BH-RSS旋转导向钻井系统在港1504井的应用

BH-RSS是渤海钻探工程公司自行研制的推靠式旋转导向钻井系统。该系统综合了旋转导向钻井和随钻测井技术,在连续的钻进过程中,提供精确地方向控制。随着钻具旋转钻进,BH-RSS能在任何设定的方位上定向钻进。这与传统的MWD+螺杆的定向钻井技术相比,大大提高了机械钻速和井眼质量。BH-RSS旋转导向钻井系统的室内研究已成型,目前正处于现场试验阶段。通过对多口不同井型、井斜的8 1/2″井眼的试验逐步实施对该系统和钻井工具的改进,形成一套性能稳定可靠、应用广泛的旋转导向钻井系统。本文针对该系统的现场试验条件、方式及试验结果进行阐述,总结出实施旋转导向钻井系统可行的钻井技术要点及对该钻井系统的几点改进建议。     

旋转导向钻井技术在水平井中的应用

旋转导向钻井技术是20世纪90年代初发展起来的一项自动化钻井新技术。介绍了旋转导向钻井系统的组成、技术特点及分类,并在葡扶234-平84井水平段施工中应用,机械钻速提高187.7%,井身质量及井眼轨迹控制精度都得到了很好的控制,取得了良好效果。     

可控弯接头偏心环旋转振动分析

可控弯接头偏心环振动情况直接关系到旋转导向钻井系统的稳定性。本文以全旋转指向式旋转导向钻井工具的导向工况为背景,从偏心环控制可控弯接头导向过程入手分析,对可控弯接头偏心环旋转过程进行了力学分析,建立受力模型。推导了偏心环径向的运动微分方程,计算出了偏心质量引起的离心惯性力。对偏心环进行模态分析,得出各阶振型以及固有频率。为之后全旋转指向式旋转导向钻井工具的结构设计提供理论基础。     

川西气田三开旋转导向工艺适应性分析

川西海相气藏平均埋深超5500m,岩石可钻性差,机械钻速偏低;水平段设计长,轨迹控制难度大。旋转导向钻井技术在国内外已经得到了广泛的运用,为了提速提效和确保优质长穿储层,川西气田在首轮开发井中使用两家公司的旋转导向钻井系统。通过对目前已完井的9口开发井旋转导向和滑动导向三开钻进井身质量、机械钻速、钻井时效对比,分析表明,旋转导向钻进井眼更加平滑,但机械钻速优势不明显且时效低下。结论认为,川西气田下步施工井三开钻进推荐着陆前及着陆后一趟钻采用旋转导向,后续井段采用滑动导向。     

井下控制工程学在旋转导向钻井系统中的几点应用

介绍了旋转导向钻井技术的产生和井下控制工程学的提出,井下控制工程学作为一个新型的多学科交叉应用技术领域,在旋转导向钻井系统的井下控制方面目前有着广泛的应用,这里笔者介绍的有:运用计算机技术模拟定向钻井过程、从钻井力学数据中分离钻头和岩性的影响、采用模块化测量钻井系统的定向控制和地层评价、与先进钻动力系统相结合的实时建模和测量等。从理论研究到产品开发呈现方兴未艾之势,理论体系正在探索研究中逐步建立。     

国产LWD与旋转导向工具互联互通及在新疆油田区块的应用

Schlumberger的旋转导向工具以其“所有部件全旋转”的优点得到了广泛应用。国内钻井公司由于采购的成套工具数量有限,且维修保养周期长,旋转导向工具无法及时满足现场的技术服务需求,制约了高端业务的服务保障能力。中国石油西部钻探工程有限公司将其与国产随钻测斜、测井工具配合使用,通过互联互通短节构建了国产LWD与Schlumberger旋转导向工具组成的互联互通系统。新系统集合了国产LWD的测量功能和Schlumberger旋转导向工具的井眼轨迹控制优势。该系统操作更灵活,仪器维修和保养成本低,周期短,同时提高了旋导工具使用率,具有广阔的应用前景。结合该系统在新疆区块的钻井作业实例,对其他不同类型的钻井工具之间互联互通的研究提供思路和借鉴。     

