钻井用旋转分隔器调研
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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发布时间:2023-02-23T06:15:52.689Z 来源:《中国科技信息》2022年19期作者:左国栋[导读] 近年来,我国能源产业发展迅速,钻井技术标准明确左国栋中石化中原石油工程有限公司钻井二公司邮编:457001摘要:近年来,我国能源产业发展迅速,钻井技术标准明确,钻井技术发展也越来越深入。
旋转导向钻井技术对智能钻井技术具有显著优势,能否适应各种钻井开挖,可靠保证钻井开挖的速度和质量。
基于上述环境,探讨了智能农业机械设备和旋转导向钻井技术的实际应用,探讨了新型对准旋转导向钻井设备的发展趋势,努力促进旋转导向钻井技术的进一步改进。
关键词:旋转导向;钻井技术;创新讨论;进展钻井技术在油田开发中起着关键作用,科学的开采工艺能否提高油气田的产能和开采效率。
目前,随着非基本存储层的勘察、投资和开发,为了获得更强的开采效率,选择了长水平段水准井、大斜井等复杂结构井,特别是页岩气开采井,钻井开挖质量和质量较高,钻井开挖场所较小。
近年来,旋转导向钻井技术逐渐得到应用,以消除定向钻探中拖动导向技术的不足。
我国该技术的发展主要统一在九五至五年规划期间,取得了突出成效。
本文根据上述环境,讨论了喷砂钻井技术的实际应用和后续工作。
1 旋转导向钻井技术概述1.1 技术分类及特点旋转导向钻井技术是钻柱在旋转过程中有望完成定向作用的技术。
关键是地下导向钻井设备。
根据导向标准,可分为推向型(Push the Bit)和对准式(Point the Bit):推拉式是利用站立块推进井壁,直接为钻头贡献侧向力;对准式是通过近钻头处钻柱的弯曲,使钻头对准井眼条件,掌握方向。
1.2 行业优势一是在定向开挖中,旋转取代了传统的拖动钻孔方法。
一方面改善了钻井周期,另一方面应对了钢齿轮拖动造成的井体质量差、井眼条件浅蓝色、污染效率差等缺点,为后期射孔批改创造了良好的开挖标准。
二是丰富的地下闭环控制自动导向技能,大大提高了定向钻井成本和井眼条件控制的灵活性,导向钻头可根据地下工程、地质环境等预设程序进行井斜和方向调整,可满足困难系数复杂结构井导向钻井的迫切需要。
钻井工具市场调研报告钻井工具市场调研报告一、市场背景随着全球能源需求的不断增长,油气行业的发展也呈现出快速增长的趋势。
钻井工具作为油气开发的重要设备,发挥着关键的作用。
因此,钻井工具市场的发展也备受关注。
二、市场规模目前全球钻井工具市场规模已经超过100亿美元,而且仍在不断扩大。
这主要受到油气行业的投资增加以及海上油气勘探开发的增长推动。
尤其是在新兴市场,如亚洲和中东地区,钻井工具市场的需求逐渐增加。
三、市场需求钻井工具市场的需求主要来自两个方面:一方面是传统油田的维护和开发,另一方面则是新兴油气勘探开发的需求。
随着全球传统油田的逐渐衰竭,开发新的油气资源成为盈利的重要途径。
因此,钻井工具市场的需求量将继续增长。
四、市场竞争目前,全球钻井工具市场竞争激烈,市场份额分布不均。
主要的市场参与者有Schlumberger、Halliburton、Baker Hughes等国际巨头公司,他们占据了市场的大部分份额。
此外,IADC (国际钻井承包商协会)也是一个有重要影响力的行业组织。
五、市场趋势在不断变化的市场环境下,钻井工具市场也呈现出几个明显的趋势。
首先,随着油气价格的波动,该行业的投资也会有所波动。
其次,随着油气勘探开发的深入,对更高效、更安全的钻井工具的需求也会增加。
此外,环保和可持续发展方面的需求也推动了钻井工具的创新。
六、市场前景预计未来几年,全球钻井工具市场将保持稳定增长的态势。
首先,随着新兴市场的不断崛起,钻井工具需求的增加将推动市场扩大。
其次,油气勘探开发的不断推进也将为钻井工具市场带来新的机遇。
最后,技术创新和环保要求的提高将促使市场不断演化。
七、建议在竞争激烈的钻井工具市场中,企业需要不断提升产品品质和创新能力,注重技术研发,以满足市场需求。
此外,扩大市场份额,拓展新兴市场也是发展的关键。
此外,企业还应关注环保和可持续发展方面的要求,不断改进产品和生产过程,以满足市场的变化需求。
