旋转导向钻井系统..pptx
斯伦贝谢定向钻井和旋转导向 ppt课件
斯伦贝谢定向钻井和旋转导向
旋转导向 - PowerDrive
Pad 开
Pad 关
斯伦贝谢定向钻井和旋转导向
旋转导向 - PowerDrive
Control Shaft Disk Valve
斯伦贝谢定向钻井和旋转导向
旋转导向 - PowerDrive
• PowerDrive 1100
2001 World Record #2 PowerDrive900 drills 13.789ft of 12.25” hole in 1 run
2002 World’s First 6” RSS Run PowerDrive475 drills 4712ft of 6 1/8” hole in 1 run
Saved $536,000 1739m , 5705 ft 17.6 m 57.6 ft/hr
Inclination In 74.9 Out 51.1 Turned 10 right
斯伦贝谢定向钻井和旋转导向
旋转导向 - PowerDrive
• Improved drilling efficiency – 98 m/day with PDM, 193 m/day with RSS
‘PowerDrive’ 是目前在国际上独一的一套 “全自动化” 旋转导向垂 直钻进仪器. 操作简单效率高. 它不需要人员操作也不需要MWD 仪器, 降低成本. PowerDrive 在钻进时会自动追踪地心吸力 (自动感应井斜), 自动设定及调和促动仪器所发动的侧力而打钻使井斜快速返回垂直. 这是一个全自动重复的过程. 在整个过程中 PowerDrive 是age MTBF
350
800,000 300
700,000
旋转导向钻井技术介绍-图文
旋转导向钻井技术介绍-图文引言近十几年来，水平井、大位移井、多分支井等复杂结构井和“海油陆采”的迅速发展。
为了节约开发成本和提高石油产量，对那些受地理位置限制或开发后期的油田，通常通过开发深井、超深井、大位移井和长距离水平井来实现，进而造成复杂结构的井不断增多。
目前通行的滑动钻井技术已经不能满足现代钻井的需要。
于是，自20世纪80年代后期，国际上开始加强对旋转导向钻井技术的研究；到90年代初期，旋转导向钻井技术已呈现商业化。
国外钻井实践证明，在水平井、大位移井、大斜度井、三维多目标井中推广应用旋转导向钻井技术，既提高了钻井速度，也减少了钻井事故，从而降低了钻井成本。
旋转导向钻井技术是现代导向钻井技术的发展方向。
旋转导向钻井法是在用转盘旋转钻柱钻井时随钻实时完成导向功能。
钻进时的摩阻与扭阻小、钻速高、钻头进尺多、钻井时效高、建井周期短、井身轨迹平滑易调控。
此外，其极限井深可达15km，钻井成本低。
旋转导向钻井技术的核心是旋转自动导向钻井统，如图1所示。
它主要由地面监控系统、地面与井下双向传输通讯系统和井下旋转自动导向钻井系统3部分组成。
1、地面监控系统旋转导向钻井系统的地面监控系统包括信号接收和传输子系统及地面计算存储分析模拟系统，有的还具有智能决策支持系统。
旋转导向钻井系统的主要功能通过闭环信息流监视并随钻调控井身轨迹，其关键技术是从地面发送到井下的下行控制指令系统。
2、地面与井下双向传输通讯系统目前已提出的信号传输方式有4种，即钻井液脉冲、绝缘导线、电磁波和声波。
通过比较分析，笔者发现这4种传输方式各有优缺点和应用局限，如表1所示。
3、井下旋转自动导向钻井系统井下旋转自动导向钻井系统是旋转自动导向系统的核心，它主要由3部分构成，即测量系统、导向机构、CPU和控制系统。
（1）测量系统测量系统主要用于监测井眼轨迹的井斜、方位及地层情况等基本参数，使钻井过程中井下地质参数、钻井参数和井眼参数能够实时测量、传输、分析和控制。
Welleader旋转导向钻井系统
Welleader®旋转导向钻井系统COSL的Welleader®旋转导向钻井系统可以在钻柱旋转同时实现井眼轨迹的自动控制。
系统通过精准的导向力矢量控制实现钻头姿态的快速响应，具有高精度近钻头井斜角及工具面角测量能力，能够实现井斜自动闭环控制，可适应复杂地层条件及钻井条件，完成定向井，复杂三维轨迹定向井、大位移井等的钻井作业，井眼轨迹控制能力强，井身质量好。
该系统可与COSL的Drilog®随钻测井系统组合实现精准的地质导向钻井。
n⏹ 旋转定向钻井Welleader®旋转导向钻井系统在钻具旋转钻进过程中实现精确导向控制，扭矩、摩阻小、钻出井眼平滑、建井周期短，可有效降低钻井施工成本。
n⏹ 地面实时控制通过程控分流装置CDL，可将地面控制指令下传到井下。
Welleader®通过检测泥浆排量的变化解析指令并执行。
指令下传可在钻进过程中进行，不影响钻井时效。
n⏹ 精确闭环控制Welleader®系统的导向单元通过电机泵液压系统驱动，闭环控制三个导向翼肋的导向力，形成稳定的导向合力的大小和方向。
定向钻进过程中，导向数据和仪器状态可通过MWD实时上传，定向井工程师可根据需要实时下传指令，控制井眼轨迹。
n⏹ 近钻头测量Welleader®近钻头测量模块位于钻头后1.3m以内(675规格仪器为1.1m)，可在第一时间得到仪器姿态和近钻头钻头井斜，为导向控制提供精确导航。
n⏹ 多种控制模式Welleader®支持导向模式、扶正器模式、稳斜模式等多种控制方式，除可通过设定导向力方向和大小灵活调整井斜和方位，还可设定目标井斜控制钻头自动稳斜钻进。
n⏹ 涡轮发电机供电Welleader®自带大功率涡轮发电机，为导向控制单元提供稳定电源。
发电机涡轮可根据现场情况选配，适用多种排量范围。
n⏹ 强大轨迹控制能力Welleader®的稳定轨迹控制能力已先后在新疆、东北、华北、渤海等不同地质环境的实际钻井中得到验证，其系列规格仪器可适用于8.5″和12.25″井眼，实钻30m控制狗腿度可达6.5°。
旋转导向技术 ppt课件
主要特点：外筒不旋转，改变角度导向
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导向原理
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偏置原理
