了定向井钻井技术在施工过程中的应用，对今后在寿阳区块内施工的定向井有一定的指导作用。 关键词：寿阳区块;定向井;造斜段;稳斜段 Abstract: This paper introduces the development status and characteristics of Shouyang coal-bed methane coal-bed gas, analyzes the application of directional drilling technology in the construction process, has the certain instruction function to the construction of directional well in Shouyang block. Keywords: Shouyang block; directional well; oblique section; steady inclined section 中图分类号：P634.5 1.概况 寿阳区块位于山西省中部，沁水盆地的北端，沁水盆地是我国大型含煤盆地之一，蕴藏着丰富的煤层气资源，根据远东能源(百慕大)有限公司前期在沁水盆地南部施工的参数井和定向生产井所获得的相关资料，显示该区具有良好的开发前景。 1.1寿阳区块勘探开发历史和现状 1995年由联合国开发计划署(UNDP)利用全球环境基金资助、煤科总院西安分院承担的《中国煤层气资源开发》项目，《阳泉矿区煤层气资源评价》专题科研报告，对阳泉矿区(包括生产区、平昔区和寿阳区)煤层气资源开发进行了评价和研究，其中重点对寿阳区的煤层气资源开发进行了评价和研究。 中国煤田地质总局于1996～1997年在韩庄井田施工了一批煤层气勘探参数井，获得了该区有关的煤储层参数，并对HG6井的主要煤层进行了压裂改造和排采试验，取得了该井合层排采的一整套数据。中联公司1997～1998年在寿阳区块施工了4口煤层气生产井，其中1口探井，3口生产试验井，获得该区宝贵的煤储层参数和生产数据。1998年完成了四条二维地震勘探线，共计167km，获得了丰富的地质成果。2005年远东公司在该区施工了3口羽状水平井，其中2口在煤层段进尺超过3000m，3口井均在生产。 2007年远东能源(百慕大)有限公司根据取得的初步成果资料研究、分析后，认为该区15#煤层十分稳定，储层参数比较有利，是煤层气开发的有利区块，决定在寿阳县南燕竹镇共计部署一批定向井及参数井，以获取该地区15#煤层的埋深、厚度等储层参数，进一步扩大勘探范围，并逐步形成区域生产井网，争取短期内该区煤层气地面开发进入大规模商业化运营。 1.2寿阳区块地质背景 沁水盆地北端位于北东向新华夏系第三隆起太行山隆以西，汾河地堑东侧，阳曲——盂县纬向构造带南翼。总体形态呈现走向东西、向南倾斜的单斜构造。区内构造简单，地层平缓，倾角一般在10°左右。燕山运动和喜马拉雅运动期间，由于较大规模的岩浆侵入活动，大地热流背景值升高，本区石炭二叠纪煤层在原来深成变质作用的基础上，又叠加了区域岩浆热变质作用，致使煤化作用大大加深，形成了本区高变质的瘦煤、贫煤以及少量无烟煤。 本区所钻遇的地层为：第四系(Q)，三叠系下统刘家沟组(T1l)，二叠系上统石千峰组(P2sh)，二叠系上统上石盒子组(P2x)，二叠系下统下石盒子组(P1x)，二叠系下统山西组(P1s)，石炭系上统太原组(C3t)。 1.3寿阳区块煤储层特征 主要含煤地层为上石炭统太原组及下二叠统山西组，含煤10余层，其中3#、9#、15#煤为主力煤层。 3#煤层：俗称七尺煤，全区煤层厚0～3.78m，煤层较稳定，寿阳矿区西部和阳泉三矿矿区煤层较厚，其他地区煤层变薄，甚至尖灭。结构简单，有时含一层夹矸，顶底板为泥岩，砂质泥岩、粉砂岩，局部为炭质泥岩和细砂岩。 9#煤层：全区煤层厚不一，煤层较稳定。结构简单，顶底板为泥岩，砂质泥岩、粉砂岩，局部为炭质泥岩和细砂岩。 15#煤层：煤层厚0.27～6.48m，是寿阳区块内煤层气开发的主力煤层。15#煤含1～3层夹矸，结构中等，顶底板K2灰岩，底板为泥岩、砂质泥岩，局部为炭质泥岩和细砂岩。 沁水盆地北端煤储层厚度大，埋深适中;煤的热化程度较高，己进入生气高峰，煤层顶底板封闭性能好，含气量高;煤储层裂隙较发育，孔隙以小孔和微孔为主，渗透性较好;煤的吸附性能强，但含气饱和度偏低。 2.设备设备选择 2.1钻机选择 寿阳区块定向生产井井深一般在在1000m以内，水平段不超过500m，根据我井队现有设备的情况，选择了TSJ-2000、GZ-2000钻机。该钻机提升、回转能力均能满足煤层气定向生产井施工的需要。 2.2设备配置 水泵：TBW-850(直井段)、3NB-1000、F-500;排量0～42L/s，压力5～32MPa。 动力：PZ12V-190、PZ8V-190、12V135;功率120～800HP。 钻塔：27.5m/A型塔(750KN)。 钻具：Φ127mm钻杆，Φ203钻铤，Φ178钻铤+Φ159钻铤。 2.3定向钻具 Φ172(1.5°)螺杆、Φ165(1.5°)螺杆 Φ172MWD定向短节、Φ165MWD定向短节 Φ165mm、Φ159mm短钻挺 Φ214mm扶正器、Φ48MWD Φ165mm无磁钻铤、Φ172无磁钻挺 3钻井工艺 3.1井身结构 井身结构在钻井工程中处于最基础的地位，体现了钻井的目的，也是决定该目的能否顺利实现的重要因素之一。井身结构设计以钻井目的为目标，以现实的钻井工程和地质等条件为依据，使目标和过程统一起来。 一开采用Φ311mm钻头钻至稳定基岩，且水文显示正常，下入Φ244.5mm表层套管，固井并候凝48小时。 二开采用Φ215.9mm钻头钻至完井，达到钻井目的后，下入Φ139.7mm生产套管并固井。 3.2钻头选用 二开选择造适岩的HJ537G钻头。 3.3动力钻具选择 为了适应软及中软地层，选择了中转速中扭矩马达。 3.4钻井液的选择 煤层气井施工时，煤储层保护是关键。在煤层段钻井中，主要采用清水钻进，严格控制钻井液中的固相含量、比重，井内岩粉较多时，可换用高粘无污染钻井液排出岩粉，既能保证孔内安全，又防止了储层污染。 4.定向钻具组合及钻进处理措施 定向井施工中主要分直井段、造斜段、稳斜段，要针对不同地层、不同井深、位移有效地选择好三个井段的钻具组合。实现设计的井身规迹是施工的关键。 4.1直井段钻井技术 直井段的防斜是定向井施工的重要保证，一般要求井斜100m内小于1°。直井段的钻具组合是关系到定向井下部定向造斜段的难易程度。 (1)钻具组合：一开采用塔式钻具组合：Φ311钻头+Φ203钻铤+Φ178钻铤+Φ159钻铤+Φ127钻杆。 二开：Φ215.9钻头 +Φ178钻铤+Φ159钻铤+Φ127钻杆。 (2)钻进参数： 钻压 10～80 kN排量 12 L/s 泵压 0.5～2MPa 钻井液性能： 密度 1.02～1.10g/cm3粘度 21 s (3)见基岩时要轻压慢转，防止井斜。 (4)直井段换径时要吊打，换定向钻具前测井斜。 4.2造斜段钻井技术 造斜段下钻到底后，EMWD仪器无干扰开始定向钻进;施工采用1.5°单弯螺杆，测得实际造斜率为9°/30m，定向过程中采用滑动钻进与复合钻进交替作业，确保狗腿度满足要求。 (1)钻具组合Φ215.9钻头+Φ172(1.5°)螺杆+Φ172MWD定向短节+Φ172无磁*1根+Φ178钻铤*2根+411*4A10+Φ159钻铤*9根+Φ127钻杆 (2)钻进参数：钻压 40～80 kN排量 20～24 L/s 泵压 2～4MPa 钻井液性能：密度 1.02～1.05g/cm3粘度 16 s (3)要调整好钻井液性能，采用三级固控设备控控制固相含量不超标。 (4)及时测量井斜、方位，发现与设计不符，应马上采取措施。 (5)做好泥浆的性能维护，提高防塌性能和携带岩屑的能力，清洁井眼。 4.3稳斜段钻井技术 稳斜段钻具组合在本区可采用以下三种方法，也可以交替作业，确保井斜方位满足要求，三班各钻井参数要保持一致辞，并保证井下安全。 (1)采用螺杆复合稳斜钻进 钻具组合：Φ215.9钻头+Φ172(1.5°)螺杆+Φ172MWD定向短节+Φ172无磁*1根+Φ178钻铤*2根+411*4A10+Φ159钻铤*9根+Φ127钻杆 钻进参数：钻压 40～80 kN排量 20～24 L/s 泵压 3～5 MPa 钻井液性能：密度 1.02～1.05g/cm3粘度 17s (2)采用近钻头扶正器稳斜钻进。 钻具组合：Φ215.9钻头+Φ214扶正器+Φ172MWD定向短节+Φ172无磁*1根+411*4A10+Φ159钻铤*9根+Φ127钻杆 钻进参数：钻压 40～80 kN排量 20～24 L/s 泵压 2～4 MPa 钻井液性能：密度 1.02～1.05g/cm3粘度 17s (3)采用光钻铤钻进。 钻具组合：Φ215.9钻头+Φ172MWD定向短节+Φ172无磁*1根+411*4A10+Φ159钻铤*9根+Φ127钻杆 钻进参数：钻压 80～120 kN排量 20～24 L/s 泵压 2～4 MPa 钻井液性能：密度 1.02～1.05g/cm3粘度 16 s 5.经验与建议 通过对本区FCC-HZ-23D、FCC-HZ-33D、FCC-HZ-11D、FCC-HZ-47D、FCC-HZ-70D井的施工，取得了以下经验： (1)及时测斜、准确计算、跟踪作图是保证井身轨迹的关键。使用MWD能准确掌握井身轨迹的变化情况，使轨迹得到有效的控制。 (2)在钻井过程中，随时观察扭矩、泵压的变化，发现问题及时分析与解决。 (3)勤测泥浆中固相含量的变化，确保固相含量不超标，从而影响螺杆的使用。有条件的话可以上三级固控设备。 (4)采取“转动+滑动”的复合钻进方式，利用无线随钻实时监测，能有效的确保井眼轨迹质量，使施工安全、快速进行;在稳斜过程中采用“转动+滑动”的复合钻进方式，有效降低摩阻和扭矩，降低施工风险。 (5)在定向造斜过程中使实际井斜略超前设计井斜，提前结束造斜段，使实钻稳斜段井斜略小于设计稳斜段井斜，在复合钻中使井斜微增至设计轨迹要求，达到快速、安全目的。参考文献 [1]王明寿.2006.寿阳区块煤层气勘探开发现状、地质特征及前景分析.北京：地质出版社 [2]大港油田.1999.钻井工程技术.北京：石油工业出版社 看了“定向井钻井技术论文”的人还看： 1. 地质钻探技术论文(2) 2. 地质录井方法与技术探讨论文 3. 采油技术发展展望科技论文 4. 超声波检测技术论文 5. 工程定额原理的应用论文