八、结论全球钻井工具市场前景广阔,但市场竞争也日益激烈。
钻井方面调研报告引言钻井是石油勘探与开发过程中的重要环节,它是为了获取地下资源而进行的一种作业技术。
本次调研旨在了解钻井方面的技术和发展趋势,以及为石油行业提供钻井技术的发展方向。
本报告将主要探讨钻井的基本原理、技术方法、现有挑战及新兴趋势。
一、钻井的基本原理钻井的基本原理是通过旋转钻杆,在地面上和地下进行过程监控和数据采集,通过钻井液和钻头的作用,将地下沉积层渐进地钻探。
钻井的目标包括开采石油、水资源、地热资源以及进行地质调查。
二、钻井的技术方法1. 钻杆和钻头的选择:不同的地质条件和目标资源需要使用不同材质的钻杆和钻头,如钢质、聚晶和硬质合金等。
2. 钻井液的选择:钻井液用于冷却钻头、清除钻屑、保持井眼稳定以及传递地层信息。
根据需要选择合适的液体,如水基钻井液、油基钻井液和气浮钻井液等。
3. 钻井工具的使用:钻井时需要使用一系列工具,包括钻头、钻杆、钻井钻具和钻桥等,以保证钻井作业的正常进行。
三、现有挑战1. 钻井工艺流程中存在传统工艺过于复杂、效率低下的问题,导致成本的升高和工期延长。
2. 油井高温高压条件下钻井困难,需要特殊的材料和装备以应对极端环境。
3. 钻井液的回收和环境保护仍然是亟待解决的问题,随着环保意识的提高,需求更加迫切。
四、新兴趋势1. 自动化技术的应用:利用物联网、大数据和人工智能等技术,实现钻井作业过程的自动监控和数据分析,提高整个作业的效率和精度。
2. 高效钻井技术的研发:通过改进传统工艺流程、优化钻具设计和改良钻井液配方等手段,提高钻井效率和降低成本。
3. 环保钻井技术的发展:开发环保钻井液和回收系统,减少对环境的影响,符合可持续发展的要求。
4. 钻井装备的升级:发展更先进的钻井设备,如钻井机器人、钻井无人机和钻井传感器等,以提高作业的安全性和效率。
五、结论钻井作为石油勘探与开发中重要的环节,其技术和发展趋势对整个石油行业的发展具有重要意义。
随着自动化技术、高效钻井技术、环保钻井技术和钻井装备的不断发展,钻井作业将变得更加高效、安全和环保。
旋转导向工具在水平井中应用探讨摘要:旋转导向钻井技术在国内外已经得到了广泛的运用,随着我国大部分油田进入开发中后期,主力勘探区块勘探程度较高,勘探新区多处于特殊环境,油田在开发过程中大量采用水平井、大位移井、丛式井、高难度定向井等,在这些特殊钻井工艺应用过程中,地质导向技术在引导钻头及控制井眼轨迹的方面起到关键作用,大大提高了钻井成功率。
关键词:旋转导向工具;AutoTrack Curve;AutoTrak G3;应用;探讨1 前言近年来,随着我国大部分油田进入开发中后期,主力勘探区块勘探程度较高,勘探新区多处于特殊环境,勘探开发成本不断升高,为了提高油气采收率、降低开采成本,油田在开发过程中大量采用水平井、大位移井、丛式井、高难度定向井等,为了提高特殊钻井工艺钻井成功率,引导钻头及控制井眼轨迹的地质导向技起到关键作用。
旋转导向钻井技术是20 世纪90 年代出现的一项尖端自动化钻井新技术,技术核心是旋转导向钻井系统。
其结构主要包括自动导向钻井系统、地面监测系统、及将上述两部分联系在一起的双向通讯而组成。
目前旋转导向钻井技术因其施工井眼轨迹规则平滑、水平段延伸能力强、钻速高、成本低、建井周期短等优势,在国内外水平井、大位移井、丛式井油气开发中得到了广泛应用。
2 旋转导向技术简介旋转导向钻井技术(RSS)主要由地面系统和井下控制系统组成,具体可以分为地面监控系统、通讯系统、随钻测量系统及井下导向工具系统四部分,如下图1所示,其中,井下导向工具系统是一个集机、电、液于一体的自动控制系统,能够控制钻头钻进轨迹,是旋转导向系统的核心所在。
旋转导向主要作用是钻井导向、实时监控、双向通讯、连续导向,先进的旋转导向钻井系统具备地质导向、实时可视化、闭环控制及耐温能力强的特点。
图1 旋转导向系统组成旋转导向技术根据导向方式不同,可以分为推靠式和指向式两种,其中,指向式旋转导向系统具有摩阻小、水平位移大、钻井质量高等优势,地层适应性好,能够适应各种复杂工况,应用越来越普遍。
旋转导向钻井技术及钻井工具应用研究摘要:在上个世纪九十年代的时候,我国成功地研制出了旋转导向钻井技术,这对我国来说,是一项伟大的研究,是值得我们每个人骄傲的事情。
