斯伦贝谢-高级完井技术
美国斯伦贝谢随钻声波测井新技术

根 据 所 需 的 物 理 记 录, 可 将 声
波信号中识别出来 [1]。
波测井仪设计成一组发射器(声源),
很 多 物 质 都 有 各 自 具 体 的 声 波 用于产生特定形式的压力脉冲。最基
慢度(下表)。例如纵波通过钢材的 本 的 方 式, 也 是 各 种 声 波 测 井 仪 常
慢度是 187 微秒 / 米(57 微秒 / 英尺)。 用 的 类 型 是 单 极 子 声 源。 单 极 子 声
波快。
于快地层这种情况。
声源的测井仪记录的资料中提取。在
临界折射的纵波在井筒中产生的
如果地层的横波慢度大于井筒流 非常需要这些资料的井段通常也无法
头波以地层纵波速度传播 [3]。根据惠 体的纵波慢度(这种情况被称为慢地 获得。
更斯原理,井壁上每一点上的纵波都 层),纵波在到达井筒时仍然会发生折
单极子声源在测量慢地层横波资
偶极子声源也具有定向性,利用
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定向接收器阵列和两个互成 90°的声 源,工程师能够得到井筒周围的定向 横波资料。这种交叉偶极测井方法提 供了最大、最小应力方位,径向速度
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分布和各向异性横波资料的方向。 上世纪 80 年代引入了将快地层中
使用的单极子声源纵波和横波数据与
Jeff Alford Matt Blyth Ed Tollefsen 美国得克萨斯州休斯敦
John Crowe 雪佛龙卡宾达海湾石油有限公司 安哥拉罗安达
Julio Loreto 得克萨斯州Sugar Land
Saeed Mohammed 沙特阿拉伯宰赫兰
随钻声波测井新技术
工程师根据声波测井仪记录的声波资料以更高的安全系数提 高钻井效率,优化完井方式。LWD 声波测井仪是在上世纪 90 年 代中期问世的,能够记录纵波资料,但不能记录所有地层的横波 资料。新型 LWD 声波测井仪能记录以前无法得到的横波资料,工 程师正在利用横波资料优化钻井作业,确定最佳钻进方向,识别 具有更好完井特征的岩层。
斯伦贝谢_油田新技术Schlumberger_OilField_Review-2

楚科奇海
加拿大 阿拉斯加
巴罗角
巴罗拱
普拉德霍湾 Mukluk
E. Mikkelsen Bay State 1
阿拉斯加国家 石油储备区
Brooks Range Foothills
Bel i Unit 1
^
连接后的模型有助于工程师研究 在盆地发展史(包括多次流体充填事 件、发生圈闭和古油/水界面倾斜的时 期)中压力-体积-温度的变化对不连 续稠油沉积的影响。模型连接的结果 为KOC提供了稠油形成机理方面的可 靠假设。事实证明,这对预测这种低 渗透遮挡层的分布很有效果,适合作 为ECLIPSE储层模拟的输入数据。
0
公里 100
0
英里
100
研究区域
22
油田新技术
Brookian
Beaufortian
Etivluk 组
Ma SW 0
陆上
Gubik 层
NE
Sagavanirktok 层
50
Mikkelsen 岬
Staines 岬
65
PrSinccheraCdreeerkB层luff 层
Canning 层
Schrader Bludd 层
25. Saller A,Lin R和Dunham J:“Leaves in Turbidite Sands:The Main Source of Oil and Gas in the DeepWater Kutei Basin,Indonesia”,AAPG Bulletin, 90卷,第10期(2006年10月):1585-1608。
和Enrico RJ:“A New Geochemical-Sequence Stratigraphic Model for the Mahakam Delta and Makassar Slope,Kalimantan,Indonesia”, AAPG Bulletin,84卷,第1期(2000年1月): 12-44。
[19.02]分支水平井智能完井已成现实