深水石油钻井技术现状及发展趋势*摘要:随着世界深水油气资源不断发现,近几年来深水钻探工作量越来越大。随着水深的增加和复杂的海况环境条件,对钻井工程提出了更高的挑战,钻井技术的难度越来越大。从目前国内外深水钻井实践出发,对深水的钻井设备、定位系统、井身结构设计、双梯度钻井技术、喷射下导管技术、动态压井钻井技术、随钻环空压力监测、钻井液和固井工艺技术和钻井隔水管及防喷器系统等关键技术进行了阐述,对深水的钻井设计和施工进一步向深水钻井领域发展具有重要导向作用。关键词:深水钻井;钻井设备;关键技术全世界未发现的海上油气储量有90%潜伏在水深超过1000 m以下的地层,所以深水钻井技术水平关系着深海油气勘探开发的步伐。对于海洋深水钻井工程而言,钻井环境条件随水深的增加变得更加复杂,容易出现常规的钻井工程难以克服的技术难题,因此深水钻井技术的发展是影响未来石油发展的重要因素。1国内外深水油气勘探形势全球海洋油气资源丰富。据估计,海洋石油资源量约占全球石油资源总量的34%,累计获探明储量约400×108,t探明率30%左右,尚处于勘探早期阶段。据美国地质调查局(USGS)评估,世界(不含美国)海洋待发现石油资源量(含凝析油)548×108,t待发现天然气资源量7815×1012m3,分别占世界待发现资源量的47%和46%。因此,全球海洋油气资源潜力巨大,勘探前景良好,为今后世界油气勘探开发的重要领域。随着海洋钻探和开发工程技术的不断进步,深水的概念和范围不断扩大。目前,大于500 m为深水,大于1500 m则为超深水。据估计,世界海上44%的油气资源位于300 m以下的水域,其中,墨西哥湾深水油气资源量高达(400~500)×108桶油当量,约占墨西哥湾大陆架油气资源量的40%以上,而巴西东部海域深水油气比例高达90%左右。20世纪90年代以来,由于发现油气田储量大,产量高,深水油气倍受跨国石油公司青睐,发展迅速。据估计,近年来,深水油气勘探开发投资年均增长30. 4%, 2004年增加到220亿美元。1999年作业水深已达2000 m, 2002年达3000 m。90年代以来,全球获近百个深水油气发现,其中亿吨级储量规模的超过30%。2000年,深水油气储量占海洋油气储量的12. 3%,比10年前增长约8%。2004年,全球海洋油气勘探获20个重大深水发现(储量大于110×108桶)。1998-2002年有68个深水项目,约15×108t油当量投产; 2003-2005年则增至144个深水项目,约4216×108t油当量投产, 2004年深水石油产量210×108,t约占世界石油产量的5%。2目前深水油气开发模式深水油气开发设施与浅水油气开发设施不同,其结构大多从固定式转换成浮式,因此开发方式和方法也发生了变化。国外深水油气开发中常用的工程设施有张力腿(TLP)平台、半潜式(SEMIOFPS)平台、深吃水立柱式(SPAR)平台、浮式生产储油装置(FPSO)以及它们的组合。3深水钻井关键技术3.1深水钻井设备适用于深水钻井的主要是半潜式钻井平台和钻井船2种浮式钻井装置。3.1. 1深水钻井船钻井船是移动式钻井装置中机动性最好的一种。其移动灵活,停泊简单,适用水深范围大,特别适于深海水域的钻井作业。钻井船主要由船体和定位设备2部分组成。船体用于安装钻井和航行动力设备,并为工作人员提供工作和生活场所。在钻井船上设有升沉补偿装置、减摇设备、自动动力定位系统等多种措施来保持船体定位。自动动力定位是目前较先进的一种保持船位的方法,可直接采用推进器及时调整船位。全球现有38艘钻井船,其中额定作业水深超过500 m的深水钻井船有33艘,占总数的87%。在这33艘深水钻井船中,有26艘正在钻井,有5艘正在升级改造。在现有的深水钻井船中, 20世纪70年代建造的有10艘, 80年代和90年代建造的各有7艘,其余9艘是2000-2001年建造的。其中2000年建成的钻井船最多,有8艘;其次是1999年,有4艘。目前在建的7艘钻井船中,均是为3000多米水深建造的, 2007年将建成1艘, 2008年和2009年将各建成3艘。钻井船主要活跃在巴西海域、美国墨西哥湾和西非海域。2006年7月初,正在钻井的26艘深水钻井船分布在8个国家。其中巴西8艘,占1/3;其次是美国,有6艘;安哥拉、印度和尼日利亚分别有4艘、3艘和2艘;中国、马来西亚和挪威各1艘。3.1. 2半潜式钻井平台半潜式钻井平台上部为工作甲板,下部为2个下船体,用支撑立柱连接。工作时下船体潜入水中,甲板处于水上安全高度,水线面积小,波浪影响小,稳定性好、支持力强、工作水深大,新发展的动力定位技术用于半潜式平台后,到本世纪初,工作水深可达3000 m,同时勘探深度也相应提高到9000~12 000 m。据Rigzone网站截至2006年7月初的统计,全球现有165座半潜式钻井平台,其中额定作业水深超过500 m的深水半潜式钻井平台有103座,占总数的62%。在这103座深水半潜式钻井平台中,有89座正在钻井,有11座正在升级改造。其中31座是20世纪70年代建造的,最长的已经服役30多年; 40座是20世纪80年代建造的; 13座是90年代建造的; 19座是2000 -2005年建造的。此外,还有24座深水半潜式钻井平台正在建造。深水半潜式钻井平台主要活跃在美国墨西哥湾、巴西、北海、西非、澳大利亚和墨西哥海域。2006年7月初,处于钻井中的89座深水半潜式钻井平台分布在18个国家,其中美国最多, 24座,占总数的27%;巴西17座,挪威10座,英国6座,澳大利亚、墨西哥和尼日利亚各5座,其余国家各有1~3座。3.2深水定位系统半潜式钻井平台、钻井船等浮式钻井装置在海中处于飘浮状态,受风、浪、流的影响会发生纵摇、横摇运动,必须采用可靠的方法对其进行定位。动力定位是深水钻井船的主流方式。在现有的深水钻井船中,只有6艘采用常规锚链定位(额定作业水深不足1000 m),其余27艘都采用动力定位(额定作业水深超过1000 m)。1000 m以上水深的钻井船采用的都是动力定位,在建的钻井船全部采用动力定位。动力定位系统一般采用DGPS定位和声纳定位2种系统。声纳定位系统的优点: (1)精确度高(1% ~2% )、水深(最大适用水深为2500 m); (2)信号无线传输(不需要电缆); (3)基本不受天气条件的影响(GPS系统受天气条件的影响); (4)独立,不需要依靠其他系统提供的信号。声纳定位系统的缺点: (1)易受噪声的影响,如环境噪声、推进器噪声、测试MWD等; (2)折射和阴影区; (3)信号传输时间; (4)易受其他声纳系统的干扰,如多条船在同一地方工作的情况。3.3大位移井和分支水平井钻井技术海上钻井新技术发展较快,主要包括大位移井、长距离水平钻井及分支水平井钻井技术。这些先进技术在装备方面主要包括可控马达及与之配套的近钻头定向地层传感器。在钻头向地层钻进时,近钻头传感器可及时检测井斜与地层性质,从而使司钻能够在维持最佳井眼轨迹方面及时做出决定。由于水平井产量高,所以在国外海上油气田的开发中已经得到了广泛的应用。目前,国外单井总水平位移最大已经达11 000m。分支水平井钻井技术是国际上海洋油气田开发广泛使用的技术,近年来发展很快。利用分支井主要是为了适应海上需要,减少开发油藏所需平台数量及平台尺寸(有时平台成本占开发成本一半还多)。具体做法是从一个平台(基础)钻一口主干井,然后从主干井上急剧拐弯钻一些分支井,以期控制较大的泄油面积,或者钻达多个油气层。3.4深水双梯度钻井技术与陆地和浅海钻井相比,深海钻井环境更复杂,容易出现常规钻井装备和方法难以克服的技术难题:锚泊钻机本身必须承受锚泊系统的重量,给钻机稳定性增加了难度;隔水管除了承受自身重量,还承受严重的机械载荷,防止隔水管脱扣是一个关键问题;地层孔隙压力和破裂压力之间安全钻井液密度窗口窄,很难控制钻井液密度安全钻过地层;海底泥线处高压、低温环境影响钻井液性能产生特殊的难题;海底的不稳定性、浅层水流动、天然气水合物可能引起的钻井风险等。国外20世纪60年代提出并在90年代得到大力发展的双梯度钻井(DualGradi-entDrilling,简称DGD)技术很好地解决了这些问题。双梯度钻井技术的主要思想是:隔水管内充满海水(或不使用隔水管),采用海底泵和小直径回流管线旁路回输钻井液;或在隔水管中注入低密度介质(空心微球、低密度流体、气体),降低隔水管环空内返回流体的密度,使之与海水相当,在整个钻井液返回回路中保持双密度钻井液体系,有效控制井眼环空压力、井底压力,克服深水钻井中遇到的问题,实现安全、经济的钻井。3.5喷射下导管技术海上浅水区的表层套管作业通常采用钻孔、下套管然后固井的作业方式。在深水区,由于海底浅部地层比较松软,常规的钻孔/下套管/固井方式常常比较困难,作业时间较长,对于日费高昂的深水钻井作业显然不合适。目前国外深水导管钻井作业通常采用“Jetting in”的方式。常规做法是在导管柱(Φ914. 4 mm或Φ762 mm)内下入钻具,利用导管柱和钻具(钻铤)的重量,边开泵冲洗边下入导管。3. 6动态压井钻井技术(DKD)DKD(Dynamic killDrilling)技术是深水表层建井工艺中的关键技术。该技术是一种在未建立正常循环的深水浅层井段,以压井方式控制深水钻井作业中的浅层气井涌及浅层水涌动等复杂情况的钻井技术。