Power Drive Xceed旋转导向钻井系统在澳大利亚Puffin-12井的应用

Puffin-12井是澳大利亚帝汶海Puffin油田的一口多靶点定向评价井。该井需要多次侧钻,井身结构复杂。为提高该井的钻井效率,钻井过程中使用了Schlumberger公司的第二代旋转导向钻井系统Power Drive Xceed。从导向系统、工具面控制、性能参数、优点及局限性等方面介绍了Power Drive Xceed,简单介绍了Puffin-12井的井身结构及其井眼轨迹参数,分井段说明了Power Drive Xceed在Puffin-12井的应用情况,应用效果表明,Power Drive Xceed明显提高了机械钻速,降低了钻井作业成本。      

Xceed旋转导向工具在塔里木油田某井的应用效果分析

Power Drive Xceed是斯伦贝谢公司推出的第二代旋转导向钻井工具。文章主要对Xceed旋转导向工具的结构和原理做了完整的介绍,并针对Xceed旋转导向工具在塔里木油田某区块的首次应用,详细介绍了该技术的工艺流程和施工过程,从井身结构、地层、钻井液和工具选型四个方面分析了该工具在该井应用效果不明显的原因,为今后该工具的现场使用提供指导。     

改变RS130钻头的后倾角可提高钻速30%

在北海油田,为了克服明显降低钻速和引起钻头前端切削齿过度磨损的硬石灰岩夹层,斯伦贝谢公司改变了尤其针对前端切削齿的RS130钻头的后倾角,从而增加切削结构吃入地层的能力。 配合Power Drive旋转导向系统,在井斜角为36°的邻井中下入新设计的钻头,Power Drive与RS13O结合增     

旋转导向钻井系统的功能、特性和典型结构

旋转导向系统是一个机、电、液一体化的井下闭环控制工具系统,是大位移井钻井的重要导向工具。在介绍其功能、特性的基础上,主要从应用角度出发,重点介绍目前旋转导向系统的典型产品,如Auto Trak系统、Pow-er Drive系统和Geo-Pilot系统等的基本原理、结构及有关参数。     

Power Drive Archer型旋转导向系统在绥中油田应用

Power Drive Archer混合型旋转导向系统是斯伦贝谢公司近年来开发的一款高造斜率、高效率钻井系统。介绍了该系统的基本结构、性能特点。以渤海绥中36-1油田215.9mm井眼为例,在分析地层岩性特征、已钻老井使用钻具性能的基础上,对Power Drive Archer在该油田的适用性做了分析。通过合理的工具参数配置、井眼轨迹优化、钻头选型,成功将该系统应用于绥中36-1油田,解决了疏松砂岩地层的导向钻井难题,并提高了机械钻速。     

旋转导向钻井系统在张海29-36L井的应用

埕海2-2人工岛是大港油田为实现海油陆采而建设的人工岛,因受地面条件和地质靶点制约,主要采用大斜度井、大位移井、水平井等复杂井型进行开发。张海29-36L井是部署在埕海2-2人工岛的一口三开大位移定向井,本井最大水平位移1 764.51 m,最大井斜76.16°,为有效克服三开滑动钻井产生的频繁托压、粘卡现象,应用了斯伦贝谢公司的Power Drive Xceed指向式旋转导向钻井系统,其工作原理是在钻具旋转状态下实现定向作业,应用旋转钻进方式代替滑动钻进方式,显著地减小了钻柱与井壁之间摩阻/扭矩。张海29~36 L井应用结果表明,应用旋转导向钻井系统井段比未使用该工具的井段机械钻速提高了71%,取得了非常显著的提速效果;与邻井相比,提高了行程钻速,缩短了钻井周期;旋转导向钻井系统在张海29-36L井成功应用实例为探索大位移井钻井提速提供了有益的参考。     

旋转导向钻井技术研究新进展

井下旋转导向钻井工具是旋转导向钻井系统的核心部件,从应用情况来看,指向式旋转导向钻井工具是发展的趋势。为解决在钻大位移井、水平分支井等复杂结构井时出现的种种难题以及国内指向式旋转导向钻井技术的"瓶颈"问题,将理论与实践相结合,对旋转导向钻井技术的国内外研究现状做了分析;介绍了目前国内外运用比较广泛且典型的推靠式MRST和指向式Geo-Pilot井下闭环旋转导向钻井工具。在大量调研和文献分析的基础上,提出了研制与Geo-Pilot有所不同的新型指向式旋转导向钻井工具的思路,并着重论述了其结构与导向原理,总结出该指向式旋转导向钻井工具的特性与优点,提出了下一步的研究重点、难点与方向。     

