【采油 精】旋转导向技术-斯伦贝谢
- 格式:pdf
- 大小:4.43 MB
- 文档页数:16
斯伦贝谢旋转导向系统Power-V 使用介绍1 Power-V 简介和应用范围Power-V是斯伦贝谢旋转导向系统PowerDrive家族中的一员。
所谓旋转导向系统,是指让钻柱在旋转钻进过程中实现过去只有传统泥浆马达才能实现的准确增斜、稳斜、降斜或者纠方位功能,但相对于泥浆马达,PowerDrive有非常明显的优点。
旋转导向系统广泛用于使用泥浆马达进行滑动钻进时比较困难的深井、大斜度井、大位移井、水平井、分枝井(包括鱼刺井),以及易发生粘卡的情况。
2 旋转导向系统PowerDrive的优点⑴反映和降低了所钻井段的真正狗腿度,使井眼更加平滑。
用泥浆马达打30m井段,滑动钻进15m,转动钻进15m,井斜角增加4°,得到平均狗腿度4°/30m。
实际上,转钻15m井斜角几乎没有变化,这15m的实际狗腿度是零;而4°的井斜角变化是由滑钻15m产生的,这15m的实际狗腿度是 8°/30m。
而用Power-V在同一设置下打出的每米都是同样均匀和平滑的,减少了井眼轨迹的不均匀度,从而减少了在起下钻和钻进过程中钻具实际所受的拉力和扭矩,减少了以后下套管和起下完井管串的难度。
⑵使用Power-V钻出的井径很规则。
使用传统泥浆马达在滑动井段的井径扩大很多,而转动井段的井径基本不扩大。
这种井径的忽大忽小是井下事故的隐患,也不利于固井时水泥量的计算。
⑶由于Power-V钻具组合中的所有部分都在不停的旋转,大大降低了卡钻的机会。
使用传统泥浆马达在滑动钻进时除钻头外,其它钻具始终贴在下井壁上,容易造成卡钻。
⑷在钻进过程中,由于Power-V组合中的所有钻具都在旋转,这有利于岩屑的搬移,大大减少了形成岩屑床的机会,从而更好的清洁井眼。
这对于大斜度井、大位移井、水平井意义很大。
⑸由于Power-V钻具组合一直在旋转,特别有利于水平井、大斜度井和3000m以下深井中钻压的传递,可以使用更高的钻压和转盘转速,有利于提高机械钻速。
PowerV是一种旋转导向工具,可实现在旋转钻进中对井斜和方图5-11 PowerV简图位进行控制。
该工具应用泥浆驱动导向块作用于地层来控制井眼轨迹。
在钻井工程作业中,PowerV既可独立使用,也可与MWD/LWD联合使用,与地面实现实时传输功能。
PowerV主要有两个以下部分组成:1)电子控制部分:电子控制部分是一根无磁钻铤及固定在其内部轴承上的电子仪器组件组成,直接连接在机械导向部分上部。
控制部分可在钻铤内自由转动,当钻具组合随整个钻柱转动时,它可保持相对静止状态,将工具面摆在设计图5-12 内部结构图图5-12 内部结构图的方向上。
其控制功能通过以下组件实现:进行测量定位的内部传感器;电子扭矩仪。
2)机械导向部分:机械导向部分与控制部分通过一引鞋相连。
导向部分有三个导向/推力(Pad)组成。
它可以通过伸缩来作用于井壁实现变钻进方向的目的。
控制部分可以控制装在导向部分内的一个旋转阀,该旋转阀在导向部分中的相对位置决定那一个导向/推力块来作用于地层。
通过将控制部分控制在一个特定的角度上,当导向部分旋转时能使不同的导向/推力块来作用于同一个方向的地层上,这样就以图5-13导向/推力块图使钻进朝同一个固定方向进行。
PowerV下入井底钻进后,电子控制部分的内部传感器(磁力仪和重力加速仪等)测量到井斜和方位,与地表设定的设计工具面进行比较,然后通过引鞋(控制部分)及与之相连的控制导向轴(导向部分)控制旋转阀,决定那个导向/推力块在设计的方向伸出作用于井图5-14 旋转阀壁,实现对井眼轨迹的控制。
