贝克休斯钻井及随钻地层评价技术交流
贝克休斯VisiTrak随钻测井实现精准中靶

[ 2 ] 高波 ,王 勇 , 李 冰 ,等.渤西 油 田污水 回注储层损 害评 价研 究及化学保护措施 [ J ] .海洋石油 ,2 0 1 0 ,3 0( 1 ) : 7 6 — 8 0 . [ 3 ] 徐勇 ,王卫 忠 ,高锋 博 ,等.油 田注水 阻垢剂研 究进展 [ J ] .
广 州化 工 ,2 0 1 4 ,4 2( 1 8) : 4 3 — 4 4 .
成为 目前世 界 上最 大 的炼 油 综 合厂 。 目前 ,该 炼 油厂 的建设 时 间 表还 未 公 开 。该 项 目的设 计 、土 地 收购
和建设工作可能需要花费 6 ~ 1 0 年。
摘编 自 《 中国化工报 》2 0 1 6 年 2月 3日
哈拉施特拉邦建设一家产能 6 0 0 0 ×1 0 t / a( 约合 1 2 0 ×1 0 b b l / d )的炼油厂。 据悉 , 该项 目 将分两期建设 , 一期将投资 1 万亿卢 比 ( 约合 1 4 7 亿美元 ) 建设 8 0 X 1 0 b b l / d 炼油能力 。 该炼油厂将生产汽油 、柴油 、液化石油气 、航空燃油 以及供应马哈拉施特拉邦石化厂原料 。信诚工业公 司在古吉拉特邦附近的贾姆讷格尔拥有两家一体化炼油厂 ,总计加工能力 1 2 4 ×1 0 b b l / d ,这也使该工厂
第3 6卷油 田耐温抗盐型阻垢剂性能研 究
的性 能进行 了评 价 。
化 度 盐 水 溶 液 中 ,改 性 多胺 缩 聚 物 阻垢 剂 单 体 和 有 机 磷 酸盐 类 阻垢 剂 按 l: 1比例 复 配 时 防垢 效 果 最 好 ,能够 满足 目标 油 田长期 注水作 业 的要求 。
参考文献 :
[ 1 ] 李海波 ,张舰 .油 田防垢技术及其应用进展 [ J ] .化学工业与 工程技术 ,2 0 1 2 ,3 3( 4) : 4 0 — 4 3 .
地层深处“掌灯人”(纪实文学)——中国石油塔里木油田地质力学科技带头人、企业高级专家张辉和他的创新团

新时代新征程地层深处“掌灯人”(纪实文学)——中国石油塔里木油田地质力学科技带头人、企业高级专家张辉和他的创新团队李佩红2023年3月9日那天,塔克拉玛干沙漠的天空异常纯净,没有一丝云,蓝得澄明透彻,海浪般起伏的沙丘绵延到遥远的地平线,9000米的钢铁钻塔耸立在金波荡漾的沙海之上,钻井平台上欢呼声震耳欲聋,扎着硕大红绸花的黑色钻杆高悬在半空,挥洒着激情和力量。
横幅“热烈庆祝中国石油塔里木油田果勒3C 井刷新亚洲最深水平井纪录”在站成一排的石油人的红色工装与阳光的双重映照下,透着喜庆。
富满油田在9396米深处顺利完钻,标志着油田超深油气钻探能力正式迈入9000米级新阶段,具备向万米深地进军的条件,为我国油气资源勘探开发打开了新大门。
这一天,我走进中国石油塔里木油田地质力学科技带头人、企业高级专家张辉的办公室,只见他锁着眉、凝神静气地坐在电脑前工作。
工作专注的他等我走到他办公桌前才注意到我。
我说:“了解到你们直面世界级难题,针对果勒3C 井开展的地应力地质理论研究,准确预测出地层的孔隙压力、坍塌压力、漏失压力、闭合压力和破裂压力,清晰掌握了工程地质规律,为这口井做了全身‘PTCT ’,实现超深井眼受力‘看得见’,护航超深井安全快速钻进,刷新了亚洲最深水平井记录,取得了这些成绩,您和团队不庆祝一下吗?”张辉微笑回答,这算是我们的常规工作。
9396米对塔里木油田来说并不是极限,下一步将挑战万米井,面对新的更大挑战,我们需要快马加鞭,时间对我们来说太宝贵了。
来见张辉之前,我是做了准备的,对他和064他的团队的研究成果做了了解。
他创建了超深油气地质力学建模与应用关键技术体系,培养了国内首批油气田地质力学科研人才和首个油田地质力学科研团队,解决了超深致密砂岩、页岩及碳酸盐岩储层地质力学建模、裂缝性“甜点”预测、井位井眼轨迹优化、钻井井壁稳定性预测、储层三维可压裂性预测、四维地应力与断裂活动性预测等技术难题,保证了复杂油气藏地质认识深化、储层品质准确评价、安全快速钻井、单井有效提产和裂缝性气藏稳产开发,并将自研技术体系向中石油、中石化和中海油相关深层砂岩、碳酸盐岩、页岩油气、煤层气和深水油气勘探开发领域推广与输送,解决实际生产问题并帮助建立相应的油气田地质力学科研团队。
【VIP专享】贝克休斯测井新技术

Admittance
Imaginary
Real
21000
21500
22000 Frequency (Hz)
22500
23000
Increasing Viscosity Increases Peak Separation
21000
21500
22000 Frequency (Hz)
22500
23000
