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03-国内外连续管技术-钻井-石油大学(山东)

中国石油集团钻井工程技术研究院
刘寿军
2016年10月 1

中石油钻井院
第五部分
第九部分
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中石油钻井院
七、连续管钻井技术与装备
连续管钻井是在90年代低油价情况发展起来的,第一口连续管 钻井是在1992年10月法国巴黎盆地MLB1井,由道威尔公司完 成的。随后主要应用于老井加深或侧钻,这部分井使用的管径 较小,深度较大,主要使用常规连续管钻机钻井,侧重于井下 工具的开发;在加拿大主要用于煤层气钻新井,井深较浅,主 要使用复合连续管钻机钻成,侧重于地面设备的开发
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七、连续管钻井技术与装备
1、连续管钻井的优势
? 可安全地进行欠平衡钻井作业,可以确保井下始终处于欠平衡状态,减 少泥浆漏失,防止地层伤害的发生
? 连续管不需接单根可以实现连续循环泥浆,减少起下钻时间和作业周期, 提高起下钻速度和作业安全性,避免因接单根可能引起的井喷和卡钻事 故
? 井场占地小,适合于地面条件受限制或海上平台 ? 特别适用于小井眼钻井 ? 在老井重钻(加深钻或侧钻)作业中,因连续管管径小,可进行过油管作业,
而且无需取出老井中的现有生产设备,可实现边钻边采的目的
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七、连续管钻井技术与装备
? 小井眼钻井可以减了硬件和人力需求,降低作业成本。根据国外的经验, 与常规钻井或修井设备相比,连续管钻井可以节约费用25%(挪威北海 Ula油田)至40%(ARCO阿拉斯加公司在普鲁德霍湾)。在钻机动迁 费高的地区,连续管无钻机过油管重钻甚至比常规重钻节约50%以上的 成本
? 连续管内置电缆后可改善信号的随钻传输,实现随钻测井,有利于实现 闭环钻井
? 最小限度地冲蚀地层,可以得到良好的录井质量(连续进行,无接管)
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七、连续管钻井技术与装备
2、连续管钻井的劣势
?连续管长度受限,因此必将限制钻井作业深度 ?频繁起下钻以更换或调整井下钻具组合,将导致连续管过早 疲劳,从而降低使用寿命 ?目前用于钻井的连续管强度较低,无法实现旋转钻进 ?井眼尺寸和泵排量受到限制 ?实施连续管钻井之前,需要借助常规钻机或修井机对目标井 进行钻前修井作业 ?庞大的滚筒不易运输和提升
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七、连续管钻井技术与装备
3、连续管钻井的应用范围
?钻小井眼 ?侧钻(定向井、水平井) ?多分支井 ?老井加深 ?钻浅井
?欠平衡井 ?过油管钻井 ?不永久安装的海洋平台
或浮动设施上钻井
?环境敏感地区钻井
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七、连续管钻井技术与装备
钻新井——欠平衡钻井、浅井、煤层气钻井钻井、边际油田钻井 侧钻井、老井加深——快速、质优、环保 特殊钻井——径向水平井 钻完井一体化——小井眼、微小井眼钻井
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七、连续管钻井技术与装备
4、连续管钻井的应用地区
老井侧钻 Reentry sidetrack
浅层非定向钻井 Shallow well No-directional drilling
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七、连续管钻井技术与装备
5、连续管钻井的影响因素
使用一整根连续管替代常规的螺纹连接杆,在部分
钻井工艺类型中优势明显,影响连续管钻井的主要
因素: ? 连续管直径 ? 连续管地面设备 ? 井下工具 ? 工艺类型
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七、连续管钻井技术与装备
? 连续管直径
越 9连续管运输的角度
小 越
滚筒底径(35~40倍的限制)

运输尺寸的限制
9钻井通道的角度(越大越好)
越 大
管径大,泵的排量大,管内摩阻小(滚筒部分)
越 好
承受的扭矩能力大
环空返速高
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七、连续管钻井技术与装备
? 连续管直径
工艺类型【钻新井、侧钻或者 加深】、合理的井下动力钻具、 钻头等找到合理的平衡点 一般来说,老井加深或者侧钻 1-3/4“~2-3/8“,钻新井 2-7/8”~3-1/2”
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七、连续管钻井技术与装备
? 地面设备
【1】连续管钻机
9注入头
连续管的尺寸、长度和重量选择 8万磅、10万磅 、13万磅、15万磅、20万磅 目前世界上最大的注入头20万磅,国内最大的15万磅
9滚筒和运输
采用下沉式、半挂车、自走式(复合道路运输条件) 世界上最大的3-1/2“-3000m,国内2100m
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七、连续管钻井技术与装备
? 地面设备
【2】起升系统、底座
主要取决于钻井的工艺类型 9老井加深或侧钻 1、不处理管柱(油管或套管)
常规的连续管钻机+底座(简易井架)
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七、连续管钻井技术与装备
? 地面设备
【2】起升系统、底座
主要取决于钻井的工艺类型 9老井加深或侧钻
2、处理管柱(起下油管或下尾
管完井)
?常规连续管钻机+起升系统+底座(利用 修井机或者钻机) ?复合连续管钻机(单独)
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七、连续管钻井技术与装备
? 地面设备
【2】起升系统、底座
主要取决于钻井的工艺类型 9钻新井 常规钻杆钻表层、下套管、连 续管钻井、下油管、处理事故 等
?复合连续管钻机(连续管钻机和常规钻机 综合为一体)
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七、连续管钻井技术与装备
? 地面设备
【3】循环系统、防喷系统
9循环系统 常规钻井类似,小井眼, 小尺寸、小容量
9防喷系统 防喷盒、安全,欠平衡 替代旋转防喷器
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七、连续管钻井技术与装备
? 井下工具
由于连续管钻井不能旋转、不能承受大的扭矩,钻
压施加困难、井下工具配套有其特点
9高转速、低钻压 9钻头合适 9井下动力钻具(螺杆马达、涡轮钻具) 9控向工具、随钻测量 9常规连续管井下工具(连接器、非旋转接头、马达头等
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七、连续管钻井技术与装备
? 井下工具
非定向钻 井不用严 格控制钻 井轨迹, 井下工具 简单
定向钻井 需要严格 控制钻井 轨迹,井 下工具复 杂
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七、连续管钻井技术与装备
? 井下工具
非定向井钻井是目前连续 管钻井应用最广的领域之一。 在加拿大,浅油气层钻井中大 量采用连续管进行非定向井钻 井。此时典型的井下钻具组合 为:连续管连接器、止回阀、 释放短节、循环短节、钻铤 (通常为2至10根)、井下螺 杆钻具和钻头。
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连续油管钻井水力参数理论计算

