垂直钻井技术演示.pptVIP

终极垂直钻井机器 2001BakerHughesIncorporatedAllrightsreserved VertiTrak垂直钻井系统 BakerHughesINTEQ贝克休斯英特 贝克休斯七家分公司之一 BakerHughesINTEQ贝克休斯英特 钻井设备 随钻测量 测井定向井服务BakerAtlas贝克阿特拉斯 电缆测井BakerHughesDrillingFluids钻井液 完井液 流体处理BakerOilTools贝克石油工具 完井工具 设备Centrilift深锤电潜泵 潜油电泵HughesChristensen休斯 克里斯坦森 钻头BakerPetrolite贝克油田化学 油田化学剂 VertiTrak垂直钻井系统 第一台成熟的垂直钻井系统至2004年6月 钻井进尺已超过42万米在多种情况下 可靠地控制井斜新研发的高效动力节采用预成形定子和钛合金柔性传动节等新技术使用AutoTrak技术导向稳定器钻进工作模式 SteerMode 工作模式下有1个或2个肋板在液压的作用下伸出 划眼工作模式 Ribs offMode 工作模式下三个肋板全部收回 井下闭环系统自动控制井斜双向通讯上传 井斜 温度 液压力 交流电压以及肋板的工作状况下传 变排量控制导向稳定器工作模式 垂直井眼的益处 降低了扭转振动减低了脱扣掉钻具的风险降低了扭矩和磨阻避免憋钻钻具与套管的磨损最小减少了总的机械损耗降低成本较高的机械钻速易于方向控制可减少套管层数 VertiTrak垂直钻井系统的应用 大倾角地层和断层带典型的情况是山前和硬地层钻井e g Rockies Alps Andes盐层钻井PDC钻头有井斜的倾向e g GOM S NorthSea 瘦 的井身结构要求准确地确定井眼位置减少套管层数 降低成本 较少的钻井时间减少了井场面积较小的站地面积最小的环境影响 瘦 井眼比大井眼降低了破岩量较低的泥浆费用和环保费用较低的钻头费用固井效率提高可减少套管层数 功能要求 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包括 井斜导向动力节双模式 滑动旋转划眼 如何工作 导向肋条 3个可伸缩导向肋条高推力 每片3吨 可靠的类似于AutoTrak旋转导向技术模块化设计可靠的独立液压驱动提供不受钻井参数和地层特性影响的连续井斜控制 X treme动力节 强大的功率和扭矩输出比常规泥浆马达高60 更高的效率独有的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 动力节 系统组成 动力节 系统组成 MWD控制 MWD控制系统精确的井斜测量 0 01 涡轮发电机液压泵对每个导向垫产生导向压力传感器井斜 工具面 X Y 温度工具状态 滑动 旋转 交流电压与地面的双向通讯闭环系统通过对井眼轨迹的连续修正保持井眼垂直并使钻井效率最大 工作参数 121 4 14 井眼 证明了的使用效果 VertiTrakreachedtheobjectivein28fewerdaysthanaconventionalapproach deliveringsignificantsavingsinsubsequentholeoperationsduetothesmooth verticalwellbore 高机械钻速 阿吉普节约 1 6mm 井 VertiTrak 旋转钻井 1 080m 1 500m 1 340m 836m VertiTrak使阿吉普能够采用较小的井眼尺寸打出平滑的规径井眼无狗腿无键槽低水泥量 套管量 16 井段onMonteAlpi5OR 用VertiTrak在裸眼侧钻 井 Mt Grosso Italy 井眼尺寸 16 作业者 BritishGas 井型 直井侧钻 日期 February1999 地层 白云岩 目的 利用自动纠斜特性侧钻 之前打捞未成功 继续钻直井 结果 侧钻成功 将井救回 在25米内完成侧钻 0 0 incl 1750mMD KOP 1600mMD 5 2 inclination DropOffRate 0 8 1 5deg 30m VertiTrak在南美的第一次作业 5000 SantaRosa Icla Huamampampa LosMonos LasPenas Tarija Tupambi Macuetax 1001bis CorteEstructuralE O Mac x 1001 Mac x 1001bis 井径 22 16 1210 8350ft 井型 直井地层 混积岩 页岩 井 Macueta1001bis作业者 PanAmerican日期 March May2000 结果 节约17个作业天 16 PDC钻头机速增加200 