这项旋转导向钻井技术对我国来讲,意义重大,其重要性不言而喻。
旋转导向钻井技术它与我国以前的传统技术存在着巨大的差异,与传统的控制眼井的技术方法截然不同。
它比这些以前应用的技术在使用方面的效果要好得多。
旋转导向钻井技术,它能大大提高钻井工具的工作效率,同时也可以不断提高钻井工具使用的安全性能。
由此可见,旋转导向钻井技术的重要性对相关领域、相关行业来说,是有多么重要。
关键词:旋转导向钻井技术钻井工具应用研究当前随着经济发展水平的提高,我国的科学技术也得到了一定程度上的发展,给我国的国民经济发展带来了一股新的发展力量。
同时随着旋转导向钻井技术的发明,以及近几年的应用改善,我国的旋转导向钻井技术也在一定程度上得到了发展。
而且对需要完成深水钻井工作作业的工作人员来说,他们目前随着工作作业的难度提升,他们的工作难度也在提升,因此旋转导向钻井技术的引入,对他们来说是一件幸福的事情。
他们可以在工作作业中,应用旋转导向钻井技术,这将会大大提高他们的工作效率,同时也可以提高他们的工作质量,这对他们来说,应用这项技术,是一种行之有效的手段,因此这项旋转导向钻井技术受到了人们的广泛青睐,应用范围也在不断扩大,当前越来越多的行业、领域都在使用这项技术。
而且据相关数据以及研究表明,将这项旋转导向钻井技术应用到工作当中,会大大提高工作效率,提高工作质量,避免在工作中出现不必要的失误,同时也给工作人员降低了工作风险,也给相关的企业以及单位降低了所要花费的费用。
在很长一段时间以来,我国对旋转导向钻井技术的研究都远远落后于国外的相关技术研究,他们的科学技术发展的早,基础设备也比我国的要先进的多,因此这项技术在很长一段事件以来,都是被外国垄断。
因此,我国成功的研究出了这项技术对我国甚至整个世界来说,也是一件进步的推进。
旋转导向工具长驱动轴受力分析及现场应用1. 引言1.1 研究背景旋转导向工具是一种在石油钻井过程中广泛应用的工具,其主要作用是通过旋转钻杆来改变钻头的方向,以实现井眼的导向控制。
旋转导向工具长驱动轴是该工具的核心部件之一,承担着传递扭矩和受力的重要作用。
在实际工作中,长驱动轴会受到复杂的受力环境的影响,需要对其受力情况进行深入分析,以确保其工作稳定可靠。
随着石油勘探开发的深入和钻井技术的不断进步,对旋转导向工具长驱动轴的设计和使用提出了更高的要求。
对其受力分析及现场应用进行深入研究具有重要意义。
通过对其结构及工作原理、受力分析方法和现场应用案例的分析,可以为其优化设计方案提供参考,同时也为未来研究和发展提供借鉴。
本文旨在通过对旋转导向工具长驱动轴受力分析及现场应用的研究,探讨其优化设计方案和实验验证结果,为提高其工作效率和稳定性提供理论支持和实践指导。
通过对研究背景的阐述,可以更好地理解本文研究的意义和目的。
1.2 研究目的研究目的是为了探讨旋转导向工具长驱动轴在受力过程中的特点和规律,为工程实践提供理论支撑。
通过深入研究其结构和工作原理,我们旨在分析其受力情况,并探讨受力分析方法和理论基础,从而为优化设计方案提供依据。
通过现场应用案例分析和实验验证,我们希望能够验证研究成果的有效性,为相关工程领域的实践工作提供参考和指导。
最终的目的是为了解决旋转导向工具长驱动轴在实际工程中可能面临的问题,提出改进建议,并为未来的研究工作提供展望和方向。
通过这些研究工作,我们希望能够为相关领域的工程技术发展做出贡献。
1.3 研究意义旋转导向工具是一种常用的钻井工具,在油气勘探和生产中具有重要作用。
对旋转导向工具长驱动轴受力分析及现场应用的研究具有重要的意义。
通过对旋转导向工具长驱动轴的受力分析,可以更好地了解其在工作过程中受到的力的作用,有助于优化设计和提高其工作性能。
现场应用案例分析可以验证理论分析的有效性,为实际应用提供参考依据。
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。
旋转导向技术在水平井中的应用
旋转导向技术是一种在水平井中应用的导向技术,旨在实现井眼构建和导向的精确控制。
它通过使用旋转工具,在井筒中产生旋转力来实现井眼的方向调整,并且可以在水平井中实现井眼的精确定位。
1. 钻井方面:旋转导向技术可以用于控制井眼的方向和轨迹,以确保按照设计要求进行钻探。
