贝克休斯连续油管作业工具介绍
贝克休斯固井无限级滑套简介
27 Installations, 11.1%
7 Installations, 2.9% 6 Installations, 2.5%
Cardium: Doig:
4 Installations, 1.6% 1 Installation, .4%
Glauconitic:
案例
第二次施工-Granite Wash – 30 级 – 18,300 ft MD / 12,000 ft TVD
– – – –
客户要求作对比 10级，桥塞射孔枪联座 30 级无限级滑套 同样的液量及砂量
– OptiPort :
1个月后: 更高的产量 /井口返排压力 3个月后: 产量是桥塞射孔方式的一倍! SPE paper coming for HFTC 2013 (of course!)
Slave Point
Pekisko: Slave
2 Installations, .8%
Point: 12 Installations, 4.9% 2 Installations, .8%
Cardium Viking
Torquay: Viking:
182 Installations, 74.9%
为什么要使用 OptiPort?
对目的层段压裂的准确性更强 – 更多的地层接触 更好的泄油面积! 为固井完井方式提供另外一种分级压裂方式 – 无需磨铣作业 无需喷砂射孔 – 节省了时间、液量、费用等等 提供全尺寸内径滑套 – 无需磨铣 – 无级数限制 – 作业简单 压裂施工中，由于有连续油管在井筒内，更方便
– SPE Paper 154391
案例
第二次施工-Granite Wash – 30 级 – 18,300 ft MD / 12,000 ft TVD
持续油管车操作规程
一、设备介绍、操纵面板总成该设备完全通过机械操纵、液压操纵、和气压操纵等操纵面板进行操作。
为了视野更好，操纵室能够被提高。
.、发动机操纵（参阅图）1. 停止按钮-通过切断燃料供给而正常关闭发动机。
2. 紧急停止按钮--当即关停发动机。
3. 油门--操纵发动机的速度。
4. 远程油门开关—可启动和断开远程油门。
紧急停止操纵装置建议只在紧急情形下利用，例如超速运行状态下。
启动此装置会致使严峻损坏发动机。
、BOP操纵（参照图）1. 全封锁防喷器闸杆—全封锁防喷器闸板操纵。
通常处于开位置。
当处于关闭状态时，将完全封锁通孔。
在油管或电缆处于BOP附件的位置时，不能关闭此操纵。
2. 剪切闸杆—剪切闸板操纵。
通常处于开位置。
当关闭时，切割油管。
每次利用以后应该检查切割刀片。
3. 带卡瓦的闸杆—带卡瓦的闸板操纵。
通常处于开位置。
当关闭时，闸板夹紧油管，以避免垂直移动。
4. 油管/管线操纵杆---油管和钻杆闸板操纵。
通常处于开位置。
当关闭时，闸板围绕油管环面形成气压封锁。
5. 手泵转换开关--通经常使用以开关3000 psi的手泵。
6. 推动启动按钮----通经常使用以开动手泵，以使BOP运行。
7. 防喷器压力表----显示防喷器压力，该压力应用于防喷器的回路；8.储能器压力表------显示储能器的压力，该压力存在于防喷器的回路中；、卷盘操纵（参阅图）1. 卷盘—升高或降低操纵杆—操纵卷盘-调平总成的位置。
向上或下移动水平缠绕装置2. 卷盘—制动开关操纵杆—开位置，制动启动（无压力），关位置，停止制动（一般是1100 psi）3.卷盘—进出操纵杆—操纵油管向井口输送或拉出油管,锁定的后部位置为出井位置。
4.卷盘—排管器操纵杆—操纵自动排管功能。
5. 卷盘—抑制剂喷射按钮—油管下井时，操纵向油管喷洒防锈抑制剂。
6.卷盘—调剂压力旋钮—操纵施加在卷盘马达的压力。
、链条张力操纵（参阅图）1. 压力/运行/释放开关—用来选择张力加压、运行模式、或释放压力。
Premier可拆装式生产封隔器
in.
mm
3.625
92.1
4.750
120.7
3.625
92.1
4.750
120.7
3.625
92.1
4.750
120.7
3.625
92.1
4.750
120.7
6.000 4.750 6.000 4.750 7.375 6.000 10.183 10.183
155.8 120.7 155.8 120.7 187.3 155.8 258.6 258.6
最大外径
in.
mm
4.500
114.3
5.820
147.8
5.910
150.1
5.983
152.0
6.450
163.8
6.590
167.4
8.310
211.1
8.450
214.6
9.345
237.3
12.090 12.090
307.1 307.1
•5.500尺寸是ISO 14310 V3认定的 *AFLASTM 是日本旭硝子玻璃股份有限公司的品牌商标
最小外径
in.