![[19.02]分支水平井智能完井已成现实](https://img.taocdn.com/s3/m/67b5830f0812a21614791711cc7931b764ce7b52.png)
[19.02]分支水平井智能完井已成现实多年来,沙特阿美石油公司与斯伦贝谢公司合作,研发出一项先进的集分支水平井技术与智能完井技术于一体的井下钻完井工艺,创下了世界首个智能分支水平井钻完井范例。
这项技术的先进性在于将井眼与储层的接触推向极值,以“极限储层接触” 获取更高的采收率,使井眼能够接触超过 20km 的储层,为了确保整个储层均匀开采,需对储层开采进行适当的划分与管理。
分支水平井多采段智能完井工艺整合了多项新技术和新实践:建井与布井实践,利用感应耦合器让电缆分岔进入水平段;合理部署多个低功耗、无限位置的电流控制阀;验证了一个一体化的生产监测系统;提供井下各开采段压力、温度、流量及含水率的直接测量;为提供实时数据和开采动态成功地开发出一套集地面测量、监测、产量监控及数据采集于一体的控制系统。
可在不采用传统采油模式估算节流孔径的情况下直接控制某个开采段,使其稳定在一个目标流量。
技术介绍自2000 年以来,沙特低渗透碳酸盐地层“最大储层接触”的技术应用与评价有增无减,目前这类分支水平井总的储层接触超过10km,且配有液压内控阀和永久性的井下监测系统;一口智能化的、最大储层接触的井已展现出开发成本低、产出率高的开采特性。
钻井技术使分支水平井油层覆盖面积大幅提高,产出率惊人。
然而,智能完井技术尚未跟上步伐,致使油藏工程师们只能用较少的数据管控这类高产井。
极限储层接触完井技术,将分支水平段分隔为多个开采段,各开采段都能提供流量、压力、温度、含水率及可变节流等参数,使复杂的分支水平井开采效率得到了极大提升,采收率更高。
技术开发极限储层接触钻完井工程是一个复杂的多学科开发项目,融合了工程开发、系统鉴定、现场试验与评估等多个开发步骤;一个简单的产品开发活动可以采用一种“第一次做正确”的方法,但这并不适合一个复杂项目,因为这可能导致不切实际的管理预期,从而使未来的研发处于尴尬的危险境地。
即使是最有经验和最勤奋的开发团队也无法应对“未知的不确定的事物”,涉及的严重问题隐藏的如此之深,致使所有实验室样机试验的方法都难以发现这些问题。
斯伦贝谢智能完井工具介绍资料

Features and Benefits ► The protector sleeve prevents seals from cHale Waihona Puke ossing flow ports,
protecting them from damage ► The valve utilizes an external pressure sleeve that is highly
A►ppSTleuiclbeaicnttgiiovrenesetrniehvaanbcleeduipnjteoction
► A17u5to°gCas/l1if0tK
F►eaWtuirreelsine Retrievable
► Multi-drop options N, N+1, <N
Odin
IntelliZone Compact
– High flow rate, flow area equivalent to tubing
– Metal to metal choke seal
Binary Flow Control Valve - TRFC-HB
Description ► Tubing Retrievable Binary Flow Control Valve ► Applying hydraulic differential pressure between two control lines
Number of Lines
TRFC-HN Valve Description
– Hydraulically operated
3-½ ” 3-½ ” TRFC-H TLFC-H
斯伦贝谢-高级完井技术

完井工具-封隔器
机械坐封式封隔器
SOT-1 10K Omega SFB1
液压坐封式封隔器
Hydro - 5 Hydro-6
插管式封隔器
L ,QL,B
HSP
Omegamatic
Hydro-12
Omegatrieve