通过调节旋转速度和施加旋转力,可以实现井眼的精确定向和调整,避免出现偏斜和漂移。
2. 钻井液方面:旋转导向技术可以通过调节钻进液体的粘度和密度,以及添加特殊剂量的聚合物和润滑剂,来减小钻井摩擦力,提高钻进速度,从而提高钻井效率。
3. 钻头方面:旋转导向技术可以选择合适的钻头类型和参数,如钻头刚度、转速、冲击力等,以适应不同地层条件下的钻进需求。
通过旋转导向技术,可以实现钻头的精确定位和调整,提高钻进效果和钻头的使用寿命。
4. 钻井液循环方面:旋转导向技术可以通过控制井筒中的滞液力和旋转速度,以及合理设计井眼的形状和尺寸,来提高钻井液的循环效率,减小环空剪切力,从而减小井筒壁的磨损和钻井液的消耗。
5. 实时监测和控制方面:旋转导向技术可以与实时测量和控制系统相结合,通过实时监测井眼的方向、偏离角度和轨迹等参数,及时调整旋转导向系统的参数和工况,以保证钻探的准确性和安全性。
旋转导向技术在水平井中的应用可以提高钻进效率、精确控制井眼的方向和轨迹、减小井眼偏斜和漂移的风险,从而提高油气勘探和开发的效果和经济效益。
胜利海域水平井施工使用旋转导向可行性分析发布时间:2021-01-22T15:15:20.507Z 来源:《基层建设》2020年第26期作者:孙健[导读] 旋转导向作为一项已成熟的新型技术,近年在海上应用逐渐增多,水平井井斜大、位移大,使用螺杆钻具有滑动钻进困难,易“托压”,易发生粘卡的特点,在水平井使用旋转导向在安全性、时效性、经济性等多个方面优于螺杆钻具,具体分析有以下几点:胜利石油工程有限公司海洋钻井公司山东东营 257100旋转导向作为一项已成熟的新型技术,近年在海上应用逐渐增多,水平井井斜大、位移大,使用螺杆钻具有滑动钻进困难,易“托压”,易发生粘卡的特点,在水平井使用旋转导向在安全性、时效性、经济性等多个方面优于螺杆钻具,具体分析有以下几点: 1.安全性马达钻具定向钻进时整个钻柱在井内由于自重以及钻井液压差的影响,可认为平躺在井眼内的,即与地层的接触面很大,因此摩阻也相当大,而且在粘附性强(如大段泥岩地层)的井段,很容易造成粘附卡钻事故。
旋转导向钻具基于其结构与作用原理,在整个定向过程中钻柱一直是旋转的,因此可以有效地减小粘附卡事故的几率。
2.井眼清洁在环空倾角较大的条件下,特别是形成岩屑床较厚的大倾角环空内,钻具的高转速旋转是提高净化速度的必要因素。
对于马达钻具组合,定向过程中钻柱不旋转,岩屑无法及时返出,增大了卡钻的事故风险,而旋转导向钻具组合的整体旋转,有助于携砂,可以减小发生此类事故的风险性。
同时井眼内清洁的程度,也影响到整个循环系统的水力学性能。
环空岩屑浓度的增加,使环空压耗增大,钻头的水利射流压耗变降低不利于井底清洁,影响机械钻速,同时也容易导致泵压高等问题。
因此在工具条件允许的情况下,使用高转速有更好的携砂效果。
3.井眼的质量(1)近钻头的参数测量。
马达钻具一般使用的定向井测量工具在马达之上,且中间加非磁钻铤,距钻头约 20 m 左右,但旋转导向测点距钻头约 3.9 m,且导向工具自带的近钻头的井斜角和方位角的测量,能够更好掌握井眼轨迹的定向方向,减小定向井脱靶的风险。
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。
旋转导向技术应用情况及发展趋势探究摘要]:随着现代导向钻井技术在油气勘探领域中的广泛应用,有必要探索研究该技术的最新进展及发展方向。
本文首先概述了导向钻井技术,其次分析了现代导向钻井技术的最新进展,最后指出了现代导向钻井技术的发展方向,旨在能够推动我国钻井事业的进一步发展。
[关键词]:旋转导向钻井进展发展一引言近十几年来,水平井、大位移井、多分支井等复杂结构井和“海油陆采”的迅速发展。
为了节约开发成本和提高石油产量,对那些受地理位置限制或开发后期的油田,通常通过开发深井、超深井、大位移井和长距离水平井来实现,进而造成复杂结构的井不断增多。
目前通行的滑动钻井技术已经不能满足现代钻井的需要。
于是,自20世纪80年代后期,国际上开始加强对旋转导向钻井技术的研究;到90年代初期,旋转导向钻井技术已呈现商业化。
旋转导向钻井技术是现代导向钻井技术的发展方向。
二旋转导向技术的系统组成及原理2.1 旋转导向系统组成井下旋转导向钻井工具系统、地面监控系统和随钻测量系统是组成旋转导向钻井系统的三部分。