当PowerV起出井眼后,可以通过编程口下载出存储在控制部分内部存储器内的数据然后对数据进行详细分析,确定工具在井下的工作情况。
PowerV防斜打直机理PowerV在井下工作后,电子控制部分的内部传感器(磁力仪和重力加速仪等)测量到井底的井斜和方位,与设定的工具面(180度,重力低边)进行比较,控制引鞋的方向,使机械导向部分的三个导向/推力块在每个转动周期当转到上井壁(高边)时在泥浆液压作用下伸出,作用于上井壁,改变钻头作用方向,切削下井壁(低边),实现降斜的目的。
旋转导向钻井技术及Power-V导向系统介绍摘要:旋转导向钻井技术主要指井眼轨迹自动控制的闭环自动钻井技术,是20世纪90年代初期发展起来的一项钻井新技术,代表着当今国际钻井技术的最新发展方向,对超深井、超薄油层水平井、大位移井、分支水平井等轨迹控制具有独特效果。
本文分析了旋转导向钻井系统的技术特点,介绍了国内外旋转导向钻井系统的发展、应用情况。
并详细介绍了斯伦贝谢公司旋转导向系统Power-V的组成和工作原理。
1.概述所谓旋转导向钻井,是指钻柱在旋转钻进过程中实现过去只有传统泥浆马达才能实现的准确增斜、稳斜、降斜或者纠方位功能。
旋转导向钻井技术的核心是旋转导向钻井系统,如图1所示。
它主要由井下旋转自动导向钻井系统、地面监控系统和将上述2部分联系在一起的双向通讯技术3部分组成。
旋转导向钻井系统的核心是井下旋转导向工具,旋转导向钻井系统主要由以下几部分组成:①测量系统:包括近钻头井斜测量、地层评价测量,MWD/LWD随钻测量仪器等,用于监测井眼轨迹的井斜、方位及地层情况等基本参数。
②控制系统:接收测量系统的信息或对地面的控制指令进行处理,并根据预置的控制软件和程序,控制偏置导向机构的动作。
图1 旋转自动导向钻井系统功能框图2.旋转导向钻井技术的特点旋转导向钻井技术与传统的滑动导向方式相比有如下突出特点:①旋转导向代替了传统的滑动钻进:一方面大大提高了钻井速度,另一方面解决了滑动导向方式带来的诸如井身质量差、井眼净化效果差及极限位移限制等缺点,从而大大提高了钻井安全性,解决了大位移井的导向问题;②具有不必起下钻自动调整钻具导向性能的能力,大大提高了钻井效率和井眼轨迹控制的灵活性,可满足高难特殊工艺井的导向钻井需要;③具有井下闭环自动导向的能力,结合地质导向技术使用,使井眼轨迹控制精度大大提高。
旋转导向钻井技术的上述特点,使其可以大大提高油气开发能力和开发效率,降低钻井成本和开发成本,满足了油气勘探开发形势的需要。
【机械仪表】斯伦贝谢旋转导向系统 Power-V 简介1 Power-V 简介和应用范围Power-V是斯伦贝谢旋转导向系统PowerDrive家族中的一员。
所谓旋转导向系统,是指让钻柱在旋转钻进过程中实现过去只有传统泥浆马达才能实现的准确增斜、稳斜、降斜或者纠方位功能,但相对于泥浆马达,PowerDrive有非常明显的优点。
旋转导向系统广泛用于使用泥浆马达进行滑动钻进时比较困难的深井、大斜度井、大位移井、水平井、分枝井(包括鱼刺井),以及易发生粘卡的情况。
2 旋转导向系统PowerDrive的优点⑴反映和降低了所钻井段的真正狗腿度,使井眼更加平滑。
用泥浆马达打30m井段,滑动钻进15m,转动钻进15m,井斜角增加4°,得到平均狗腿度4°/30m。
实际上,转钻15m井斜角几乎没有变化,这15m的实际狗腿度是零;而4°的井斜角变化是由滑钻15m产生的,这15m的实际狗腿度是8°/30m。
而用Power-V在同一设置下打出的每米都是同样均匀和平滑的,减少了井眼轨迹的不均匀度,从而减少了在起下钻和钻进过程中钻具实际所受的拉力和扭矩,减少了以后下套管和起下完井管串的难度。
