旋转导向钻井技术新进展
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旋转导向钻井技术应用研究及其进展1. 引言1.1 背景介绍旋转导向钻井技术是一种先进的油田开发技术,随着油气资源的日益枯竭和全球能源需求的增长,对高效、安全、环保的油田开发技术的需求也日益迫切。
传统的钻井方法存在着诸多问题,如控制能力差、效率低、作业周期长等,无法满足现代油田开发的需求。
而旋转导向钻井技术的出现,有效地解决了这些问题,大大提高了油田勘探和开发的效率和质量。
随着油田开发技术的不断进步和发展,旋转导向钻井技术逐渐成为油田勘探和开发领域的主流技术之一。
它通过使用旋转钻具,结合导向器和定位系统,实现了井眼的准确控制和导向,能够有效避免钻井过程中的诸多问题,提高了钻井作业的效率和安全性。
对旋转导向钻井技术进行深入研究和应用具有重要的意义和价值。
本文旨在对旋转导向钻井技术进行全面的研究和探讨,以期为油田开发领域的进一步发展提供参考和借鉴。
1.2 研究意义旋转导向钻井技术的研究意义主要体现在以下几个方面:1. 提高钻井效率:传统的钻井技术在复杂地质条件下存在着钻头偏离井轨、钻进速度慢、井眼形状难以控制等问题,而旋转导向钻井技术通过实时监测井身方向,能够精确控制钻头的方向和位置,提高了钻井效率,缩短了钻井周期。
2. 降低钻井风险:在油田勘探开发过程中,地质构造复杂、地层变化大等因素导致钻井风险较高,采用旋转导向钻井技术可以有效减少钻井事故的发生概率,提高钻井安全性。
3. 对油田开发的重要意义:随着油气资源逐渐枯竭,油田对于提高采收率和延长井的有效期至关重要。
旋转导向钻井技术具有定向控制能力和改善井筒质量的优势,能够更好地满足油田开发的需求。
4. 推动行业技术进步:旋转导向钻井技术是钻井技术领域的创新,其应用推动了钻井工程技术的不断改进和创新,为行业发展注入新的活力。
研究和应用旋转导向钻井技术不仅可以提高钻井效率,降低钻井风险,对油田开发具有重要意义,还可以推动行业技术进步,为我国石油行业的可持续发展做出贡献。
旋转导向钻井技术应用研究及其进展旋转导向钻井技术是一种应用于油气井钻进过程的高效技术,能够实现井眼轨迹的精确控制和井眼的方向调整。
随着油气资源的逐渐枯竭,人们迫切需要开发复杂地质条件下的油气井,传统的钻井技术已经无法满足需求,因此旋转导向钻井技术应运而生。
本文将对旋转导向钻井技术的应用研究及其进展进行探讨。
旋转导向钻井技术是利用旋转导向钻杆和钻头的旋转力来实现井眼轨迹控制的技术。
其主要原理是通过改变钻头的钻入方向,使井眼偏离垂直方向,从而实现井眼方向的调整。
旋转导向钻井技术主要包括方位调正技术、角度调整技术和井眼质量控制技术。
方位调正技术主要利用方位调整力来改变钻头的方位,使井眼的方向符合设计要求;角度调整技术则通过调整钻头的倾斜角度来实现井眼的曲线控制;井眼质量控制技术则主要关注井眼质量的综合评价和改进措施。
旋转导向钻井技术的应用研究主要包括三个方面:工程实践、理论研究和装备创新。
在工程实践方面,旋转导向钻井技术已经在世界范围内得到广泛应用,包括海上油气勘探、复杂地层开发和井间隔井等。
北海油田利用旋转导向钻井技术,成功实现了多井轨迹的控制和方向调整,有效提高了油气采收率。
在理论研究方面,学者们对旋转导向钻井技术的相关理论进行了深入研究,包括钻杆与地层的摩擦力分析、转向力与井眼方向的关系等。
在装备创新方面,各大石油公司和钻井服务公司纷纷研发出新型旋转导向钻井设备,如可调节角度钻井工具和高性能钻头等,不断提高旋转导向钻井技术的效率和可靠性。
旋转导向钻井技术在应用过程中还存在一些问题和挑战。
复杂地质条件下的井眼轨迹控制仍然是一个难题,需要进一步提高钻井工具的性能和精度。