连续油管钻井水力计算实例分析 一、计算原始参数 CT 规格:" 78 73 4.8(20.188")3500mm m φ???,级别CT80。 滚筒尺寸(底径x 内宽x 轮缘):260024504200mm φφ?? 采用老井加深工艺,原井筒1500m (5-1/2”和7”套管)加深钻井1000m 和2000m ,参考大量实例,钻头采用4-3/4”和6-1/8’牙轮钻头或PDC 钻头,螺杆马达采用3-3/4”和4-3/4”规格。 钻井液采用清水和一种水基泥浆(ULTRADRIL 钻井液),其流体参数为: ρl =1180kg/m 3,n=0.52564,k=0.8213Pa.s n ,粘度为45.5mPa.s 。 二、泵压计算 P P P P P P P =?+?+?+?+?+?泵工具CT 直管汇钻头环空CT 盘 (一)管内压降计算模型 CT 内流体的摩阻损失通常表示为压力降低的形式,即: 2 2f L v P f d ρ?= 中L 和d 分别是管长和管径,v 是管内的平均速度,f 是范宁Fanning 摩擦因子,它与流体的雷诺数、管壁的粗糙度等因素有关。 (二)清水(牛顿流)介质管内摩阻计算 1.雷诺数计算及狄恩数计算 e R d N ρν μ = 式中,N Re 为雷诺数,无量纲; ρ为液体密度,kg/m 3; ν为循环介质在管路中的平均流速,m/s ; d 为模拟连续油管内径,m ; μ为牛顿流体的动力粘度,Pa*s ; 狄恩数(Dean)是研究弯管流动阻力的基本无量纲数:

De N N = 其中r 0为连续油管内径,R 为连续油管弯曲半径,N Re 为雷诺数。 2.直管摩阻系数计算模型 (1)层流 对于直管,范宁摩阻系数可用如下公式计算: Re 16 SL f N = (2)紊流 对管内单向流摩阻系数公式进行了分析,当不考虑管粗糙度,在紊流光滑区(3*103

反循环钻井技术

反循环钻井 【摘 要】 钻井液从井筒环空流入,经钻头、钻具内眼返出为反循环钻井。反循环钻井技术具有减少地层漏失、保护油气层、岩样代表清晰等优点。反循环钻井分为气举反循环、空气反循环、泵吸反循环等。气举反循环钻井技术从装备上需要空气压缩机、储气罐、气盒子、双壁钻具、混气器、反循环钻头等,现场利用原钻机连接上述设备进行作业,应用结束拆走设备后不影响正常钻井作业,利用反循环钻井原理,进行了捞砂工艺的研究及工具的研制。通过试验及现场应用,设备配套实用,漏层连续钻进400余米,效果良好。 1 气举反循环钻井概述 气举反循环钻井,是将压缩空气通过气水龙头 或其它注气接头(气盒子),注入双层钻具内管与外 管的环空,气体流到双层钻杆底部,经混气器处喷 入内管,形成无数小气泡,气泡一面沿内管迅速上 升,一面膨胀,其所产生的膨胀功变为水的位能, 推动液体流动;压缩空气不断进入内管,在混合器 上部形成低比重的气液混合液,钻杆外和混气器下 部是比重大的钻井液。如图1所示,h 1为钻具内混 合钻井液高度,密度为ρ1;h 2为钻具内未混合的钻 井液高度,密度为ρ2;H 为环空钻井液高度,密度 为ρ,由于ρg H >ρ1g h 1+ρ2g h 2,环空钻井液进入钻 具水眼内,形成反循环流动,并把井底岩屑连续不 断的带到地表,排入沉砂池。沉淀后的泥浆再注入 井眼内,如此不断循环形成连续钻进过程。 钻井液循环流程见图2:沉砂池—环空—钻头 —钻具内水眼—混气器(与注入空气混合)—双壁 钻具内水眼—水龙带—排液管线—沉砂池。 优点及用途 (1)能实现地质捞砂目的 气举反循环钻井液流在钻具内直接上返,携带 岩屑能力强,岩样清晰,在漏失地层钻进时能实现 捞砂等地质目的。 (2)提高漏层钻井效率 气举反循环钻井时,钻头处的钻井液对井底产 生抽汲作用,岩屑被及时带走,减少压实效应,在 漏层钻井时,可减少岩屑重复破碎、能提高机械钻 速,增加钻井效率。 (3)可减少或消除钻井液的漏失,保护储层 由于反循环钻井时环空压耗小,作用于地层的压力小,所以在易漏地层钻进时,可减少或消除钻井液的漏失,保护储层,并节约大量钻井液材消耗。 图1 反循环钻井驱动原理 图2 反循环钻井循环示意图

未来的全自动钻井技术

未来的全自动钻井技术 挪威国家石油公司正在致力于各个子系统的研发,以便加装到总系 统中。他们相信通过一系列的技术努力,一种新的、全自动的钻井系统会在不久的将来成为现实。两种解决方案是Dri11tronics 和 econtrol/eDrilling(电子控制/ 电子钻井)概念。 该技术是一种技术集合,是技术综合应用的问题。设计自动钻井系统是大势所趋,因为它可加快钻井进程。未来钻井概念的基础是采用高速遥测钻杆,高速遥测钻杆正处在形成商业化产品的阶段。自动钻井系统应当具备优化钻井作业的功能,具体包括:能够加快钻进/ 起下钻的作业速度;能够放慢钻进/ 起下钻的作业速度;能够更容易监测溢流,有利于井控;实现自动开泵/ 停泵;实现自动钻井液监测;能够高效应用遥测钻杆,即实时采集井下数据;实现钻井过程的自动化,始终正确地处理井眼问题,减少人为失误,使非生产时间降低到最低程度。 1.Drilltronics 该系统采用动态过程模型模拟井内流动与钻柱动力学,采用先进的粘性恒温物理流变动力学模型模拟固相输送与状态方程,扭矩与摩阻模拟则是基于“软绳”模型,采用预先开发的钻井数据完善系统对动力学测量数据进行预处理,从而筛选并导出模型需要的输入数据。流动模型解是一个半隐含矩阵解,明显与水体转移有关,从而可实时获得复杂流动的解,通过采用卡尔曼滤波技术完成模拟计算,其中压力校正采用了 相似流动摩擦系数。 2.现场测试

挪威国家石油公司于2008年1月对一套用于优化钻进控制的 新系统进行了一次全尺寸的现场测试,该试验是在挪威国家石油 公司位于挪威大陆架的Statfjord 地区的C平台上进行的,此次测试则使用了主动式的。该系统的工作情况令人满意,达到了预期的效果,在主动控制模式测试期间没有发生HSE事故。同时表 明,该系统的人-机界面需要进行一些改进。此后,对其它的主动控制模块也进行了测试。 (1)摩阻测试模块 该模块由许多编程的井内摩阻自动测试组成,井内摩阻与钻柱上提、下放以及是否旋转有关,对该模块进行编程还可使其具备自动扩划眼功能。对动力学测量数据的自动分析会给出井内摩阻情况,摩阻变化趋势分析则会表明钻屑的聚集情况、井眼稳定情况和井眼质量状况。该模块在钻进期间的每次接单根时都得到了应用。 (2)起下钻/扩划眼控制 该模块用来限制钻柱起下的速度与加速度,以避免产生过高 的激动压力与抽汲压力,即“跑出”孔隙/破裂压力窗口,起下钻 控制有助于避免溢流、地层破裂与井漏发生;扩划眼控制可限制钻柱的旋转速度从而避免倒扣/卡钻,将操纵杆“开到家”。该模块便会将起下钻/扩划眼的速度控制在安全的范围内。该模块在裸 眼起下钻过程中和摩阻自动测试期间得到了应用。 (3)开泵 该模块可控制泵排量由小到大逐渐增加到合适的值,以免井内压力