⑵使用Power-V钻出的井径很规则。
使用传统泥浆马达在滑动井段的井径扩大很多,而转动井段的井径基本不扩大。
这种井径的忽大忽小是井下事故的隐患,也不利于固井时水泥量的计算。
⑶由于Power-V钻具组合中的所有部分都在不停的旋转,大大降低了卡钻的机会。
使用传统泥浆马达在滑动钻进时除钻头外,其它钻具始终贴在下井壁上,容易造成卡钻。
⑷在钻进过程中,由于Power-V组合中的所有钻具都在旋转,这有利于岩屑的搬移,大大减少了形成岩屑床的机会,从而更好的清洁井眼。
这对于大斜度井、大位移井、水平井意义很大。
⑸由于Power-V钻具组合一直在旋转,特别有利于水平井、大斜度井和3000m以下深井中钻压的传递,可以使用更高的钻压和转盘转速,有利于提高机械钻速。
斯伦贝谢的PowerV旋转导向钻井系统PowerV仪器组成PowerV是一种旋转导向工具,可实现在旋转钻进中对井斜和方图5-11 PowerV简图位进行控制。
该工具应用泥浆驱动导向块作用于地层来控制井眼轨迹。
在钻井工程作业中,PowerV既可独立使用,也可与MWD/LWD联合使用,与地面实现实时传输功能。
PowerV主要有两个以下部分组成:1)电子控制部分:电子控制部分是一根无磁钻铤及固定在其内部轴承上的电子仪器组件组成,直接连接在机械导向部分上部。
控制部分可在钻铤内自由转动,当钻具组合随整个钻柱转动时,它可保持相对静止状态,将工具面摆在设计图5-12 内部结构图图5-12 内部结构图的方向上。
其控制功能通过以下组件实现:进行测量定位的内部传感器;电子扭矩仪。
2)机械导向部分:机械导向部分与控制部分通过一引鞋相连。
导向部分有三个导向/推力(Pad)组成。
它可以通过伸缩来作用于井壁实现变钻进方向的目的。
控制部分可以控制装在导向部分内的一个旋转阀,该旋转阀在导向部分中的相对位置决定那一个导向/推力块来作用于地层。
通过将控制部分控制在一个特定的角度上,当导向部分旋转时能使不同的导向/推力块来作用于同一个方向的地层上,这样就以图5-13导向/推力块图使钻进朝同一个固定方向进行。
PowerV下入井底钻进后,电子控制部分的内部传感器(磁力仪和重力加速仪等)测量到井斜和方位,与地表设定的设计工具面进行比较,然后通过引鞋(控制部分)及与之相连的控制导向轴(导向部分)控制旋转阀,决定那个导向/推力块在设计的方向伸出作用于井图5-14 旋转阀壁,实现对井眼轨迹的控制。
当PowerV起出井眼后,可以通过编程口下载出存储在控制部分内部存储器内的数据然后对数据进行详细分析,确定工具在井下的工作情况。
PowerV防斜打直机理PowerV在井下工作后,电子控制部分的内部传感器(磁力仪和重力加速仪等)测量到井底的井斜和方位,与设定的工具面(180度,重力低边)进行比较,控制引鞋的方向,使机械导向部分的三个导向/推力块在每个转动周期当转到上井壁(高边)时在泥浆液压作用下伸出,作用于上井壁,改变钻头作用方向,切削下井壁(低边),实现降斜的目的。
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。
斯伦贝谢在中国斯伦贝谢早在1980年就进入中国石油行业开展油田服务业务,当时正值中国大力开放经济并引进新技术的时期。
在最初的几年中,斯伦贝谢公司的业务仅仅局限于陆上和海上的测井服务。
从那时起,公司的业务就不断稳步扩展,在中国油田服务市场应用的技术覆盖了整个上游领域,从引入高科技的测井服务,发展到包括完井、试井、固井以及增产作业、数据管理及各种地学软件、数据解释及咨询服务、定向钻井、随钻测井以及人工举升系统等。