mm
2.390
60.7
3.875
98.4
3.760
95.5
2.870
72.9
3.875
98.4
3.760
95.5
2.870
72.9
3.875
98.4
3.760
95.5
2.870
72.9
3.875
98.4
3.760
95.5
3.875
98.4
国外页岩气水力压裂技术及工具一览
国外页岩气水力压裂技术及工具一览页岩储层具有超低孔低渗特性，钻完井后需要压裂改造后才得到经济产量。
国外油田服务公司最新工具达到了很高水平，水平井裸眼封隔器投球滑套分段压裂技术用高强度低密度球级差达到1/16in，封隔器耐压差达到70MPa，TAM公司自膨胀封隔器最高可达302 °C ；泵送桥塞射孔分段压裂技术所用桥塞可分为：堵塞式、单流阀式和投球式复合桥塞，桥塞耐压差达103.4MPa，耐温232 °C ；哈里伯顿CobraMax H连续油管喷射工具系统，目前最多达到44段。
这些为国内页岩气水力压裂完井方式与压裂工具的选用打下基础。
从应用工具角度看，分段压裂工艺方面主要包括：水平井裸眼封隔器投球滑套分段压裂技术，泵送桥塞分段压裂技术，水力喷射分段压裂技术。
从压裂工具方面分析，目前页岩气压裂技术有可膨胀封隔器/裸眼封隔器+滑套多级压裂，泵送桥塞射孔压裂联作多级压裂，水力喷射压裂等。
在美国的页岩气开发技术中，可膨胀封隔器/裸眼封隔器+滑套多级压裂，泵送桥塞射孔压裂联作多级压裂技术比较成熟，使用比较广泛，可适用于较长的水平段；水力喷射压裂可实现准确定位喷射，无需机械封隔，节省作业时间，非常适合用于裸眼井、筛管井以及套管中井。
1、水平井裸眼封隔器投球滑套多级压裂系统封隔器投球滑套多级压裂技术一般采用可膨胀封隔器或者裸眼封隔器分段封隔。
根据页岩气储层开发的需要，使用封隔器将水平井段分隔成若干段，水力压裂施工时水平段最趾端滑套为压力开启式滑套，其它滑套通过投球打开，从水平段趾端第二级开始逐级投球，进行有针对性的压裂施工。
水平裸眼井多级压裂目前已经是北美页岩气压裂开采主要技术手段，并越来越受到作业者的欢迎。
水平井多级压裂技术关键在于封隔器（压裂封隔器和可膨胀封隔器）和滑套可靠性和安全性能，尤其是管外封压裂管柱的可膨胀封隔器和开启滑套的高强度低密度球材料决定技术的成功与否。
目前国外油田服务公司都有自己成熟的工具，高强度低密度球级差达到1/16in，封隔器耐压差达到70MPa，TAM公司耐高温自膨胀封隔器最高可达30 °C 。
Frac Point 贝克休斯
14
Drill Out of Seats 钻掉球座
Full Opening after Drill Out 钻掉后全通径 Test Time = 20 mins 测试时间=20分钟
11
Ball Activated Frac Sleeve 投球驱动压裂滑套
z
z
z
z z z 12
Design based on field proven CMU Sliding Sleeve 基于被油田证明的CMU滑套的设计 Exit ports designed with twice the flow area as tbg 设计出口流量是油管流量的两倍 HP/HT Dura-Frac Balls designed with low SG Dura-Frac 压裂球比重低且耐高压/高温 Over 10,000 runs from 1992 to 2006 自92至06年使用超过10000个 Transitional Ball Seat Geometry eliminates erosion 球座几何形状降低了冲蚀 Cast Iron Seats insure easy drill out 铸铁球座便于钻掉
Frac Point System 水平井多层裸眼压裂系统
Open Hole Fracture System
贝克休斯公司 陈晓新
Agenda 议程
Primary Objectives 主要作业目的 System and Component Overview
系统及部件介绍 Frac Point System Animation 作业过程展示
贝克休斯UPB及UPA脉冲器中文使用手册
Baker Hughes INTEQ䕉⩗⩤㏳㘸ۡ 83%&䕉⩗ऀ⩤ᱩ㘸ۡ 83$⩗ᝦڻP/N 750-500-113 Rev. D April 15, 2002ConfidentialBaker Hughes INTEQProduct Launch GroupP.O. Box 670968Houston, Tx. 77267-0968USA713-625-46941.通用脉冲器1.1通用脉冲器简介通用脉冲器是一种最早应用于小井眼钻井的励磁驱动脉冲器，但现在已应用于大井眼钻井领域。