连续管钻井水力参数计算软件计算公式

N2 =$L$2-2*$M$2 Q2=$P$2/$N$2 R2=59.7/(2*Q2)^(8/7) 第一种情况 直段长度盘管长度密度P n k a b △Pg 情况1 3500 0 清水1006 1 0.001 0.0786 0.25 0.024 R5=(LOG10(P5)+3.93)/50 R6 S5=(1.75-LOG10(P5))/7 S6 T5=0.0003767*($O5/1000)^0.8*($Q5*1000)^0.2*($S$2/60)^1.8 T6 C16=PI()*(($A16-2*$B16)^2-$L$2^2)/4 C17 D16=36/3600/$C16 D17 G16=$O$5*($A16-2*$B16-$L$2)*$D16/$Q$5 G17 H16=(1/(2*(1.8*LOG10($G16)-1.53)))^2 H17 E16=2*$H$16*$L$5*$O$5*$D16^2/($A16-2*$B16-$L$2)/1000000 E17 F16 =2*$H$16*$L$6*$O$5*$D16^2/($A16-2*$B16-$L$2)/1000000 F17 G20=($O$6*$D16^(2-$P$6)*($A16-2*$B16-$L$2)^$P$6/($Q$6*12^($P$6-1)))*( 4*$P$6/(3*$P$6+1))^$P$6 H20=16/G20 E20=2*$H20*$L$5*$O$6*$D16^2/($A16-2*$B16-$L$2)/1000000 F20=2*$H20*$L$6*$O$6*$D16^2/($A16-2*$B16-$L$2)/1000000 G2=($S$2/60000)/(PI()*$N$2^2/4) H2=$O$5*$N$2*$G2/$Q$5 K2=H2*($N$2/2/1.3)^0.5 K3=H3*($N$2/2/1.441)^0.5

连续油管钻井技术

新兴的连续油管钻井技术 发布时间:2010-04-09 11:39:17 连续油管起初作为经济有效的井筒清理工具,在市场上赢得了立足之地。传统的修井和完井作业的经济收入占连续油管作业总收入的四分之三以上。随着连续油管设备在油气田上的应用范围持续扩大,近年来,连续油管钻井技术和连续油管压裂技术成为发展最快的两项技术。 连续油管钻井技术的发展 连续油管钻井(CTD)研究始于上世纪六十年代。在上世纪七十年代中期,利用连续油管进行了钻井作业。当时的连续油管装置包括16英尺直径的滚筒、6150FPM注入头、3000psi防喷器以及由40英尺长的管子经端面焊接而成的3000英尺长的连续油管。利用该装置和转速为300rpm的5″容积式马达、三牙轮钻头等钻井工具,钻6-1/4″井眼的浅井。钻了10口井后不再使用该装置。 在上世纪八十年代,传统钻井在浅油气藏钻井市场有很强的竞争力,连续油管钻井则不景气。这不仅是因为传统的钻井设备更为便宜,而且由于人们当时没有认识到连续油管钻井在改善钻井工艺或降低钻井成本上的优势。 从上世纪九十年代初开始,连续油管钻井技术进入了发展和应用时期。1991年,在巴黎盆地成功地进行了连续油管钻井先导性试验,同年在德克萨斯利用连续油管进行了3井次的重钻井作业。此后,连续油管钻井技术迅速发展,至1997年,共完成了4000个连续油管

钻井项目(见图1)。 连续油管钻井技术的迅速发展归功于以下几个因素:连续油管行业已经发展到能提供必要的设备和基本技术的成熟阶段;连续油管钻井技术在市场上具有竞争力,有时甚至占上风;在定向钻井和欠平衡钻井方面处于技术优势地位;油气工业界对于连续油管钻井的能力和局限性有了更多的理解,能更合理地选择钻井对象,最终使连续油管钻井的成功率更高。 近年来,连续油管钻井每年达到900~1000口,其中,老井侧钻钻定向井约120口,新钻浅直井约800口。连续油管钻井技术已经成为经济高效地在各种油气藏进行加深钻井、老井侧钻、钻浅井的重要技术,在钻井市场,特别在欠平衡水平钻井市场赢得了地位。 连续油管 钻井系统的优缺点 连续油管钻井系统的优点,包括:一、控制压力能力强,能在欠平衡条件下安全、高效地钻井。二、适合于现有井的加深钻井和侧钻作业,与用常规钻井设备或修井设备达到同样的目标相比,用连续油管可以节约费用25%~40%。三、容易提高钻井工艺自动化水平,操作人员少。四、装备的机动性好,安装、拆卸容易,节约时间。五、起下钻快,钻进快,钻井作业周期短。六、地面设备占地少,适合于地面条件受限制的地区或海上平台作业。七、连续油管的挠性好,能钻短弯曲半径的水平井。八、地面设备少,噪音低,污物溢出量少,对环境影响小。

石油钻井连续循环系统

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 石油钻井连续循环系统 连续循环系统是在钻井过程中,起下钻或接单根时,可以不停泵而保持井眼处于连续循环状态的系统,它以钻台为基础,适用于任何带有顶部驱动钻井装置的井架。 该系统主要包括连续循环连接器、钻井液分流及输送装置、顶部驱动连接工具、控制系统和液压动力系统。 常规钻井过程中,钻杆上卸扣时 IJ一由于泥浆循环通道中断,被迫停止泥浆的循环. 造成不利影响: 一是造成环空中产生动态压差,导致泥浆循环漏失。 二是造成井底压力下降,有时会引起井涌。 三是循环恢复时井底压力剧增对敏感性地层可能引起循环漏失。 四是钻屑的沉降会减小有效井径并增加钻柱的扭矩和阻力。 五是欠平衡钻井时气体连续循环,会导致环空内的压力极不稳定。 上述影响会产生诸如井眼不稳定、井壁坍塌、卡钻、地层裂缝以及泥浆漏失等问题。 严重时会造成巨大的经济损失,甚至是人员伤亡。 而采用连续循环系统,以上的问题都可以得到很好的解决。 连续循环系统解决了井底压力控制、孔隙压力与破裂压力窄小、井眼鼓胀、油气意外入侵井眼等问题。 主要是在保持钻井液连续循环和压井的条件下,使井下由于泥 1 / 5