欠位移水平井C33H井裸眼悬空侧钻技术

为了解决钻修机能力有限、海上丛式井槽口限制导致水平井靶前欠位移以及下部轨迹因地质资料不足需要频繁调整等技术问题,通过对C33H井井身结构优化、合理轨迹设计、优选钻具组合和钻井参数,以及对Power Drive X5推靠式旋转导向工具侧钻能力分析、侧钻点的优选、精细要求侧钻操作,实现了使用Power Drive X5工具进行欠位移裸眼悬空侧钻作业,避免了由于地质因素不确定性造成的损失,节约了成本,为渤海油田后续类似作业积累了经验。     

动态指向式旋转导向钻井工具设计探讨

旋转导向钻井技术在钻大位移井、分支井时具有独特的优越性。井下旋转导向工具是旋转导向钻井系统的核心部件。分析了国内外的旋转导向钻井系统的现有工作方式及优缺点,提出了动态指向式旋转导向钻井工具的设计新思想,介绍了其工作原理及结构,并详述了该工具的设计重点、难点及解决措施。     

自动寻向旋转钻具钻进南海8600m大位移井

南海油田XJ24－3－A18井是1口井深8600m、水平位移7500m、垂深2740m的大位移井,当井深达到7000m以后,旋转钻井方式的井斜控制难度大,同时产生方位漂移,若改成滑动钻井方式,则钻进摩阻大,钻进难且机械钻速低;当钻进到6871m时,改变了钻具结构,下入了“Power Drive”旋转钻井导向工具。应用表明,钻进中钻井参变化不大,井斜和方位变化均匀、控制井斜和方位比较成功,不产生漂移、狗腿度低,机械钻速提高近10倍,经济效益显著,真正达到了安全、平稳、高效、低耗。     

CGSTEER旋转导向在长庆页岩油 H100平台的应用

随着勘探开发的进一步发展,井数越来越多的大井丛平台已经成为页岩油开发的新模式,给钻井施工及后续作业提出了较高的要求与挑战。特别是在钻井施工中,大偏移距、长裸眼段、长水平段、高摩阻高扭矩等一系列问题,是钻井施工必须面对、且需要立即解决的技术问题,尤其是平台边缘井更为突出。文章根据旋转导向工具特点及平台地质条件、地质靶体要求,优化了井身剖面,优选了配套钻具组合、钻头、钻井液及钻井参数等,并在H100平台得到了成功应用,形成了一套页岩油大井丛平台集“剖面 ＋工艺 ＋工具 ＋钻井液”于一体的旋转导向工具工艺技术,成功解决大偏移距井钻井过程中长裸眼段存在的高摩阻高扭矩等问题,为后期大井丛平台式开发提供技术支撑。     

旋转导向马达(RSM)控制精度浅析

旋转导向钻井技术是20 世纪90 年代发展起来的以旋转导向钻井工具为核心的钻井新技术，其中旋转导向钻井系统主要由井下旋转导向钻井工具系统、双向通讯系统和地面监控系统3大部分组成。在简述旋转导向钻井系统国内外发展概况后，重点对影响旋转导向钻井马达控制精度的传感器选择、各种算法及工具系统特性等主要因素进行了分析，重点从姿态控制传感器的选取、如何有效消除由系统惯性引起的误差以及采样率和工具分辨率的关系3方面进行了论述，并通过实验的方法对论题进行了解释说明，得出了几点关于如何提高旋转导向工具控制精度的认识，为导向工具的精度控制提供了理论依据。     

国产化互联互通旋转导向系统首次应用实践

Welleader旋转导向工具是我国自主研发的旋转导向工具,可与国产随钻测斜、测井工具Drilog配合使用,构建为D+W旋转导向随钻测井系统。传统的D+W系统在数据传输速度方面存在不足,导致该系统在深井、复杂井等重点井型钻井作业中应用受限。D+W互联互通系统依靠互联互通短节实现了Welleader工具与多型国际先进定向井工具的通讯连接,借助第二代BCPM工具,可实现数据快速传输,具有更加广阔的应用前景。结合该系统在渤海油田的首次钻井作业实例,从工具结构特点、现场数据调试、井眼轨迹控制、作业参数优化等方面详细分析新型工具使用特点。以期为后续该系统大规模投入实际应用提供作业参考。     