SR-1 ,SR-2
Compression
XHP, MRP, HQL
Quantum
封隔器的 ISO14310 资格认证
–安全阀与封隔器
•气井完井在中国的应用 •先进的完井技术
–流动控制阀 –Sensa光纤分布式温度系统
•多分支井技术 •我们的计划
斯伦贝谢完井技术在中国的气井中的应用
• 中石油塔里木油田牙哈30口高压气井完井项目; • 中石油塔里木西气东输克拉2高压气井完井项目
–克拉205井、克拉2 气田一期4口高压气井项目 ;
• 中石化西北分公司雅-大凝析油气田; • 中石化中原高新注气井项目; • 中石油-北京市政府大港储气库项目 ; • 中石油吐哈油田温米注气项目 ; • 中海油渤中26-2项目 ; • BP-ARCO三亚崖城131高压气田项目 ;
牙哈气田
• 10,000Psi(70MPa); • CO2 、H2S; • 永久式封隔器; • 13Cr; • 气密封扣; • 温度130 DegC。
–流动控制阀 –Sensa光纤分布式温度系统
•多分支井技术 •我们的计划
井眼产出物的检测和控制
检测和控制水和气的 进入 气
水
油藏监测和控制
油藏和井的响应
控制流出物或注入 优化
电力和数据传输
监控压力、 温度和产量
数据传输
更新模型和井动态
国外斯伦贝谢电缆测井新技术与应用

斯伦贝谢测井技术的主要发展阶段 -适应油气藏勘探开发的需要
1990年以前
1990年-2000年 2000年-2006年
常规三组合
PeX+元素 声、电成像
扫描 Scanner 系列
SonicScanner MR/RtScanner
2006年-2015年
扫描 Scanner系 列+无化学源新
电缆测井新技术与应用
基于传统“三组合”测井的储层测井解释模型
油气 骨架 粘土
水
W体水a积te模r型 骨架(75%-85%) 流体-水/油气(15%-25%)
传统的9条曲线三组合 测井
自然伽玛-自然电位-井径:储 层
油气 密度-中子-声波:孔隙度
电阻率(深/中/浅):饱和
粘土
度
岩性密度/介电/核磁
元素能谱测井的原理和过程– 矿物组份和总有机碳量化
将元素干重曲线处理 解释得到矿物组份、 骨架特征参数和总有 机碳含量(TOC)
最新元素测井仪器 - 岩性扫描测井 LithoScanner
仪器设计的创新与突破 高性能的中子发生器(PNG),其输出中子 速度高达每秒3×108个,是普通中子管的2 倍、化学源的8倍以上 掺铈溴化镧(LaBr3:Ce)大晶体探测器, 精度比锗酸铋(BGO)探测器提高两倍以上, 在不牺牲光谱分辨率条件下处理超过每秒 2,500,000计数的计数率,同时高低温性能 优越 改善了原有元素测量精度和准确度
海相
陆相
海陆过渡相
复杂储层的地层测井解释模型
矿物骨架
孔隙
流体类型
体积模型
骨架(>90%) 流体-水/油气(<10%)
传统的9条曲线三组合测 井
基础研究是石油工程高质量发展基石——斯伦贝谢测井科技发展剖析及启示

n stries行业422023 / 08 中国石化基础研究是石油工程高质量发展基石——斯伦贝谢测井科技发展剖析及启示斯伦贝谢(SLB)公司的测井技术一直是当今世界测井技术的前沿,世界上第一套数字测井仪、第一套数控测井仪和第一套成像测井仪都出自斯伦贝谢。
科技是斯伦贝谢最重要的发展基石,斯伦贝谢从建立之初就高度重视基础研究和前瞻研究,斯伦贝谢道尔研究中心在电磁学、地声学、核学等方面的基础研究有力支撑了斯伦贝谢测井技术的发展。
剖析研究斯伦贝谢在基础研究方面的布局经验,可为中国石化石油工程在基础研究和前瞻研究方面“下好先手棋、打好主动仗”提供经验借鉴。
斯伦贝谢基础研究的沿革及特点斯伦贝谢高度重视基础前瞻研究,在公司业务稳定后就设立了研究中心开展基础研究和前瞻研究。
1948年,斯伦贝谢在美国康涅狄格州里奇菲尔德成立了研究中心(后更名为斯伦贝谢道尔研究中心),是斯伦贝谢最早开展基础研究的机构,时至今日仍是斯伦贝谢最重要、核心的研究中心,从最初的4个测井学科研究部门发展成为3个测井研究中心。
构建多层级基础研发体系,设立稳定的基础研究机构。