浆的中断而产生的许多问题得到解决。 ,连续衙环系统的纰成与原理连续循环系统是 sheIuK、 BP、Siafoll、 BG、 TOIa 以及 En 共同合作开发的。 首台连续循环系统在意大利和埃及海上已成功地完成 2 次独立的钻井作业。 在 2005年的海洋技术会议上,介绍了连续循环系统(获世界石油杂志 2004 年新视野奖)商业性应用情况。 迄今为止,该系统在钻进和起下钻过程中已在 600 次连接中保持连续循环。 这项新技术是谢非尔公司与 BP 公司、英国天然气公司、壳牌商业公司和道达尔公司合资开发的。 连续循环系统把 3 个闸板防喷器与类似于铁钻工的设备和整体钻杆卡瓦结合在一起,在接单根时保持连续循环。 该系统利用光导纤维在系统内传递信号并带有操作者控制的触感屏幕用户界面。 在接单根期间,连续循环系统不用停泵来保持恒压。 这就使我们很容易地在孔隙压力与破裂压力窗口很窄的条件下钻进,而在此之前在这些地区钻进是困难的或用常规钻井技术是无法钻进的。 连续循环系统还减少了卡钻事故。 连续循环减轻了井眼的鼓胀效应并可避免油气意外侵入井眼的可能性。

CGDS172NB近钻头地质导向钻井技术

C G D S172N B近钻头地质 导向钻井技术在江汉油田的应用 王伟 摘要目前,常规LWD在钻井实际应用中由于测量盲区长,无法准确判断近钻头处的井眼倾角、相关地层岩性、储层特性及储层位置,无法实现真正意义上的地质导向钻井。针对这一难题,本文介绍了我国首套CGDS172NB近钻头地质导向钻井系统的性能特点,并结合在江汉油田的应用实例,分析了近钻头地质导向钻井技术的优越性和重要性,对在国内推广应用国产化近钻头地质导向仪器及近钻头地质导向钻井技术具有重要意义。 关键词近钻头地质导向 LWD 引言 地质导向钻井(Geo-Steering Drilling)技术是近年来国内外发展起来的前沿钻井技术之一,它是一项集定向测量、导向工具、地层地质参数测量、随钻实时解释等一体化的测量控制技术,其特征在于把钻井技术、测井技术及油藏工程技术融合为一体,被广泛应用于水平井(尤其是薄油层水平井)、大位移井、分支井、侧钻井和深探井。目前,国内对地质导向钻井系统的研究还处于较为落后阶段,能够实时测量近钻头处的多种地质参数和工程参数的先进的地质导向钻井系统等前沿钻井技术只有Schlumberger、Halliburton、Baker Hughes等几家大公司能够掌握,并且实施技术垄断政策:只租借不出售,日租金高达数万甚至数十万美元,而且无法得到地质导向钻井核心技术。而国内现用的各种地质导向仪器均存在较大的测量盲区(测量传感器至钻头的距离),无法实时测量近钻头地质参数,技术比较落后,无法实现真正意义上的地质导向。本文通过分析常规LWD存在的弊端,介绍了我国首套CGDS172NB近钻头地质导向钻井系统在江汉油田超薄油层水平井的成功应用,总结了技术经验,对近钻头地质导向钻井技术在国内油田的发展具有重要意义。 1、存在问题分析 对地质导向钻井来讲,仪器越靠近钻头越好,可以及时确定井底地层情况和井眼轨迹,进而制定相应方案。目前国内在水平井和大斜度井施工中基本采用的是常规LWD+导向钻具组合进行地质导向,LWD仪器各测量传感器都装在远离钻头位置的螺杆上方的无磁钻铤内,存在很大的测量盲区(见图1)。电阻率探测点距钻头约8~9 m,伽玛测量点距钻头约13~15 m,井斜、方位测量点距钻头约17~21 m。井眼轨迹参数测量相对滞后,井底工程数据预测十分困难,无法准确预计井眼轨迹的走向。同时,地质参数的严重滞后造成地质人员无法掌握实时的地层资料,现场地层分析困难,无法准确判断近钻头处的井眼倾角、相关地层岩性、储层特性及储层位置。 图1 常规LWD测量盲区示意图

新型多功能连续油管钻井井架

区域磁畴分布与其他区域不同,并以漏磁场强度切 向分量最大、法向分量等于0(过0点处漏磁场梯度K 值增大)等特征指示出危险部位。磁记忆检测技术即是利用此原理进行应力集中检测的。 随着疲劳循环次数的增加,位错密度进一步加大,大量微观裂纹的结合使裂纹聚集处泄漏的磁信号表征更为明显,因而在疲劳循环次数达到一定程度时出现最大K 值。 较大的循环载荷促使被测疲劳试件薄弱部位迅速进入塑性状态,形成较强应力集中区,并在随后的循环中保持其最强的危险特征。当循环载荷下降时,由于难以达到晶粒滑移的临界切应力,所以位错源难以开动,不易产生位错塞积,新形成的位错壁垒和微裂纹相对较少,同时原有的微裂纹深度扩展缓慢,表现在出现最大K 值时位错密度提高不大,产生的自有漏磁场相对较大的循环载荷时要小。 对比图2、图3可知,2种循环载荷作用下最大K 值出现前的K 值基本相同。分析认为:较大循环载荷有利于增加位错密度,但循环载荷较小时可使处于有利位向的晶粒迅速发生滑移,位错增殖,产生位错塞积,从而促使产生的自有漏磁场与较大循环载荷时没有明显差异,导致最大K 值出现前的K 值差异较小。 结 论 (1)相对于过0点表征铁磁构件的危险部位 而言,过0点处的漏磁场梯度K 值表征的信息更 为丰富,有利于磁记忆检测技术由定性分析向定量分析转变; (2)疲劳载荷作用下,35Cr M o 调质试样的磁 记忆信号特征明显,当循环次数达到一定程度时过0点处漏磁场梯度K 值达到最大值,试样再次循环 不久即断裂,据此可评判试件的损伤状况及进行疲劳寿命预测。 参 考 文 献 [1] Doubov A A 1D iagnostics of metal ite m s and equi pment by means of metal magnetic memory//Pr oc of Chs NDT 7th Conference on NDT and I nternati onal Research Sy m 2posiu m 1Shant ou,China:Non -Destructive Testing I n 2stituti on,C M ES,1999:181-1871 [2] 周克印,姚恩涛,吴永端,等1用相关分析法监测 疲劳裂纹起始寿命初探1无损检测,1999,21 (2):55-571 [3] 任吉林,唐继红,邬冠华,等1金属的磁记忆检测 技术1无损检测,2001,23(4):154-1561 [4] 任吉林,邬冠华,宋 凯1磁记忆检测机理的探 讨1无损检测,2002,24(1):29-311 [5] 吴文秀1磁记忆应力集中检测仪的研制与试验1机 电工程技术,2007,36(3):261 [6] 董丽虹,徐滨士,董世运,等1拉伸及疲劳载荷对 低碳钢磁记忆信号的影响1中国机械工程,2006, 17(7):7441 第一作者简介:吴文秀,副教授,生于1965年,1999年获北京科技大学车辆工程专业硕士学位,现主要从事机械测试控制与材料成型技术的教学与研究工作。地址: (434023)湖北省荆州市。电话:(0716)8060739。E -mail:wu wenxiu22@1631com 。 收稿日期:2008-10-30 (本文编辑 谢守平) !信息广角# 新型多功能连续油管钻井井架 据近期D rilling Contract or 报道,美国Devin 国际公司新近推出了一种钻修两用的新型Track Stack 双层平台式连续油管钻井井架。这种连续油管钻井井架采用双平台台面、防护栏及顶部人字架结构,其技术条件完全符合职业安全和健康条例的要求。据称,这种连续油管钻井井架安装简便快捷,在6h 之内即可完成安装作业。现场试验表明,其性能安全可靠。 Track Stack 连续油管钻井井架的主要优点是适应性强,无论是使用连续油管或连接的钻杆二次下井,或是使用底部钻 具组合进行钻修作业,其所需的配套装置均很容易安装就位。 据介绍,Track Stack 连接油管钻井井架顶部人字架的承载能力达4415k N 。利用其顶部人字架可在地面上组装底部钻具组合,亦可安装转臂式吊车及辅助旋转装置来操控大钳对钻杆进行上、卸扣作业。当使用连续油管二次下井时,Track Stack 连续油管钻井井架可为注入头指示下入位置。 应用这种多功能连续油管钻井井架进行钻修作业,可消除不必要的停钻时间和烦琐的人工操作设备,既能保障作业安全,又可提高经济效益。 江先雄编译自D rilling Contract or,2008,64(2):181 —6— 石 油 机 械2008年 第36卷 第12期