其工作原理与固井作业中的自动混浆原理相似,它是根据作业需要,可随时将预先配好的高密度压井液与正常钻进时的低密度钻井液,通过一台可自动控制密度的混浆装置,自动调解到所需密度的钻井液,可直接供泥浆泵向井内连续不断地泵送。在钻进作业期间,只要PWD和ROV监测到井下有地层异常高压,就可通过人为输入工作指令,该装置立即就可泵送出所需要的高密度钻井液,不需要循环和等待配制高密度钻井液,真正意义上地实现边作业边加重的动态压井钻井作业。3. 7随钻环空压力监测(APWD)由于深水海域的特殊性,与浅水和陆地钻井相比,部分的上覆岩层被水代替,相同井深上覆岩层压力降低,使得地层孔隙压力和破裂压力之间的压力窗口变得很窄,随着水深的增加,钻井越来越困难。据统计,在墨西哥湾深水钻井中,出现的一系列问题,如井控事故、大量漏失、卡钻等都与环空压力监测有关。随钻环空压力测量原理是主要靠压力传感器进行环空压力测量,可实时监测井下压力参数的变化。它可以向工程师发出环空压力增加的危险报警,在不破坏地层的情况下,提供预防措施使井眼保持清洁。主要应用于实时井涌监测和ECD监控、井眼净化状况监控、钻井液性能调整等,是深水钻井作业过程中不可缺少的数据采集工具。3. 8随钻测井技术(LWD /MWD /SWD)深水测井技术主要是指钻井作业过程中的有关井筒及地层参数测量技术,包括LWD、MWD和SWD测井技术。由于深水钻井作业受到高作业风险及昂贵的钻机日租费的影响,迫使作业者对钻井测量技术提出了多参数、高采集频率和精度及至少同时采用2套不同数据采集方式的现场实时数据采集和测量系统,并且具有专家智能分析判断功能的高标准要求。目前最常用的定向测量方式是MWD数据测量方式,这种方式通常只能测量井眼轨迹的有关参数,如井斜角、方位角、工具面。LWD是在MWD基础上发展起来的具有地层数据采集的随钻测量系统,较常规的MWD增加了用于地层评价的电阻率、自然伽马、中子密度等地层参数。具有地质导向功能的LWD系统可通过近钻头伽马射线确定井眼上下2侧的地层岩性变化情况,以判断井眼轨迹在储层中的相对位置;利用近钻头电阻率确定钻头处地层的岩性及地层流体特性以及利用近钻头井斜参数预测井眼轨迹的发展趋势,以便及时做出调整,避免钻入底水、顶部盖层或断裂带地层。随钻地震(SWD)技术是在传统的地面地震勘探方法和现有的垂直地震剖面(VSP———VerticalSeismic Profiling)的基础上结合钻井工程发展起来的一项交叉学科的新技术。其原理是利用钻进过程中旋转钻头的振动作为井下震源,在钻杆的顶部、井眼附近的海床埋置检波器,分别接收经钻杆、地层传输的钻头振动的信号。利用互相关技术将钻杆信号和地面检波器信号进行互相关处理,得到逆VSP的井眼地震波信息。也就是说,在牙轮钻头连续钻进过程中,能够连续采集得到直达波和反射波信息。3.9深水钻井液和固井工艺随着水深度的加大,钻井环境的温度也将越来越低,温度降低将会给钻井以及采油作业带来很多问题。比如说在低温情况下,钻井液的流变性会发生较大变化,具体表现在黏、切力大幅度上升,而且还可能出现显著的胶凝现象,再有就是增加形成天然气水合物的可能性。目前主要是在管汇外加绝缘层。这样可以在停止生产期间保持生产设备的热度,从而防止因温度降低而形成水合物。表层套管固井是深水固井的难点和关键点。海底的低温影响是最主要的因素。另外由于低的破裂压力梯度,常常要求使用低密度水泥浆。深水钻井的昂贵日费又要求水泥浆能在较短的时间内具有较高的强度。3.10深水钻井隔水管及防喷器系统深水钻井的隔水管主要指从海底防喷器到月池一段的管柱,主要功能是隔离海水、引导钻具、循环钻井液、起下海底防喷器组、系附压井、放喷、增压管线等作用。在深水钻井当中,隔水管柱上通常配有伸缩、柔性连接接头和悬挂张力器。在深水中,比较有代表性的是Φ533. 4 mm钻井隔水管,平均每根长度为15. 2~27. 4 m。为减小由于钻井隔水管结构需要和自身重量对钻井船所造成的负荷,在钻井隔水管外部还装有浮力块。这种浮力块是用塑料和类似塑料材料制成的,内部充以空气。在钻井隔水管外部,还有直径处于50~100 mm范围的多根附属管线。在深水钻井作业过程中,位于泥线以上的主要工作构件从下向上分别是:井口装置、防喷器组、隔水管底部组件、隔水管柱、伸缩短节、转喷器及钻井装置,井口装置通常由作业者提供。4结论深水石油钻井是一项具有高科技含量、高投入和高风险的工作,其中喷射下导管技术、动态压井钻井技术、随钻环空压力监测、随钻测井技术、ECD控制等技术是深水钻井作业成功的关键。钻井船、隔水管和水下防喷器等设备的合理选择也是深水钻井作业成功的重要因素。另外,强有力的后勤支持和科学的作业组织管理是钻井高效和安全的重要保障。参考文献:[1]潘继平,张大伟,岳来群,等.全球海洋油气勘探开发状况与发展趋势[J].中国矿业, 2006, 15(11): 1-4.[2]刘杰鸣,王世圣,冯玮,等.深水油气开发工程模式及其在我国南海的适应性探讨[ J].中国海上油气,2006, 18(6): 413-418.[3]谢彬,张爱霞,段梦兰.中国南海深水油气田开发工程模式及平台选型[ J].石油学报, 2007, 28(1): 115-118.[4]李芬,邹早建.浮式海洋结构物研究现状及发展趋势[J].武汉理工大学学报:交通科学与工程版, 2003, 27(5): 682-686.[5]杨金华.全球深水钻井装置发展及市场现状[J].国际石油经济, 2006, 14(11): 42-45.[6]赵政璋,赵贤正,李景明,等.国外海洋深水油气勘探发展趋势及启示[J].中国石油勘探, 2005, 10(6): 71-76.[7]陈国明,殷志明,许亮斌等.深水双梯度钻井技术研究进展[J].石油勘探与开发, 2007, 18(2): 246-250.
史建忠才巨宏张玲杨英珍田莹
摘要碳酸盐岩、花岗片麻岩潜山油藏的主要特点是岩性复杂、储集空间类型多、非均质性强，储集层评价比较困难。文章以埕岛油田埕北30潜山为例，对该类储集层定量解释中的几个关键参数进行了深入细致的探讨，初步形成一套适用于复杂岩性潜山油藏的储集层测井评价技术。
关键词济阳坳陷埕岛油田潜山碳酸盐岩变质岩储集层测井评价
一、引言
埕岛油田埕北30块油藏类型为潜山内幕型易挥发轻质油藏，储集层为古生界的碳酸盐岩和太古宇的花岗片麻岩，储集空间类型有裂缝、溶蚀孔洞、晶簇孔等多种，其基质也具有一定的储集能力。由于岩性复杂、储集空间类型多、储集层非均质强，给测井定量评价工作带来了很大困难。为此，结合该区实际情况，借助新的测井方法、新的测井解释软件，初步建立了一套基于复杂岩性储集层的测井定量评价方法，实际应用效果比较显著。
二、孔隙度解释技术
1.总孔隙度
埕北30潜山原生孔隙不发育，对油气富集高产起决定作用的是次生孔隙，具有缝、洞、孔三大类，另外，荧光分析发现，其基质也具有一定的储油能力。埕北30潜山孔隙度解释主要使用由 Schumberger公司引进的Petrophysics软件包进行解释，核心程序是ELAN，解释时需结合岩心分析和核磁共振测井资料。
ELAN软件的基本思路是以实际测井值为基础，根据地层矿物组分建立合适的解释模型和测井响应方程，通过合理选择解释参数，反算相应的理论测井值，并与实际测井值比较，按非线性加权最小二乘法原理建立目标函数，不断调整未知储集层参数，使目标函数达到极小值。其优点是充分利用所有测井信息，采用最优化技术使解释结果最为合理。单井处理过程包括填写参数卡、初步解释、解释结果与岩心分析对比、修改参数卡、再解释等五个步骤。
在对各井进行处理时，首先根据测井曲线及地区地质经验，填写参数卡进行初步解释，然后将解释结果与岩心分析进行对比，如果处理井段没有岩心分析数据，则根据反算的理论曲线和实测曲线的拟合情况适当修改参数卡，直到与岩心分析数据吻合或理论曲线与实测曲线拟合较好为止。
为了更好地利用好井眼段的核磁共振测井资料，做了好井眼井段的核磁孔隙度与声波、密度、中子三种测井视孔隙度的关系研究，发现相互对应关系均比较好（图1）。
图1埕北302井古生界核磁孔隙度与补偿中子关系图
视孔隙度求取公式为：
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式中：ΦD——视密度孔隙度，%；
ΦS——视声波孔隙度，%；
ρb——补偿密度测井值，g/cm3；
t——补偿声波测井值，μs/m。
那么，在好井眼段用核磁孔隙度；在坏井眼段核磁共振测井失真，密度未受影响时用视密度孔隙度与核磁孔隙度的关系求得核磁共振孔隙度；如果核磁共振、密度测井都不可信，则用视声波孔隙度与核磁共振孔隙度的关系求取核磁共振孔隙度，得出一条综合的“核磁共振孔隙度”曲线，将其作为一条输入曲线，参加ELAN的反演。这样，既利用了核磁孔隙度的准确性，又充分利用了其他测井曲线，提高了ELAN解释结果的准确性和可靠性。为检验解释结果的可靠性，进行了精度分析。从图2中可看出，在致密段，因为岩心分析代表的是总孔隙度，测井解释与岩心分析吻合较好；在储集层段，由于缝、洞的存在，测井解释孔隙度大于岩心分析孔隙度，也是比较合理的。
2.裂缝孔隙度
埕北30潜山油藏具有双重孔隙结构特征，油田开发中裂缝孔隙度是一个重要参数。根据专业文献资料，裂缝孔隙度一般不超过1%，考虑有与裂缝连通的溶洞的存在，包括缝洞的裂缝系统孔隙通常低于2%。裂缝孔隙度通常根据双侧向测井资料求得，A.M.Sibbit和Q.Faivre提出的利用双侧向电阻率计算裂缝孔隙度公式为：[1]
图2埕北303井太古宇测井解释与岩心分析孔隙度交会图
油气层
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水层
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式中：mf——裂缝孔隙度指数；
Rm——泥浆电阻率，Ω·m；
Rth——岩块电阻率，Ω·m；
Rlls——浅侧向电阻率，Ω·m；
Kr——双侧向畸变系数，低角度缝取1.2，斜交缝取1.1，垂直缝取1.0；
Rw——地层水电阻率，Ω·m。