钻井液的选择和性能对井眼轨迹的控制和井眼质量的影响也需要深入研究。
旋转导向钻井技术在高温高压环境下的应用还有待突破。
旋转导向钻井技术是一种非常有前景的油气井钻进技术,经过多年的应用研究和装备创新,已经取得了一系列的进展。
随着油气资源的日益枯竭和复杂地质条件的开发,旋转导向钻井技术仍面临一些问题和挑战。
国外旋转导向技术的发展及国内现状王植锐;王俊良【摘要】旋转导向技术在国内外得到广泛应用,以斯伦贝谢、贝克-GE、哈里伯顿、威德福为代表的旋转导向系统已经在国外成为了一项常规的定向井、水平井钻井工具.文章以斯伦贝谢旋转导向系统为例,介绍了斯伦贝谢公司的旋转导向系统、典型的应用实例以及最新现状及他们的研发机制,同时简略介绍了国内旋转导向系统的应用现状.文章认为,国外旋转导向系统已经研制出了具有不同造斜能力、满足不同地质需求的旋转导向系统序列,系统的可靠性高、使用时间长、性能稳定、适用性好.国内的旋转导向系统已经在技术上有突破,在一些井上进行了现场试验,取得了初步的成效,但还需要进行持续不断的科技攻关,以期尽快大规模推广应用.【期刊名称】《钻采工艺》【年(卷),期】2018(041)002【总页数】5页(P37-41)【关键词】旋转导向系统;斯伦贝谢;推靠式;指向式;混合式;造斜能力;钻井系统【作者】王植锐;王俊良【作者单位】重庆科技学院;斯伦贝谢公司沙特阿拉伯达兰基地【正文语种】中文国外从20世纪80年代末期开始进行旋转导向钻井系统的研发,20世纪90年代进入商业化使用,并逐渐改进、升级、完善。
目前,以斯伦贝谢、贝克GE、哈里伯顿、威德福为代表的石油技术服务公司分别拥有自己先进的旋转导向系统序列,大规模应用在油田技术服务中,已经成为了一种主要的定向井、水平井钻井工具。
国内一些研究机构和技术服务公司也在同期开始了自主研发,取得了一些技术上的突破,但与国外服务公司水平相比,还存在着较大的差距。
通过调研,尚未发现有文章全面系统介绍国外旋转导向系统。
斯伦贝谢公司的旋转导向系统占据了大部分的服务市场,具有一定的代表性,因此本文主要以斯伦贝谢公司的旋转导向系统为例介绍国外旋转导向技术的发展现状、研发机制,力争能够有所借鉴,有利于国内旋转导向系统的不断改进、升级、完善,以期尽快大规模地投入商业化应用。
一、斯伦贝谢旋转导向系统介绍1.推靠式旋转导向系统—PowerDrive Orbit斯伦贝谢的推靠式旋转导向系统由最开初的PowerDrive Xtra,升级到PowerDrive X5、PowerDrive X6,目前升级到PowerDrive Orbit。
探讨石油定向井钻井中的旋转导向技术随着石油资源的逐渐枯竭,石油勘探和开采面临着越来越大的挑战。
为了更有效地开采地下深层石油资源,石油行业逐渐引入了定向井钻井技术。
而在定向井钻井中,旋转导向技术是一种十分重要的技术手段。
本文将探讨石油定向井钻井中的旋转导向技术。
一、旋转导向技术概述旋转导向技术是一种通过控制钻头旋转速度和方向,从而改变钻井井眼轨迹的技术。
在传统井眼钻井中,钻头的旋转主要是靠钻机锚定在井口顶部,整体旋转,从而钻进岩层。
而在定向井钻井中,需要通过调整钻头的旋转速度和方向,让钻头沿着特定轨迹前进,使得井眼垂直深度和水平方向均能得到控制。
旋转导向技术的核心是通过测量钻头的旋转速度和方向,并通过控制钻头的动力系统,使其按照设计的井眼轨迹前进。
这需要依靠复杂的导向装置和传感器,控制系统能够根据钻井现场的实时数据,及时调整钻头的旋转速度和方向。
这项技术在提高定向井钻井效率的也能够最大程度降低钻井事故的发生概率,保障勘探和开采的安全性。
二、旋转导向技术在定向井钻井中的应用1. 地质勘探:旋转导向技术可以根据地质勘探结果,精确地控制钻头的转向,使得钻井可以在地下岩层中按照设计轨迹前进。
这样不仅可以更准确地获取地下岩层的信息,还能够避开地下岩层中的障碍物,提高勘探成功率。