为保证技术的先进性和前瞻性,斯伦贝谢构建多层级研发体系,从事不同层次的基础研究和前瞻研究,分别设立美国道尔研究中心、英国剑桥研究中心和挪威斯塔万格研究中心,主要研究10~50年内不同技术方向不同层次的石油工程技术的基础研究和前瞻研究:道尔研究中心主要进行传感器、数学和建模、油气藏储层、地球科学、机械学和材料科学、碳捕获与封存、机器人等领域基础研究;英国剑桥研究中心主要开展钻完井技术、流体技术、地震以及岩石力学等方面应用研究;挪威斯塔万格研究中心主要致力于地震图像解释、地表和地下测量数据的自动分析和建模等应用研究。
此外,斯伦贝谢在全球还设有11个技术研发中心(包括北京地球科学中心BGC),主要从事石油工程领域10年内的技术和产品研发。
持续打造高水平基础研究团队。
道尔研究中心基础研究团队由来自全球多个国家的科学家和工程师组成,多数都已拿到博士学位,并且具备多年相关行业研究经验。
斯伦贝谢川东地区水平井汇报

钻具组合自锁角
进入储层最佳井斜角计算
如果储层倾角为水平,入层角入公式 如地层上倾,则入层角需加上地层倾角 如地层下倾,则入层角需减去地层倾角
经验及教训
YH004-H2井卡钻:换工具入井,发生卡钻,泡酸解卡(上提220吨) ADN4扶正器与井眼间隙小 下放遇阻后处n005-H1井侧钻后回老井眼: 水泥质量在水平段难以保证 高边侧钻容易重新进入原井眼 保护窗口和通井措施没有落实
各井发生的重要事件
BHA5: 牙轮钻头+常规钻具组合 钻进2米,钻速0.7m/hr 确定地层可钻,决定改变BHA 起钻,方案1:甩马达扶正器, 排除马达挂卡因素 方案2:减小马达弯角,减少侧向力
各井发生的重要事件
BHA6: PDC钻头+1.83度马达+浮阀+MWD+3.5”钻杆 复合钻进,基本无进尺 马达压差0.2 -0.4 Mpa 起钻改变BHA 上置MWD于小狗腿度井段 使BHA可旋转钻进,消除挂卡,托压可能
1. 重庆气矿服务概况 2. 主要技术难点 3. 取得主要成绩 4. 不足及需改善 5. 认识和建议
汇报提纲
重庆气矿服务概况
2009年至2010年3月共开钻9口井,完成8口井作业。 其中 TD017-H5正在钻进 完成井总进尺:5,023米 (平均 628米/口井) 完成井总钻进时间:2118小时 (平均14.7天/井) 钻进时间 1200小时 (平均 6.25天/井) 平均钻速:3.53m/hr 平均钻井效率:44%
各井发生的重要事件
BHA2: 短保径PDC钻头+2.12度马达+3米3-1/2”钻杆+浮阀+MWD+3.5”钻杆 造斜率预计达到20度左右 钻具要能通过7”尾管喇叭口 减少工具在大狗腿井段的弯曲能力 实际造斜能力,达到21度左右。 井段:5036-5070米 钻速变慢,怀疑有挂卡或托压(3.5”段钻杆为直角接头) 起钻,为排除可能的钻头,马达问题;换钻头,换马达,甩短钻杆
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井下安全阀
特点
• 5,000-20,000 psi 工作压力; • 被现场应用证明的可靠的阀瓣设计,本体只有 两到密封面和连接扣; – 瓣阀30年的不断革新(33,000个)
– 金属和金属密封,用镍铬合金制成In-718,二次密 封 – 被测试证明密封性甚至要好于API漏失标准的1%
• 杆式活塞设计; • 如果安全阀失效时可使用特定的锁将其常开, 并可下入备用式钢丝作业安全阀工作。
– 整体的桶状卡瓦,有效分散应力,减少对套管的破 坏,非常适合Cr铬金属不锈钢套管; – 10,000 psi(70MPa),325华氏度(163摄氏度); – 一趟管柱下,液压坐封; – 适合在斜井和水平井(封隔器长度短2.5m); – ISO 14310 V3 qualified级别; – 优质的胶筒材料和合金材料;
Artificial-lift alternative deployments ESP surface controls § Variable speed drives § Kelectronics advanced motor control § Phoenix Integrated Surface Panel
•重度腐蚀 H2S, CO2, up to 300° F(150c) •925/718 (Ni-Cr) alloys合金 •严重腐蚀 + 温度高于300° F •725, C-276, 合金等.