对于进行了岩心分析的井段，可以认为岩心分析为岩块系统孔隙度，测井解释为总孔隙度，用测井解释孔隙度减去岩心分析孔隙度后可得该井段裂缝孔隙度，然后以此对mf和Kr进行刻度，也可根据成像资料或录井资料确定mf和Kr的值。埕北30潜山解释4口井，平均裂缝孔隙度为1.44%，其中埕北303井解释裂缝孔隙度为1.15%，岩块孔隙度为2.75%，这与试井解释的裂缝孔隙度1.2%、岩块孔隙度2.8%对应较好，说明裂缝孔隙度解释比较可靠，用岩心刻度法求取裂缝参数是可行的。
三、渗透率解释技术
在双重孔隙结构的裂缝性地层中，渗透率为岩块渗透率和裂缝渗透率的综合反映，由于岩块系统渗透率非常低，大都小于0.1×10-3μm2，因此储集层渗透率主要为裂缝渗透率的反映。
1.经验建模法
根据该区全直径岩心分析资料，建立了孔隙度和渗透率的经验关系模型（图3），由于全直径分析样品比较少，这种方法计算的渗透率代表性较差，仅供参考。
图3埕北30潜山全直径岩心分析 孔隙度、渗透率关系图
2.核磁共振测井解释
核磁共振测井解释渗透率为：
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式中：k——渗透率，10-3μm2；
Φnmr——核磁测井有效孔隙度，小数；
T2g——T2几何平均值，ms；
C、m、n——经验系数。
根据埕北302井古生界、太古宇 14块岩心样品的核磁测试数据，对上式中的经验系数进行刻度，古生界 6块岩样的C、m、n平均值分别为1.639、2.711、2.531，太古宇8块岩样的C、m、n平均值分别为43.632、2.524、2.089,T2g根据核磁测试古生界、太古宇平均值分别为28.88ms和7.71ms，用（5）式分别对埕北302、303两口井好井眼段进行了解释。由于公式中的各项参数均经过岩心刻度，且好井眼段核磁测量孔隙度是可靠的，用该式解释的渗透率基本代表井眼的实际情况。
3.ELAN软件解释
ELAN软件解释渗透率为一种地球化学算法，公式如下：
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式中：Φt——总孔隙度，小数；
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N——地层中矿物总数；
Fi——第i种矿物的渗透率因子；
Wi——第 i种矿物的重量百分比，%。
这种算法既考虑了总孔隙度，又考虑了各种矿物组分及其百分含量，是一种比较合理的渗透率解释方法。
4.试井解释
该区对埕北301、302、303井进行了试井，并用试井解释软件进行解释，利用压力恢复典型曲线拟合分析解释了渗透率各参数（表1）。
表1试井解释成果表
对比上述四种方法解释结果（表2），经验公式法、ELAN、试井解释三种方法解释结果比较接近，再将ELAN和核磁共振解释结果进行了对比（图4），两种解释结果吻合较好。结合地质、油藏方面的研究成果，认为经验公式、核磁、ELAN、试井等四种方法解释结果符合地下实际情况，由于经验公式及试井解释的局限性，最终结果以ELAN和核磁共振解释为准。
表2渗透率解释对比表
四、含油饱和度解释技术
针对埕北30潜山没有进行密闭取心和油基泥浆取心分析，以及裂缝性油藏其裂缝的发育程度和分布是多变的，采用以下几种方法获取油藏原始含油饱和度资料。
图4埕北302井古生界 ELAN解释渗透率与核磁共振解释渗透率交会图
1.阿尔奇方程
阿尔奇方程是建立在均匀孔隙基础上的饱和度解释方程[2]，即：
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式中：Sw——含水饱和度，小数；
Φ——孔隙度，小数；
m——胶结指数；
Rw——饱水电阻率，Ω·m；
Rt——岩块电阻率，Ω·m；
n——饱和度指数；
a、b——岩电系数，一般取1。
由于该区无法做岩电实验分析，式中 m、n等参数均根据理论值选取，m=n=2,a=b=1。在裂缝性地层中，泥浆侵入深度大，而且侵入深度的变化范围也很大，求得的饱和度值是在侵入带至原状地层之间变化。对于缝、洞不发育的孔隙性储集层，用该方程解释的饱和度基本反映原状地层情况。
2.ELAN软件
ELAN软件采用双水模型，由于缝、洞的影响可能使部分层解释的含油饱和度偏低。
3.压汞资料处理
对有代表性的岩心样品，经J函数处理后转换成含油高度与含油饱和度的关系，依据油藏的平均含油高度可确定油藏的含油饱和度。
4.核磁共振解释
核磁共振测井可以求得地层可动流体和束缚流体孔隙度，由于本地区几口井均未见到明显油水界面，因此地层中的可动流体应为油，所以可用核磁测井资料解释含油饱和度
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式中：So——含油饱和度，%；
MBVM——可动流体孔隙度，%；
MPHI——核磁共振测井总孔隙度，%。
这种方法的关键是求准 T2截止值，根据岩心样品的核磁共振实验分析，古生界的T2截止值平均为39.1ms，太古宇的T2截止值平均为14.4ms。利用核磁测井资料和 T2截止值可求出每口井的含油饱和度。
以上各种方法求得的含油饱和度具有不同的含义，油藏的含油饱和度选值应综合考虑。
五、结论和认识
埕岛油田埕北30潜山具有岩性复杂、储集类型多、非均质强的特点。利用新的测井方法——核磁共振测井，结合取心统计、试井解释、压汞处理对孔隙度、渗透率、饱和度等参数进行分析，建立了储集层参数的解释模型，并论证了参数的解释精度。利用该方法处理埕岛油田埕北30潜山5口探井，均达到较好的应用效果。该套方法也适用于类似的复杂岩性、裂缝型油藏。
主要参考文献
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[2]柏松章等.碳酸盐岩潜山油田开发.北京：石油工业出版社，1996.
《油气田地面工程》北大核心
问题一：有哪些优秀的科技类杂志推荐？ 微型计算机・Geek 问题二：有哪些科技方面的杂志比较好？ 这个还真没有科技类杂志一种是专门性杂志，比如数学学报，内容只与数学有关，另一类是综合性的，比如清华大学学报．自然科学版。内容倒都是比较前沿的，包括一些成果和阶段成果，主要是论述，不是介绍及发展预测。只能从中进行分析（属于情报学范畴）。 问题三：什么是科技类期刊 中国科学技术信息研究所出版的“中国科技论文统计源期刊”，又称“中国科技核心期刊”， 学科范畴主要为自然科学领域， 是目前国内比较公认的科技统计源期刊目录如需要更多的期刊发表信息及技巧我锭！ 问题四：有什么科技类的杂志有推荐的 有太多的科技杂志了；《硅谷》，《科技资讯》，《科技创业月刊》《科学少年》等；具体的可以去网上杂志铺订阅；希望上述回答能有帮助 ... 问题五：中国科技核心期刊有哪些 G549 癌变・畸变・突变 G481 癌症进展 A003 安徽大学学报自然科学版 M031 安徽工业大学学报自然科学版 K027 安徽理工大学学报自然科学版 H002 安徽农业大学学报 A009 安徽师范大学学报自然科学版 G012 安徽医科大学学报 G786 安徽医学 Q906 安徽医药 G013 安徽中医学院学报 Z549 安全与环境学报 H340 桉树科技 F044 氨基酸和生物资源 G550 白血病・淋巴瘤 R024 半导体光电 R063 半导体技术 G741 蚌埠医学院学报 U521 包装与食品机械 U645 保鲜与加工 E045 暴雨灾害 N017 爆破 N012 爆破器材 N006 爆炸与冲击 A652 北华大学学报自然科学版 G002 北京大学学报医学版 A005 北京大学学报自然科学版 U019 北京服装学院学报自然科学版 J030 北京工业大学学报 Y001 北京航空航天大学学报 T020 北京化工大学学报自然科学版 X014 北京交通大学学报自然科学版 M030 北京科技大学学报 G500 北京口腔医学 N001 北京理工大学学报 H025 北京林业大学学报 H263 北京农学院学报 G004 北京生物医学工程 A010 北京师范大学学报自然科学版 L530 北京石油化工学院学报 G016 北京医学 R018 北京邮电大学学报 G620 北京中医药 G017 北京中医药大学学报 A570 编辑学报 N101 变压器 G410 标记免疫分析与临床 T098 表面技术 E135 冰川冻土 N008 兵工学报 R730 兵工自动化 N085 兵器材料科学与工程 G018 病毒学报 C060 波谱学杂志 V040 玻璃钢/复合材料 A808 渤海大学学报自然科学版 M005 材料保护 M103 材料导报 Y007 材料工程 M010 材料开发与应用 M008 材料科学与工程学报 M006 材料科学与工艺 N026 材料热处理学报 M009 材料研究学报 * M704 材料与冶金学报 K512 采矿与安全工程学报 H009 蚕业科学 H525 草地学报 H234 草业科学 H527 草业学报 H538 草原与草坪 E543 测绘工程 E600 测绘科学 E615 测绘科学技术学报 E510 测绘通报 E152 测绘学报 E164 测绘与空间地理信息 L017 测井技术 Y022 测控技术 R711 测试技术学报 H001 茶叶科学 G264 肠外与肠内营养 N024 车用发动机 E113 沉积学报 E547 沉积与特提斯地质 E102 成都理工大学学报自然科学版 G670 成都医学院学报 G019 成都中医药大学学报 V050 城市规划 V028 城市规划学刊 X043 城市轨道交通研究 X046 城市交通 H023 畜牧兽医学报 H218 畜牧与兽医 N060 传感技术学报 R532 传感器与微系统 G458 传染病信息 X010 船舶工程 X633 船舶力学 * X635 船海工程 G322 创伤外科杂志 * G552 磁共振成像 D013 催化学报 E144 大地测量与地球动力学 E146 大地构造与成矿学 R051 大电机技术 H038 大豆科学 U512 大连工业大学学报 X024 大连海事大学学报 H005 大连海洋大学学报 X001 大连交通大学学报 J024 大连理工大学学报 G020 大连医科大学学报 E109 大气科学 * E091 大气科学学报......