旋转导向钻井技术和工具.ppt

* * * * * * 2002.5 完成基建、开始建设 2002.12 恢复、安装实验设备 实验室—— 研发基地 谢谢，欢迎指导！ 旋转导向钻井工具作业量近年来呈直线上升趋势！ 8,000,000ft 600,000ft 巨大社会价值和经济效益！！ 增产，增储 由于旋转导向技术的出现，钻井不只是在地球上打个洞。它已成为增产，增储提高采收率的有效手段。 扩大面积 波及系数 充分开发薄层和低渗油层 巨大社会价值和经济效益！！ de 高难度大位移井 需要 N 方位: 300 East (m) 2780 0 0 -1500 1000 0 2250 TVD(m) Gullfaks Well A - 42 可变径稳定器 de 方位: 177 井斜变化率、 方位变化率 调整 可控偏心器 弯外壳动力钻具 三维多目标井（蛇形井） 130 o Turn 使大位移井 水平位移突破万米 常规大位移井的效果 3.2km 3.2km 10 km 当超过一万米……. 扩大勘探与开发面积 , 节约多余平台的投资 在海上,其效益尤其明显 常规定向钻井 地质导向钻井 井下闭环和近钻头测井 效 果 de 避免螺旋状井眼 和 井眼弯曲 Hole Spiraling Wellbore Tortuosity 高质量的井眼轨迹 井眼光滑 避免弯曲 原理 传统井眼轨迹控制 XTCS 轨迹控制 依靠小的空间尺度调整 依靠小的时间尺度调整 de 运用近钻头的测量技术 防止 岩屑堆积 与 轴向冲击 Axial Shock Cutting Buildup 连续旋转导向的结果 连续旋转导向的结果 避免扩径 与 台阶 de 高难度大位移井 需要 N 方位: 300 East (m) 2780 0 0 -1500 1000 0 2250 TVD(m) 130 o Turn Gullfaks Well A - 42 可变径稳定器 de 方位: 177 井斜变化率、 方位变化率 调整 可控偏心器 弯外壳动力钻具 三维多目标井（蛇形井） 旋转导向工具是上世纪末发展起来的有效钻井工具，代表了当今定向钻井发展水平。因此，选择该项目研究是有充足理由的，并具科学性； 在国外旋转导向钻井工具已投入商业应用.明年，具有我国自主产权的样机下井试用； 我国三大油公司先后立项研究旋转导向工具，都希望从外国进口，或与外国公司合作开发，充分说明其迫切性？！ 其商业化前景则取决于油公司（定向井公司）为核心的运作体制的建立！ 泥浆动力偏心导向方案 导向方式 导向动力 井壁 钻头推向 一 侧 极板推出 控制阀盘 PowerDrive Xtra 2 定位轴承 万向轴承 钻进方向 定位轴承 偏心方向 传动轴 GeoPilot 3 井底流场方向 钻头运动方向 不对称 井底流场 水眼 井壁 流场变向器 4 旋转轴 偏心距 XTCS-njd 不旋套转 伸出量 井壁 5 D1 D2 D3 不旋套转 旋转轴 高边 工具面角 P P AutoTrak 1 P1 P2 P3 “Push” “Point” ？ 推力 支点 井 壁 两 侧 受力状态不同 钻头 Push the bit first,Then Point the bit 红色为侧向切屑部分 形成弯曲井眼剖面 “Point” AutoTrak Powerdrive Geopilot “Push” 万向轴 “Point” “Push” 连续旋转导向钻井 闭环控制 All Rotating, No Sliding （全旋转，无滑动导向） Closed Loop Control （闭环控制） —— HOLD Mode STEER Vector Some other systems only have a steering function with fixed force or tilt parameter pre-set in tool (e g. Geopilot and Powerdrive Direct). These tools alternate between steer and neutral mode to give desired average curve. In doing so they drill a fragmented curve similar to a motor. Powerdrive Direct drills over gauge hole