通用脉冲器主要由主阀组件和驱动组件构成，可以适用于涡轮发电机系统（UP-UPU或UPA）或者NaviTrak电池系统（UPB），两者都需要配备已替代了NaviTrak PDM脉冲系统的励磁驱动电路模块。
当使用NaviTrak185 MWD系统时，不需要包含了主模块、驱动模块、振动侦测设备的励磁驱动电路模块。
1.2工作原理通用脉冲器在井下工作时有三种状态，即正常打开（待命）、驱动组件加电（先导阀关闭）和驱动组件断电（先导阀打开）状态。
1.2.1通用脉冲器正常打开（待命）：钻井液通过钻柱向下到达主阀组件，在主阀组件，一部分流体通过进口的筛屏转入主阀体内，其余的流体从限流环和主阀体（主阀头）之间空隙通过。
一部分流体通过进口的筛屏转入主阀体内，因此，流经主阀体内的流体的速度取决于限流环的过流面积。
流入主阀体内的流体向下到达先导阀座，从驱动组件波纹管罩上6个泄流孔流出。
1.2.2驱动组件加电（先导阀关闭）当励磁驱动电路给驱动组件线圈供电时，驱动组件铁芯在电磁力作用下与线圈极板吸合，使得驱动轴和先导阀伸出，驱动组件的电磁力不是线性的，当铁芯接近线圈极板时，电磁力显著增大。
这种成倍增大的力是克服先导阀趋近于截断先导阀座的流体产生的阻力所必需的。
当流体被截止时，主阀体内的压力几乎瞬间增大，使得主阀体内部和主阀体外部主阀头下方区域产生了很高的压差。
非常规压力技术-贝克休斯
OptiPort™ 滑套工作原理
Body
Valve
Vent Chamber
© 2011 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 27
OptiPort™固井滑套优点
无限级， 全通径不需要磨洗桥赛或球座 不用过多过顶替， 节省压裂液，减少地层污染 所有的压裂层都可以达到均匀，也可以不同以满足不同需要 所需的泵速，水马力小 时效快 可以固井完井，或采用裸眼完井 如果砂卡，可以快速清砂 可以实时监测井底压力 时效快
10 © 2009 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved.
桥塞射孔连作压裂技术Perf & Plug- Setting Tools
E-4电缆座封工具
J型液压坐封工具
E -4 Wireline Setting Tools J Hydraulic Setting Tool
9,568,993 Gal 36,222 M3 3,772,380 Lbs 1,711 Ton 40 BPM 6.36 方/分钟 4,125 – 6,935 Psi
适配接头 Wireline Adapter Kit
11 © 2009 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved.
QUICK DRILL桥塞
易钻桥塞下入方法-电缆泵送
1. Wire Line电缆
E-4 Setting Tool坐封工具
12 © 2009 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved.
裸眼分段压裂完井技术优点
一趟下井 One-trip system 可旋转Rotational capabilities 通过裂缝控制提高产量Increases reservoir productivity with fracture
连续油管工具介绍
二、连续油管井下工具种类及使用
中国石油
连续油管油管锚是用于2-7/8″油管的锚定工具，避免作业过程中产生垂直方向的移动。典型的
应用是在使用油管割刀时安装于井下马达之上固定井下工具串。泵入时，油管锚激活并在泵 入过程中啮合于油管壁。 2）工作原理
将油管锚下的到设计锚定位置后，开泵循环液从活塞杆的打压孔进入液缸，在液压 作用下推动卡瓦沿上街头的斜面上移，上移的同时径向张开，直至与油管内壁接触有一定的 预锁紧力。此时上接头向下位移锲入卡瓦，将卡瓦牢牢地锚定在管壁上。
紧急释放。
剪切释放接头中的剪钉进行不同数量的配置，可以预设一个剪切拉力。
2）使用方法及特点
根据井况、下井深度，连续管柱重量、注入头的最大提升力等各种参数，确定紧急剪切释
放需要的作用力。
查阅剪钉的基本参数，确定需要剪钉的数量并进行安装。
二、连续油管井下工具种类及使用
中国石油
连续油管井下工具：
5、拉盘：
三、连续油管井下工具的基本组合
中国石油
连续油管接头 双瓣回压阀 液压脱手 投球式循环短节 破裂盘
标准工具串
三、连续油管井下工具的基本组合
中国石油
2、冲砂解堵作业工具组合
卡瓦连接器+双瓣止回阀+剪切释放接头+旋转喷嘴冲洗器
螺钉连接器+双瓣止回阀+剪切释放接头+旋转喷嘴冲洗器
三、连续油管井下工具的基本组合
旋转射流喷头是冲洗工具一种，喷射时由于喷射孔的偏心和离心作用，使喷射头产生旋转，
并且喷出的流体碰触井壁后产生旋流效果，可以实现有效地清洗。根据工艺设计、选择合适