旋转导向井下工具控制系统设计及室内试验

旋转导向钻井系统在长水平段水平井、大位移井、分支井等复杂结构井的钻井过程中,可以消除粘滑卡钻,携岩效果好,具有显著提高机械钻速、减少井下故障、降低钻井成本的优势。中国石化胜利油田钻井工艺研究院与美国AGP公司合作开发了旋转导向井下工具系统,该系统由井下专用螺杆和地面转盘双动力驱动,通过控制导向翼肋的定向支出来控制井眼轨迹。其导向和非导向状态及每个导向翼肋的支出均采用独立电磁阀控制,既保证了系统的可靠性,又保证了控制精度,并且简化了控制方法。井下专用螺杆驱动内部心轴不仅给钻头提供动力,还给液压系统提供动力。室内测试证明,该系统控制方法简单可靠,可实现性强,为以后的实际应用推广提供了依据。介绍了旋转导向井下工具系统的整体设计方案,对其控制系统及各部分的结构、工作原理进行了详细研究。      

高造斜率旋转地质导向技术在哈得逊油田的应用

塔里木油田哈得逊薄油藏埋藏深、构造变化大,水平井钻井井眼轨迹控制困难,传统的旋转导向工具侧钻初期造斜率普遍不足,需使用弯螺杆马达增斜至30°左右后再更换工具,增加了钻井风险与周期。2013年,该区块应用高造斜率旋转导向工具(Power Driver Archer RSS)及新一代地质导向技术(Scope系列),从侧钻点开始旋转导向钻进,在着陆及水平段加装地质导向工具,相比2012年,水平段平均井深增加214 m,钻井周期缩短36.7 d。在介绍高造斜率旋转导向以及随钻测井技术的基础上,结合现场应用实例分析,认为在哈得逊油藏,全井段旋转导向有利于降低井眼摩阻,节约钻进周期;地层探边及储层评价技术的应用提高了水平井的储层钻遇率,有利于该油藏的规模开采。     

推靠式旋转导向工具造斜能力影响因素

旋转导向工具相比于滑动导向工具具有机械钻速快、摩阻扭矩小、水平位移延伸能力强、井眼轨迹易调控等优点。推靠式旋转导向工具引入国内市场后,总体应用情况较好,但在部分地区也出现了工具造斜能力不足的问题。根据底部钻具组合纵横弯曲梁方法,建立了推靠式旋转导向工具变截面BHA力学模型以及井斜趋势角分析模型,并在此基础上分析了BHA结构参数、钻压、钻头各向异性和岩石可钻性对工具造斜能力的影响规律。分析结果表明,偏置力、第1跨钻柱长度及外径、第2跨钻柱外径、钻头侧向切削能力对工具造斜能力的影响较大。根据分析结果对推靠式旋转导向工具的底部钻具结构进行了优化,在塔中地区取得了较好的应用效果。     

一种旋转导向工具设计方案及其旋转导向功能的实现

导向工具是导向钻井系统的核心,是实现井下闭环钻井的关键因素之一。旋转导向工具能克服滑动导向工具存在的诸多缺陷,是大幅度提高钻井工作能力的有效工具,必将成为未来导向钻井的主流。文中提出了一种旋转导向工具设计方案,并对其实现旋转导向的机理进行了深入研究。作者认为,这种导向工具设计方案不但能够实现旋转导向力方向和大小的有效控制,而且结构简单,可靠性好。     

可控偏心器旋转导向钻井工具研制与现场试验

研制的可控偏心器旋转导向钻井工具主要由驱动轴,导向机构、定位总成、测控单元、轴承支撑系统等部分组成。该工具通过偏心执行机构——导向机构来实现井眼轨迹的控制。导向机构由3个互成120°角的翼肋及液缸组成,3个翼肋的伸出量在钻具的相应位置形成1个偏心位移矢量,使可控偏心器偏离井眼中心线,形成1个等效弯接头,通过调整3个翼肋的偏心位移矢量,可形成不同的工具面角和弯接头弯角。现场试验证明,该工具的工作原理可行,满足旋转导向钻井井眼轨迹的控制要求。