>> 问题六：科技类报刊杂志有哪些 《中国科学》 《科学通报》 《新知客》 《电脑爱好者》 《数码》 《科技新时代》 《中国国家天文》 《数字家庭》 《微电脑世界》 问题七：科技类核心期刊出刊快的有哪些 快的科技类核心期刊，可以7月初见刊，也有7月底的，也有8月初可以出刊的，也有明年的。很多科技类核心期刊都可以发表，看你要发什么方面的文章吧，我空间有介绍 问题八：请问，科技类的文章可以在哪些杂志期刊上发？ 一般科技类的杂志都是可以的，也有很多其他的杂志设有这个栏目的，具体的就要看你的文章的内容比较符合哪个杂志的要求了，你要是投稿的话就发到这个邮箱吧，我朋友在那里发过，挺不错的，速度也挺快，通过率也挺高的。 问题九：科技核心期刊目录有哪些？介绍一下 1.自然辩证法研究 2.科研管理 3.科学学研究 4.科学学与科学技术管理 5.中国科技论坛 6.中国软科学 7.自然辩证法通讯 8.科学管理研究 9.研究与发展管理 10.科技进步与对策 11.科学新闻 12.科技管理研究 13.科学对社会的影响 更多科技核心期刊列表详见教育界杂志社官网，参考网址： jyjzzs/...8 ，希望能够帮到你 ！ 问题十：科普杂志有哪些 很多啊看你哪方面了综合《百科知识》。航空《航空世界》 兵器《兵器大观.>>1、《少儿爱科学》 理由这是第三届国家期刊奖百种重点期刊蝉联中国优秀少儿报刊金奖 2、《科学课》 理由这是中国教育学会科学教育分会会刊和我国唯一的小学科学课程专业刊物 3、《少年发明与创造》（小学版） 理由是这本是科技教师指导小发明 4、《科技展望》――探索发现 5、《少儿科技》 6、《少年科普世界》 理由是关注我们生活中的科学的少儿科普杂志，有很多与学生互动的栏目 7、《科学大众.小诺贝尔》 理由是精美的科普杂志，特别关注当前的科学热门，综合实践活动是孩子们的天堂。 8、《未来科学家》小学版 9、《实验教学与仪器》 还不少呢，不都谢了。望有帮助
呵，刚看了下，你介绍的知网，还是一个样。不过，还是谢谢你了。
有 石油化工。
摘要:目的 了解纯净水在饮用期间微生物指标的污染情况。 方法 将同批次抽检合格的纯净水放置到20个家庭饮用，同时在1d、3d、5d、7d、10d以无菌方式进行采集，取饮水机上热水端出口水（烧开）及冷水端出口水中间流水，带回实验室检验微生物各项指标。 结果 饮水机上热水端出口水符号卫生标准，而冷水端出口水的大肠杆菌及致病菌未检出，菌落总数、霉菌数、酵母菌数随着时间的延长，都有不同程度的变化，特别在5d后增加更明显，超过卫生标准，对人体有潜在的危害。 结论 建议装纯净水的塑料桶能改成10L以下为好，不喝冷水，饮用时间控制在5d之内，这样微生物污染较轻，有利于身体健康。关键词:饮水机上桶装纯净水;微生物污染状况;卫生要求为了解家庭桶装纯净水在饮用过程中微生物污染状况，提高饮用水质量，扩大服务范围，规范卫生条件，我们于2004年5月对家庭饮用过程中桶装纯净水按国家卫生标准进行了微生物指标检验，现将结果报告如下。1 材料与方法1.1 样品来源 我们采用同批次检验合格的桶装纯净水，发放到20个家庭中，放置到饮水机上，当天开始检验，首先将饮水机上两个出水口用75%酒精棉球消毒，然后在冷水端出水口及热水端出水口（烧开）以无菌方式采取各500ml中间流水，带回实验室进行检验。1.2 检验方法 按GB17324-1998《瓶装饮用纯净水卫生标准》进行微生物指标（菌落总数、大肠菌群、霉菌、酵母菌、致病菌）项目检验，采用GB/T4789-94食品卫生微生物学检验方法检测 ［1～4］ 。1.3 试验用培养基 按GB/T4789-94方法配制，有普通营养琼脂、乳糖胆盐发酵液、孟加拉红培养基、S.S琼脂培养，S.C亚硒酸盐胱氨酸增菌液。1.4 评价标准 依据GB17324-1998《瓶装饮用水卫生标准》进行，合格产品菌落总数≤20cfu/ml，大肠菌群≤3MPN/100ml，霉菌、酵母菌、致病菌不得检出 ［3］ 。2 结果2.1 结果 见表1，采集20个家庭桶装饮用纯净水（同批次），通过检测微生物指标来进一步观察污染状况，结果表明在热水端出水口（烧开）采集的水经检测，微生物各项指标都在合格范围。而在冷水端出水口采集的纯净水检测，当天的样品都合格，在3d后菌落总数、霉菌数、酵母菌数均有增加，随着时间延长而增加明显，在10d内的5次检测中，大肠菌群、致病菌都未检出，符合饮用纯净水国家卫生标准，国家卫生标准规定纯净水中不得检出霉菌及酵母菌，在这次调查中菌落总数、霉菌数、酵母菌数均超标。表1 20个家庭桶装纯净水微生物污染状况调查检验结果（略）经检验，微生物检测结果有差异，有统计学意义，菌落总数检验:t=2.273，P<0.05，霉菌数检验:t=3.135，P<0.01，酵母菌数检验:t=2.996，P<0.01。（热水端出水口的水经检验都未检出，故不在列表）。3 讨论经检验，饮水机上桶装纯净水微生物超标项目有菌落总数、霉菌数、酵母菌数，考虑原因有三条，一是桶装纯净水的塑料桶回收反复使用，其特殊构造不利于清洗和消毒，造成水桶本身的污染，在适宜环境（光照、温度）下，少量微生物就会大量繁殖 ［4］ ;二是饮水机接口处密封不好，出水时桶内形成负压，从而将空气中的各种微生物随空气吸入水中，空气质量影响桶装水质量，因此长期饮用桶装水易受污染，微生物大量滋生繁殖;三是饮水机使用中为暴露状态，家庭又不便消毒，导致纯净水微生物指标超标。因此，我们认为，本次调查家庭饮水机桶装纯净水的检测说明，在初始阶段污染很轻，各项指标不超标，随着时间的延长，第3d菌落总数有所增加，在第5d明显增高，所有纯净水几乎都增加，霉菌和酵母菌也出现。可见，纯净水的卫生质量变化主要是菌落总数、霉菌数、酵母菌数。这对人体有潜在的危险 ［2，3］ 。我们必须加强生产和流通环节桶装饮用水的卫生监督监测指导，加强培训，严格遵守卫生规范和操作程序，在第一工序须彻底清洁塑料桶，定期消毒，洗刷饮水机各个部位，提倡喝烧开的热水端出水口的纯净水，不喝冷水，建议盛放纯净水的塑料桶尽量改造成装水10L以下的桶，饮用时间控制在5d以内，微生物污染程度轻，且卫生安全，有利于身体健康。
环境监测与评价主要侧重环境监测与管理。就业面向：环保部门及生产企业的环境监测部门从事环境监测、评价及管理工作。 环境监测与治理技术培养具有环境污染治理方面的职业技能和职业素质，能够从事三废处理与处置、环境监测等岗位技术工作的高技能应用型人才。本专业毕业生的就业方向趋于多样化,主要包括：（1）与大气污染、水污染治理及监测有关的企、事业单位，大、中型企、事业单位水处理部门从事除污设备、净化装置的采购、安装、调试、使用、检修、维护等岗位。（2）环保仪器设备的制造、销售等环境服务行业。 （3）环境监测、样品分析和环境管理等。
毕业论文的写作格式、流程与写作技巧 广义来说，凡属论述科学技术内容的作品，都称作科学著述，如原始论著（论文）、简报、综合报告、进展报告、文献综述、述评、专著、汇编、教科书和科普读物等。但其中只有原始论著及其简报是原始的、主要的、第一性的、涉及到创造发明等知识产权的。其它的当然也很重要，但都是加工的、发展的、为特定应用目的和对象而撰写的。下面仅就论文的撰写谈一些体会。在讨论论文写作时也不准备谈有关稿件撰写的各种规定及细则。主要谈的是论文写作中容易发生的问题和经验，是论文写作道德和书写内容的规范问题。论文写作的要求下面按论文的结构顺序依次叙述。(一)论文——题目科学论文都有题目，不能“无题”。论文题目一般20字左右。题目大小应与内容符合，尽量不设副题，不用第1报、第2报之类。论文题目都用直叙口气，不用惊叹号或问号，也不能将科学论文题目写成广告语或新闻报道用语。(二)论文——署名科学论文应该署真名和真实的工作单位。主要体现责任、成果归属并便于后人追踪研究。严格意义上的论文作者是指对选题、论证、查阅文献、方案设计、建立方法、实验操作、整理资料、归纳总结、撰写成文等全过程负责的人，应该是能解答论文的有关问题者。现在往往把参加工作的人全部列上，那就应该以贡献大小依次排列。论文署名应征得本人同意。学术指导人根据实际情况既可以列为论文作者，也可以一般致谢。行政领导人一般不署名。(三)论文——引言 是论文引人入胜之言，很重要，要写好。一段好的论文引言常能使读者明白你这份工作的发展历程和在这一研究方向中的位置。要写出论文立题依据、基础、背景、研究目的。要复习必要的文献、写明问题的发展。文字要简练。(四)论文——材料和方法 按规定如实写出实验对象、器材、动物和试剂及其规格，写出实验方法、指标、判断标准等，写出实验设计、分组、统计方法等。这些按杂志 对论文投稿规定办即可。(五)论文——实验结果 应高度归纳，精心分析，合乎逻辑地铺述。应该去粗取精，去伪存真，但不能因不符合自己的意图而主观取舍，更不能弄虚作假。只有在技术不熟练或仪器不稳定时期所得的数据、在技术故障或操作错误时所得的数据和不符合实验条件时所得的数据才能废弃不用。而且必须在发现问题当时就在原始记录上注明原因，不能在总结处理时因不合常态而任意剔除。废弃这类数据时应将在同样条件下、同一时期的实验数据一并废弃，不能只废弃不合己意者。实验结果的整理应紧扣主题，删繁就简，有些数据不一定适合于这一篇论文，可留作它用，不要硬行拼凑到一篇论文中。论文行文应尽量采用专业术语。能用表的不要用图，可以不用图表的最好不要用图表，以免多占篇幅，增加排版困难。文、表、图互不重复。实验中的偶然现象和意外变故等特殊情况应作必要的交代，不要随意丢弃。(六)论文——讨论 是论文中比较重要，也是比较难写的一部分。应统观全局，抓住主要的有争议问题，从感性认识提高到理性认识进行论说。要对实验结果作出分析、推理，而不要重复叙述实验结果。