300 井眼保持垂直 下套管顺利 不需倒划眼 TopviewofMacueta1001biscomparedtotheoffsetwellMacueta1001 Macueta1001bisArgentina VertiTrak在玻利维亚的第一次作业 结果 比计划节约32天垂直井眼电测 下套管顺利对VTKPDC钻头精确控制 井径 24 17 5 75 2200m 井型 直井地层 混积岩 Diamictite 泥页岩 井号 SabaloX3作业者 PetrobrasBolivia日期 December2001 February2002 第一套商业化使用的6 VertiTrak工具 地点 Canada AnadarkoDawson13 30 79 13W5M目的 钻222mm井段到TD 保持井眼垂直并达到最大ROP 结果 134钻井和偱环小时钻完全部222mm 8 井眼 350mto2009m 1155to6630ft 用四只钻头 平均机速15m hr 50ft hr 钻井时间比邻井少28 100 时间纠斜钻进135hrs工具无故障VertiTrakTM既与PDC也与牙轮钻头配合最大井斜0 35 井斜控制 目标 平滑垂直的上部井眼克服20 35 的地层倾角降低成本减少套管磨损和后续井段的磨阻结果 钻井周期7天 同地区最快的井10天无需划眼平均狗腿0 11 30m节约成本 126k SURFACECASINGPOINT 40 0 680 MeasuredDepth m 2 0 2 4 Inclination degree SURFACECASINGPOINT 40 0 680 MeasuredDepth m 4 0 4 8 Dogleg 30m DirectionalBHA VDS VDS DirectionalBHA 井斜控制 目标 在24 and17 5 井段 到2200m 井斜 4 优良的井身质量消除钻具事故和侧钻的风险结果 DLS 0 9 30m仅14米的水平位移 邻井140米的水平位移比邻井节省30 50天 比设计节省28天 钻柱不旋转减少了井下振动钻具事故显著减少套管磨损减少井壁冲蚀减少便于完井 采油和修井作业钻 瘦 井眼较少的钻井液用量较少的套管量较少的钻痟 垂直钻井系统 一般旋转钻井 1 080m 1 500m 1 340m 836m 16 Section 直接效益 井身质量的改善 垂直钻井系统 普通旋转钻井 bitspeedtorque 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 机速提高 目标 保持造斜点前井眼平滑垂直降低后续井眼和水平段的磨阻和扭矩结果 平滑的井眼9天钻完井段 比设计提前14天 0 0 2058 0 600 2058 612 0 500 1500 2000 0 10 20 30 DaysfromSpud Depth m AFE Actual Offset AFE Actual Offset 444mmhole steerable BHA 222mmhole Vertical Drilling System Vertical Drilling System 9 days Conventional System 23 7 days 加拿大落矶山前地区VertiTrak应用 加拿大落矶山前地区VertiTrak应用 大量断层 推覆体 大地层倾角 侏儸系 中生界的石灰岩 燧石 石英粉砂岩 砂岩 煤层 泥页岩 砂砾岩井斜控制 井壁不稳定造成许多钻井问题Bighorn地区的典型井身结构 444 5mm表层井眼 339 7mm套管 到600 615m VertiTrak222mm井眼 177 8mm套管 钻至3500mTVD 3600mMD 油基泥浆 VertiTrak156mm井眼 400 1000m水平段 到约5000mMD 聚合物泥浆至2003年10月已钻井16口 VertiTrak进尺18643m VertiTrak钻井仍在进行中 CAODEPAPER VERTITRAK OPTIMIZED EFFICIENT VERTICALCANADIANFOOTHILLSDRILLING 钻井速度比较 Bighorn地区 钻井速度比较 Bighorn地区 井眼质量比较 Bighorn地区 表层井眼 中间井眼 直接价值 减少划眼 机速提高 减少钻头用量和起下钻次数 高质量井眼 降低扭矩和摩阻 减少水泥用量 全球使用分布 至2004年6月 经过实践证明的可靠性 MTBF 两次故障间平均米数 1638 4米MTBF 两次故障间平均循环时间 468 1小时 VertiTrak使用数据统计 至2004年6月 VertiTrak进尺记录 总结 VertiTrak是目前市场上唯一的非旋转垂直钻井系统