2. 水平油井开采:在水平油井的开采中,旋转导向技术可以使得井眼在地下形成规整的水平轨迹,使得油井采油更加高效。
通过控制旋转速度和方向,可以准确控制水平井眼的弯曲程度和水平延展长度,实现更精准的油层开采。
3. 钻井安全:旋转导向技术可以及时发现钻井中的异常情况,通过调整钻头的旋转速度和方向,避免钻井事故的发生。
也可以及时调整钻井轨迹,避开地下的危险地带,保障勘探和开采的安全。
随着石油定向井钻井技术的不断发展,旋转导向技术也在不断进行改进和创新,以适应更复杂、更深层的勘探和开采需求。
1. 自适应控制系统:未来的旋转导向技术将更加智能化,通过自动测量、自适应分析和控制系统,实现更具精准的钻井控制。
钻井新技术及发展方向分析1 钻井技术新进展1.1石油钻机钻机是实现钻井目的最直接的装备,也直接关系到钻井技术进步。
近年来,国外石油钻机能力不断增强,自动化配套进一步完善,使钻机具备更健康、安全、环保的功能,并朝着不断满足石油工程需要的方向发展。
主要进展有:(1) 采用模块化结构设计,套装式井架,减少钻机的占地面积,提高钻机移运性能,降低搬家安装费用。
(2) 高性能的“机、电、液”一体化技术促进石油钻机的功能进一步完善。
(3) 采用套管和钻杆自动传送、自动排放、铁钻工和自动送钻等自动化工具,提高钻机的智能化水平,为提高劳动生产率创造条件。
1.2随钻测量技术1.2.1随钻测量与随钻测井技术21 世纪以来, 随钻测量(MWD) 和随钻测井(LWD) 技术处于强势发展之中,系列不断完善,其测量参数已逐步增加到近20种钻井工程和地层参数,仪器距离钻头越来越近。
与前几年的技术相比,目前,近钻头传感器离钻头只有0.5~2 m 的距离,可靠性高,稳定性强,可更好地评价油、气、水层,实时提供决策信息,有助于避免井下复杂情况的发生,引导井眼沿着最佳轨迹穿过油气层。
由于该技术的市场价值大,世界范围内有几十家公司参与市场竞争,其中斯伦贝谢、哈里伯顿和贝克休斯3 家公司处于领先地位。
1.2.2电磁波传输式随钻测量技术为适应气体钻井、泡沫钻井和控压钻井等新技术快速发展的需要,电磁波传输MWD(elect romagnetic MWD tool s ,EM MWD) 技术研究与应用已有很大进展,测量深度已经达到41420 km。
1.2.3随钻井底环空压力测量技术为适应欠平衡钻井监测井筒与储层之间负压差的需要,哈里伯顿、斯伦贝谢和威德福等公司研制出了随钻井底环空压力测量仪(annular pressure measurement while drilling, APWD) ,在钻井过程中可以实时测量井底环空压力,通过MWD 或EMMWD 实时将数据传送到地面,指导欠平衡钻井作业。
旋转导向技术在水平井中的应用引言水平井是一种特殊的油井,其在储层中以水平方向延伸。
水平井的应用可以在提高油气开采效率的同时减少地面环境破坏,因此在近年来得到了广泛的应用。
而旋转导向技术则是一种主要用于定位井眼的技术,可以精准控制井眼的方向和位置。
本文将介绍旋转导向技术在水平井中的应用,包括其原理、优势以及一些在实际开采中的应用案例。
1. 旋转导向技术的原理旋转导向技术是一种通过旋转钻头来改变井眼方向的技术。
其基本原理是通过钻具的旋转使得井眼在地下钻进过程中呈现一定的方向变化。
具体来说,当钻头在钻进过程中旋转时,由于地下的阻力和摩擦力的作用,井眼会随着钻头的旋转而呈现出一定的曲线方向。
通过精确控制钻头的旋转速度和方向,可以实现对井眼的定向控制,从而在地下形成水平井。
2. 旋转导向技术在水平井中的优势相较于传统的直井钻探技术,旋转导向技术有许多显著的优势。
通过旋转导向技术可以实现对井眼的精准控制,可以在地下形成水平井或者其它特定形状的井眼,这有利于提高油气开采的效率。