斯伦贝谢在中国现有1700多名员工,其中90%以上为本地员工。
斯伦贝谢目前在中国境内设立了6个作业基地(库尔勒,克拉玛依,成都,蛇口,塘沽和大庆)、两个制造中心(上海和天津)、两个办事处(北京和乌鲁木齐),为中国陆上和海上提供综合作业服务。
斯伦贝谢于2000年在北京清华科技园正式成立了北京地球科学中心(BGC),该中心是斯伦贝谢油田服务主要的技术开发中心之一。
BGC开发的地质力学和岩石物理分析软件以及先进的解释和处理技术在全世界得到了广泛的应用,帮助优化油气开采并降低风险。
目前该中心约有300余名研究人员从事研究与开发工作。
指导原则价值观、道德观和行为准则我们充分发挥公司独特的资产优势,为客户提供优质服务,帮助其改善作业绩效。
公司以人才、技术和利润为中心的三大价值观是我们所有工作的基础。
我们的员工勇于接受各种环境中的挑战,并致力于安全作业,为世界各地的客户提供优质服务,这是我们最大的优势。
我们对技术和质量的承诺是我们竞争优势的基础。
创造出更高收益的决心是实现未来独立创新与发展的基石。
对客户的承诺斯伦贝谢致力于在所有作业中尽善尽美,追求卓越。
我们与所有客户的合作方式始终如一、公开透明,并且我们并不在客户资产中持有股份。
因此,客户高度信任我们,在处理敏感和机密信息时尤其如此。
我们正直诚实和公平交易的声誉对于赢得和维系客户的信任至关重要。
斯伦贝谢力争更好地维系客户、股东和受到作业影响的其他方的信任与信心。
2014斯伦贝谢公司石油工程新技术(一)1. TrackMaster OH裸眼造斜侧钻系统TrackMaster OH裸眼造斜侧钻系统是一种用于裸眼侧钻作业的综合性技术方案。
它只需一次起下作业即可精确地开始造斜,极大地提高了钻井的稳定性和可靠性。
该系统主要由六部分组成,分别是液压启动可膨胀锚,常规造斜器特有的钢斜面,金刚石钻头,涡轮钻具,含有液压用油的送入工具以及多循环旁通阀。
目前已在花岗质砂岩层中成功应用。
2. 海上高温高压油藏封固井技术斯伦贝谢在巴西海域桑托斯盆地1-OGX-63-SPS井的封弃井作业中采用了最新的海上高温高压油藏封固井技术。
该技术主要用于水泥塞设计,施工和评价等方面。
最终,斯伦贝谢用此技术成功地打入了水泥塞,进行了储气层隔离,并圆满地完成了此次封井作业。
3. FUTUR水泥产品FUTUR水泥可用于油井、冷凝液井和天然气井的固井作业。
此外,它在封堵和弃井作业以及需要加强持续套管压力或者表层套管溢流防护的地方也大有用处。
较其它竞争产品,FUTUR水泥具有阻止油气井油气运移,减少昂贵补救工作,以及降低设备要求等优势。
4. NeoScope无源随钻地层测井技术NeoScope技术是业内唯一一项无需放射性化学药品的随钻地层测井技术。
这套工具是以脉冲中子发生器为基础的随钻测井伽马密度测量工具,能够提供与传统伽马-伽马密度工具相比拟的高品质体积密度测量结果。
5. 大井眼SonicScope多极声波随钻测井技术SonicScope是一种先进的多极声波随钻测井技术服务。
SonicScope服务可提供高保真度测量结果,确定地层空隙压力和坍塌极限,从而加强钻井风险管理。
SonicScope服务已在全球范围内开展过现场试验,包括墨西哥湾、西非、东非、巴西、北海和澳大利亚等地区。
此外,该技术已被上百次地应用在10½英寸至17½英寸井眼中,其中包括勘探井和开发井。
6. MRScanner核磁扫描仪MR Scanner核磁扫描仪是最新一代的核磁共振(NMR)电缆井仪器,其特点是复合天线设计。