变径稳定器及其应用

变径稳定器是大位移井钻井的一种重要工具。介绍了变径稳定器的功能、分类、控制方式;以国外几种典型产品为例,介绍其工作原理、典型结构和重要参数,以及它们在钻井试验与施工作业中的应用情况和效果。并介绍了国内自行研制的正排量变径稳定器在QHD32-6-A26井的现场试验和实钻应用情况。应用表明,所介绍的几种变径稳定器性能稳定,应用可靠,且取得了较好的效果。     

遥控变径稳定器在胜利油田钻井中的应用

详细介绍了遥控变径稳定器的结构、工作原理、技术特点和主要技术参数,以辛100-斜49井和梁20-29井为例介绍了遥控变径稳定器在胜利油田钻井中的应用情况。现场应用表明,遥控变径稳定器实现了井下稳定器外径的遥控可调,从而不需起下钻就可调整钻具组合,能满足不同钻井作业的需要,大大减少钻井作业辅助时间,提高钻井效率,降低钻井成本,并且遥控变径稳定器变径自如可靠,操作简单,使用方便。同时还解决了由于使用常规稳定器造成的卡钻、起下钻中遇阻卡和＂拔活塞＂的问题。     

“一趟钻”关键工具技术现状及发展展望

"一趟钻"钻井技术是实现非常规油气资源高效开发和钻井全面提速的重要技术手段。根据国内外"一趟钻"技术研究及应用情况,分析了非常规油气水平井实施"一趟钻"的技术难点,对旋转导向系统、高效钻头、长寿命螺杆、MWD供电技术和变径稳定器等关键工具技术现状进行了详细介绍。结合国内外技术差距和国内现场应用中存在的问题,提出了国内非常规油气水平井"一趟钻"关键工具今后的发展建议:加快国产旋转导向钻井系统的技术攻关、提升高效钻头等国产工具性能、优化工具适用性等,以便促进我国"一趟钻"关键工具配套水平和"一趟钻"钻井技术在国内的进一步推广应用。     

?214mm液控可变径稳定器结构原理及应用

液控可变径稳定器能实现钻具在井下不起出的情况下,只通过地面开停泵控制,使活塞伸出或缩回,改变钻具组合的力学性质,达到控制井身轨迹的目的。通过对液控可变径稳定器结构原理的阐述,同时结合应用中出现的问题,对液控可变径稳定器的换位机构、节流参数和节流锥材料等进行了优化改进,进一步提高了可靠性和稳定性。通过L46-3、S79-2等井的应用表明,实现了单弯单稳和单弯双稳钻具组合的转换,井斜变化符合预定要求,每口井节约时间20h以上。应用及推广液控可变径稳定器,对提高单趟钻进尺、促进钻井提速提效有重要意义。     

遥控变径稳定器安放位置的优化与应用

史南油田长稳斜井段采用常规“单弯双稳”螺杆钻具组合控制方式，普遍存在滑动进尺比例高、钻进效率低、起下钻趟数多等问题。为此，通过分析长稳斜段轨迹控制效率偏低的原因，以及KB型遥控变径稳定器的工作原理和技术特点，基于“平衡趋势法”造斜率预测理论和纵横弯曲连续梁理论，建立“单弯双稳”螺杆钻具造斜率预测方法，分析活塞伸出和收回时复合钻进的造斜规律。研究结果表明：史南油田长稳斜段钻进期间变径稳定器宜安放在距螺杆本体扶正块小于8.20 m的位置。通过在史3-斜A井开展现场应用，一趟钻完成了二开长稳斜段的施工，平均机械钻速13.44 m/h,进尺1 153.00 m,复合钻进尺比例高达98.05%,井斜变化幅度仅为2.80°,大幅提高了长稳斜段的轨迹控制效率和井眼质量。研究结果可为史南油田长稳斜井段的钻井提速提效提供有益指导。     

电控液变径稳定器的研制与应用

电控液变径稳定器由电控元件和液力推动,是定向井和油井二开水平井实现钻井提速的重要工具。本文主要从电控液变径稳定器的工作原理、技术参数、控制方式、使用注意事项、钻井试验与施工作业中的应用效果等几方面进行了阐述,可为下一步钻井提速做技术储备。     