连续油管钻井技术(总24页)

连续油管钻井技术(总 24页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除

新兴的连续油管钻井技术 发布时间:2010-04-09 11:39:17 连续油管起初作为经济有效的井筒清理工具,在市场上赢得了立足之地。传统的修井和完井作业的经济收入占连续油管作业总收入的四分之三以上。随着连续油管设备在油气田上的应用范围持续扩大,近年来,连续油管钻井技术和连续油管压裂技术成为发展最快的两项技术。 连续油管钻井技术的发展 连续油管钻井(CTD)研究始于上世纪六十年代。在上世纪七十年代中期,利用连续油管进行了钻井作业。当时的连续油管装置包括16英尺直径的滚筒、6150FPM注入头、3000psi防喷器以及由40英尺长的管子经端面焊接而成的3000英尺长的连续油管。利用该装置和转速为300rpm的5″容积式马达、三牙轮钻头等钻井工具,钻6-1/4″井眼的浅井。钻了10口井后不再使用该装置。 在上世纪八十年代,传统钻井在浅油气藏钻井市场有很强的竞争力,连续油管钻井则不景气。这不仅是因为传统的钻井设备更为便宜,而且由于人们当时没有认识到连续油管钻井在改善钻井工艺或降低钻井成本上的优势。 从上世纪九十年代初开始,连续油管钻井技术进入了发展和应用时期。1991年,在巴黎盆地成功地进行了连续油管钻井先导性试验,同年在德克萨斯利用连续油管进行了3井次的重钻井作

业。此后,连续油管钻井技术迅速发展,至1997年,共完成了4000个连续油管钻井项目(见图1)。 连续油管钻井技术的迅速发展归功于以下几个因素:连续油管行业已经发展到能提供必要的设备和基本技术的成熟阶段;连续油管钻井技术在市场上具有竞争力,有时甚至占上风;在定向钻井和欠平衡钻井方面处于技术优势地位;油气工业界对于连续油管钻井的能力和局限性有了更多的理解,能更合理地选择钻井对象,最终使连续油管钻井的成功率更高。 近年来,连续油管钻井每年达到900~1000口,其中,老井侧钻钻定向井约120口,新钻浅直井约800口。连续油管钻井技术已经成为经济高效地在各种油气藏进行加深钻井、老井侧钻、钻浅井的重要技术,在钻井市场,特别在欠平衡水平钻井市场赢得了地位。 连续油管 钻井系统的优缺点 连续油管钻井系统的优点,包括:一、控制压力能力强,能在欠平衡条件下安全、高效地钻井。二、适合于现有井的加深钻井和侧钻作业,与用常规钻井设备或修井设备达到同样的目标相比,用连续油管可以节约费用25%~40%。三、容易提高钻井工艺自动化水平,操作人员少。四、装备的机动性好,安装、拆卸容易,节约时间。五、起下钻快,钻进快,钻井作业周期短。六、地面设备占地少,适合于地面条件受限制的地区或海上平台作业。七、连

连续油管钻井技术研究与应用进展

连续油管钻井技术研究与应用进展 连续油管钻井技术在钻井中的应用,拓宽了钻井的广度与深度,并且该技术同其它技术相比,在具体应用过程中,具有较强的经济性,能够使企业获得更好的经济效益。从其目前的具体应用情况来看,其将会成为未来钻井行业在具体施工中的一项常用手段,并且具有不错的应用前景。 标签:连续油管;钻井技术;研究 连续油管具有柔性刚度及自动化程度高、可带压作业等特性,目前几乎涉及到了所有的常规钻杆、油管作业,成为未来修井作业行业的主导技术之一,在油气勘探与开发中发挥越来越重要的作用。与此同时,随着勘探开发的不断深入,一批低压低渗井、煤层气井、水平井等陆续出现,对井下作业及连续油管技术提出了更高的要求,迫切需要能够进行负压作业的新结构式的连续油管装置。双层连续油管负压作业工艺可有效解决这一技术难题。 1 连续油管钻井创新优势 ①具有很强的控制压强能力,而非平衡油井在具体应用过程中,因为自身存在一定压力,难以完成一些难度较大的作业,在钻井过程中利用连续油管进行作业,一方面能够完成所有压力作业,另一方面对油层也能够起到一定的保障作用,可以使钻井效率得到进一步提升。 ②该技术适合应用在老井侧钻和加深钻进作业中,与一般钻井设备相比,如果在钻井过程中,采用相同的技术参数,连续油管在具体作业过程中为连续油管作业,该方式能够降低约30%左右的成本,经济效益明显。 ③该项技术在具体作业中使用的继电设备小、设备少,噪音小、占地面积小,同时作业中只会出现少量的溢出物,对环境的破坏较小,与绿色发展理念相适宜,尤其适合在海上作业中应用。 ④该项技术提高工艺自动化较快,自动化施工一方面可以能够减少作业人员的劳动量,避免因为劳动人员操作上的失误引发施工故障,另一方面也可以减少企业在一项工作上的投入。此外,设备在具体应用中,装卸操作简单,钻井的作业速度较快,工程的施工周期短,同时油管还具有较强的挠性,能够再弯度半径较小的情况下,完成水平作业。 2 双层连续油管配套工具与功能 2.1 双层连续油管伸缩连接器 双层连续油管伸缩连接器主要应用在油气田用双层连续油管连接工具作业时管体与工具之间连接及内外两层连续油管伸缩量补偿调节。外层连续油管连接