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Can combine 2 x Large Volume Pumps
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2
介绍
流体的实时评价可以帮助客户做出 正确的经济决策,如:
•指导油藏开发的策略 •预测油藏的可开采率 •开采设备的设计 •验明储量
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Can combine 2 x Packer Modules & Straddle Packer Module
1970RB Large Volume Pump
1970GB Borehole Exit 1970HA 2 Tank Carrier Sub 195XX Large Volume Chambers
技术前瞻
贝克休斯地层评价新技术
•王志高 •测井解释工程师
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内容
1. 地层测试器 – RCI 原地-地层流体分析器
【VIP专享】贝克休斯测井新技术

探头技术指标
压电音叉
流体密度 − 测量范围 0.01 – 1.9 g/cc − 分辨率 高于0.001 g/cc
流体粘度 − 测量范围 0.2 – 400 cP − 分辨率 高于0.01 cP
Admittance
■ 将高产区域与潜在非生产性间隙分开 ■ 微小的各向异性可以识别低渗透地层
■ 降低地层评估的风险 ■ 将Thomas-Stieber 体积与 TENSOR 电阻率模型结合,提高解释的可信度
■ 数据允许对Rh、Rv、倾角以及方位角的计算 ■ 快速全部数据处理得到倾角与方位角 (10个频率,9个电磁场分量) ■ 不受井眼条件影响
测量渐变的地层倾角
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METERS x050
x100
x150
x200
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8
粗糙井眼环境下利用3DEX得到的地层倾角
识别流体类型 • 油气水及其特性
测量孔径的大小和分布 • 岩石的结构
Incremental Porosity (pu)
4.00 3.00 2.00 1.00 0.00
0.1
3ms
T2 Cutoff 4.00
3.00
2.00
CBW BVI BVM
1
10
100
1000
T2 Decay (ms)
1.00
0.00 10000
4
实时测井显示
流体成分的变化 井A 井B
《教学分析》-贝克休斯非常规钻井技术(HH)

AutoTrak Curve ™ 高造斜率旋转导向
常规钻井马达
脉冲器/ 发电机
MWD
特点
增斜能力 15° / 100 ft 近钻头井斜和方位伽玛成像
一体化的钻具组合
更坚固的设计、 更简单的电子组件
方位伽玛
近钻头井斜
技术效益
可用一套BHA完成增斜段和水平段 精确的井眼几何和地质定位
最大限度地不占用钻机时间
•环空压力/ECD •电阻率
•方位/旋转方位、井斜
•4.8m (25ft)
•双向通讯和动力模块
•导向头
•方位伽马及伽马成像 (5.0m 16ft)
•OnTrak™
•振动与粘滑 •(7.8m 25ft)
•BCPM
第一次在页岩油开发中应用旋转导向技术
底工作平稳,只有外肩部产生几颗崩齿
背景和挑战 • 高造斜率: 6.5°@30m • 地层岩性:
大庆营城组3段 高研磨性火成岩含砾砂岩; 流纹质凝灰岩 • 牙轮钻进机械钻速低,进尺短,不能满足 提速需求
贝克休斯解决方案和使用结果 • 贝克休斯推荐使用8 ½ 英寸 Kymera复合
式新型钻头。 • 低速高扭距马达:6 ¾ “ LS X-treme; • 马达钻速:55-135RPM (1000-2500lpm) • 单趟钻进尺205.32米,机械钻速2.75米/小
•导向头
•方位伽马及伽马成像 (5.0m 16ft)
•OnTrak™
•振动与粘滑 •(7.8m 25ft)
•双向通讯和动力模块
•BCPM
•测径
•密度
•14.9m (49ft) •15.6m (51ft)
•中子孔隙度 •18.0m (59ft)
贝克休斯固井工艺技术介绍

1.工作计划及参考因素
• 尾管悬挂器 -分为机械式和液压式 -在大位移井和水平井 中,一般使用机械式 -在固井以前和固井施 工中可以旋转尾管来 提高钻井泥浆的顶替 效率 -旋转式尾管悬挂器有 扭矩限制,在施工设 计时需要考虑
1.工作计划及参考因素
• 分级固井工具 -当水泥浆通过松软地层时,产生的压力可 能会超过地层的破裂压力,从而引起漏失。 其中一种阻止漏失的方法就是通过分级固 井,缩短水泥柱,从而减小水泥浆静压力。
一.水平井概述