由于水平井可以在地下更充分地开采储层资源,相较于传统的直井可以获得更高的产量。
采用旋转导向技术可以减小对地表的环境破坏,有利于保护地表的生态环境。
由于水平井可以更加精准地控制油气开采的方向,可以减少油气开采对地下水和环境的影响,有利于保护地下水资源。
旋转导向技术在水平井中的应用具有显著的优势,有利于提高油气开采的效率和保护地下水资源和环境。
3. 旋转导向技术在水平井中的应用案例在实际的油气开采中,旋转导向技术已经得到了广泛的应用,并取得了良好的效果。
以下将介绍一些旋转导向技术在水平井中的应用案例。
案例一:某油田采用旋转导向技术在水平井中进行油气采收,通过旋转导向技术在储层中开发出一条水平井,实现了对储层资源的充分开采并取得了显著的经济效益。
案例二:某地区的油气开采公司在水平井的开采中采用了旋转导向技术,通过对井眼的精确控制实现了对储层资源的高效开采并减小了对地表环境的影响,同时保护了地下水资源。
国内外钻完井技术新进展一、本文概述随着全球能源需求的日益增长,石油和天然气等能源资源的勘探与开发显得尤为重要。
钻井技术是石油天然气勘探开发过程中的核心技术之一,其技术水平的高低直接影响到勘探开发的成功与否。
近年来,随着科技的不断进步,国内外钻完井技术也取得了显著的新进展。
本文旨在概述这些技术进展,包括新型钻井设备、钻井液技术、完井技术等方面的创新与应用,分析其对提高钻井效率、降低开发成本、提升油气采收率等方面的作用。
本文还将探讨未来钻完井技术的发展趋势和挑战,以期为相关领域的科技人员和管理者提供参考和借鉴。
二、国内钻完井技术新进展近年来,随着国内石油天然气勘探开发力度的不断加大,我国钻完井技术也取得了显著的新进展。
这些进步不仅体现在技术创新和装备升级上,更体现在提高钻井效率、降低开发成本以及保障生产安全等多个方面。
在钻井技术方面,国内已经成功研发并应用了多项新技术,如旋转导向钻井技术、水力喷射钻井技术、三维地震导向钻井技术等。
这些技术的应用大大提高了钻井速度和精度,减少了钻井事故的发生率,同时也为复杂地质条件下的油气勘探开发提供了新的解决方案。
在完井技术方面,国内同样取得了显著成果。
例如,随着水平井、大位移井等复杂井型的大量应用,国内已经成功开发出多种完井工艺和工具,如套管开窗侧钻完井技术、水力压裂完井技术等。
这些技术的应用不仅提高了完井质量,也有效降低了完井成本,为油气田的高效开发提供了有力保障。
在钻井液和完井液技术方面,国内也取得了重要突破。
通过不断研究和探索,国内已经成功开发出多种新型钻井液和完井液体系,如环保型钻井液、高性能完井液等。
这些新型钻井液和完井液的应用不仅提高了钻井和完井效率,也有效保护了油气田的环境,实现了绿色、环保、高效的开发目标。
国内钻完井技术的新进展为油气勘探开发提供了强有力的技术支持和保障。
未来,随着技术的不断创新和进步,相信国内钻完井技术将取得更加显著的成果,为我国的石油天然气工业发展贡献更大的力量。
旋转导向工具发展概述本文对我国在井眼轨迹控制技术方面取得的进展进行了总结,重点在导向结构、实现功能和应用推广方面做了分析;在总结国外旋转导向工具技术并结合机械工程的新材料新技术发展基础上,提出井眼轨迹控制工具将向复合式工具技术的方向发展,其中工具的心轴、轴承的材料和结构以及工具的智能化研究将是未来的发展方向,而恶劣环境下的井下钻井机器人将是研究的最终目标。
一、国内旋转导向工具发展现状近年来,国内也在积极进行井眼轨迹控制工具即旋转导向技术的研究工作,并在理论研究和原理样机方面取得了较多的研究成果,但距离工业规模化应用还有一定距离。
二、推靠式旋转导向工具目前,国内的动态推靠式旋转导向工具主要以调制式旋转导向工具为主,西安石油大学与中石化胜利钻井工艺研究院合作,研发了调制式旋转导向钻井工具MRST。