井下闭环可变径稳定器的工作原理及应用研究

井眼轨迹井下闭环控制技术是当前国内外石油钻井的前沿技术,将该技术与随钻测井技术结合,能实现地质导向技术.钻成大位移井必须依靠井眼轨迹控制技术,研制的井下闭环可变径稳定器是实现该项技术的关键.本文着重论述了井下闭环可变径稳定器的结构、工作原理及其控制井眼轨迹的方法.井下闭环可变径稳定器的研制及现场的初步试验成功,为解决我国大位移井问题,特别是为滩海油气勘探、提高钻井机械钻速、降低钻井成本提供了一条有效的途径.     

KJW—310型钻井可控变径稳定器

KJW—310型钻井可控变径稳定器通过井口投球、开泵憋压,产生压降,驱使钢球带动整个活塞向前运动,同时活塞上的螺旋斜形槽驱动柱销,推动外壳中的伸缩棱块伸缩,实现在不起下钻情况下扩径和缩径,从而改变底部钻具组合。该型变径稳定器具有整体直棱伸缩、液力驱动、机械锁定、结构简单、操作方便和适用性强等特点。使用这种变径稳定器能减少起下钻次数,缩短钻井周期,还能提高井眼轨迹的控制精度,增加剖面符合率,减少井下事故的发生。     

遥控变径稳定器的研制与应用

在定向井、水平井钻井作业中,采用常规的钻井工具往往受地质条件,施工工艺程序等因素的影响,在地面难以观测,判断和[控制,须通过频繁起下钻来调整井下钻具组合,方能完成复杂的钻井作业,据此研制了提压钻柱式,投球式和变排量式三种遥控变径稳定器,介绍了三种变径稳定器的控制原理,特点以及操作过程,并对其在复杂中应用提出几点建议,现场使用表明,提压钻柱式变径稳定器成功地实现了增斜,稳斜钻具组合,整个应用过程中变径自如可靠,投球式变径稳定器根据工艺需要成功实现了直径195－202－216－195一个循环的变径。     

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井眼轨迹井下闭环控制技术是当前国内外钻井界乃至石油界的前沿技术，它的成功是钻井技术的一次革命。90年代以来，基于经济方面的原因，大位移钻井成为人们优先考虑开采滩海和海洋油气田的方式，井下闭环可变径稳定器是解决目前大位移井存在的如怎样有效地给钻头施加钻压、克服摩阻、提高钻速等问题的关键。文章介绍了可变径稳定器的结构、工作原理及控制井眼轨迹的方法，这为解决我国大位移井，特别是滩海油气勘探、提高钻机械钻速、降低钻井成本提供了一条有效的途径。     

地面连续可控变径稳定器的设计研究

变径稳定器是一种新型的井下控制工具,在水平井、定向井、大位移钻井中广泛应用。本文提出了一种地面连续可控变径稳定器的设计,该稳定器结构简单,能够实现钻井过程中的増斜、降斜和稳斜等操作。     

YBZW遥控变径钻井稳定器结构原理及应用研究

YBZW遥控变径钻井稳定器可实现井下稳定器外径的遥控可调,从而实现不需起下钻就可调整钻具组合的目的,满足不同钻井作业的需要,大大减少了钻井作业辅助时间,提高钻井效率,降低钻井成本.详细介绍了该稳定器的结构、工作原理及主要技术参数,给出了由其组成的常用钻具组合.     

遥控变径稳定器的研制及应用

为了提高大位移钻井长稳斜井段和长水平井长水平井段的轨迹控制能力,扩大复合钻进进尺比例,提高钻井时效和井身质量,研制了遥控变径稳定器。针对其结构特点,利用液体不可压缩和物体受力平衡的原理,在井口对遥控变径稳定器的变径动作进行了测试,并利用井口测试数据进行部分验证。测试中,该稳定器状态转换遵循控制活塞伸出与平齐的循环规律,活塞伸出泵压大于活塞平齐泵压,相邻泵压绝对差值约1.0 MPa。最后,开展了2口井的入井试验,分别验证了在大位移井稳斜井段和长水平井段工具的工作可靠性和稳斜性能。现场试验结果表明:遥控变径稳定器伸缩控制可靠,配合弯螺杆钻具能实现复合钻进增斜、降斜和稳斜性能,大大减少了滑动调整井眼轨迹的进尺比例和起下钻次数,从而提高了机械钻速和钻井时效,同时也提高了井眼质量。     

