旋转导向闭环钻井系统

通过对比研究国内外有代表性的旋转导向钻井系统的组成及特点,介绍了旋转导向闭环钻井系统的集成方式、井下定向控制单元、地面监测系统,论述了旋转导向钻井工具在旋转钻进时具有连续三维导向和增大延伸长度的能力,可提高钻速,缩短建井周期,降低钻井成本,并详细阐述了国内正在开发的旋转导向闭环钻井系统(MRSS)的定向控制原理、5个组成部分及主要技术特点。认为只有开发和集成钻井信息管理与决策软件,才能充分发挥旋转导向闭环钻井系统的效益     

旋转导向钻井系统

导向泥浆马达已在定向井和水平井钻井得到了广泛的应用，但它们存在作业效率低、机械钻速慢、钻头选型难、泥浆马达－钻头组合性能差等局限性。为克服这些局限性，满足大位称井的钻井需要，Ｃａｍｃｏ公司、ＢａｋｅｒＨｕｇｈｅｓＩＮＴＥＱ公司、Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ钻井自动化中心等都在研制旋转导向钻井系统。介绍旋转导向钻井系统的工作原理和发展前景。     

挪威Statoil公司在三维油藏钻井中应用旋转导向技术

挪威老油田的钻井变得越来越具有挑战性,利用三维地质导向技术开发剩余小油藏通常要设计成水平井、聪明井或大位移井。在新区所钻的井也大多数设计成水平井、聪明井或Ｓ型井眼轨迹。Ｓｔａｔｏｉｌ公司帮助开发并大量使用新导向钻井技术以克服常规定向钻井系统的缺点。旋转导向钻井系统能自动导向钻头钻至设计靶点。井下导向系统、地层评价设备和井下压力测量系统可保证井眼轨迹精确,满足地质要求。     

TK238H井旋转地质导向钻井技术

TK238井钻井施工中存在一系列技术难点，为此采用了Powerdrive旋转地质导向钻井技术。简要介绍了Powerdrive旋转地质导向钻井系统的组成及性能，详细介绍了TK238井的钻井设计和现场施工情况。该井油气层钻遇率达92％，日产原油204．74t，这说明采用Powerdrive旋转地质导向钻井系统，提高了油气层钻遏率，使井眼轨迹位于油层中有利于产油的最佳位置。该井的成功也为以后塔河油田薄油层钻井施工积累了宝贵经验。     

旋转导向钻井技术在昌吉油田JHW007水平井中的应用

JHW007井是2013年新疆昌吉油田吉木萨尔井区部署的一口目的层为芦草沟组致密油藏的先导试验水平井,设计井深4 593 m。通过优化井身结构、优选PDC钻头、优化轨迹控制技术和钻具组合、使用先进的旋转导向系统等技术措施,该井顺利完钻,在造斜段采用三维绕障轨迹控制技术两趟钻完成施工;三开水平段使用旋转导向钻井系统,使水平段一趟钻完成;全井斜井段施工仅用21.77天完成,大大提高了该区块水平井的机械钻速。     

导向套管钻井技术

已经证明套管钻井技术是一种降低钻井成本、减少钻井事故的有效手段。目前,套管钻井所钻的主要是直井,但是直井钻进中使用套管钻井技术所带来的效益正在不断增加人们将套管钻井技术应用于定向井的兴趣。导向套管钻井系统在实践中已经充分证明使用5～13in的套管进行套管导向钻井技术是可行的。为了取代用钻杆钻进的常规定向工具,该系统使用了一种能够定位在套管柱底部的可回收式钢丝绳导向钻井总成。这种钻具已经能够钻至大于90°的井斜,并且能够从直井到水平井的各种井型中回收和再利用。     

新型旋转导向井下闭环钻井工具

近年来大位移井和复要轨迹井眼的需求不断增加,对井下钻井工具的研制提出了新的要求,利用现有的动力导向技术,钻压旗加困难,难以发挥高效钻头的作用,“滑动”方式下大摩阻的存在使井底工具面的控制难度加在,井眼水平延伸受到限制,为减小摩阻,使钻柱具有更大的延伸能力,实现对井眼轨迹的精确控制,国内外纷纷致车于井下可控工具和旋转导向闭环钻井系统的研究,本文介绍了2类可实现井下全方位控制的偏置机构及目前国内外已有的几种旋转导向闭环钻井系统。     

国外典型的旋转导向钻井系统

旋转自动导向闭环钻井技术代表了当今世界钻井技术发展的最高水平。本文概述了国外闭环自动旋转导向钻井系统的发展 ,列举了国际上已经商业化的旋转导向钻井系统的特点 ,详细描述了三种最具有代表性的旋转导向钻井系统的原理和主要技术特性。本文根据调研情况将这些旋转导向钻井系统的导向方式分为指向式和推靠式 ,并描述了这两种旋转导向方式的特点。本文可以为旋转导向钻井系统研究提供参考 ,也可以为油公司引进工具或服务提供线索     

石油钻井中旋冲钻井技术的应用探讨

旋冲钻井技术因碎岩效率高、钻头磨损小、钻井成本低等技术优势,自诞生以来在矿山、石油钻井、地质勘探、地热钻井等领域有着较为广泛的应用,同时被认为是有效解决深井硬地层钻进难题的可行之策,应用前景十分广泛。文章在概述旋冲钻井技术原理及射流式冲击器工作原理的基础上,对旋冲钻井技术在石油钻井中的应用效果、配套钻井工艺技术以及该技术的应用前景进行了深入探讨。     