的喷嘴安装上后，连接在基本工具串上。
2）使用方法
根据工艺设计，选择合适的喷嘴安装上后，
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洗等；适宜的最小管子内径2″
2、可以用流体/空气/泡沫作为驱动 高温下高达200℃的工作能力。
外径 in. mm 1.69 42.9
2.13 54.1
2.88 73.2
动力 部分
XS
X
连接规格 1" AMMT
X-TrEME™ 修井马达操作说明
连续油管作业工具介绍
连续油管地面作业设备
2
连续油管作业的优势
可以安全地带压作业. 不需要压井作业，最大限度减少地层污染. 不需要连接管串,实现快速作业. 地面作业设备集成度高,方便移动,动复员费用低 无须准备钻杆等消耗材料,减少地面作业人员. 作业成本大幅度降低
3
连续油管常规作业
组成长度
流量
速度
ft
m gpm lpm rpm
5.51 1.68
50
190 640
7.64 2.33
50
190 640
AD
8.33 2.54
40
150 350
XS 1-1/2" AMMT 5.94 1.81
65
250 600
X
8.17 2.49
65
250 600
AD
9.55 2.91
45
175 300
输出增加30%)
X-treme AD: – 大输出扭矩低转速马达设计,适用于氮气或液体驱动
- XS -X -AD
17
清洗作业钻具组合
18
划眼作业钻具组合
19
油管切割作业钻具组合
20
磨铣作业钻具组合
阶梯形铣锥 多翼/平底铣鞋 除垢磨鞋
21
打捞作业钻具组合
22
谢谢
XS 2-3/8" API 7.80 2.38 120 450 490
X
Reg or 2- 10.63 3.24 120 450 490
AD
3/8" PAC DSI
12.60
3.84
85
325 250
操作压力. Δp n
psi bar
435
30
870
60
725
50
435
30
1,015 70
1,015 70
1.连续油管钻井作业 2.连续油管修井作业
连续油管尺寸 1.25" - 1.75" 1.5" - 1.75"
1.75" - 2.38"
工具尺寸 作业井眼尺寸
1-11/16" 2-7/8"
2-1/8" 3-1/2" - 4 1/2"
2-7/8" 4-1/2" - 5-1/2"
4
连续油管常规修井作业
井下工具下入及回收
9
双作用循环阀
投球驱动 大排量循环时确保井下马达不转 安全破裂盘设计允许在钻具无法正常循环时建
立循环
大内径确保最大排量
10
马达头总成
尽量减少工具长度及现场连接次数 高抗拉高抗扭设计 减少现场装配时间 大内径确保最大排量
11
连续油管旋转作业
12
马达修井作业
清洗作业
7
双阀板单向阀
通过控制流体流向来保证作业安全 双阀板或单阀板设计 大内径确保最大排量 特殊阀座设计 全通径适于投球 常关闭设计,通常与连续油管外连接接头连接
8
液压丢手工具
投球丢手设计 高抗拉高抗扭设计 抗高频震动设计 工具长度短 大内径确保最大排量 打捞接头设计适用于标准打捞矛工具
注: XS = “短式”; X = 标准长度 (泥浆); AD = 空气马达
n 操作压力和操作扭矩为马达处于持续运转状态下最大值。
16
Navi-Drill X-treme Modularity
X-treme XS: – 短工具长度设计
X-treme X: – 标准工具长度,大扭矩输出设计,(2.88”马达扭矩输出增加50%,1.69”马达扭矩
– 测井及射孔作业工具 – 过油管膨胀工具 – 流量控制工具 – 高流速管柱 – 斜向器 – 打捞
旋转作业
– 冲沙作业 – 扩眼/倒划眼 – 开窗側钻 – 井筒清洁 – 切割 – 磨铣
5
连续油管标准作业工具
6
连续油管外连接接头
滑块设计 高抗拉强度 大内径设计,允许最大排量 打捞接头设计适用于标准打捞工具 最小的连续油管变形 旋转上紧及销钉固定设计 适用于所有的旋转及修井作业
580
40
1,160 80 1,160 80
操X作-t扭rem矩e修n 井马达 温度 ft-lb nm °f °C
75
105 392 200
150 205 392 200
180 245 392 200 105 145 392 200 250 340 392 200 350 475 392 200 310 420 392 200 620 845 392 200 885 1,200 392 200
– 沙 / 水泥 – 尾管
划眼
–沙 – 水泥
除垢
13
钻桥塞 磨工作筒 打捞 套管开窗 反循环打捞 油管切割
Navi-Drill X-treme 井下马达设计
顶部 接头
动力仓
钻头 接头
14
独特的定子设计
常规工具定子设计
X-treme 定子设计
15
X-treme修井马达