贝克休斯混合式钻头取得突破性进展

冲击类钻井提速工具专用PDC钻头设计与试验王建龙;于志强;王波;郭菲;柳鹤;刘轩;赵虹【摘要】针对冲击类钻井提速工具与PDC钻头不匹配的问题,进行专用PDC钻头设计与试验.分析了冲击类钻井提速工具与地层的适应性,得出扭力冲击器适用于深部硬塑性地层,螺杆式液动冲击器适用于深部硬脆性地层.通过模拟的方法,分析了钻头长度、截面积等结构参数对冲击能量利用率的影响规律,得出钻头截面积越大、钻头长度越短,冲击类提速工具冲击能量利用率越高,越能发挥出工具的冲击破岩能力.基于以上分析,结合硬地层PDC钻头优化设计原则,设计了冲击类钻井提速工具专用PDC钻头,主体刀翼5～7个、双排高密度布齿,切削齿后倾角20～25°.试验结果表明,专用PDC钻头与冲击类钻井提速工具的匹配性良好,但也存在一定的不适应性,需要根据现场应用情况进一步优化,着力增强钻头的耐磨性、攻击性和抗冲击能力.【期刊名称】《石油矿场机械》【年(卷),期】2019(048)003【总页数】5页(P19-23)【关键词】钻头;扭力冲击器;液动冲击器;设计【作者】王建龙;于志强;王波;郭菲;柳鹤;刘轩;赵虹【作者单位】中国石油集团渤海钻探工程技术研究院,天津300450;中国石油集团渤海钻探工程技术研究院,天津300450;中国石油集团渤海钻探第五钻井分公司,河北河间062465;中国石油集团渤海钻探工程技术研究院,天津300450;中国石油集团渤海钻探工程技术研究院,天津300450;中国石油集团渤海钻探工程技术研究院,天津300450;中国石油集团渤海钻探工程技术研究院,天津300450【正文语种】中文【中图分类】TE921.103冲击类提速工具主要包括周向冲击、轴向冲击和复合冲击工具，该类型工具主要是在深部硬地层，岩石硬度高、可钻性差的地层中，保护钻头、提高机械钻速[1-3]。

其中，技术成熟、应用规模最大的冲击类提速工具主要有扭力冲击器和螺杆式液动冲击器两种。

地层测试与井下流体取样分析技术进展杨兴琴;王书南;周子皓【摘要】回顾了地层测试与井下流体分析技术领域的发展过程；以光学流体分析、声学流体分析、核磁共振流体分析等井下流体分析技术以及聚焦取样、低冲击取样等低污染取样技术为例,对取得突破性进展的关键技术进行了分析和总结；认为目前该项技术研究重点正转向随钻地层压力测试与流体分析取样,所要面对的挑战主要来自于钻铤的强冲击振动、钻柱的巨大扭力、井下流体静压力、钻屑磨蚀及高温高压等恶劣钻井环境条件.提出了相应的研发策略建议.%Technologies of formation testing and fluid sampling have made considerable progresses in recent years, more and more new techniques and apparatuses are being developed. This paper reviews the developing processes and the fundamental changes in this field. It investigates key technologies based on case studies of downhole fluid identification using optical, acoustic and magnetic resonance techniques, and of low level contamination sampling with focused sampling and "low shock" sampling techniques. It is considered that the research focus in this field is turning to the formation testing and sampling while drilling with challenges from harsh drilling environments including high level shocks and vibrations of drill collars, great torques of drill string, huge static pressure of downhole fluid, severe abrasion of cuttings, and high pressure and high temperature. Some suggestions are given for their research and development.【期刊名称】《测井技术》【年(卷),期】2012(036)006【总页数】8页(P551-558)【关键词】电缆地层测试;随钻地层测试;压力测试;单相取样;低污染取样;流体识别【作者】杨兴琴;王书南;周子皓【作者单位】中国石油集团测井有限公司技术中心,陕西西安710077;中国石油大学地球科学学院,北京102249;中国地质大学地球物理与信息技术学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】P631.83;TE927.60 引言自从1955年首支地层测试器投入商业化应用以来，地层测试与流体取样技术经历了多个重要发展时期。

