贝克休斯特殊钻井工具介绍
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贝克休斯旋转导向原理贝克休斯旋转导向原理是指在石油钻井中,通过旋转钻具来实现钻井方向控制的一种方法。
该原理是由美国工程师贝克和休斯在20世纪30年代提出的,是钻井技术中的重要突破之一。
在传统的钻井方法中,钻井工具靠施加扭矩和推力来实现钻井,但是在某些情况下,需要改变钻井的方向,以便达到特定的目标。
贝克休斯旋转导向原理就是为了解决这一问题而提出的。
该原理的关键是利用钻杆的扭转来改变钻井方向。
在钻井过程中,通过在钻杆上加装一种叫做导向装置的工具,可以使钻杆在钻井过程中产生不同的方向偏差。
这种导向装置通常由可调节的导向翼片组成,可以根据需要进行调整。
当钻杆旋转时,导向装置会产生一个由切向力和摩擦力组成的向下施加的力,这个力会使钻杆发生弯曲,从而改变钻井方向。
通过调整导向装置的角度和位置,可以实现钻井方向的精确控制。
贝克休斯旋转导向原理的优点在于可以实现高精度的钻井方向控制。
相比传统的钻井方法,旋转导向技术可以实现更小的偏差角度和更精确的方向控制。
这对于一些需要在地下目标点附近进行操作的任务非常重要,比如在石油开采中需要在油层下方进行侧向钻井。
贝克休斯旋转导向原理也可以提高钻井的效率和安全性。
传统的钻井方法需要频繁地停工和更换钻具,而旋转导向技术可以减少停工时间,提高钻井的连续性。
同时,由于钻井方向的精确控制,可以避免一些潜在的危险情况,提高钻井作业的安全性。
贝克休斯旋转导向原理的应用范围非常广泛。
除了石油开采领域,旋转导向技术还可以应用于其他领域,比如地质勘探、水井钻探、盐井钻探等。
在这些领域中,旋转导向技术可以帮助钻井工程师更好地了解地下地层的情况,提高勘探和钻探的效率。
总的来说,贝克休斯旋转导向原理是钻井技术中一项重要的突破,通过旋转钻具来实现钻井方向控制。
该原理具有高精度、高效率和高安全性的优点,广泛应用于石油开采和其他领域。
随着技术的不断发展,相信旋转导向技术将会在未来的钻井领域中发挥更大的作用。
Baker Hughes INTEQ䕉⩗⩤㏳㘸ۡ 83%&䕉⩗ऀ⩤ᱩ㘸ۡ 83$⩗ᝦڻP/N 750-500-113 Rev. D April 15, 2002ConfidentialBaker Hughes INTEQProduct Launch GroupP.O. Box 670968Houston, Tx. 77267-0968USA713-625-46941.通用脉冲器1.1通用脉冲器简介通用脉冲器是一种最早应用于小井眼钻井的励磁驱动脉冲器,但现在已应用于大井眼钻井领域。
通用脉冲器主要由主阀组件和驱动组件构成,可以适用于涡轮发电机系统(UP-UPU或UPA)或者NaviTrak电池系统(UPB),两者都需要配备已替代了NaviTrak PDM脉冲系统的励磁驱动电路模块。
当使用NaviTrak185 MWD系统时,不需要包含了主模块、驱动模块、振动侦测设备的励磁驱动电路模块。
1.2工作原理通用脉冲器在井下工作时有三种状态,即正常打开(待命)、驱动组件加电(先导阀关闭)和驱动组件断电(先导阀打开)状态。
1.2.1通用脉冲器正常打开(待命):钻井液通过钻柱向下到达主阀组件,在主阀组件,一部分流体通过进口的筛屏转入主阀体内,其余的流体从限流环和主阀体(主阀头)之间空隙通过。
一部分流体通过进口的筛屏转入主阀体内,因此,流经主阀体内的流体的速度取决于限流环的过流面积。
流入主阀体内的流体向下到达先导阀座,从驱动组件波纹管罩上6个泄流孔流出。
1.2.2驱动组件加电(先导阀关闭)当励磁驱动电路给驱动组件线圈供电时,驱动组件铁芯在电磁力作用下与线圈极板吸合,使得驱动轴和先导阀伸出,驱动组件的电磁力不是线性的,当铁芯接近线圈极板时,电磁力显著增大。
这种成倍增大的力是克服先导阀趋近于截断先导阀座的流体产生的阻力所必需的。
当流体被截止时,主阀体内的压力几乎瞬间增大,使得主阀体内部和主阀体外部主阀头下方区域产生了很高的压差。
Baker Hughes INTEQ䕉⩗⩤㏳㘸ۡ 83%&䕉⩗ऀ⩤ᱩ㘸ۡ 83$⩗ᝦڻP/N 750-500-113 Rev. D April 15, 2002ConfidentialBaker Hughes INTEQProduct Launch GroupP.O. Box 670968Houston, Tx. 77267-0968USA713-625-46941.通用脉冲器1.1通用脉冲器简介通用脉冲器是一种最早应用于小井眼钻井的励磁驱动脉冲器,但现在已应用于大井眼钻井领域。
通用脉冲器主要由主阀组件和驱动组件构成,可以适用于涡轮发电机系统(UP-UPU或UPA)或者NaviTrak电池系统(UPB),两者都需要配备已替代了NaviTrak PDM脉冲系统的励磁驱动电路模块。
当使用NaviTrak185 MWD系统时,不需要包含了主模块、驱动模块、振动侦测设备的励磁驱动电路模块。
1.2工作原理通用脉冲器在井下工作时有三种状态,即正常打开(待命)、驱动组件加电(先导阀关闭)和驱动组件断电(先导阀打开)状态。