应着重对国内外相关文献中的结果与观点作出讨论，表明自己的观点，尤其不应回避相对立的观点。 论文的讨论中可以提出假设，提出本题的发展设想，但分寸应该恰当，不能写成“科幻”或“畅想”。(七)论文——结语或结论 论文的结语应写出明确可靠的结果，写出确凿的结论。论文的文字应简洁，可逐条写出。不要用“小结”之类含糊其辞的词。(八)论文——参考义献 这是论文中很重要、也是存在问题较多的一部分。列出论文参考文献的目的是让读者了解论文研究命题的来龙去脉，便于查找，同时也是尊重前人劳动，对自己的工作有准确的定位。因此这里既有技术问题，也有科学道德问题。一篇论文中几乎自始至终都有需要引用参考文献之处。如论文引言中应引上对本题最重要、最直接有关的文献;在方法中应引上所采用或借鉴的方法；在结果中有时要引上与文献对比的资料；在讨论中更应引上与 论文有关的各种支持的或有矛盾的结果或观点等。一切粗心大意，不查文献；故意不引，自鸣创新；贬低别人，抬高自己；避重就轻，故作姿态的做法都是错误的。而这种现象现在在很多论文中还是时有所见的，这应该看成是利研工作者的大忌。其中，不查文献、漏掉重要文献、故意不引别人文献或有意贬损别人工作等错误是比较明显、容易发现的。有些做法则比较隐蔽，如将该引在引言中的，把它引到讨论中。这就将原本是你论文的基础或先导，放到和你论文平起平坐的位置。又如 科研工作总是逐渐深人发展的，你的工作总是在前人工作基石出上发展起来做成的。正确的写法应是，某年某人对本题做出了什么结果，某年某人在这基础上又做出了什么结果，现在我在他们基础上完成了这一研究。这是实事求是的态度，这样表述丝毫无损于你的贡献。有些论文作者却不这样表述，而是说，某年某人做过本题没有做成，某年某人又做过本题仍没有做成，现在我做成了。这就不是实事求是的态度。这样有时可以糊弄一些不明真相的外行人，但只需内行人一戳，纸老虎就破，结果弄巧成拙，丧失信誉。这种现象在现实生活中还是不少见的。(九)论文——致谢 论文的指导者、技术协助者、提供特殊试剂或器材者、经费资助者和提出过重要建议者都属于致谢对象。论文致谢应该是真诚的、实在的，不要庸俗化。不要泛泛地致谢、不要只谢教授不谢旁人。写论文致谢前应征得被致谢者的同意，不能拉大旗作虎皮。(十)论文——摘要或提要：以200字左右简要地概括论文全文。常放篇首。论文摘要需精心撰写，有吸引力。要让读者看了论文摘要就像看到了论文的缩影，或者看了论文摘要就想继续看论文的有关部分。此外，还应给出几个关键词，关键词应写出真正关键的学术词汇，不要硬凑一般性用词。
杨庆龙 吴财芳
( 中国矿业大学资源与地球科学学院 煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室 徐州 221008)
摘 要: 本文从剖析射孔完井的优缺点出发，结合山西省沁水盆地寺河矿区某井所采取的完井工艺技术，对沁水盆地煤层气气井的射孔完井技术进行适应性探讨。研究发现: 各个地区的地层属性都有其独特性，有必要根据本地区地层的区域性的具体特点，对煤层气井的钻井工艺做出相应的改善; 必须高度重视煤层气钻井完井过程中压力对煤层的伤害问题; 研究更低密度、低固相、高强度的水泥浆体系，以及其他低伤害高效压裂液是煤层气钻井完井技术的重要保障。
关键词: 沁水盆地 煤层气 射孔 钻井 完井
Study of Qinshui Basin CBM Technical Adaptation of Perforated Completion
YANG Qinglong WU Caifang
( 1. The School of Resources and Earth Science，China University of Mining and technology， Ministry of Education Key Laboratory of CBM resources and accumulation process， Xuzhou，221008，China)
Abstract: Base on the technology of well completion in Sihe mine of Qinshui Basin，This paper analyzes the advantages of Perforated completion，and Discuss the adaptation about it in Qinshui Basin CBM wells. The results indicate that: the formation of each region has its unique properties，it is necessary to make corresponding im- provement process about the drilling technique of CBM wells according to the regional stratigraphy of the region's specific characteristics; we must attach great importance to pressure harm to coal seam during CBM drilling and completion; it is an important guarantee to research more low density，low solids，high strength cement slurry and other low damage，Efficient fracturing fluid for CBM drilling and completion technology.
Keywords: Qinshui Basin; CBM; Perforation; Drilling; Completion
项目资助: 国家 “973”煤层气项目 ( 2009CB219605) 、国家科技重大专项项目 ( 2011ZX05034) 、国家自然科学基金重点项目 ( 40730422) 及青年科学基金项目 ( 40802032) 资助。
作业简介: 杨庆龙，男，1987 年 7 月出生，中国矿业大学资源与地球科学学院，在读硕士，专业方向: 煤层气勘探与开发，Tel:，E mail: yangqinglong325@126. com。
自20世纪90年代以来，随着地面煤层气开采技术的引进，山西地面煤层气开发利用发展迅速。截至2009年底，中外十余家企业在沁水煤层气田已建成各类煤层气井2621余口，地面煤层气年抽采能力达到22亿立方米。由于直井钻井成本低、工艺技术简单、技术最成熟。煤层气开发方式以地面垂直井为主。多分支水平井、丛式井试验成功标志着我国煤层气开发技术取得重大突破，但由于该技术属于试验阶段，大规模展开尚需时日。目前完井方式主要有裸眼洞穴完井和套管射孔完井。由于套管射孔完井技术具有对地层适用范围广、层间封隔好，允许进行选择性完井、有利于水力压裂和采气作业、井筒稳定，寿命长，便于修井等优点［1］。所以本地区主要最优的完井工艺依然是套管射孔完井，裸眼洞穴完井的适用性还有待研究。
1 钻井的目的
本井为煤层气开发井，本井完钻层位位于石炭系上统太原组3号煤层底板以下41.54m。本井揭露煤系地层厚度82.36m，共见主要可采煤层1层。3号煤层，位于山西组底部，似金属光泽，镜煤、暗煤次之。其钻探深度为443.85～450.45m，厚度为6.6m。测井为444.02～450.62m，厚度为6.6m，结构简单。钻井目的为开发利用3号煤层的煤层气，降低煤层瓦斯含量。
2 本井的工艺技术
本井井身结构符合设计要求，井身质量合格(图1)。
图1 煤层气井井身结构示意图
2.1 井身结构
(1)一开井身井径φ311.15mm，井深41.06m(钻入基岩26.05m)，下入φ244.50mm的表层套管，为了使水泥浆较为便利的注入井内，表层套管长度为40.23m。固井水泥上返地面。
(2)二开井径φ215.90mm，钻至井深492.16m完钻。下入φ139.70mm的生产套管，套管长490.49m，高出地面0.28m。固井水泥返高为187.50m。
(3)阻位深487.66m，人工井底深度为487.00m。
2.2 井身质量评述
终孔489.00m处井斜为1.1°，该井的最大井斜在井深375.00m处，斜度为1.3°。全井在400m处全角变化率最大，为1.7°/25m。
全井平均井径224.20mm，平均井径扩大率为4.82%，井眼规则。非煤系地层平均井径225.92m，平均扩大率为4.46%。煤系地层平均井径223.56mm，平均扩大率3.54%，全井井径最大处为450～475m深度附近3号煤层底板山西组泥岩坍塌带，最大井径为301.57mm，最大扩大率为39.68%。
井底水平位移5.10m，全井方位均在272°～285°之间变化，闭合方位角为279°。未见井身扭曲现象。
2.3 钻具及钻井液设计
钻具组合如表1所示。
表1 钻具组合
钻井液要求:尽可能采用与煤层水理化性质相近的活性水钻进;如井下情况异常需要用钻井液钻进时，钻井液要严格按照保护煤层的要求控制好固相含量(特别是微颗粒和胶体颗粒的含量)和虑失量［2］。
本井采用清水钻进，钻井非煤系地层泥浆比重保持在1.05g/m3以下，钻进煤系地层泥浆比重保持在1.02g/m3以下，完全符合甲方钻井要求。
2.4 固井质量
对水泥浆的要求:严格控制水泥浆的失水量，一般不得超过200mL，水泥石的高压强度要达到14MPa以上;水泥至少要反至煤层顶部200m以上才为固井质量合格。
对生产套管的要求:套管串中要有短管，便于用磁定位测井校正射孔深度。短套管的下入深度在煤层顶界5～10m的范围内;套管接箍、扶正器及套管其他附件应尽量避开煤层。
该井的套管及水泥浆的使用情况如表2所示。