整个工具配备了以钻井液为液压介质的液压系统,工具内有上、下涡轮发电机驱动的稳定平台。
该平台在下部电机的电气参数调控作用下,可以在高速旋转工具外壳内独立旋转,调节液压盘阀钻井液分流系统的上盘阀位置,对钻井液分流,在工具内外压差作用下推动翼肋伸缩产生偏置。
工具原理结构如图1所示。
1—上轴承保护器;2—测控稳定平台;3—下轴承保护器;4—液压盘阀分流系统;5—偏置单元;6—钻井液过滤装置;7—下涡轮发电机;8—上涡轮发电机。
图1动态推靠式工具原理结构图国内典型的静态推靠式旋转导向工具主要由驱动轴、不旋转外套、导向机构和密封系统等构成,其中导向机构由可独立伸出或缩回的翼肋和液压缸组成,翼肋在液压缸的作用下产生推靠力。
国内企业或研究单位在该类工具的研发中投入较多,如:中海油研发出了自主的静态推靠式旋转导向钻井系统Welleader,能够实现井斜自动闭环控制,导向力可以实现32级强度和240级方向控制,最大转速180r/min,工具耐温达150℃。
该工具已在渤海湾完成了试验工作,具备了海上作业的能力,实钻造斜率约每30m井段造斜6.5°,但是仍处于初步应用阶段。
旋转导向钻井技术现状及研究进展韩来聚刘新华孙铭新(胜利石油管理局钻井院,山东东营,257017)摘要旋转导向钻井技术是20世纪90年代国际钻井界发展起来的钻井新技术,它是钻井发展史上又一次质的飞跃,目前国外应用该技术已取得了显著效果,“十五”期间在国家“863”项目的支持下,国内也开始对该项技术进行重点攻关研究,并在关键技术方面取得了重大突破。
本文在概括介绍旋转导向钻井技术现状的基础上,重点介绍了研究开发的调制式旋转导向钻井系统工作原理以及取得的重大进展,同时对该技术的发展趋势做出了预测。
关键词钻井旋转导向闭环偏置旋转导向钻井技术是国际上20世纪90年代发展起来的一项尖端自动化钻井新技术,它是当今世界上钻井技术发展的最高阶段——闭环自动钻井的主要内容。
它的出现是世界钻井技术的一次质的飞跃。
与传统的滑动导向钻井相比,旋转导向钻井技术由于井下工具一直在旋转状态下工作,因此井眼净化效果更好,井身轨迹控制精度更高,位移延伸能力更强,因此更适合于海洋油气资源开发以及在油田开发后期的复杂油气藏中钻超深井、高难定向井、丛式井、水平井、大位移井、分支井及三维复杂结构井等特殊工艺井。
1 国内外旋转导向钻井系统研究与发展现状1.1 旋转导向钻井技术国外发展现状国外从20世纪80年代末期开始进行旋转导向钻井系统的理论研究。
20世纪90年代世界上多家公司包括:Baker Hughes公司与ENIAgip 公司的联合研究项目组、英国的Camco公司、英国的Cambridge Drilling Automation公司、日本国家石油公司(JNOC)等分别形成了各自的旋转导向系统样机,并开始进行现场试验和应用。
至20世纪末期,三家大的石油技术服务公司Baker Hughes、Schlumberger和Halliburton通过各种方式分别形成了其各自商业化应用的AutoTrak RCLS、PowerDrive SRD和Geo-Pilot旋转导向钻井系统。
旋转导向钻井技术应用研究及其进展旋转导向钻井技术是一种钻井工艺,通过管柱的旋转来实现油气井的定向钻井。
这种技术可以有效地提高井眼的质量和准确度,从而提高油井的产能和经济效益。
随着石油勘探和开采技术的不断发展,旋转导向钻井技术已经成为了油气井钻井的重要工艺之一,对提高油田开发效率、保障油气输送管线安全和稳定运行具有重要意义。
旋转导向钻井技术的原理是利用钻井管柱在矿井中旋转,并通过控制钻井头的扭矩和旋转速度,从而使钻井头朝向特定的方向钻进。
在这个过程中,钻井工程师需要通过测斜仪和方位仪等设备来实时监测钻井方向和井眼轨迹,以确保钻井的准确性和安全性。