Environment
Materials Selection Guide
Alloy Recommended
–流动控制阀 –Sensa光纤分布式温度系统
•多分支井技术
先进的完井技术
•简介斯伦贝谢完井与采油部 •基本的完井技术
–安全阀、封隔器、化学注入阀 –材料选择-H2S和CO2
•气井完井在中国的应用 •先进的完井技术
–流动控制阀 –Sensa光纤分布式温度系统
•多分支井技术
Well Completions & Productivity完井与采油部
• 中石化西北分公司雅-大凝析油气田; • 中石化中原高新注气井项目; • 中石油-北京市政府大港储气库项目 ; • 中石油吐哈油田温米注气项目 ; • 中海油渤中26-2项目 ; • BP-ARCO三亚崖城131高压气田项目 ;
牙哈气田
• 10,000Psi(70MPa); • CO2 、H2S; • 永久式封隔器; • 13Cr; • 气密封扣; • 温度130 DegC。
§ 完井附件 § 地层隔离阀 § 地面流量控制阀
人工采油
REDA pumps §电潜泵 §Power systems 气举 §Gas-lift mandrels §Gas-lift valves §Gas-lift workshop §Flow regulators Downhole sensors井下检测 §PumpWatcher §Phoenix ESP Multi-sensor Multiphase pumps Horizontal pumping systems Progressive cavity pumps
安全阀的标准和认证
斯伦贝谢安全阀符合的标准规范:
–API 14 A, 井下安全阀制造标准和规范 –API 14 B, 井下安全阀安装和操作规范 –ISO 10432, 井下安全阀国际标准 –ISO 10417,井下安全阀安装等国际标准 –ISO 16070 锁心、座落接头、堵塞器标准 规范, API 14 L –MMS, 美国矿业管理服务局规定 –CFR 250, 美国联邦法律 –国际和国家标准主体
安全阀使用记录
• 油田现场验证 – 超过 6800个 TRM安装,>/=10,000Psi 高压1237个 – 瓣阀安全阀33,000个安装 • 在中国的经验 – 中石油塔里木 – 克拉-2项目, 中石化西北分公司 – 中海油 – 渤中 BZ-26 项目 – 阿科公司南中国海-崖城131高压气田 • 1996年安装至今 – ConocoPhillips康菲石油 – 西江油田 • 1998年超过60个安全阀安装; • 维修安全阀并返回油田工作; – 大港储气库、牙哈油田、吐哈中石油温米注气项目 、中石化中原注气项目 • 墨西哥湾深水90%使用率 – 充分证明安全阀可靠性
西气东输克拉2气田
• 7” 油管; • 10000 psi(70MPa); • 130度; • 高产1000万方/天; • 气密封扣; • 永久管柱设计25年 ;
雅克拉-大涝坝凝析 油气田
• 10,000 PSI(70MPa); • 140 DegC; • CO2, 少量H2S; • 气和凝析油 • 3-1/2” 13Cr 油管; • 可回收式封隔器。
• 12/13Cr S.S. • 22/25Cr S.S.
• Severely Corrosive H2S, CO2, up • 925/718 (Ni-Cr) alloys to 300° F • Severely Corrosive +
• 725, C-276, etc.
