国产旋转导向及随钻测井系统在渤海某油田的应用

旋转导向和随钻测井系统可在精确、高效控制井眼轨迹和快速识别地层性质的同时大幅度提高作业效率,降低作业成本。尤其在海上油气开发过程中具有较好的提效效果,但是长期以来该领域均被国外石油公司垄断且租赁价格高昂。中海油国产化研制的Welleader旋转导向系统、Drilog随钻测井系统经过多次试验达到了入井应用要求,在渤海某平台调整井钻井作业中进行了应用,结果表明该套系统旋转导向系统轨迹控制满足定向井轨迹要求、测斜数据准确、测井质量符合标准要求,能够实现钻井过程中的轨迹控制和测井要求。     

指向式旋转导向系统旋转轴弯曲旋转试验研究

对指向式旋转导向钻井系统旋转轴结构简化和力学模型建立的基础上,设计了旋转轴的模拟试验系统,该系统可测量旋转轴的挠度和静动态应变,测量结果表明,只要选择适宜的材料和支承,旋转轴可以在弯曲状态下旋转并达到导向的目的。     

指向式旋转导向钻井系统旋转轴力学模型

在对指向式旋转导向钻井系统旋转轴结构和支承进行简化的基础上,建立了力学模型,给出了旋转轴在静态偏置状态下的转角方程、挠曲线方程、支撑反力及弯矩方程,对偏置力F作用点的位置进行了优化,为指向式旋转导向系统的工程设计和结构优化提供了理论计算依据。     

旋转导向系统及其控制方法研究进展

旋转导向系统是定向钻井技术中一颗璀璨的明珠,是实现油气资源低成本、高效开发的重要技术手段。首先阐述了旋转导向系统的基本结构,根据不同的导向方式和偏置效果可分为静态推靠式、动态推靠式、静态指向式、动态指向式、混合式五大类,并逐一分析其定向原理;其次根据国内外旋转导向系统技术研究及应用情况,系统分析了推靠式、指向式、混合式的发展现状,归纳分析了不同技术的优缺点;同时从现代控制、智能控制、复合控制3个方向梳理总结了旋转导向控制系统控制策略的基本情况进展;最后,讨论了我国未来旋转导向技术的发展方向和控制系统设计所面临的难点问题以及解决思路。指出：(1)我国应该完善现有的推靠式和指向式系统,提升系统造斜率、稳定性、自动化和智能化程度,开展导向技术、双向通信、井下闭环控制等配套技术的研究,进一步提升系统的工业化应用能力。(2)开展混合式旋转导向系统地面监控、双向通讯、随钻测量和井底钻具组合四大子系统的理论研究。(3)针对钻井环境多样化、控制能力精细化和控制需求智能化等诸多挑战,提出今后控制技术研究应重点关注3个方向：多种控制方法的综合应用、对复杂环境和未知挑战的自适应容错能力、基于智能技术的决策/...     

液力冲击提速工具在东海油气田的应用

东海油气田是我国海上当前勘探开发的主要区域之一,该油田主要储层埋藏较深,钻井过程揭开多套地层,深部地层岩石抗压强度达到了100 MPa以上,可钻性差、地层温度较高。钻井过程中面临井壁失稳、机械钻速低、轨迹难以控制等诸多问题。针对上述问题,通过对国内外相关提速技术的调研,优选液力冲击工具开展东海深部地层的钻井提速研究与实践。该工具结构简单、可靠性较高,通过加放位置分析、操作参数优选,使现有钻井设备与工艺参数基本不改变,而创新性地提出了旋转导向与液力冲击工具配合,最终在X4H井的应用中机械钻速提高30%～200%,效果显著。     

偏心环组对指向式导向系统性能的影响研究

指向式旋转导向系统在水平井和定向钻进中广泛应用,它代表了世界钻井技术的最高水平。首先假设偏心环组个数n=2时可以有效增大钻头的偏移范围,然后通过建立旋转心轴的力学模型,分别推导出n=1和n=2时旋转心轴的转角方程和挠曲线方程进行比较,最后得出当n=2时靠近钻头处的转角θ2要大于n=1时钻头处的转角θ1的结论,即安置2个偏心环组可以达到增大钻头偏移范围,减小井眼轨迹曲率半径,优化系统导向性能的目的。最后,对偏心环组B在L3=0的情况下的力学模型进行了优化。     

特殊保径结构PDC钻头在渤海油田应用

随着石油勘探开发技术的不断进步,旋转导向钻井系统在现代钻井中的应用越来越多。但当面临更加复杂及曲率更高的井身结构时,单依靠Xceed指向式旋转导向工具不能完全满足钻井作业的要求。针对这一情况,提出一种特殊保径结构的PDC钻头,其特殊在于上部1 in标准保径,下部3 in保径为0.6°倒角保径。经过计算机模拟分析,这种PDC钻头相较于常规PDC钻头不但可以提高钻具组合的造斜能力还能提高钻具工作稳定性。在渤海油田现场使用表明,这种特殊保径结构的PDC钻头具有更强的造斜能力,保证旋转导向工具和其它井下工具稳定性,减缓井下仪器由于井下震动导致的失效。     