导向钻井技术(讲课版)

导向钻井技术 (胜利钻井工程技术公司周跃云) 基本概念 在定向井、水平井钻井中,为了使井眼轨迹得到合理的控制,世界各国相继开发研究了各种相应的技术,这些技术大致可分为两方面:一是预测技术,一是导向技术。 预测技术是根据力学和数学理论,对影响井眼轨迹的各种因素进行分析研究,从而预测各种钻具组合可能达到的预期效果。但目前的预测技术水平远远低于所要求的指标。鉴于此,导向技术应运而生。 导向技术是根据实时测量的结果,井下实时调整井眼轨迹。井下导向钻井技术是连续控制井眼轨迹的综合性技术,它主要包括先进的钻头(一般为PDC钻头)、井下导向工具、随钻测量技术(MWD、LWD等)以及计算机技术为基础的井眼轨迹控制技术,其主要特点是井眼轨迹的随钻测量、实时调整。 导向钻井技术是随油藏地质的要求和钻井采油地面条件的限制而逐步发展起来的。在这种技术中,井下导向钻井工具处于核心地位,它决定导向钻井系统的技术水平,导向技术则是导向钻井系统的关键技术。

一、导向钻井的工具和仪器 定向井技术的进步与定向井工具和仪器的发展是相辅相成的,是密不可分的。定向井钻井实践的需要,设计开发了专门用于定向井的工具和仪器,并在钻井实践中得到完善和提高;随着定向井工具和仪器的发展,极大地推动了定向井工艺技术水平的进步;而工艺技术的进步,对定向井工具仪器又提出了更新更高的要求。胜利油田以及我国定向井发展的历程,充分地说明了这一辩证关系。 1.1 导向工具的主要类型 随着定向井、水平井和大位移延伸井的日益增多,各种相应的井下工具相继出现,如弯接头,变壳体马达,各种稳定器等。对这些工具一般要分为两大类:一为滑动式导向工具,二为旋转式导向工具。两者的主要区别在于导向作业时,上部钻柱是否转动,若不转动,则为滑动式导向工具,否者为旋转式导向工具。 1.1.1 滑动式导向工具 滑动式导向工具在导向作业时,转盘停止转动并被锁住,只有井底马达作业。调整好工具面,钻进一段时间后,再开动转盘,使整体钻柱旋转,以减少摩阻及改善井眼清洗程度,随后再根据需要进行定向作业。可以看出,这种作业方式要把大量的时间花费在定向作业上,尤其是深井作业更是如此。但其优点是成本低,易于实现。

关于连续油管的应用

连续油管应用: 连续油管起初作为经济有效的井筒清理工具,在市场上赢得了立足之地。修井和完井作业的经济收入占连续油管作业总收入的75%以上,连续油管在世界各油气田的应用范围持续扩大。事实上连续油管所具有的带压欠平衡作业、作业的快速高效、对地层的低伤害、低成本(来源于工序的简化)等等优点和应用价值,是在连续油管诞生30年后的上世纪90年代才真正被人们所认识。其后连续油管广范应用于油气田修井、钻井、完井、测井等作业,在油气田勘探与开发中发挥着越来越重要的作用。90年代后,连续油管压裂技术和连续油管钻井技术,在工艺技术上和实际的应用中得到了较快的发展。我国引进和利用连续油管作业技术始于70年代,1977年,我国引进了第一台波温公司生产的连续油管作业机,在四川油田开始利用连续油管进行气井小型酸化、注氮排残酸、气举降液、冲砂、清蜡、钻磨等一些简单作业,累计进行数百口井的应用试验,取得了明显效果,积累了初步的经验,随后在全国各油田推广应用。目前,据不完全统计,国内共有引进的连续油管作业机30台左右,主要分布在四川、大庆、长庆、胜利、华北、中原、吉林、新疆、辽河、吐哈、大港、河南和克拉玛依等油田。四川、辽河、华北自引进连续油管以来累计作业井次均己超过1000井次。大庆油田自1985年引进连续油管作业装置以来,共在百余口井中进行了修井等多种井下作业,主要用于气举、清蜡、洗井、冲砂、挤水泥封堵和钻水泥塞等。吐哈油田自1993年引进连续油管作业机以来,作业井次达40~60井次,用连续油管进行测井的最大井深已达到4300m。总的来讲,国内连续油管作业机主要应用于以下几个方面:冲砂洗井、钻桥塞、气举、注液氮、清蜡、排液、挤酸和配合测试。用得比较多的是冲砂堵、气举排液和清蜡,占95%以上。连续油管作业在我国油田受到普遍欢迎。

连续油管简述资料

连续油管作业技术简述 1.连续油管简述 连续油管(coiled tubing,简称CT) 装置是一种有别于传统作业方式的特种作业设备, 自上世纪60年代初引入油田生产后,便以其高效、实用、经济的特点倍受使用者的青睐。连续管也称柔性管,是一种强度高、塑性好、抗腐蚀较强的ERW 焊接钢管,单根长度可达几千米,在生产线连续生产并按一定长度缠绕在卷筒上交付使用。 进入2000 年后, 由于材质和设备制造技术的更新提高, 连续油管技术发展迅速,新型连续油管车各方面性能大为改进, 能够适应更加恶劣环境和从事更为复杂的技术。 2.连续油管设备组成 连续油管设备主要包括以下几部分: (1)滚筒:储存和传送连续油管; (2)注入头:为起下连续油管提供动力; (3)操作室:设备操作手在此监测和控制连续油管; (4)动力组:操作连续油管设备所要求的液压力源; (5)井控装置:连续油管带压作业时的井口安全装置。 3.连续油管工作原理 其工作原理是:车辆停靠井口处,依次吊装防喷器、注入头于井口(防喷管)上,将CT 从绞盘上拉出经鹅颈管导向进入注入头, 由注入头链条拉紧后通过防喷器下入作业管柱中, 绞盘轴端的接头可与配套设备联接, 泵注液体或气体入井, 操作室内可远程控制CT 起下及相关部件的动作。 4.连续油管技术的应用 连续油管以其高效性、经济性以及对地层污染小等优点目前已广泛应用于钻井、完井、采油、修井和集输等各个作业领域,被称作“万能作业机”。 4.1连续油管的冲砂洗井 冲砂洗井是目前最常见的连续油管修井作业。 洗井是将洗井液通过连续油管泵入井内, 使砂粒松动并将其从生产油管与连续油管的环空冲到地面上来。 连续油管由于其具有良好的挠性等特点,除进行常规的冲洗作业外,还用于解决一些比较复杂的井下管柱被卡堵情况。这类井既无法建立循环又不能起出井下管柱,常规方法处理