旋转导向技术在石油定向井中的运用

技术密集、高投资、高风险和高难度是石油天然气勘测开发主要手段和关键环节钻井工程的特点。在旋转状态下实现井眼轨迹的实时导向是旋转导向钻井技术其突出的优点。受到业界各大技术服务公司强烈关注的旋转导向技术近年来在定向井钻井过程中被越来越广泛的应用。     

旋转导向推靠力标定装置的研制

开发一套针对旋转导向钻井工具推靠力的标定装置。以旋转导向钻井工具导向机构的力学分析和理论研究为基础,结合工具自身的结构尺寸,设计了一套用于导向力标定的装置。在标定装置的结构设计中,通过Solidworks软件对标定装置的各零部件进行机械结构设计和三维实体建模,并通过ABAQUS有限元软件对标定装置主要部件的受力情况进行分析,验证了标定装置的强度是否符合设计要求。在标定装置的功能设计中,通过在支撑架上安装相应压力传感器以及不同尺寸的固定工具,能够实现直径不同的两种钻井工具的标定,并通过测试系统得到导向机构推靠力的大小以及方向。通过模拟计算及实验证明旋转导向钻井工具标定装置结构合理,测试精度能够完成对旋转导向钻井工具的标定工作。     

自动化智能化钻井新技术的应用发展研究

现阶段,钻井技术不断向着自动化、智能化的方向发展,相应的新技术也得到了广泛的应用。基于此,本文分析了自动化智能化钻井新技术的应用优势,阐述了井下测量系统、随钻地震系统、旋转导向钻井系统、智能化钻井通讯网络等钻井技术的应用,探究了自动化智能化钻井新技术的未来发展方向。     

基于经验小波变换的旋转导向钻井工具故障检测技术

为实现对钻井工具故障的精准检测,引进经验小波变换技术,设计旋转导向钻井工具故障检测方法。根据钻井工具的现场作业条件与实际工况,在其钻头安装传感器,用于实时采集旋转导向钻井工具的作业信号,将信号划分为高频与低频两种信号,按照规范对信号去噪处理;引进经验小波变换法,根据信号在空间中的频谱特点,采用自适应划分的方式,构建一组与旋转导向钻井工具作业适配度较高的正交小波滤波器,通过对原始信号调幅、调频的处理,提取钻井工具故障信号特征;采用建立旋转导向钻井工具作业面组合测量模型的方式,辨识钻井工具在作业中的故障状态。设计对比实验证明：设计的检测方法实际应用效果良好,该方法可以精准检测到旋转导向钻井工具在作业中的故障信号。     

钻井工程技术现状及未来发展趋势分析

中国石油近年来自主研制了万米钻机及配套装备、近钻头地质导向、欠平衡/气体钻井/控压钻井、连续管作业机等核心装备,发展完善了以水平井、欠平衡钻井、钻井提速、储层改造、带压作业为核心的配套技术,有力地支撑了重点工程的实施。但与国外同行相比,在自动化钻机、钻完井装备、旋转导向系统、抗高温随钻测量仪器、抗高温螺杆、高效钻头、高温高密度油基钻井液、高压气井带压作业装备、低成本高效压裂液、无限制选择性压裂工具、完井技术等方面差距明显。研究结果认为:我国油气藏领域钻完井面临高温高压、高研磨性地层钻速低、钻井周期长、旋转导向等技术储备不足的挑战,建议在高效起下钻机、高效破岩钻头和辅助工具、旋转导向系统、井筒完整性、井下宽带信息传输技术、钻井成套装备和技术、工厂化钻完井与体积压裂一体化技术等方面开展技术攻关。     

钻井平台中电机状态的检测

旋转导向钻井是上世纪90年代初期发展起来的一项自动化钻井的新技术,是一种在钻井柱旋转状态下用近钻头处的自动控制装置控制钻头钻进的钻井技术。这种新型的自动钻井技术不仅提高了钻进速度、减少了事故还降低了钻井成本。     