AutoTrak 旋转闭环钻井系统在西江油田的应用

Auto Trak旋转闭环钻井系统是一种包括钻井、随钻测井等工具为一体的可以在钻柱旋转状态下进行定向控制的新型钻井工具 ,该工具在菲利普斯西江油田三口井的现场应用中取得了显著的效果 ,钻井效率较其它钻井方法有大幅度提高 ,并在防止粘吸卡钻及高难度定向控制方面表现出突出优点。本文对该工具的组成、原理及现场应用情况进行简要介绍。     

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文章总结了渤海首次应用定向井反扣井眼钻井工艺技术,实现了在探井ＣＦＤ１８—２—２ＤＳ井的侧钻。该井在２８６８ｍ处开窗侧钻,将ＣＦＤ１８—２—２Ｄ井的水平位移从１４５４ｍ拉回到７１０ｍ,在井斜２７°的情况下,首先降斜至０°,然后再将井眼方位调到１８０°反向增斜进入地质设计的３０ｍ靶区半径内,满足了地质设计要求。该井的主要特点是：深井高钢级Ｐ１１０套管开窗侧钻,可控导向马达反扣井眼轨迹控制,全井计算机软件实施扭矩摩阻的分析,使用ＭＷＤ随钻测量,可控导向马达钻井技术,顶部驱动,ＰＥＭ水基钻井液技术。通过实践,总结和摸索出了一套深井、大位移井眼的反扣井眼轨迹控制技术     

涪陵页岩气田钻井技术难点及对策

涪陵页岩气田是我国第一个投入商业化开发的页岩气田,其地表和地下地质情况均十分复杂,与常规油气藏和国外页岩气田相比,其开发过程中钻井施工难度较大。根据大量翔实的资料,从井壁稳定、轨迹控制、固完井质量以及降本增效等方面论述了涪陵地区页岩气田钻井工程中存在的主要技术难点,并对其主要原因进行了分析。在此基础上,针对性地提出了解决上述钻井技术难点的技术思路和方法,并在涪陵地区页岩气钻井技术研究成果的基础上,指出下一步应深化钻井地质特征精细描述、开展三维井眼轨道优化设计及控制、强化钻井提速技术攻关、完善钻井液与完井工艺配套等研究,以持续提高涪陵页岩气田的钻井效益。      

超吸水材料在气体钻井井眼干燥中的应用探讨

气体钻井时地层出水可导致水敏性泥页岩坍塌失稳,为了解决这一问题,进行了超吸水材料用于井眼干燥的研究。通过室内试验对超吸水材料的吸水能力、吸水速度、抗盐能力、抗温能力、抗压能力、pH值适应性、改性方法、井筒通过能力、回收和重复利用可行性进行了评价。结果表明:超吸水材料具有吸水能力强、吸水速度快的特点;温度和压力对其吸水能力影响小;盐分对其吸水能力影响较大,但可以通过改性方法提高其耐盐性;超吸水材料吸水后可以顺利返至地面,可回收,但脱水困难,重复利用的可行性低。研究表明,超吸水材料应用于气体钻井井壁干燥在材料、工艺方面都具备可行性,可为气体钻井井壁干燥提供了新的思路和技术手段。      

水平井钻井技术在川东北气田的应用

随着我国现代水平井钻井技术日趋完善与成熟,正不断探索用于高压气田的开发研究。文章分析了在川东北高压气田应用水平井技术的难点,阐述了根据气田地质条件和开发要求优化的水平井钻井工艺技术,介绍了水平井专用工具及随钻测量设备配套技术在该地区的应用,为用水平井技术开发高压气田提供了技术参考。     

喷射引流技术在排除井筒积液中的应用

井筒积液是导致天然气井产量下降的一个重要因素。针对集气站内气井特点,经过理论研究、流程设计和现场试验,将喷射引流技术应用于长庆气田低压气井,探索了一条快速降低低压气井井口压力,提高瞬时气量,从而排除井筒积液的途径。试验表明,应用喷射引流技术,可以在较短的时间内缩小低压气井油压、套压差,成功排除积液。该技术通过集气站内的流程切换实现井筒积液的快速排除,操作简单。     

川渝东部气田复杂深井水平井钻井液工艺技术

川渝东部气田的地质倾角大、多压力系统并存、压力系数高、天然气中含高浓度硫化氢.针对该地区的地层特点,天东97X井采用高抗硫聚合醇-钾聚磺钻井液钻井.现场应用结果表明,该钻井液性能稳定,具有一定的防塌性、剪切稀释性和润滑防卡性能,并且具有悬浮携岩能力和抑制造浆能力强、高温稳定性好等特点,较好地解决了该井岩屑床的形成、微裂缝发育地层的防塌和大斜度井中起下钻摩阻大时的防卡难题,满足了该气田复杂水平深井钻井需要.     

旋转导向钻井系统测量技术研究

在旋转导向方式下如何设计测量系统和解决由于钻柱旋转引起的测量精度问题就是旋转导向钻井系统面临的诸多技术难点之一。深入研究了近钻头空间姿态测量系统的结构、原理及安装等问题。对比分析了两种坐标系下测量和计算井眼轨迹参数的优缺点。结果表明，不但能在钻柱旋转过程中测出近钻头处的井斜角、方位角及控制面角，而且可以消除钻柱磁感应对测量结果的影响。