与传统的直井钻井相比,旋转导向钻井技术具有更好的定向性和控制性,可以有效地避开地层中的障碍物,从而提高井眼的质量和完整度。
旋转导向钻井技术在油气勘探和开采中有着广泛的应用。
它能够提高油井的产能和采收率。
由于旋转导向钻井技术在钻井过程中具有更好的定向性和控制性,能够在地层中钻出更加规整和完整的井眼,从而提高了油井的采收率。
旋转导向钻井技术可以降低井口的施工难度和风险。
在复杂地质条件下,通过旋转导向钻井技术可以更好地避开地层中的障碍物,从而减少钻井事故的发生。
旋转导向钻井技术还可以提高油井的经济效益。
通过旋转导向钻井技术,可以钻出更深层的油气层,从而提高油气资源的开采量和综合利用率,减少对外界环境的影响,实现环保高效的油气开采。
目前,国内外对旋转导向钻井技术进行了广泛的应用研究和进展。
很多石油勘探和开发公司对旋转导向钻井技术进行了深入研究,并提出了一系列技术方案和工艺优化措施,以解决复杂地质条件下的井眼定向问题。
一些科研机构和大学院校也对旋转导向钻井技术进行了深入研究,并取得了一些重要的研究成果。
他们通过理论分析和实验验证,提出了一些新的理论模型和技术方法,以指导和推动旋转导向钻井技术的进一步发展。
一些钻井设备制造企业也积极开发和推广新型的旋转导向钻井设备和工具,以满足不同地质条件下的钻井需求。
探讨石油定向井钻井中的旋转导向技术石油定向井钻井中的旋转导向技术,是指通过利用钻杆和测斜仪等设备,根据地层情况,调整钻头的方向,使钻孔符合设计要求,达到预期的钻井效果。
在石油勘探开发中,定向井钻井技术在复杂地层条件下的应用越来越广泛,因此旋转导向技术在定向井钻井中起着重要的作用。
本文将着重探讨石油定向井钻井中的旋转导向技术的原理、方法和应用。
一、旋转导向技术的原理1.测斜仪测量原理测斜仪通过误差电源悬挂在井下,利用地磁测量方法来测量孔道或孔周地层和孔轴的方向,然后通过电缆传输数据到地面。
测斜仪中的磁敏传感器和加速度计感应地磁场和重力场的指向,然后通过数据传输到记录仪,最后分析数据,获取目标地层的信息。
2.旋转导向原理旋转导向原理是通过旋转钻柱,在地面控制测斜仪旋转角度,使其测量方向相对于地面保持稳定不变,从而实现在井下连续测量的目标井眼方向、孔斜和方位信息。
并根据上位机的数据计算,做出合理的钻头位移方向,从而保持井眼垂直或者按设计的轨迹方向钻井。
1.受控钻头旋转通过传统的受控钻头旋转技术来实现,就是通过调整钻井工具、钻头和管柱的旋转方向,使井眼朝向地质构造的方向。
2.自转模块技术自转模块技术是通过在钻杆中安装自转装置,实现钻杆在井下自转,并通过调整自转方向,使钻井孔斜度及方位满足设计要求。
3.测斜仪数据采集及处理通过在测斜仪上加装数据采集卡,将地面指令传输至井下测斜仪进行数据采集和处理,实现钻井的旋转导向。
1.复杂地质条件下的钻井在复杂地质条件下,如地层变化频繁、地质构造错综复杂等情况下,传统的定向钻井技术往往难以满足钻井设计要求。
而旋转导向技术由于其灵活性和精准度高,可以有效地应对这些挑战,提高钻井的成功率。
2.提高钻井效率旋转导向技术可以帮助钻井人员及时调整钻头的方向,使钻孔在设定的方向内保持,提高了钻井的效率和质量。
3.节约钻井成本由于旋转导向技术可以帮助钻井在较短的时间内完成目标孔,避免了不必要的多次调整,节约了钻井成本。
旋转导向钻井技术现状及发展趋势
旋转导向钻井技术是一种先进的钻井技术,目前已经在国内外得到了广泛的应用。
这种钻井技术的现状和发展趋势可以总结为以下几点:
现状:
旋转导向钻井技术已经在国内外得到了广泛的应用,包括陆地和海洋钻井。
这种技术具有摩阻与扭阻小、钻速高、成本低、建井周期短、井眼轨迹平滑、易调控并可延长水平段长度等特点。
旋转导向钻井系统已经成为当今石油钻井工程领域最重要的前沿装备之一,也是实现石油钻井向数字化、信息化、自动化方向发展的核心技术和重大装备。