3 号煤顶板至水泥返高面的距离为252.52m，在完井试压测试中，在15MPa的压力下，经过30分钟的检测，压降为0。固井质量合格。测井曲线解释为煤系地层固井优良率为100%，非煤系地层固井合格率为100%。
2.5 完井设计
井筒与煤层的连通技术要求:井筒与煤层的连接方法采用射孔枪射孔方法。射孔孔径10～15mm;孔眼几何形状短轴与长轴之比小于0.8;孔径轨迹须沿套管表面螺旋分布，在任一横截面只能最多有一个孔眼;孔眼密度为15～25孔/m。孔眼除有效穿透套管和水泥环外，还要尽可能穿透煤层伤害区，进入无伤区。
表2 套管及水泥浆
该井3号煤层使用套管射孔完井，使用牙轮钻头钻完全部孔深，下套管、固井并将煤层用水泥封住后，用射孔器射穿套管、水泥环和部分煤层。射孔参数如表3所示。
表3 射孔参数
2.6 压裂设计
该井采用水基压裂液压裂，液体准备数量及配方:活性水650m3，钻井液用HT01润滑防塌剂325.0kg，钻井液用HT2(腐殖酸钾)防塌剂325.0kg，配方为清水+0.05%HT01+0.05%HT2。支撑剂选择石英砂，数量为:粒径0.15～0.3mm，准备量10.0m3，粒径0.45～0.9mm，准备量26.0m3。压裂车及辅助设备车辆名称及数量如表4所示。
表4 压裂车及辅助设备车辆名称及数量
本井3号煤层设计注入液体566.1m3，石英砂36m3(0.15～0.3mm石英砂10.0m3，粒径0.45～0.9mm石英砂26.0m3);实际注入液体569.6m3，加入石英砂36.0m3(0.15～0.3mm石英砂10.0m3，粒径0.45～0.9mm石英砂26.0m3)，加砂率100%，施工达到了设计要求。
3 排采效果及工艺技术分析
3.1 排采效果
该井从2009年6月17日开始进行排采作业。至2010年4月9日该井煤层气产能随时间的变化关系如图2所示。
由图可知，该井在排采6个月左右达到产气高峰1000m3/d，随着排采过程的继续，排采效果稳定在1000m3/d，之后没有明显的提升。而经过测井计算所得该煤层的天然渗透率为(0.1～1)×10－3μm2，含气量高达22.5m3/t，具有较好的储层参数，与其煤层气井的产能明显不符。
图2 煤层气井前期产能变化曲线
3.2 工艺技术分析
分析该井的排采效果，综合工程的工艺技术特点，除了地质条件影响外，在工程上主要是目前所使用的射孔完井工艺技术存在一定的不足［3］。形成了较大的表皮系数，从而降低煤储层的有效渗透率，对煤储层造成较大伤害。采用射孔完井方式时，对煤层气储层的损害包括钻井过程中钻井液、固井过程中水泥浆以及射孔压裂等三个方面。
本井的钻井方式采用常规的清水钻进，但常规的煤层气钻井方式在本区有一定的局限性。这是由于本区主要含煤地层二叠系下统山西组岩性由灰、深灰色泥岩、砂质泥岩和浅灰色砂岩及煤层组成，钻井液从井底上返至地面的过程中，依次经过泥岩—煤层—灰岩—第四系土层。由于泥岩是水敏性地层，在接触到活性水钻井液之后势必会引起体积膨胀，作用于煤储层之上的应力增大，造成煤储层渗透率降低，在近井筒地段尤为明显，严重影响煤层气向井筒内的渗流。同时，泥岩具有较强的造浆能力(由测井资料可知在井深为450.00～475.00m范围内的井径达到301.57mm，井径扩大率达到39.68%。则从另一方面证明了泥岩的造浆能力)，虽然本井采用清水钻进，在地面控制钻井液体系的固相含量，保持比重在1.02g/m3以下等一系列降低固相含量的措施，但钻井液在经过泥岩层时，经过泥岩的造浆作用，又形成了普通的泥浆体系，这种浆液直接接触煤岩层，则会对煤层造成更大的伤害。
钻井液性能包括钻井液密度、粘度、失水、含砂、pH值等，其中最重要是钻井液密度。本井的固井方式采用密度为1.85g/cm3的水泥浆液，水泥浆固井过程由于较大的水泥浆密度在井筒中存在较高的围压，煤层应力敏感性也同样会造成储层损害问题。压力敏感性是指施加在煤层上有效压力的变化对煤储层微观结构的影响，在宏观上表现为煤层的孔隙度、渗透率随着围压的增加而降低的现象。煤层裂缝和割理发育，由于煤层是一种弹塑体，裂缝在高围压下闭合，这种闭合是不可完全恢复的。郑毅［4］等人研究认为密度为1.85g/cm3的水泥浆所产生的液柱压力对煤储层的伤害也是不可低估的。若钻井完井过程中液柱压力没有控制在煤层压力以下，会造成煤层应力改变和塑性变形，使渗透率无法完全恢复，从而影响产气量。
射孔压裂过程一方面是为气流建立若干沟通气层和井筒的流动通道，另一方面又会对产气气层造成极大的损害，有时甚至超过钻井损害，从而使煤层气井产能很低。压裂液对煤层的伤害也是煤层气井增产效果不理想的重要原因。本井采用的是水基压裂液压裂。水基压裂液的成本低，性能好，易于使用，应用最广泛。但是熊友明［5］等人研究中国煤层多数不含水，目前多采用水基压裂液进行增产改造，而压裂液的返排率仅为35%～68%，剩余水滞留在煤层。由于煤岩具有很强的吸附性，吸附压裂液后会引起煤岩基质的膨胀及堵塞割理，从而降低割理孔隙度和渗透率及限制煤层气的解吸［6］，在一定程度上造成二次伤害，极大地影响了煤层气的产出;加之煤层松软、煤粉多，压裂砂的支撑效果相对较差，井筒周边的压裂砂还会因卸压回灌到井筒，这也是导致部分井压裂无效的重要原因。经过压裂施工后有些井的产能只是天然生产能力的20%～30%，甚至完全丧失产能。此外，固井液、压裂液中的固体颗粒侵入煤储层，直接堵塞煤储层的空隙通道，结果将导致降低煤储层的绝对渗透率和相对渗透率，对煤层气井的产能也会造成较大的影响。
综合以上分析并结合本井实况，在完井过程中，要达到煤层气井增产、稳产的效果，需要多种措施来试图降低完井对地层造成的损害。在固井过程中，需要降低作用在煤层上的有效应力，就需要在保证强度的前提下降低固井所采用浆液的密度，使用低密度水泥浆、泡沫水泥浆等，目前，国外已成熟的煤层气井固井技术主要有水泥浆中加入固体降重剂(如粉煤灰、空心微珠等)形成高强度、低密度、低失水水泥浆、在水泥浆中加入氮气组成泡沫水泥浆等。在钻进过程中，需要减少钻井液和煤层的接触，考虑到本井含煤层位的上下部位均有土层，马永峰［7］等提出在含煤层位使用套管外封隔器，这样就有效地防止钻井液和煤层接触。最大限度地降低对煤层的伤害。同时，使用封隔器也解决了固井过程中煤层压力敏感性、水泥浆渗透等一系列问题。若是多煤层煤层气共采，这样就可以分段对煤层进行射孔和压裂施工。在压裂过程中，需要降低压裂液的失水量及固相含量。研制低伤害高效压裂液是当前亟待解决的关键问题，也是今后的发展趋势。泡沫压裂液、清洁压裂液等对低压、低渗煤层气储层比较适用，在沁水盆地已经取得较好的效果［8］。目前该技术成本高、应用范围局限，但前景很好，是值得推广的适宜中国煤层气储层条件的新技术。
4 结论
煤层的渗透性低，孔隙压力低，煤储层保护一直是整个煤层气钻井完井过程施工中必须重点考虑的问题。钻井液、固井液、完井液对煤储层污染程度如何，直接影响到目的煤层物化参数的正确评价及产能的精确评估［9］。如果对完井技术不重视，采取的措施不当，煤层气产能则会遭受重大影响。煤储层保护的核心就是尽量使所采取的钻井完井工艺技术少伤害、不伤害煤层。
(1)各个地区的地层属性都有其独特性，在探明地下煤岩层的地质环境后，有必要根据本地区地层的区域性的具体特点，对煤层气井的钻井工艺做出相应的改善。否则，很难保证不会对煤储层造成更大伤害。
(2)高度重视煤层气钻井完井过程中压力对煤层的伤害问题，在保证携带岩屑、润滑钻具等钻井液的基本功能的前提下，尽量减少钻井液的固相含量、失水量。研究更低密度、低固相、高强度的水泥浆体系，以进一步降低对煤层的液柱压力。
(3)从目前的发展看，今后一段时间水力压裂仍是煤层气增产的首选方法和主要措施，应继续深入对低伤害高效压裂液的研究。
参考文献
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周明磊1王怀洪2苏现为3毕叶岚3
（1.山东煤炭地质工程勘察研究院 泰安 271000）
（2.山东科技大学地球信息科学与工程学院 青岛 266510）
（3.山东省煤田地质局数字测井站 泰安 271000）
作者简介：周明磊，男，汉族，山东即墨人，研究员，现在山东煤炭地质工程勘察研究院从事测井新技术新方法的应用研究以及资料的处理解释。信箱：。
摘要 本文探讨利用数字测井技术解释煤层气的储层参数，估算煤层气含量，同时进行其他岩性的分析，并对煤层气井的固井质量做出评价，为煤层气勘探提供测井技术支持。
关键词 测井技术 煤层气 储层参数 体积模型
APPlications of Well Logging Technology in Surface CBM Extraction Project at Sihe Coalmine，Jincheng City
Zhou Minglei，Wang Huaihong，Su Xianwei，Bi Yelan
（1.Shandong Survey Institute of Coal Geological Engineering，Tai'an 271000；2.College of Geoinformation science and Engineering，Shandong University of Science and Technology，Qingdao 266510；3.Shandong Provencial Bureau of Coal Geotogy，Tai'an 271000）
Abstract：This article introduced the use of digital logging technology in explaining the reservoir parameters，while analyzed other variable litho-logy，and assessed the cementing quality of CBM wells.It can supply logging technical support for CBM exploration.