LWD发展现状与趋势展望在对随钻测井进行分析的基础上，详细阐述了随钻测井技术的发展过程，重点介绍了HL-MWD+伽马和FEWD随钻地质评价测井技术的应用现状，简单介绍了贝克休斯AutoTrak旋转导向钻井系统，对于今后可能形成的技术发展趋势进行了预测，认为旋转地质导向钻井技术将成为中长期发展方向，加大国内旋转导向研发力度，培养技术人才，缩小与国外技术差距，才能立于竞争制高点。

标签：LWDHL-MWD+伽马;FEWD;旋转导向发展现状;技术展望1 随钻测井发展关键阶段1.1 随钻测井简介随钻测井英文简称LWD（logging while drilling），是在随钻测量基础上发展起来的一种功能更齐全、结构更复杂的随钻测量系统，主要是在常规基础上增加电阻率、孔隙度、中子、密度和声波等测量短节，用以获取测井信息。

与随钻测量系统相比，传输的信息更多，采用井下存储（起钻后回放）和部分信息实时上传方式处理所需测井信息，无导向决策功能。

1.2 随钻测井技术发展阶段1.2.1随钻测井技术发展早期第一个随钻测井的专利是在1929年由Jakosky提出的，用的就是钻井液脉冲遥测系统。

1940年David G.Hawthon和John E.owen公布第一条随钻电阻率曲线，此时的随钻测量方法主要有两种，一是利用测量电极和导电钻杆绝缘，测量井底电极附近的地层电阻率;二是信息传输，在钻杆中埋电缆。

但由于在钻杆和钻杆连接部位很难保证绝缘，以上方法均告失败。

20世纪40年代和50年代随钻测井进展缓慢，仅有的几个专利文献表明，研究单位和个人继续致力于实时、可靠的随钻测井系统研究，注意力从地面设备和井下设备的硬联结转向用电磁波或无线电波通过地层传输到地面或是用声信号通过地层或钻杆传输信息。

遗憾的是，传输技术发展缓慢，难以有实质性的突破。

1950年J.J.Arps发明正向泥浆脉冲系统，1960年利用正向泥浆脉冲的机械测斜仪出现，并应用至今;1964年第一个机械脉冲遥测系统研究成功。

国内外页岩油钻井工程关键技术调研报告世界石油工业正在从常规油气向非常规油气跨越。

致密油和气是储集在致密砂岩或灰岩等储集层中的石油和天然气，油气经历了短距离运移，目前页岩气已成为全球非常规天然气勘探开发的热点，页岩油的相关研究也正在兴起。

致密油（页岩油）的商业化突破具，有三大战略意义：①延长石油工业生命周期，突破传统资源禁区和成藏理论，增加了资源类型与资源量；②引发了油气科技革命，推动整个石油工业理论技术升级换代；③改变了全球传统能源格局，形成以中东为核心的东半球“常规油气版图”，以美洲为核心的西半球“非常规油气版图”，影响世界发展秩序。

2005年-2010年北美在Barnett、Haynesville、Marcellus、Eagle ford等主要页岩气盆地开始大规模勘探开发，引发了一场页岩气技术革命，让美国天然气年产量重上6000亿方以上。

2010年将页岩气开发技术规模应用到致密油开发，比较典型的是Bakken页岩油：普遍采用超长水平井开发（水平井段长度达3000米左右），2016年巴肯致密油年产量超过3000万吨。

2014年下半年国际原油价格出现暴跌，并持续低位运行。

油公司和油服公司共同致力于“提高单井产量和降低建井成本”，引发了北美页岩油气的第二次革命。

图1-1 北美地区页岩油气产区目前，国内页岩油开发已经起步，并且取得一定的进展，但在理论技术革新和钻探技术换代上，依然处于摸索阶段，并未形成成熟的钻探配套技术。

（1）国外技术现状国外致密油的开发技术的最高水平，应属北美地区。

水平井钻井及多级压裂技术广泛应用促使北美形成致密油、页岩气比翼齐飞的局面，油气产量突飞猛进。

然而，随着经济发展的减缓，美国天然气价格持续低迷，越来越多的公司发现干气业务已难以维系公司盈利的需求。

2008 年以后，页岩气开发技术在致密油开发中的应用也取得了成功。

作业公司发现，从事致密油甚至湿气生产能够获得更高的收益。

鉴于此，越来越多的北美作业公司开始削减页岩气业务，将更多的资金和精力投入富含液态烃的致密区带。