发展趋势:
智能化:随着人工智能和机器学习技术的发展,旋转导向钻井系统的智能化程度将越来越高。
通过引入智能算法和传感器,可以实现对钻井过程的实时监测和智能控制,提高钻井效率和安全性。
绿色化:在环保压力日益增大的背景下,绿色化成为旋转导向钻井技术的重要发展趋势。
通过优化钻井工艺、使用环保材料和设备等措施,可以降低钻井过程中的能耗和排放,减少对环境的影响。
深海化:随着深海石油资源的开发需求不断增加,深海化成为旋转导向钻井技术的重要发展方向。
通过研发适用于
深海环境的旋转导向钻井系统和设备,可以实现对深海石油资源的有效开发。
极端环境适应性:为了应对极端环境下的钻井挑战,如高温、高压、高盐等环境,需要提高旋转导向钻井系统的极端环境适应性。
通过研发适用于极端环境的材料和设备,可以拓展旋转导向钻井技术的应用范围。
总的来说,旋转导向钻井技术在国内外已经得到了广泛的应用和发展,未来将朝着智能化、绿色化、深海化和极端环境适应性等方向发展。
探讨石油定向井钻井中的旋转导向技术石油定向井钻井是指通过特殊的钻井工艺技术,使钻井井眼保持在一定的角度,沿着特定的轨迹进行钻探。
石油定向井钻井的技术发展得益于旋转导向技术的应用。
本文将探讨旋转导向技术在石油定向井钻井中的重要作用。
旋转导向技术是将钻柱通过钻井液的作用,通过转动钻头的方式来改变钻井井眼的角度和方向。
旋转导向技术包括旋转导向器和旋转驱动装置两大部分。
旋转导向器是通过转动下部的绕向转子的方式,使钻柱上部的齿轮系统也开始转动,从而实现钻井井眼的角度调整;而旋转驱动装置则是通过增加自转部分,使整个钻柱可以旋转。
1. 实现复杂井径的钻探:在石油定向井钻井中,往往会遇到复杂的地层条件,包括曲率变化大、抽采储层、受压储层等。
使用旋转导向技术可以有效地应对这些复杂地层条件,实现复杂井径的钻探。
通过调整旋转导向器的角度,可以使钻井井眼按照所需的角度进行钻探,同时可以通过旋转驱动装置控制整根钻柱的旋转速度和方向,确保钻井的稳定性和准确性。
2. 提高钻井效率:旋转导向技术可以有效地提高石油定向井钻井的效率。
传统的固定角度导向技术需要停下钻探作业,更换钻头或者调整钻具的方位,以达到所需的角度,这样会浪费大量的时间和人力资源。
而使用旋转导向技术,只需要通过调整旋转导向器的角度,即可在不停止钻探作业的情况下实现钻井井眼的角度调整,从而提高了钻井的效率。
4. 实现井下定向测井:旋转导向技术还可以实现井下定向测井。
通过安装测井仪表在旋转导向器或者钻柱上,可以实时地获得在钻探过程中的地层数据,包括井眼角度、地层磁性、地层导电性等。
这些数据对于进行井下定向测井分析和地层解释具有重要的意义。
旋转导向技术在石油定向井钻井中具有重要的作用。
通过旋转导向器和旋转驱动装置的配合使用,可以实现复杂井径的钻探,提高钻井效率和准确性,同时还可以实现井下定向测井。
随着科技的不断发展,旋转导向技术将在石油定向井钻井中起到更加重要的作用。
旋转地质导向钻井工艺技术发展及应用发布时间:2021-05-31T10:41:13.087Z 来源:《基层建设》2020年第30期作者:朱英旭[导读] 摘要:钻井工程是一项随着基础科学的发展和使用工艺的升级而不断延伸的工程技术学科。
四川盐业地质钻井大队四川自贡 643000摘要:钻井工程是一项随着基础科学的发展和使用工艺的升级而不断延伸的工程技术学科。
在钻井工程领域,为保证安全性与经济性,已经形成了钻井工艺、工具和地面设备的升级与改造,完善了以水平井、大位移井和多分支井等复杂工艺发展下的新型高效钻井工艺。
为分析研究旋转地质导向钻井工艺技术应用效果,探讨了井下闭环旋转导向钻井工具机理,并根据该工艺技术的实际应用,表明了宏观上来看旋转导向钻井系统涵盖了动力机械、钻井液循环和工具部署的全方位系统性闭环自控理论。
