旋转导向钻井系统..pptx

旋转导向钻井技术介绍-图文引言近十几年来，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。

国外钻井实践证明，在水平井、大位移井、大斜度井、三维多目标井中推广应用旋转导向钻井技术，既提高了钻井速度，也减少了钻井事故，从而降低了钻井成本。

旋转导向钻井技术是现代导向钻井技术的发展方向。

旋转导向钻井法是在用转盘旋转钻柱钻井时随钻实时完成导向功能。

钻进时的摩阻与扭阻小、钻速高、钻头进尺多、钻井时效高、建井周期短、井身轨迹平滑易调控。

此外，其极限井深可达15km，钻井成本低。

旋转导向钻井技术的核心是旋转自动导向钻井统，如图1所示。

它主要由地面监控系统、地面与井下双向传输通讯系统和井下旋转自动导向钻井系统3部分组成。

1、地面监控系统旋转导向钻井系统的地面监控系统包括信号接收和传输子系统及地面计算存储分析模拟系统，有的还具有智能决策支持系统。

旋转导向钻井系统的主要功能通过闭环信息流监视并随钻调控井身轨迹，其关键技术是从地面发送到井下的下行控制指令系统。

2、地面与井下双向传输通讯系统目前已提出的信号传输方式有4种，即钻井液脉冲、绝缘导线、电磁波和声波。

通过比较分析，笔者发现这4种传输方式各有优缺点和应用局限，如表1所示。

3、井下旋转自动导向钻井系统井下旋转自动导向钻井系统是旋转自动导向系统的核心，它主要由3部分构成，即测量系统、导向机构、CPU和控制系统。

（1）测量系统测量系统主要用于监测井眼轨迹的井斜、方位及地层情况等基本参数，使钻井过程中井下地质参数、钻井参数和井眼参数能够实时测量、传输、分析和控制。

Welleader®旋转导向钻井系统COSL的Welleader®旋转导向钻井系统可以在钻柱旋转同时实现井眼轨迹的自动控制。

系统通过精准的导向力矢量控制实现钻头姿态的快速响应，具有高精度近钻头井斜角及工具面角测量能力，能够实现井斜自动闭环控制，可适应复杂地层条件及钻井条件，完成定向井，复杂三维轨迹定向井、大位移井等的钻井作业，井眼轨迹控制能力强，井身质量好。

该系统可与COSL的Drilog®随钻测井系统组合实现精准的地质导向钻井。

n⏹ 旋转定向钻井Welleader®旋转导向钻井系统在钻具旋转钻进过程中实现精确导向控制，扭矩、摩阻小、钻出井眼平滑、建井周期短，可有效降低钻井施工成本。

n⏹ 地面实时控制通过程控分流装置CDL，可将地面控制指令下传到井下。

Welleader®通过检测泥浆排量的变化解析指令并执行。

指令下传可在钻进过程中进行，不影响钻井时效。

n⏹ 精确闭环控制Welleader®系统的导向单元通过电机泵液压系统驱动，闭环控制三个导向翼肋的导向力，形成稳定的导向合力的大小和方向。

定向钻进过程中，导向数据和仪器状态可通过MWD实时上传，定向井工程师可根据需要实时下传指令，控制井眼轨迹。

n⏹ 近钻头测量Welleader®近钻头测量模块位于钻头后1.3m以内(675规格仪器为1.1m)，可在第一时间得到仪器姿态和近钻头钻头井斜，为导向控制提供精确导航。

n⏹ 多种控制模式Welleader®支持导向模式、扶正器模式、稳斜模式等多种控制方式，除可通过设定导向力方向和大小灵活调整井斜和方位，还可设定目标井斜控制钻头自动稳斜钻进。

n⏹ 涡轮发电机供电Welleader®自带大功率涡轮发电机，为导向控制单元提供稳定电源。

发电机涡轮可根据现场情况选配，适用多种排量范围。

n⏹ 强大轨迹控制能力Welleader®的稳定轨迹控制能力已先后在新疆、东北、华北、渤海等不同地质环境的实际钻井中得到验证，其系列规格仪器可适用于8.5″和12.25″井眼，实钻30m控制狗腿度可达6.5°。