不同的部门功能不同,导向装置、无磁模块稳定器、双向通讯模块、动力模块等井下工具是组成井下旋转导向钻井工具系统的核心部件。
旋转(地质)导向二维建模、底部钻具组合受力分析、定向井水平井剖面设计或修正设计是地面监控系统的功能,监控旋转导向钻井系统的定向钻井情况是地面监控系统的主要功能。
感知钻井过程中钻头的环境是随钻测量系统的主要目的。
各种传感器是实现感知钻井过程中钻头环境的主要途径,传感器模块、优化旋转密度仪和动态与压力模块等随钻地质特性和钻具特性测量工具包含在其中。
总的来说,导向装置、传感器模块、双向通讯和动力模块、模块马达以及其他配套工具是旋转导向钻具组合的主要组成部分。
2.2 旋转导向工作原理导向装置是旋转导向钻具组合的重要部分,根据给定工具面和给定动力进行导向钻进,并且通过下传的指令可以随时重新定位,既可以造斜也可以稳斜。
旋转导向钻井技术的应用及探讨李增科;赵哲【摘要】旋转导向钻井技术可以有效提高钻井速度,解决滑动导向方式带来的井身质量差、井眼轨迹不规则、净化效果差等问题;还具有井下闭环自动导向的能力,大大提高了定向钻井效率和井眼轨迹控制的精度;能有效解决定向钻进中“托压”问题,提高钻井安全性;能够钻出更符合设计要求的轨迹。
在江汉油田,共有6口井应用了旋转导向钻井技术。
实践表明旋转导向钻井技术对于复杂工艺井具有提高定向钻井效率的作用;适合上部防斜要求难度高的地层,下部在长井段稳斜及长水平段延伸钻井中具有明显优势;能更加精确高效地进行工程和地质导向。
在现场运用中,需要对底部钻具组合进优化,进一步提高实际施工中的造斜率,以满足各种井型需要;还应加快推进国产化进程。
%Rotary steerable drilling technology can increase drilling speed to overcome the troubles of poor -quality wellbore ,irregular well track as well as bad purifying effect brought in by slide -guide mode .It can also raise great‐ly directional drilling efficiency and well track control accuracy due to its downhole closed -loop and self -guided function .In addition ,it can solve the problem of backing pressure in the course of directional drilling to boost drill‐i ng safety .Six wells have used it in Jianghan Oilfield .Site application shows that it plays a role in improving direc‐tional drilling efficiency of complex technology w ells ;it is suitable for upper layer w here it is difficult to control devia‐tion and it can carry through geosteering more accurately and efficiently .【期刊名称】《江汉石油职工大学学报》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】3页(P25-27)【关键词】旋转导向钻井技术;定向钻井;井眼轨迹控制;江汉油田【作者】李增科;赵哲【作者单位】中石化江汉石油工程有限公司技术装备处,湖北潜江 433124;中石化江汉石油工程有限公司技术装备处,湖北潜江 433124【正文语种】中文【中图分类】TE243引言随着非常规储层勘探开发发展,为了获得更好的开采效益,多采用长水平段水平井及大位移井等特殊工艺井,尤其是页岩气开发井,对钻井施工质量和技术要求高,钻井施工难度大。