大位移井钻井技术研究与应用

20世纪90年代以来,国外大位移井钻井技术飞速发展。为了发展我国自己的核心钻井技术,在国家“863”项目的支助下,研究了一套以扭矩、摩阻为核心的集成钻井设计和施工监测软件,及一套正排量井下可变径稳定器和一套井下闭环可变径稳定器;在钻成6口水平位移近4000 m的大位移井的基础上,集成了一套实用的钻井技术。     

大位移井钻井技术研究与应用

20世纪90年代以来,国外大位移井钻井技术飞速发展.为了发展我国自己的核心钻井技术,在国家"863"项目的支助下,研究了一套以扭矩、摩阻为核心的集成钻井设计和施工监测软件,及一套正排量井下可变径稳定器和一套井下闭环可变径稳定器;在钻成6口水平位移近4000 m的大位移井的基础上,集成了一套实用的钻井技术.     

钻井遥控变径稳定器的研制及应用

常规稳定器和钻铤构成的底部钻具组合(BHA)其力学特性不能改变,若与实际要求不相符合时,必须起下钻更换.常规稳定器在缩径地层起下钻易阻卡,钻进时,泥浆循环阻力大,不利于携岩.研制的钻井遥控变径稳定器(RCDS)在现场应用表明,能克服常规稳定器的不足,提高井身质量,是值得推广的井眼轨迹控制工具.     

φ215mm双级变径稳定器试验研究

常规钻具在改变钻具组合特性时要频繁起钻来更换稳定器,作业周期长,效率低,同时也增大了起下钻遇阻卡的风险。研制的φ215mm双级变径稳定器,可在地面通过开停泵遥控其外径进行两级交替变化,改变钻具组合特性,不需要起钻具,提高了钻井效率,降低钻具遇阻卡的风险。现场试验表明,双级变径稳定器变径动作可靠,变径状态压差信号显示清楚,试验取得了阶段性成功。     

可调式稳定器提高旋转钻井特性

在美孚公司的英国北海绿宝石油田,随着变径稳定器应用的增多,旋转钻井特性得以提高。以前在该地区钻井时,钻头一次下钻行程长度因地层多变和套管鞋深度前的切线段长度有限等因素而受到限制,使得定向钻井难度增加,钻速低,且易发生压差卡钻。 在底部钻具组合中加用可调式稳定器,配合PDC钻头,不仅能控制井斜,而且能使旋转钻具组合的机械钻速达到最大,从而增大了钻头的一次下钻行程。哈里伯顿公司的多位TRACS稳定器首次使用在绿宝石9/13a-A64井中,通过白垩系钻215.90mm的长井段。结果表明,该工具有助于在较长的切线段内保持井斜。     

延长大位移井水平位移的新技术

本文介绍了一些有助于延长大位移井水平位移和提高钻井效率的新技术，包括串接泥浆马达，井下可变径稳定器和动态稳定器等，还要介绍利用目前的技术钻水平位移达１０ｋｍ的大位移井。     

KWQ-216型地面可控井下变径稳定器

地面可控井下变径稳定器可以对井眼轨迹进行有效的控制与调整,以其成本低、控制效果好等特点在国外已规模应用,国内已有成功应用案例,但远未普及。介绍了地面可控井下变径稳定器工具的结构组成和工作原理,利用CAE技术对KWQ-216变径稳定器的壳体和弹簧座销等易失效部件进行了安全性分析,工具的工作安全性较高。介绍了与该工具配套使用的钻具组合。该工具通过地面开停泵液压式控制和井下机械式机构锁紧,变径准确可靠,操作简单方便,科学使用可变径稳定器可以经济、精确地控制井斜角和方位角,提高井身质量,缩短钻井周期。