1.2.1通用脉冲器正常打开(待命):钻井液通过钻柱向下到达主阀组件,在主阀组件,一部分流体通过进口的筛屏转入主阀体内,其余的流体从限流环和主阀体(主阀头)之间空隙通过。
一部分流体通过进口的筛屏转入主阀体内,因此,流经主阀体内的流体的速度取决于限流环的过流面积。
流入主阀体内的流体向下到达先导阀座,从驱动组件波纹管罩上6个泄流孔流出。
1.2.2驱动组件加电(先导阀关闭)当励磁驱动电路给驱动组件线圈供电时,驱动组件铁芯在电磁力作用下与线圈极板吸合,使得驱动轴和先导阀伸出,驱动组件的电磁力不是线性的,当铁芯接近线圈极板时,电磁力显著增大。
这种成倍增大的力是克服先导阀趋近于截断先导阀座的流体产生的阻力所必需的。
当流体被截止时,主阀体内的压力几乎瞬间增大,使得主阀体内部和主阀体外部主阀头下方区域产生了很高的压差。
贝克休斯autotrak旋转导向指令成功率与涡轮转数配比研究
垂直钻井系统也是一种先进的定向工具,主要用于纠斜和提高钻速。
因为使用常规技术(例如偏心轴组件、偏心刚柔组件、可转向组件、防摆组件等),往往需要起钻更换钻具,浪费时间,所以,垂直钻井系统在深井和超深井提速方面有着重大的优势。
1988年贝克休斯公司开发了垂直钻井系统并用于德国KTB计划的大陆科学井钻探实验,成功将井斜角控制在1°以内,取得了巨大的成功,后续吸引了多家钻井公司对其进行研究开发。
垂直钻井系统可以自动保持井眼垂直,而不会影响钻井液排量、钻压和转速等参数,可以维持较高的转速,并且避免了纠斜所耗费的时间。
垂直钻井系统可以显著改善井眼质量,并实现精确的井眼轨迹,从而使后续的钻井施工操作得以简化,效率更高,并能降低修井成本。
此外,垂直钻井系统在减少地面井口间距方面也很有用。
贝克休斯TORRENT完井系统作者:钱佳咸来源:《石油知识》 2017年第4期编译钱佳成贝克休斯的TORRENT单次下钻多层充填( MST)完井系统是一种可以一次下钻选择性的压裂或砾石充填多层的完井系统。
这种系统可以通过大幅缩短油气井作业时间来大幅提升作业项目的经济性。
很多作业油公司通过使用这套系统,一次下钻完成两层甚至更多层的施工,与使用单次下钻单层充填的工具相比节省了45%以上的作业开支。
作业者还可以通过MST系统有选择性的开采不同的层位、开采边缘层并使得长产层的开采和施工变得更加经济。
MST砾石充填完井系统为油气井的产量最大化提供了多层同采或是选择性开采两种灵活的选择。
工具系统单次下钻完成下部防砂管柱的坐封为充填做好准备。
这种完井方式节约了作业时间、减小了作业风险和作业中的非生产时间( NPT),并且有效的提升了作业的安全性。
MST 砾石充填完井系统可以以任何顺序对井内不同层段进行施工,这种工具的施工特性在很大程度上消除了等待时间。
同时这种灵活的特性也有效解决了施工材料的运输和作业中的非生产时间的问题。
在这套系统的工具系列中,9-5/8in套管封隔器悬挂5-1/8in尾管的MST完井工具系统和9-5/8in套管封隔器悬挂3-3/4in尾管的MST完井工具系统,可以在容纳贝克休斯同心智能油气井系统( IWS)的同时提供油井控制能力。
本套砾石充填系统也可以与其它贝克休斯完井系统配合使用,使油气井获得最优的防砂效果。
系统安装后,油气井每一层都有相互独立并带有生产滑套的砾石充填筛管;在每个可测试隔离封隔器上,都有一套用于充填砂砾或陶粒的挤压充填或砾石充填滑套,另外还有一套可以配合任何封隔器系列一同使用的销钉剪切式安全接头。
MST砾石充填系统通过服务工具提供的大面积流动通道,克服了同类系统内径的限制,使得在产层的生产管柱内加入智能传感器成为可能。
这种大内径的设计保证用户可以在上部完井生产管柱中选择安装温度计、压力计、液压控制阀和其它智能生产系统。
贝克休斯HarpoonTM一趟钻套管磨铣和回收工具
贝克休斯研发的Harpoon TM一趟钻套管磨铣和回收工具用于封堵和弃井时套管回收以及井眼侧钻。
与现有工具不同,Harpoon TM工具一趟钻可以多次坐封并多次切割和回收套管,极大的提高了一次起下钻回收套管的成功率。
特别是存在细水泥柱和结垢等情况下,Harpoon TM工具切割并回收套管的成功率较高。
Harpoon TM套管磨铣和回收工具与切割钻具组合一起入井,并且无需止动环。
专门设计的FLEX-LOCK TM卡瓦使得套管受力均匀,防止套管破坏。
工具在切割套管的同时在套管上施加向上的拉力,从而提高切割效率。
工具内置的过滤器可控制碎屑,提高可靠性。
该工具双向施加作用力,因此可配套使用打捞震击器。
为了增加安全性,该工具还设有控制循环路径的装置,可在切割套管作业过程中,遇到高压地层时进行井控。
在挪威海域,作业公司利用该工具克服了初次回收套管成功率低的问题,一次起下钻用16.5小时回收了345.6m的套管柱,节省作业时间19.5小时,节约费用约650000美元。
图1 Harpoon TM一趟钻套管磨铣和提升工具
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