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。
钻井用旋转分隔器调研
摘要
为解决在海洋超深水钻井过程中遇到的一系列问题,石油行业提出了海底钻井液举升钻井(SMD)技术。
该技术是用于深水和超深水钻井的新技术,采用该技术需要设计研发新的钻井设备。
在调研与分析国外深水海底泥浆举升钻井系统及其设备下,开展海底泥浆举升钻井系统原理研究及其关键设备旋转分隔器的设计分析。
本文着重阐述了 SMD 系统关键设备之一的海底分隔器(SRD)的工作原理,对其结构进行了分析论证和其关键部件进行了说明,通过比较三种旋转分隔器类型的优缺点,对 SMD 系统使用的海底旋转分隔器进行选型分析,并分析旋转分隔器的结构及工作过程。
进行海底旋转分隔器的设计计算,采用 Pro/E 软件建立海底旋转分隔器的三维模型,并用 ANSYS 软件对海底旋转分隔器的主要部件进行强度校核。
旋转分隔器的设计计算及分析为海底旋转分隔器的样机制造提供了理论基础。
关键词:深水,海底旋转分隔器,Pro/E ,ANSYS
Abstract
To resolve the problem of the ultra-Sham Ocean Drilling encountered in a range of issues, the oil industry by lifting the seabed drilling Drilling (SMD) technology. This technology is used for Sham and super-Sham the drilling of new technologies, use of the technology needs of research and development of new drilling equipment. In the research and analysis of foreign Sham seabed mud drilling system and its lifting equipment, carry out seabed mud lift drilling system and its key principle of rotating equipment to the design of separation.
This paper focuses on the SMD system, one of the key equipment for separating Harbour (SRD) of the working principle, the structure of the demonstration and analysis of its key parts of the note, by comparing the three rotating the advantages and disadvantages of the type of separation , SMD system of rotating the use of the seabed with a selection of separation and segregation of rotating the structure and work processes. Harbour rotation separated for the design, the use of Pro / E software for the establishment of the separation Harbour rotating three-dimensional model, and ANSYS software used to separate the submarine's main rotating parts strength checking. Rotating separate calculation of the design and analysis for the submarine's rotating separated prototype manufacturing provides a theoretical basis.