先进的完井技术
•简介斯伦贝谢完井与采油部 •基本的完井技术
先进的完井技术
•简介斯伦贝谢完井与采油部 •基本的完井技术
–安全阀、封隔器、化学注入阀 –材料选择-H2S和CO2
•气井完井在中国的应用 •先进的完井技术
–流动控制阀 –Sensa光纤分布式温度系统
•多分支井技术
井下安全阀系统
首要目的
–紧急关闭油井 –预防损失
• 人员、环境、财产、油藏、公司形象
–安全阀与封隔器
•气井完井在中国的应用 •先进的完井技术
–流动控制阀 –Sensa光纤分布式温度系统
•多分支井技术 •我们的计划
斯伦贝谢完井技术在中国的气井中的应用
• 中石油塔里木油田牙哈30口高压气井完井项目; • 中石油塔里木西气东输克拉2高压气井完井项目
–克拉205井、克拉2 气田一期4口高压气井项目 ;
–流动控制阀 –Sensa光纤分布式温度系统
•多分支井技术 •我们的计划
井眼产出物的检测和控制
检测和控制水和气的 进入 气
水
油藏监测和控制
油藏和井的响应
控制流出物或注入 优化
电力和数据传输
监控压力、 温度和产量
数据传输
更新模型和井动态
测量和流动控制的应用
无干预的油藏控制和管理 • 远程(从井口)促动的井下流体控制– 在每一段 都可节流和关闭的能力 • 压降和流量控制- ∆P • 产水量最小, IOR • 对每一个油藏进行选择性监测和测试 (段) • 对独立段/油藏动态,混合井进行定量化
• Application应用
– 特殊用于射孔联作 – 超级深度5000m以
封隔器卡瓦设计
• 负荷条件: – 密封胶筒下10,000 Psi压 力 + 25,000 磅张力
上卡瓦齿接触面
套管屈服值 0.51英寸
下卡瓦齿接触面
斯仑贝谢改进的高压卡瓦设计
CAMCO化学注入阀和 工作筒?
• 控制管线到地面和环空中注入 Injection through Control Line or annulus to valve • BKLK弹簧式和BK氮气阀,Nova阀 Spring type and N2(2800Psi) • 地面打压一定压差打开阀Open with Differential Pressure from Control Line to Tubing • 可以更换阀或换盲阀Can change valve, or install dummy
中海油渤中26-2项目
• 海洋应用; • 5,000 PSI(70MPa); • 120 DegC; • CO2; • 化学注入阀; • 分层开采; • 砂控技术 • 13Cr管柱。
先进的完井技术
•简介斯伦贝谢完井与采油部 •基本的完井技术
–安全阀与封隔器
•气井完井在中国的应用 •先进的完井技术-油藏检测与控制
1975-77 CAMCO, temporary lock-out第一个采用临时常开方法 1982 1984 1990 1995 2000 CAMCO, rod piston第一个发明使用活塞杆传动装置开关安全阀。 CAMCO, all-metal technology第一个采用全部金属密封技术,应用与 高温高压安全阀。 CAMCO, gas-spring第一使用气体弹簧10K。 CAMCO, TRM-4 Series,生产出在油井一般条件下应用非常广泛的安全 阀。 斯伦贝谢, Pinnacle系列, HP/HT推出高温、高压安全阀20K 。
Testing & Completion Systems测试与完井系统
试油
§ 地面试油
- Separators - Burners - Manifolds - Zero Emissions Equipment
§ 砂控完井
完井系统 § 油藏检测与控制
- 井下流量控制系统 -油井检测仪器- Downhole Monitoring Systems - 相态检测仪– Surface Multiphase Flow Meter - Arrays - 数据分析/生产优化 - Sensa – 光纤分布式检测系统 Distributed Temperature System (DTS) 单点压力系统
完井工具-封隔器
机械坐封式封隔器
SOT-1 10K Omega SFB1
液压坐封式封隔器
Hydro - 5 Hydro-6
插管式封隔器
L ,QL,B
HSP
Omegamatic
Hydro-12
Omegatrieve
SR-1 ,SR-2
Compression
XHP, MRP, HQL
Quantum