水平井连续油管高效钻磨技术研究

水平井连续油管高效钻磨技术研究 发表时间:2019-03-25T16:21:21.223Z 来源:《防护工程》2018年第34期作者:姬万荣[导读] 建议利用软件对水平井连续油管高效钻磨技术进行仿真研究,有利于高效快速的钻磨施工,完善钻塞工艺。玉门油田分公司机械厂销售服务中心甘肃省酒泉市 735200 摘要:近年来,连续油管技术以其带压、快速、高效等优势在国内油气田得到了很大规模的应用,可实现水平井通井、冲砂、射孔、测声幅、速度管柱、拖动压裂、钻磨滑套、钻磨桥塞等工艺技术,并成为油气田修井作业的主体技术之一。与修井机钻磨相比,连续油管钻磨具有钻压控制稳定,井控条件成熟,水平段入井距离长,施工连续等特点,是目前钻磨复合桥塞的可行性技术。本文通过分析连续油 管钻磨工具的工作特性以及水平井携岩规律,优化了施工过程中的工作参数,形成了水平井连续油管高效钻磨技术方案,并在某油田进行现场应用,应用效果良好。关键词:水平井;连续油管;高效钻磨技术 1连续油管钻磨技术难点就目前页岩气储层改造而言,连续油管钻磨技术的应用存在以下难题:(1)连续油管由于“螺旋锁定”无法下入指定层位;(2)工具管串组合有待进一步优化;(3)钻后碎屑返排效果差;(4)环保及成本未得到有效控制;(5)钻磨时效性仍有较大提升空间;(6)压裂初期储层保护。提出以下技术措施:(1)降低连续油管与套管间的摩擦阻力,推广锥形管技术以及钻磨串增加水力振荡器工具,能够有效延长连续油管下入深度;(2)钻磨管串上增加阻隔式清洁工具,可大排量循环洗井,提升碎屑返排率。大排量洗井时可向清洁工具内投球,阻隔马达工作,延长马达有效工作时间。钻磨过程中使用清洁工具进行洗井,可减少更换螺杆马达工具带来的工效损耗以及单独洗井工序,整体效率得到较大提升。 2连续油管钻塞关键技术2.1磨鞋 施工过程中螺杆马达的选取应根据磨鞋的大小来决定。作为钻磨工具的核心工具,磨鞋外径的选择应略小于套管内径8~10mm为宜,既可以扶正钻头,又不会损伤套管。考虑到施工水平井所用套管内径139.7mm,施工选择了 112mm的平底磨鞋。平底磨鞋在钻磨桥塞时具有更大的接触面积,受力更加均匀,在磨鞋底部硬质合金块较小,钻磨产生的钻屑细且均匀,有利于钻屑的携带和返排。 2.2螺杆马达螺杆马达是一种基于莫锘原理的容积式井下动力机械。在不计损失时,根据容积式机械工作过程中的能量守恒,单位时间内钻头输出的机械能(Ttωt)等于螺杆马达输入的水力能(ΔpQt),则有: 式中:Tt—螺杆马达理论转矩,N·m;ωt—钻头理论角速度,rad/min;Δp—螺杆马达进、出口的压力降,MPa;Qt—流经螺杆马达的流量,即循环液排量,m3/s;nt—钻头理论转速,即马达输出的转速,r/min;q—螺杆马达每转排量,是一个结构参数,m3/r;Pt—螺杆钻具功率,kW;kb—地层硬度系数;Wt—钻压,kN;db—钻头直径,m;x,y—常数指数。由以上各式得出螺杆钻具的两个基本性能:理论转矩Tt与马达进、出口间的压降Δp成正比。马达的输出扭矩与马达的压降成正比。正常工作状态下,循环液压降随钻压的增大而增大。随着钻压逐步增加,循环液压力逐渐上升,压降也相应增大,扭矩增加的同时也增加了井底切削力矩;未达到临界钻压前,螺杆马达转速只是稍有下降,继续增加钻压,当钻压达到临界钻压,循环液在马达两端产生的压降达到临界值时,螺杆马达转速急剧降低到零,发生制动现象。这种情况对工具损害极大,应尽力避免。理论转速nt与循环液排量Qt成正比而与钻压无关。一般在钻进过程中,流进螺杆马达的循环液排量是不变的,螺杆马达转速只与流量有关而受钻压影响很小,因此螺杆马达转速基本不变,不会因为加大钻压而使钻头转速明显减小。理论扭矩Tt和理论转速nt是螺杆马达最主要的输出参数,一起构成了螺杆钻具能量转换的载体。通过参数对比,优选了具有高扭矩(850~950N·m)、低转速(230~360r/min),使用寿命长、耐高温和耐冲击等优势,适合水平井作业的 73mm等壁厚螺杆马达。 2.3使用震击器

适应各种环境的连续油管钻井装置

适应各种环境的连续油管钻井装置 加拿大Dreco公司是一家比较大的石油钻机制造公司,到目前为止已开发出5种结构型式的连续油管钻井装置。 1.陆地连续油管钻井装置 配有井架和高钻台底座,连续油管滚筒由固定式底座支承,置于井架前面40~50m处,钻井液净化装置和钻井泵置于井架与滚筒之间,液压动力机组放在高钻台底座右侧地面上。司钻可在控制室内控制钻井作业。 2.连续油管钻塔 供陆地钻井用有专用钻井塔架,通过斜梯可爬上注入头工作台检修注入头和更换易损件。引导装置上的五个滚轮各有一个小工作台,用于检修和更换滚轮。固定式底座的连续油管滚筒放在井架前面的地面上。 3.连续油管钻井驳船 所有装备均装在钻井驳船上,井架和高钻台底座位于船尾,连续油管滚筒置于井架前面,液压动力、钻井液净化装置和钻井泵置于驳船中间部位,司钻可在控制室进行操作。 4.带井架的连续油管钻井装置 a.车装结构:供陆地、沙漠、极地等地钻井用。安装在8轮重型汽车上,汽车尾部有两腿式井架,利用两个液缸可以快速升降。井架内侧有可升降的横梁,注入头由横梁吊起并可水平移动。横梁还可吊起井口防喷器组。连续油管滚筒置于控制室前面。 b.船装结构:供海洋钻井用。其两腿井架和连续油管装置与车装结构相同。 5.全地形连续油管钻井装置 a.车装结构:供北极地区钻井用。全套装置分别装在两辆重型汽车上,一辆装连续油管钻井装置,汽车尾部用吊车吊着注入头进行钻井作业;另一辆装钻井液净化装置和钻井泵。 b.拖车装结构:供北极钻井用。由两辆拖车代替车装的汽车,用专用汽车牵引。 c.船装结构:连续油管钻井装置为模块式,可在钻井船上组装。 综上所述国外连续油管钻井装置技术发展方向之一是以多种结构型式来适应陆地、海洋、沙漠、极地等地区钻井的需要。建议我国在研究开发连续油管钻井装置时,应考试采用多种结构型式,以满足我国陆地、海洋、沙漠钻井的需要。