短半径水平井特点 • 造斜率在5~10°/ m • 穿透油层段长可达300m • 从一口垂直井中可以钻多口水平分支井 • 使用铰链马达和旋转钻井组合装备
一.水平井概述
超短半径水平井特点
• 造斜率可达90° / 0.3m • 穿透油层段长在30~60m • 水平井段井孔直径<10cm • 可以打多口水平分支井 • 通过水射流破岩钻孔形成储层泄油井眼
1.工作计划及参考因素
• 套管外膨胀封隔器 (ECP) - ECP随套管管柱下入 井内,在初次注水泥 作业时胶塞碰压后产 生径向膨胀,以达到 井下环空的机械密封, 阻止层间流体互窜。
1.工作计划及参考因素
ECP应用范围: • 封隔生产层 • 密封尾管衬圈 • 封隔漏失层
1.工作计划及参考因素
• ECP的使用 - 在考虑使用ECP以前,要明确ECP的优缺 点。虽然关于使用ECP的成功案例很多, 但ECP的缺点是在封隔器膨胀以后,流体 静压力在封隔器以下传递性很差。如果没 有流体静压力的传递,那在封隔器以下的 水泥环就有可能发生“气侵”。虽然封隔 器可以阻止气侵通过ECP,但是封隔器以 下会有潜在问题发生。
2.水泥浆设计
盐层 -当水泥浆流过盐层时,关键在于先确认盐层是 “可流动”还是“不可流动”,因为对应这两种 盐层的水泥浆设计是不同的。
贝克休斯随钻测井工具

23” 39”
90” 82”
探测半径
衰减
衰减 2MH
减 衰 2M短H 源距
22” 33” 59”
17” 26” 49”
21” 30” 47”
16” 24” 35”
18” 23” 36”
13” 18” 28”
Rt=1 / Rxo=0.1 Rt=10 / Rxo=1 Rt=100 / Rxo=10
自然伽玛成像(OnTrak)
8 扇区内存成像 8扇区实时传输 实时层界面和地层倾角解释
15 © 2009 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved.
•AziTrak --方位电阻率
16 © 2009 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved.
Reservoir Navigation – Challenges in Wellbore Placement
Shale
Shale
Modeled OnTrak Tool Response
Curve separation indicates approaching bed boundary Do we steer up or down?
Operates in both WBM and OBM environments Currents at receiver used to determine apparent resistivity
22 © 2009 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved.
相位差
位差 相 400kH
相位差 400短kH源距
贝克休斯钻井及随钻地层评价技术交流

9 ½” VertiTrak 工具
TruTrak 系统
MWD短节
配合节头
TruTrak 系统 = • MCLS + Sensor Sub +
Adapter Sub (定向) 或 • MCLS + Stop Sub (垂钻)
脉冲发生器短节 控制短节
MCLS
X-treme动力节
导向节
Slide
计划轨迹 弯螺杆所钻轨迹
AutoTrak® 所钻轨迹
旋转导向钻井技术 - 连续导向的能力
和其他一些旋转导向系统不同,AutoTrak系统真正实现连续导向并打出平滑 的井眼轨迹
导向模式 : – 可提供7500个矢量的选择 – 工具按给定的工具面和给定的导向力进行
导向 – 可随时调控制轨迹的能力
AAuuttooTTrraakk S导tee向rin装g 置Unit
X-treme Technology Motor
X-trePmoewe模r S块ec马tio达n
Re电si阻sti率vit/y伽/ 玛Ga/m压m力a随/ P钻re测ss井ure LWD 传感器模S块en-sOornMToradkule
Pulser
Alternator Hydraulics
Inclinometer/ Electornics
Steering Ribs
X-treme 动力节
• 强大的功率和扭矩输出 – 比常规泥浆马达高60%
• 更高的效率
• 予成型定子技术
• 降低了90% 的橡胶用量 – 更低的磨阻 – 更小的变形
寿命更长,使用次数更多
•连续的闭环导向 •精确的靶点击中 •精确的地质导向 •收益最大化 •产量最大化 •开采最大化
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TruTrak 工作图示
造 斜!