Keywords：logging technology；CBM；reservoir parameters；volumetric model
1 概述
山西晋城煤业集团寺河矿井是“九五”时期国家重点建设项目，设计生产能力400万t/a。井田位于沁水煤田东南部，跨阳城、沁水两县，全井田面积为91.2km2，可采煤层3层即3＃、9＃、15＃煤层。其中3＃煤平均厚度为6.42m，可采储量为4.32×108t，也是本次煤层气地面预抽的目的层。
瓦斯也叫煤层气，是煤矿安全的头号杀手，也是一种清洁能源。本矿井属高瓦斯矿井，为了从根本上杜绝煤矿瓦斯事故的频繁发生，改善煤矿安全生产条件，同时还可作为一种新的能源；在地面上打井进行煤层气抽采，高瓦斯矿井就可能成为低瓦斯矿井。随着数字测井技术的快速发展，煤层气的测井仪器、有效方法及解释模型也比较成熟，已经具有能直接解释煤层气储层参数的可能性。
2 煤储层的地球物理特征
煤层气是一种以吸附状态为主，生成并储存在煤层中的非常规天然气，其成分与常规天然气基本相同（甲烷含量大于95%），可作为与常规天然气同等优质的能源和化工原料。煤层气的储层就是煤层，煤层气也就具有煤层的各种地球物理特征。煤层气储层具有双重孔隙结构，可以理想简化，如图1所示。煤基质的骨架是不同比例有机质和矿物质（一般以粘土矿物为主）组成的混合物。而煤层气储层的基质孔隙中，吸附着甲烷（CH4）以及少量的水和其他气体（CO2、N2、重烃等），几乎没有游离的水和气。煤层围岩的主要岩性是砂岩、泥岩、石灰岩等，煤层的物性特征与围岩存在较明显的差异。本区的目的层为3＃煤层，平均厚度为6.42m，含有1层夹矸，岩性为碳质泥岩，反映明显，煤层顶底板岩性均为泥岩，具有渗透性差、隔水性良好的特点，致使煤层中的煤层气难以向外逸散而得以保存富集。因此，3＃煤为煤层气提供了良好的存储条件。其地球物理特征如下。
图1 煤层割理和基质微孔隙剖面图
2.1 电阻率高且变化范围大
煤层的电阻率一般较高，除随煤化程度有较大范围变化外，通常为几十欧姆米至几千欧姆米，还与裂隙发育程度、含水性和灰分含量等因素有关。
2.2 时差大，传播速度慢
因为煤层的主要成分是有机质，并在微孔隙中吸附着甲烷气体，两者的声波传播速度均非常慢，所以煤层声波时差很大，纵波时差一般在320～450μs/m。
2.3 含氢指数（即中子孔隙度）高
煤主要由碳、氢、氧等元素组成，含氢量很高，其他岩性无一能及，所以中子测井得到的中子孔隙度值极高，一般在35%～50%之间。
2.4 自然伽马值低
通常煤层中的有机质不吸附放射性元素，只是其中构成灰分的泥质才有吸附放射性元素的能力，由于煤的灰分较低，煤层的自然伽马值远低于泥岩，一般在20～70API之间。
2.5 密度小
因为煤层中的有机质和微孔隙中吸附的甲烷气的密度很低，虽然构成灰分的矿物杂质的密度较高、但含量少，所以煤层的密度很小。烟煤约1.2～1.5g/cm3，无烟煤约1.35～1.75g/cm3，其他岩性通常为2.2～2.7g/cm3。
2.6 光电吸收指数低
岩石的光电吸收指数（Pe）按定义：
Pe=（Z/10）3.6
单位是巴/电子（b/e），式中Z为原子序数。碳元素的原子序数为6，计算得出它的Pe值是0.159，煤层以碳为主，因此煤层的Pe值很低，通常为0.9～1.2b/e之间。
3 测井仪器及施测参数
根据钻孔施工程序和测井设计的要求，本次测井所使用的仪器为渭南煤矿专用设备厂生产的TYSC-3Q型系列数字测井仪和美国Mount sprics公司生产的MT—Ⅲ系列数控测井设备。
实测参数裸眼井测井有补偿密度、中子、自然伽马、三侧向、视电阻率、自然电位、井径、井斜，套管井测井有声波幅度，以检测固井质量。
4 测井解释
4.1 测井解释模型及煤层气含量分析
本次测井资料处理、解释使用的是美国MT公司的LOGSYS测井处理系统以及中煤物探院开发的CLGIS解释处理软件，并应用了原煤炭部一类科研项目《煤层气测井技术研究》的部分成果。以密度曲线为主，辅以自然伽马、电阻率、声波时差和中子孔隙度曲线，主要进行预处理、数学计算、分层定性、交会图技术、体积模型分析和相关分析等。以SH1号钻孔解释为例，其他钻孔的解释类同。
（1）砂泥水百分含量岩石体积模型：把岩石体积分成岩石骨架、泥质、孔隙（饱和含水）三部分，作为对测井响应的贡献之和（见表1）。
密度：p=Vma·pma+Vsh·psh+φ·pw
自然伽马：I=Vma·Ima+Vsh·Ish+φ·Iw1=Vma+Vsh+φ
式中：p、I分别为岩石对密度、自然伽马的测井响应值；
pma、psh、pw分别为岩石骨架、泥质、孔隙水对密度的测井响应参数；
Ima、Ish、Iw分别为岩石骨架、泥质、孔隙水对自然伽马测井的响应参数；
Vma、Vsh、φ分别为岩石骨架、泥质、孔隙的体积含量。
表1 解释参数
（2）煤层体积模型：把煤层体积分成纯煤（包括固定碳和挥发分）、灰分（包括泥质和其他矿物）、水分（孔隙中充满水）三部分，作为对测井响应的贡献之和（见表2）。
密度：p=Vc·pc+Va·pa+Vw·pw
中子：φN=Vc·φc+Va·φa+Vw·φw1=Vc·φc+Va·φa+Vw·φw
式中：p、φN分别为煤层对密度、中子测井的响应值；
pc、pa、pw分别为纯煤、灰分、水分对密度测井的响应参数；
φc、φa、φw分别为纯煤、灰分、水分对中子测井的响应参数；
Vc、Va、Vw分别为纯煤、灰分、水分的相对体积百分含量。
然后将体积含量换算为重量含量：
中国煤层气勘探开发利用技术进展：2006年煤层气学术研讨会论文集
由于固定碳Qg与灰分Qa相对线性相关：
Qg=m·Qa+n
利用测井连续求得灰分，利用上式可以求出固定碳。挥发分Qv由计算的纯煤减去固定碳求得：
Qv=Qc-Qg
表2 解释参数
（3）估算煤层气含量：煤层中的甲烷气体是吸附在煤基质的微孔隙的内表面上，并且只有有机质才吸附气体，而矿物质和水是不吸附气体的。煤层中的水也不含气体的（水溶气很少，可以忽略不计），在煤层的原始状态下，甲烷等游离气体也很少，同样可以忽略不计。在一勘探区的同一煤层上，由于储层压力和温度等影响因素是近似相等的，若忽略煤层气饱和度的影响，则煤层含气量与非煤物质含量（灰分加水）呈线性相关关系。通过建立由煤心样测试的含气量与灰分的线性相关关系式，就可由测井求出的灰分连续地估算煤层气含量。
y=a·x+b
4.2 综合解释成果
（1）主要煤层测井响应平均值表，详见表3。
表3 主要煤层测井响应平均值表
（2）主要煤层工业参数计算成果表，详见表4。
表4 主要煤层工业参数计算成果表
注：煤层工业分析为重量百分含量。
（3）主要煤层及顶、底板解释分析表，详见表5。
表5 全部煤层划分数据表
（4）主要煤层及顶、底板解释分析表，详见表6。
表6 主要煤层及顶、底板解释分析表
注：依据岩层的岩性及其孔隙度的大小来评价含水性和渗透性。
用同样的方法计算了其他钻孔的煤质与含气量，详见表7。
表7 寺河煤层气项目部分钻孔煤质与含气量统计表
5 井身质量评价
5.1 井斜
根据井斜数据（表8）分析可知，钻孔倾斜从125m开始，并随着深度的增加而逐渐增大，在364m处达到最大值1°30＇；全角变化率最大值为0.81°/30m，位于孔深350m处；全井方位均在65°～162°之间变化，最大偏移距离为1.15m，闭合方位为145.73°。未见井身扭曲现象。
表8 井斜数据表
5.2 井径
全井井径变化情况详见井径数据统计表（表9）。从表中可以看出38.50～54.60m井段平均井径为233.79mm，平均扩大率为8.3%。导致井径扩大的原因是由于该井段岩石受风化的影响，地层比较松散。207.00～213.00m井段平均井径为243.73mm，扩大率为12.9%，为全孔最大。该井段以泥岩为主，质地较脆，容易形成井径扩大。
表9 井径数据表
5.3 固井质量
固井质量评价按照《石油天然气总公司技术规定》中的“水泥环质量鉴定”以及云南省恩洪煤田煤层气开发固井质量评价的相关标准进行评价。
全孔固井质量检测情况参见固井质量检测测井数据统计表（表10）。由于钻孔水位较低，声波幅度测量从143.10m处开始。从表中可见，测量井段内优良、合格率为100%。
表10 SH1号孔固井质量数据表
6 结论及建议
本次的目的层为3＃煤层，测井物性反映明显，解释精度符合要求。
目的煤层的工业分析以及其他岩层的岩性分析是依据前面所述的体积模型及测井响应值，通过交会图技术选取参数，采用最小二乘法求解所得，具有一定的参考价值。煤层含气量的估算参考了本区内其他地质钻孔的煤层化验数据，结合钻孔的测井响应值，应用灰分与含气量的线性关系求解所得，供有关方面参考。
由于煤层气测井还处于起步阶段，无论测井仪器还是方法都需要进一步完善，通过本次的煤层气测井，对以后的工作建议如下：
（1）增加双井径、双测向等参数测量。
（2）尽量实现在每种探管上增加自然伽马参数，消除由于电缆伸缩带来的深度误差。
（3）通过实验确定声波探管是否满足固井质量检测技术要求，开发新的应用程序从全波列波形图上提取声波幅度。
（4）研究磁定位测井技术。
（5）电缆深度测量精度要进一步提高，用人工进行深度刻度其测量误差必须≤0.5‰。
（6）中子刻度必须有两个点：水点和19%刻度箱。
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