连续导向钻井技术在华北油田的应用

d石油钻采工艺2002年(第24卷)第6期连续导向钻井技术在华北油田的应用 矫绮枫张领臣王合林钟德华李俊禄韩俊杰姚利祥 (华北石油管理局,河北深淬052260) 摘要连续导向钻井技术是近年来在现场实施的一项新的钻井技术。华北油田第四钻井工程公司在12口井上实施了{盍技术。实施中,根据不同的地层.选择了不同的钻其组合,在连续导向钻进段选田PDC钻头,在第l口井的实施中,选J}}了㈣)无线随钻测量仪器,运用自行研制的钻井软件,不断调整钻进枣数,顺利完成1钻井作业。完成的12口井钻机月速度提高141|{6。钻井周期降低j9.34d/口,建井周期降低了n.44d/口。得出j085‘单弯螺杆造斜率可满足井抖不戈于20’的定向井和复合钻进的要求的结饨.谊技术的应J}1表明,连续导向钻井植术可大力拍厂应j{1。 关键词华北油田导向钻井钻具组合井眼轨迹定向井 作者简介矫绮枫,1957年生。1987年毕业于西南石油学院钻井工程专业.现任第四钻井工程公司经理.高级工程师。张领臣,1960年生。1984年毕业于扭汉石油学院钻井工程专业,现从事科技管理工作,高级工程师。 王舍林.1961年生。1982丰毕业于江汉石油学院钻井专业,1998年获工商管理硕士学位。现任工程披术处处长,高级工程师。钟德华.1963年生。1983年毕业于江汉石油学院钻井工程专业,现任第四钻井工程公司总工程师,高圾工程师。享慢禄,1958年生。1987年毕业于西南石油学院钻井工程专业,现任公司安全总监。韩俊杰.1%4年生。1986年毕业干江汉石油学院钻井工程专业,现任第四钻井工程公司经理助理兼工程技术太队太队长.工程师。娥利祥,1966年生。1988年毕业于江汉石油学院钻井工程专业,现从事定向井技采管理工作,高捉工程师。 连续导向钻井技术是在钻井不问断的情况下及时监测并对井身轨迹进行控制的工艺技术。是继高压喷射钻井、优选参数钻井、科学打探井之后,在钻井行业得到广泛研究,并逐步投入现场实施的一项新型钻井技术。据相关材料报道,海洋钻井和某些发达国家或地区在实施连续导向钻井技术中普遍使用了包括无线随钻测斜仪(MwD)、综合跟踪测井(测油层或油层含气量)、可控变向弯接头、可控变径稳定器、井下动力钻具(螺杆)、新型P【)c钻头等先进的工艺、仪器和工具。其特点是高投入、高效益,从而将钻井速度和质量提高到一个新的阶段,使钻井综合成本明显降低。 国内陆上几个油田借鉴国外和海洋导向钻井的工艺技术,结合本油田的具体情况相继开展了该技术的研究与应用。使钻井速度和井身质量得以提高,绕障井钻井顺利得以实施。 华北油田结合本油田的技术水平、经济实力和地层特点开展了导向钻井技术的攻关,简化了国外和海洋导向钻井所使用的高成本的仪器和工具,代之以低成本的成熟工艺和设备、仪器,总结出了一套适合本油田特点的导向钻井技术。 l连续导向钻井实施前期的准备 1I工具仪器的准备 111螺杆的选择单弯螺杆的角度是关键参数之一.必须根据实际情况进行优选,角度太大时导向段井眼曲率变化大,容易引起各类复杂情况发生,调节工具面时很难掌握,不宜调整,且钻具承受的弯曲应力过大,易引发钻具事故。角度太小时调节井眼轨迹的滑动导向段的长度增加.不利于钻井速度的提高,且难以大幅度调整井眼曲率。一般情况下推荐使用单弯螺杆的度数应为O.75’~1.09。 11.2稳定器尺寸的选择常规定向井钻井时.在a216m井眼中稳定器的外径一般要大于等于210nn.而在连续导向钻井中,如果稳定器外径较大,就会使已有一定弯度的钻具承受过大的弯曲应力,加速钻具的疲劳破坏。选择的稳定器外径为208Ⅲ和204Ⅱm2种,眭独4HIll的稳定器使用比例更大。 lI3测量i具的选择常用的定向井测量仪器有  万方数据万方数据

连续油管侧钻技术

连续油管侧钻技术 连续油管钻井(CTD)技术是90年代以来国外大力研究和发展的热门钻井技术之一:适于小井跟直井钻井、定向井钻井、水平井钻井及过油管钻井等多个领域。利用连续油管进行过油管开窗徊l钻水平井,能显著节约钻井成本,是一种可靠、安垒、经济的对现存老井眼进行侧钻的有效方法。 随着小直径马达钻井系统和地面设备的可靠性应用的改进,连续油管钻井仍是侧钻现有井,发现新油藏,让作业人员倍感关注的一门工艺技术。而连续油管过油管开窗侧钻技术亦有着巨大的优势,与常规侧钻技术相比,可以不起下油管,直接通过油管进行开窗侧钻,即过油管侧钻,加上连续油管无接头以及连续油管钻机固有的结构特点,使连续油管侧钻能显著节约钻井成本。 ARCO公司和BP公司在普鲁德霍湾油田使用CTD侧钻节约了起出、购买和重下生产油管和完井设备所需的成本,与传统的钻机侧钻相比,成本平均降低了40%。Dowell Schlum-ber LET公司在加拿大Alberta Glaueonite?A’油田的一系列侧钻水平井也表明,连续油管侧钻技 术具有较强的竞争力。 CTD钻井地面设备主要包括连续油管作业机(cru)及相关井口设备。连续油管作业机是连续油管钻井作业的主要设备,它是一种移动式液压驱动的连续油管起下运输设备,有车装自走式、拖车式和撬装式等多种结构型式,包括注入头、滚筒、液压动力装置和控制室等。 注入头是一套液压驱动装置。在下人连续油管时,它提供向下的推力,推动连续油管下井;在提升连续油管时,它提供拉力,将连续油管从井中取出来。注人头放置在钻机平台防风壁中,位于井眼上方,其关键部分是链条牵引总成,为液压驱动的反向旋转双链条夹持牵引式油管起下机构。驱动马达采用低速大扭矩液马达马达刹车、连续油管起下速度、连续油管夹紧力和链条张紧力,由作业手在控制室集中控制。 滚筒用于均匀地缠绕连续油管,其所能缠绕连续油管的长度主要取决于滚筒的外径、宽度、同心的直径、汽车底盘或拖车的承载能力和道路条件等。滚筒的大小决定了所使用连续油管的尺寸和长度。滚筒的主轴是空心的,通过它可以泵送各种液体进入连续油管内部,连续油管末端的内侧与空心的滚筒支架连在一起,并直接与旋转接头相连。用循环泵将气体、液体通过此接头泵到井内,从而保证在连续油管下人或回收过程中能进行循环。 液压动力装置为整套连续油管机组提供液压动力源,主要由液马达、滤清器、油箱和液压阀等组成。控制室是操作人员监控注入头、油管滚筒和防喷器等设备的场所,是连续油管机组的操作控制中心。在操作台上,有各种液压件和气动件操作控制仪表.以及发动机操作控制仪表等。

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