TruTrak 指令
稳 斜!
TruTrak 指令
降 斜 钻 下 直 段!
TruTrak 指令
多重选择: • 垂直钻井模式 • 造斜模式 • 稳斜模式 • 灵活的导向力 • 左/右方位力 • 导向肋板收回模式
TruTrak 垂直钻井服务
• 自动垂直钻井 • 服务:
电阻率/伽玛 /压力随钻测井 Resistivity / Gamma / Pressure LWD 传感器模块 OnTrak Sensor Module
随钻测量脉冲器和 MWD Pulser & Power 发电机 - BCPM Supply
中子孔隙度 /密度随钻测井 Neutron Porosity / Density LWD
贝克休斯钻井及随钻地层评价技术交流
大庆,2013年8月8日
© 2010 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved.
定向钻井及地层评价技术交流内容
1. 垂直钻井技术 VertiTrak 2. 自动定向井技术TrueTrak 3. 旋转导向钻井技术 AutoTrak G3.0 4. 马达动力旋转导向钻井技术 AutoTrak Xtreme 5. 便捷旋转导向钻井技术 AutoTrak eXpress 6. 高造斜率旋转导向技术 AutoTrak Curve 7. 旋转导向垂直钻井技术 AutoTrak-V 8. 钻井优化服务Copilot 9. OnTrak MWD/LWD平台和LWD技术
OnTrak Sensor Sub
总结
VertiTrak/TruTrak 是一种非旋转垂直钻井系统, 钻柱扭矩小,尤其适合在硬地层使 用 井眼质量好 VertiTrak可独立工作,不需另外的MWD系统 4 ¾” 工具用于 5 ½” – 6 ½ ” 井眼 6 ¾” 工具用于 8 ½” – 9 7/8” 井眼 9 ½” 工具用于 12 ¼” – 28” 井眼
MCLS (TruTrak) or VertiTrak Tool
– 自动、独立的垂直钻井系统 – 双向通讯 – 井斜与系统诊断
TruTrak 定向钻井服务
• 定向钻井 • 服务:
MWD Sensor Sub
– 自动导向
• 井斜 0° - 30°/100’ (6 ¾”, 8”, 9 ½”工具) • 井斜 0° - 90°/100’ (4 ¾”工具)
Alternator Hydraulics Inclinometer/ Electornics
包括 : – 井斜 – 导向 – 动力节 • 双模式: – 滑动 – 旋转划眼
Steering Ribs
X-treme 动力节
• 强大的功率和扭矩输出
– 比常规泥浆马达高60%
• 更高的效率 • 予成型定子技术 • 降低了90% 的橡胶用量
计划轨迹 弯螺杆所钻轨迹
Slide
AutoTrak® 所钻轨迹
旋转导向钻井技术 - 连续导向的能力
和其他一些旋转导向系统不同,AutoTrak系统真正实现连续导向并打出平滑 的井眼轨迹
导向模式 : – – – 可提供7500个矢量的选择 工具按给定的工具面和给定的导向力进行 导向 可随时调控制轨迹的能力 稳斜模式: – – – – – – 高精确度 发送精确的井斜目标指令 自动按照井斜目标指令进行平滑导向 在新指令到达之前,将保持在目标井斜角 ±0.1º之内 井身轨迹可同步转弯 可随时调整目标井斜或同步转弯的曲率
•Copyright Baker Hughes Inc. 2007
贝克休斯定向钻井技术发展历程
Navi-Drill Ultra Series X-Treme Ultra XT 新一代马达
马达技术
自动滑钻系统
VertiTrak 6 ¾” VTK TruTrak AutoTrak 1.5 AutoTrak 2.5 AutoTrak G3.0 ATK X-Treme ATK 4-3/4” 3 1/8” US ATK
•LWD 传感器模块
•电阻率 •6.1m (20ft) •方位/旋转方位、井斜 •7.8m (25ft)
•双向通讯和动力模块
•BCPM
•OnTrak™
•振动与粘滑 •(7.8m 25ft)
•测径 •14.9m (49ft)
•密度 •15.6m (51ft)
•中子孔隙度 •18.0m (59ft)
动态诊断与压力 •20.1m (66ft)
螺杆驱动的自动钻井系统
Copyright Baker Hughes Inc. 2007
螺杆驱动的自动钻井系统
功能