Key words: deepwater , subsea rotating diverter, established a three-dimensionalmodel ,ANSYS
目录
摘要…………………………………………………………………………
IV
目录…………………………………………………………………………
IV
第1章前言
1.1SMD技术原理及意义 (4)
1.2研究目标及内容 (7)
第2章旋转分隔器(SRD)结构及设计分析
2.1SRD结构及工作原理 (8)
2.2旋转分隔器的设计原则 (9)
2.3旋转分隔器的设计方法 (10)
2.4海底旋转分隔器结构及工作原理 (10)
2.4.1海底旋转分隔器结构设计 (10)
2.4.2工作原理 (11)
2.4.3钻杆封隔器的设计及选用 (11)
2.4.4轴承系统密封 (13)
2.4.5定位器的液压控制 (14)
2.5海底旋转分隔器理论设计 (14)
第3章旋转分隔器(SRD)三维建模
3.1Pro/e 简介 (20)
3.2旋转分隔器(SRD)的三维建模 (20)
第4章旋转分隔器(SRD)有限元分析
4.1有限元法 (23)
4.2ANSYS软件及分析步骤 (23)
第5章结论与展望
5.1结论 (23)
5.2展望 (24)
参考文献 (24)
致谢 (26)
第一章前言
1.1 SMD技术原理及意义
旋转分隔器(SRD)是海底钻井液举升钻井系统(SMD)的关键部件之一,所以研究 SRD 必须要了解 SMD 的技术原理。
常规的海洋钻井技术在井筒中只有一个液柱梯度,即井底压力由水面(平台)到井底的钻井液压力梯度。
孔隙压力、破裂压力和钻井液柱压力梯度以海面为参考面,地层孔隙压力和破裂压力之间的间隙较小,而隔水导管中泥浆柱重量很大,给钻井工艺带来一系列的问题。
海底泥浆举升钻井技术的隔水管内充满海水,海底旋转分隔器隔开了海水和返回的钻井液,钻井液和钻屑进入位于海底的海底泵,然后通过回流管线循环至地面,如图1-1 所示。
图 1-1 SMD 技术的简化示意图
SMD 系统中,水面到海底为密度较小的流体或者海水,而海底到井底为钻井液,这样可以减小隔水管的余量,从水面到井底就存在两个压
力梯度。
海底以上的隔水管内流体密度与海水密度相近,所有的压力以海底为参考面,破裂压力和孔隙压力之间区域就相对变宽,井下的压力不受海水影响,就像陆地钻井一样,井涌、井喷和井漏事故大大减少,可以较好地解决深水给钻井工艺方面带来的问题。
充满海水的隔水管可以对钻柱提供导向或者在紧急情况下备用,以便能够转换到传统的钻井方式。
SMD系统由两大类设备组成:常规的钻井设备和SMD系统专用设备。
海面设备采用常规钻井设备或者升级改造的常规钻井设备,系统需要设计的关键设备和装置包括钻井液压力平衡装置、钻井液举升装置和钻柱阀,其中钻井液举升装置由旋转分隔器(SRD)、固相处理装置和海底泥浆举升泵组成。
SMD 深水钻井系统如图 1-2 所示。
由船上的计算机控制的推进器可以把钻井船动态地定位在钻井位置上:海底浮块将钻井船的位置信号发送给钻井船外壳上的水下接听器,水下接听器将信号传送到船上的计算机,计算机对来自水下接听器、风传感器和其它辅助定位传感器设备的数据进行处理,从而驱动推进器来保持钻井船的位置。
钻井平台位于钻井船的中间的月池上面。
钻井工具通过钻井船延伸出来的开口甲板从钻井船下到海底。
套管套连在技术套管上端,并安装有引导机构。
用技术套管固井之前用套管套支撑技术套管。
井口连接在表层套管的上端,表层套管是通过技术套管下到井里。
井口组包括井控设备(图 1-3),钻井液压力平衡装置和钻井液举升系统。
在钻井船和井口组之间的隔水管给钻井工具、套管柱和其它的从钻井船到井口组的设备提供导向。
隔水管张紧器使隔水管处于稳定状态。
依附在隔水管外部的钻井液回流管线连接钻井液举升系统和月池,月池是钻井液回流管线和钻井船上的钻井液循环系统的接口,钻井液通过回流管线返回到海面。
钻井液回流管线与井控设备的流量出口连通,发生井喷时可以作为节流或者压井管线。
另外,钻井液回流管线也可以是在隔水管上节流或者压井管线。
钻井系统通常带有两条钻井液回流管线,也可以使用一条或者多条回流管线。
回流管线的直径和数量取决于钻井液举升系统里的海底泥浆泵的泵送能力。
隔水管内充满海水,钻井液举升系统里的旋转分隔器密封钻柱并隔离隔水管和井筒环空。
用海水填充隔水管,与填充钻井液相比可以减少隔水管强度要求。
隔水管也可以用其它密度小于环空中钻井液的流体填充。
其中 SRD 的主要功能是保持空气不进入隔水管,并在井眼流体和隔水管内海水之间提供一个机械的隔离,将隔水管内的海水与井眼隔开,并使返回的钻井液改变方向进入固相处理装置。
图 1-2 SMD 深水钻井系统图 1-3 SMD 井控设备。