以指向式旋转导向钻井工具为核心的相关工艺运用,能全面优化钻井过程中的井下摩阻、提高钻探能力和控制精度,值得行业大规模运用与研究领域深入革新。
关键词:旋转地质;导向;钻井工艺;技术发展;应用 1概述石油工业作为国家经济驱动和工业发展基础,具有举足轻重的地位。
其中钻井作为油气藏勘探后验证性工序和后续大规模开发的前提性工作有着承上启下的作用。
针对于不同地层、不同类别、不同等级的油气藏在不同位置需要运用多重复合钻井工艺并配备可选式钻具全面保障安全生产。
在钻井工程领域,为保证安全性与经济性。
针对钻井工艺、工具和地面设备的升级与改造不断完善。
形成了以水平井、大位移井和多分支井等复杂工艺发展下的新型高效钻井工艺,综合克服了有限成本前提下的复杂地下地面环境施工难题。
为当前非常规油气资源的经济开发提供了可能。
当前国内外相关公司和研究院所热衷与旋转导向钻井技术及工艺的研究,目的在于提高单井利用率,更加方便而彻底地穿越相应油层。
基于计算机技术和自动化技术为基础的旋转导向钻井工具能更好地适应水平井、大位移井和多分支井。
旋转导向钻井技术新进展
旋转导向系统(RSS)是在钻柱旋转钻进时,随钻实时完成导向功能的一种导向式钻井系统,是20世纪90年代以来定向钻井技术的重大变革。
RSS钻进时具有摩阻与扭阻小、钻速高、成本低、建井周期短、井眼轨迹平滑、易调控并可延长水平段长度等特点,被认为是现代导向钻井技术的发展方向。
在RSS出现以前,多采用由泥浆马达驱动的滑动导向钻井系统实施导向钻井。
该系统的特点是在钻井过程中钻柱不旋转,而是沿井壁轴向滑动,并通过滑动导向工具改变井眼的井斜角和方位角,从而控制井眼轨迹。
旋转导向系统与滑动导向钻井系统相比,具有钻速快、井眼质量高、降低压差卡钻风险、可清洁井眼等优点。
旋转导向系统按其导向方式可分为推靠钻头式(Push the Bit)和指向钻头式(Point the Bit)两种系统。
下面将通过对市场上最新型RSS系统的介绍,展示旋转导向钻井技术的进展。
1. AutoTrak X-treme系统
AutoTrak X-treme系统是由井下钻井马达驱动的旋转导向系统。
其最大的优势是将普通转盘式RSS最高250rpm的转速提高到400rpm。
该系统由旋转闭环导向系统Auto Trac和高效钻井马达X-treme组合而成。
其特殊设计的模块化结构可以允许BHA持续高速旋转,而X-treme马达的设计也解决了导向数据通过马达传输的问题,真正实现了精确、实时的近钻头导向。
2. Revolution RSS
Revolution旋转导向系统是一种“指向”式的旋转导向系统,导向的主要组件为不可旋转的套筒稳定器、近钻头旋转稳定器和旋转传动轴(drive shaft)。
地面导航设施接收到泥浆脉冲传输的LWD信号后确定偏移方向和偏移角度,使传动轴产生偏移。
传动轴在套筒稳定器中运转,将扭矩和载荷传递至钻头,“指引”钻头向既定方向前进。
近钻头旋转稳定器起到支点的作用。
3. 3D旋转导向系统——Pathfinder RSS
Pathfinder 3D旋转导向系统实现了在冲蚀井眼中的定向钻进。
一般的旋转导向工具依靠与井壁的直接接触来施加导向力,或者通过这种接触来维持导向部件的稳定。
Pathfinder RSS 采用特殊设计的导向垫块最多可以伸长1in,使121/4in的井眼工具在13in的井眼中仍能与井壁接触。
4. PowerDrive系统
PowerDrive旋转导向系统是通过高速旋转同时导向来进行钻进的,然而高速旋转下的定位比较困难。
斯伦贝谢公司的PowerDrive采用了在RSS内部安装不旋转组件的方法解决该问题,因其外部钻杆始终处于旋转状态而大大提高了钻速。
“让每个接触井壁的部分都在转动”的思想是斯伦贝谢旋转导向系统的核心,也是优于其它RSS系统的根。