• 井下闭环提供连续的轨迹修正 • 近钻头井斜传感器 • 大功率高效动力节提高机械钻速 • 具有在不影响钻井参数的情况下保持 井眼垂直的能力 • 一体化的设备
Pulser
Drive Motor Train & Control Sub Steering Section Section
连续管4 ¾“ VertiTrak / TruTrak 服务
AutoTrak闭环旋转导向钻井系统 (RCLS)
闭环旋转导向钻井技术 AutoTrak G3.0 概述
•导向装置AutoTrak
•近钻头井斜 •1.0m (3ft) •导向头 •伽马 及伽马成像 (5.0m 16ft) •环空压力/ECD •4.7m (16 ft)
•优化旋转密度仪 (ORD)
•测径校正中子仪 (CCN)
•Co-Pilot
•声波探测仪 (SoundTrak)
•Copyright Baker Hughes Inc. 2013
旋转导向钻井技术 AutoTrak 导向原理
旋转驱动轴 泥浆润滑轴承 液压模块 导向肋板
无线电源与通讯链路
控制电路与近钻头井斜
• 行业内最精确的导向控制 • 不受 “粘滑” 影响 • 不受钻头压降影响 • 冗余造斜 • 在硬岩层和软岩层以及大位移井中都已得到充分证明
Inclination control in tangent sections
90
80
70
Inclination (deg)
60
50
- AutoTrak RCLS - Conventional
导向原理 - 向量合成示意图
off
A
C
off
B
off
导向原理 - 向量合成示意图
off
A
导向矢量
C
on
B
off
导向原理 - 向量合成示意图
导向矢量
off
A
导向力
C
on
B
on
16”井眼VertiTrak BHA例子
5 ½” 钻杆 9"减震器5.96m+(NC611*830)X/O接头 0.46m+11"钻铤*2+ (831*730)X/O接头 +9" 钻铤×4+(731*630)X/O接头+8"钻铤×1+(631*NC560)X/O接头+8"震击器 7.03m+柔性短节2.67m+(NC561*630)X/O接头+8"钻铤*3+ X/O接头(631*520)
非旋转可导向稳定器滑套
导向力
29
旋转导向钻井技术 AutoTrak 导向原理
方向 高边 方向矢量
30 © 201
旋转导向钻井技术 AutoTrak 导向原理
力1
力3
力2
目标矢量
矢量分解
各肋板得到分力
31 © 201
旋转导向钻井技术 AutoTrak 导向原理
“ 指向式” 还是 “推靠 式”?
32
– 更低的磨阻 – 更小的变形 寿命更长,使用次数更多
马达动力的发展
X-treme
500 450
动力输出(KW ) Power Output (kW)
400 350 300 250 200 150 100 50 0
4 3/4" 6 3/4" 9 1/2"
ULTRA
Navi-Drill
1985
1990
Copyright Baker Hughes Inc. 2007
AutoTrak X-treme – 典型的下部钻具组合设计
AutoTrak AutoTrak Steering Unit 导向装置 X-treme Technology Motor X-treme 模块马达 Power Section
40
30
20
10 0.00
1000.00
2000.00
3000.00
4000.00
5000.00
6000.00
Normalized MD (ft)
•Copyright Baker Hughes Inc. 2013
应用:
• 高效率钻井 • 精确导向,钻达或钻穿小或薄的靶点 • 以复杂的井身轨迹钻达圈闭油藏 • 用大位移井击中远距离靶点
•Copyright Baker Hughes Inc. 2007
世界上最具挑战性的三维井身轨迹
挪威TROLL油田提高采收率 使用AutoTrak RCLS闭环旋转钻井系统钻出世界上最具挑战性的井眼轨迹
•连续的闭环导向 •精确的靶点击中 •精确的地质导向 •收益最大化 •产量最大化 •开采最大化
•Copyright Baker Hughes Inc. 2007
© 201
通讯 -下行联络
• 进行从地面到井下的负脉冲信号传送 • 旁路执行器分流15%的泥浆流量 • 自动电脑控制操作 • 随钻测量速度快(~3到5分钟) • 各工具数据完全确认 • 11公里测深的实证经验 • 可靠性强