探究现代导向钻井技术的新进展及发展方向

当前,现代导向钻井技术有了新的发展,在我国油气勘探进入新时期的背景下,探讨现代钻进技术的新进展及其发展方向,具有重要的意义。在本文中,笔者结合自身的工作实际和相关文献资料,探讨了现代导向钻井技术的发展历程,指出了旋转导向钻井技术是未来导向钻井技术的发展方向。     

静态推靠式旋转导向系统偏置合力控制方案改进

为克服定向钻井中滑动导向技术不足,降低开发成本,获得较高的收益率,旋转导向钻井系统逐步得到广泛的应用[1]。国外公司的相关实验指出,"位移工作方式"钻出的孔眼要更加光滑和精确。然而"位移工作方式"要求钻柱发生弯曲,相对于国内材料等研发条件而言,发展"力工作方式"旋转导向系统更符合国情。     

自动垂直钻井技术的研究

自动垂直钻井系统是一种旋转导向闭环钻井系统,是机、电、液一体化的井下智能自动垂直钻井系统.垂直钻井技术科解放钻压,提高机械钻速,保证良好的井身质量,减少后续钻井作业中的钻具磨损及套管磨损,降低作业风险成本等优点,本文通过对自动垂直钻井技术方面做了大量的调研,对该技术的进一步研究和应用具有重要的理论指导意义.     

旋转导向钻井技术方法研究

旋转导向钻井技术随着油气田开发过程中人们对于钻井井眼轨迹的新要求应运而生。我国对该项技术的研究始于"九五"期间,到"十一五"期间便完成了旋转导向钻井系统工程化的研究,最终形成了一套旋转导向钻井工具系统。2009—2012年,进行了20余次不同类型的井眼轨迹控制实钻试验,该系统已基本实现了地层参数测量、工程参数测量、定向井井眼轨迹测量和控制、信号脉冲反馈及收发等4个功能,试验最大造斜能力为6.73°/30m,达到了预期的目标和设计要求。在3大关键技术方面取得了突破:①从井下工具的测控原理到方法上取得了突破;②在定位总成的设计原理和技术上取得突破;③在偏心稳定器获得尽可能大的侧向力的研究和设计上取得突破。今后还将把工具的长期稳定运行和轨迹控制精度作为重点试验内容,以期尽快实现其在钻井工程中的实用化目标。     

石油钻井系统开拓国际市场的若干问题探讨

石油钻井系统要进一步开拓海外市场必须加强国际钻井市场研究,坚持以市场化经营为导向,依靠效益求发展;要逐步理顺内部关系,强化钻井系统“走出去”的统一管理;要重视国际化经营人才的培养和管理,同时也要给予必要的政策扶植。     

捷联式旋转导向钻井工具数据存储研究

大容量井下数据实时存储是捷联式旋转导向钻井工具的关键技术之一,是获取工具的井下工作状态信息、分析工作井段施工效果以及绘制全井工程参数曲线的唯一手段。论文在分析捷联式旋转导向钻井工具井下数据存储基本要求的基础上,提出并实现了一套基于NAND FLASH的大容量井下数据实时存储系统。以K9F8G08UOM作为FLASH存储介质,以DSP作为控制核心,完成了硬件系统和软件系统的设计实现。经过长时间的测试,验证了在频繁掉电的干扰下数据存储的完整性和可靠性。目前已成熟应用于现场施工中,累计存储时间超过3000小时。从数据回放结果来看,完全满足捷联式旋转导向钻井工具对井下数据存储的要求。     

钻井系统的分类和钻井工程

钻井过程在油气田开发中占有重要的地位,本文主要综述了钻井的分类,同时从钻井动力系统、钻井提升系统、钻井旋转系统、钻井循环系统、井控系统、监测系统等六个方面阐述了钻井工程设备.     

Power Drive Archer旋转导向系统在页岩气水平井的应用

本文介绍了斯伦贝谢Power Drive Archer旋转导向系统的基本结构、性能特点,以及该系统在川东南地区页岩气水平井DY-3井的应用情况,通过与邻井进行对比分析,证明该系统在页岩气水平井钻探过程中,能有效解决轨迹跟踪控制和钻井提速方面的难题,对页岩气勘探开发具有重要意义。