导向钻进非开挖技术在地下管线铺设中的应用

结合邯郸市集中供热管道工程实例,说明导向钻进非开挖在铺设地下管线施工中的成功应用,对导向钻进非开挖技术、导向孔轨迹设计、施工质量控制及施工效果等作了介绍与总结,为同类工程实践提供参考.     

导向钻进技术在湖南湘潭某通信管网建设工程中的应用

以湖南湘潭某通信管网建设工程为例，介绍了采用导向钻进非开挖技术进行铺管建设中导向轨迹的设计方法，以及根据工程情况确定所需的最大回拖力，并针对工程特点提出几项施工质量保证措施。     

智能导向系统在大口径双曲线顶管工程的应用

本文详细介绍了由同济大学和福建省鑫勇通非开挖技术有限公司共同研发的长距离曲线顶管智能导向系统,说明了其工作原理、系统构成等;并结合福州市建新一先农220kV输电线路缆化工程的长距离双曲线顶管施工实例,分析了其应用效果,该系统的应用可以较大幅度提高工效提高了测量精度。     

国内外旋转导向钻井系统导向原理

旋转导向钻井技术是目前世界上最具代表性和先进性的钻井技术,该技术的核心是旋转自动导向系统。总结了国内外旋转导向钻井系统的发展概况,对各系统的导向机构工作原理进行了对比分析,并就旋转导向钻井系统未来的发展和完善提出了看法。     

旋挖钻孔低粘降失水泥浆配制应用技术

在厚粘土、粉土、砂层进行旋挖钻孔灌注桩施工,通常由于泥浆孔口补给、泥浆不循环的工艺缺陷,导致塌孔、埋钻、卡钻、缩径、断桩事故频繁发生。在分析低粘、降失水、加速钻渣沉淀的解决机理的前提下,提出了配制低粘度、高降失水、防絮凝的铁铬盐-LV-CMC泥浆并同步孔底补浆工艺,可不需循环泥浆清孔,保证成孔质量,提高工作效率。     

液力衡扭旋冲提速工具及其在达深16井的应用

大庆油田深部地层岩石坚硬、研磨性强,运用常规手段钻进,单只钻头进尺少、寿命短且机械钻速较低。应用液力衡扭矩提速工具,有效解决了这些问题,显著提高了机械钻速和单只钻头的进尺。通过达深16井的现场试验证明,该工具能够使钻头的破岩方式在剪切的基础上附加机械冲击和高压水力脉冲,有效提高PDC钻头剪切岩层的效率,为深井提速提供了一种有效的手段。     

旋转冲击钻井工具在塔河油田12区块应用效果分析

简述了旋转冲击钻井工具的特点以及使用原理,其较以往其它提速工具不同之处是结合了机械冲击和水力脉冲破岩两方面的破岩能力。重点分析了该工具在塔河油田12区块使用后的提速提效对比情况以及不同地层的提速情况。目前该工具已经在塔河油田12区块多口井进行了使用,都取得了明显的效果,最低提速为25%,最高提速近45%。分析认为,该工具对于12区块哈拉哈塘组地层而言,提速效果不很理想;对于使用常规“PDC+螺杆”钻具组合可钻性较差,机械钻速不高的井段和地层钻速提高明显,原来钻速较低的井段,钻速提高越快,比如卡拉沙依组和东河塘组地层钻速提高明显很多,最高达到60%以上,一般也在30%以上;同时使用该提速工具后,钻时变得逐步均匀,每米钻时驱于平均,钻头的破岩能力均向化。     

渤海低渗油田定向井井身结构优化

渤海25油田沙河街组低渗储层地层压力系统复杂,一期开发时采用渤海常规井身结构,但是作业复杂情况频发,工期较长,导致成本高,整体经济效益较差。通过对地质油藏、地层特点做深入研究分析,优化出一套φ355.6 mm井眼×φ273.1 mm套管 φ241.3 mm井眼×φ177.8 mm套管 φ152.4 mm井眼×φ114.3 mm尾管的井身结构及其配套提速技术。通过在2口井的应用试验,取得了较好的效果,2口井平均井深3607.5 m,平均钻井周期19.32天,钻井周期共计比基本设计节余5.37天,钻井时效比基本设计提高24%,同时小井眼钻井所使用的器材及材料费用相应减少,而且投产后产量较好,经济效益显著,具有广阔的应用前景。