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旋转导向钻井工具的分类及对比
• 旋转导向系统按导向方式可分为两类：推靠式(Push the bit) 和指向式(Point the bit)。
• 旋转导向系统按偏置机构的工作方式又可分为静态偏置式 (Static Bias) 和动态偏置式(Dynamic Bias ,即调制式 (Modulated) ) 二种。
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偏置原理
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2.Power Drive 旋转导向钻井系统
产品特点：
1、系统是全旋转式的。
2、该系统由稳定平台单元、工作液控制分配单元及偏置
执行机构3部分组成。
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偏置单元
Pad out
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Pad in
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导向原理
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3.Geo-Pilot旋转导向钻井系统
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推靠式
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指向式
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旋转导向钻井系统
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三种不同方式旋转导向系统对比
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三种主流钻井旋转系统结构对比
• Auto Track RCLS：位移工作方式、静止外套、 小型化能力差、结构复杂等。
• Power Drive SRD：钻头和钻头轴承的磨损较严 重,工作寿命有待进一步提高。
• 导向原理与贝克休斯基本一样，液压动力来源于钻井液 • 2005年11月分别在长庆油田西28-022井、宁37-32井和渤
海油田LD5-2-A1井进行了现场钻井作业试验。
PowerV 旋转导向垂直钻井系统
180 180 180 180 180 180 180 180 180
60 60 60 40 40 40 40 40 40 40 40 40
180
25
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25
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%
100 100 100 100 60 60 60 60 60
SURVEY DEPTH
INCL.
AZ
ROP m/hr
180 180 180 180
40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40
831.70 861.00 889.12 918.00
降低卡钻风险 低狗腿度) 井眼更平滑 (低狗腿度) 减少井眼净化问题 最大限度提高钻速
Rotates”
减少摩擦力和阻力 (钻压和扭矩传输更有效) 钻压和扭矩传输更有效)
解放钻压, 解放钻压, 正常钻进提高钻速 可以划眼和倒划眼 提高井身质量， 提高井身质量，降低每米成本
Schlumberger Public Schlumberger Public
2002 World’s First 6” RSS Run PowerDrive475 drills 4712ft of 6 1/8” hole in 1 run
1999
2000
2001
2002
大位移井世界记录
Schlumberger Public Schlumberger Public
• M-16SPZ井, Wytch farm, UK. 完钻井深11278米，水平位移10,728米，垂深1637 米 123 天完钻并下完套管 • XJ24-3 A14井，Phillips，南中国海， 完钻井深9236米，水平位移8062米，垂深2985米
旋转导向
140 Daily R6O8mP /day
Total Depth:6300m Drilling Days:41 Average ROP: 154m/day
120
100
80 With RSS, totally can save: 33` days, more than 2M $
60
40
20
0 A2ERW
➢ 全部外在部件旋转 ➢ 提供近钻头实时测斜与方位伽马 ➢ 通过地面泥浆泵下传指令 ➢ 对钻头压降和钻头有一定要求
PD X6 应用实例：XXX－H1井
利用旋转导向工具，4趟钻完成了国内第 一口水平段长2010米的欠平衡水平井。 钻井周期28天，与设计的50天相比，节 省22天，节约钻井周期44%。
ROP
400 500
Torque
600 700
Inc
0
800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000
Depth (m)
Surface RPM
WOB
40 per. M ov. Avg. (ROP)
40 per. M ov. Avg. (WOB)
5 ½ in – 6 ¾ in Bit Sizes
8 ½” – 8 ¾” Bit Sizes
5 ¾” - 6½ in Bit Sizes
“附加动力”“混合式”
PowerDrive X6 推靠式旋转导向系统
PowerDrive X6 工作原理与特点
➢ 利用流体压差作用于工作单元， 推靠井壁以获得反作用力的推靠 式旋转导向工具
局部微狗腿（曲率）及其对水平井的影响
Continuous Inc. Interpolated Inc.