可至少提速3倍的钻具-双摆.ppt

可至少提速3倍的钻具 双摆 1 双摆比螺杆快2倍 你信吗 双摆能让普通PDC钻头提速3倍 双摆比钮冲快50 双摆 没听说过啊 2 双摆提速钻具为什么能提速 目录 影响钻井速度几点原因分析 双摆提速钻具与其他钻具对比 双摆提速钻具现场试验汇报 3 影响钻井速度原因分析 总纲 综上所述 第一点和第二点是能通过采购 质量控制 人员经验来控制 此内容可通过主观控制来改变 总纲 影响钻井速度原因可分为几大类 1 工具不佳 使用质量不合格工具导致速度慢 比如劣质钻头 2 工具组合不合理 不合理的工具组合不适用于地层 导致速度慢 3 效率过低 在同等的时间只能发挥工具小部分效率 和钻井过程中多做的无用功 导致速度慢 改善 使用质量合格的工具 改善 仔细分析岩层设计合理的钻井工艺 按经验值设计合理的工具组合 改善 优化工具即时工作状态 使工具提升工作效率 减少无用功的比例 但是第三点 由于井下环境复杂即时变化 不是人为能控制的 想达到在现有基础上不改变任何现状 提升钻井效率是一条全新设计理念 需加入地下装置即时控制 双摆提速钻具初始设计出发点 4 影响钻井速度原因分析 一 从效率入手分析影响钻井速度原因 以下均以直井为例 宏观分析 钻铤姿态原因 理想钻铤状态 直线 实际钻铤状态 曲线 井下钻铤形态 由于钻井口径一般是0 5m以内 但是钻铤连接后长度超过2000m 虽然钢铁强度很高 但是在如此大的长径比中 钢铁将呈曲线 所以钻铤在井下实际形态为曲线 不良影响 曲线增加了无用功工作距离 从而严重影响钻井速度 5 钻头 中心理想钻点 打井理想区域 实际钻头因为井下综合因素产生偏移 中心理想钻点 打井理想区域 理想打井钻头姿态及钻进点 实际钻点 打井实际区域 实际打井钻头姿态及钻进点 井下钻头姿态 由于井下环境复杂 岩石结构不均 外加上钻铤太长做曲线前进 所以钻头姿态都为偏载 不良影响 实际钻点离开了理想钻点 要达到我们的目标钻点 就需要将中心钻点移回来 移动的这段距离为无用功距离 从而严重影响钻井速度 影响钻井速度原因分析 二 细化分析 钻头姿态原因 6 理想钻头切削受力均匀 实际钻头单边严重偏载受力 井下钻头偏载后受力 钻头由于偏载 所以受力状况为单边严重偏载受力 不良影响 由于钻头偏载受力 加速了钻头的损坏 减少了钻头寿命 增加了提钻次数 从而严重影响钻井进度 影响钻井速度原因分析 三 细化分析 钻头偏载后受力因素 7 理想钻进区域 和钻头切削等距 理想钻进区域 实际钻进区域 钻头偏载后钻进区域的变化 钻头由于偏载 所以钻进区域面积比理想面积增大 实际钻进区域比理想钻进区域面积由于钻头偏载 所以大了很多 不良影响 实际钻进区域比理想钻进多出来的面积为无用功面积 从而严重影响钻井速度 影响钻井速度原因分析 四 细化分析 钻头偏载后钻进区域因素 8 五综上所述 打井后井壁状况 钻头由于偏载 所以钻进区域面积比理想面积增大 理想钻进井壁状况 笔直 口径和钻头切削直径相等 实际钻进井壁状况微观如图 1 歪歪扭扭 宏观上看为图 2 井直径远远大于理想井壁直径 不良影响 实际钻进区域比理想钻进多出来的面积为无用功面积从而严重影响钻井进度 影响钻井速度原因分析 五 综合分析 打井后井壁状况因素 9 图 1 图 2 钻头在轴向上的运动 由于井下综合因素 钻头会离开岩层一段距离S 形成跳钻 S 理想状态 轴向钻头一直贴着岩层钻进 实际轴向上钻头将不定期的由于跳钻离开岩层一段距离S 不良影响 由于跳钻后钻头接触岩层瞬间冲击力加大 加速了钻头的损坏 减少了钻头寿命 增加了提钻次数 跳钻后悬空时间为无效钻进时间 从而严重影响钻井进度 影响钻井速度原因分析 六 轴向分析 钻头在轴向上的运动 10 1 双摆提速钻具作用原理图 双摆提速钻具为什么能提速 双摆提速钻具突破了传统提速工具的设计路线 引用了陀螺的进动性原理 利用陀螺具有自稳性的特点 主动抑制因钻头切削岩层的跳动对钻杆产生的振动而带来的钻杆系各种涡动状态及振动 一句话 双摆让钻头稳定 稳定让钻速加快且延长钻头寿命 11 双摆提速钻具为什么能提速 双摆提速钻具对打井效率的影响 12 双摆提速钻具为什么能提速 钻井过程中 PDC钻头在随钻具进行规则旋转的同时 还会出现不规则的涡动现象 在不均衡动态力作用下 钻头失去稳定性 瞬间旋转中心位置在钻头切削作面上不断改变的现象称为钻头不规则偏心涡动 简称涡动 当涡动发生时 钻头不再绕其几何中心旋转 其瞬时旋转中心可以是钻头外径内的任意一点 钻头涡动时 钻进中的不均衡力将钻头推向井壁一侧 钻头与井壁产生摩擦力 两者之间的接触点即为钻头钻进旋转中心 钻头涡动使切削齿 刃 运动方向与切削面不断变化 进而使切削齿受到不规则的交变载荷和冲击载荷 这种钻进方式对PDC钻头有效切削岩层是有害的 双摆提速钻具对PDC钻头的影响 双摆提速钻具的陀螺稳定特性对PDC钻头的涡动有强抑制 所以是提高PDC钻头切削岩层有效性的关键 在PDC钻头上应用双摆钻具可大幅度提高钻井速度并且保护钻头 延长钻头使用寿命 13 双摆提速钻具和同类产品对比 综上所述 螺杆钻具和扭力冲击都为以消耗钻头寿命及高额水功率为代价提高钻井速度 双摆提速钻具为发挥现有设备最高效率和性价比来提高钻井速度的辅助工具 14 15 双摆提速钻具和同类产品对比 综上所述 减震器和扶正器都是在钻头偏移到一定程度才开始发挥最大作用 双摆提速钻具在钻头刚开始偏移就对钻头产生最强烈的抑制 双摆提速钻具技术参数 使用方法 做为短节接在钻头和螺杆之间即可 直线段可不接螺杆 16 双摆提速钻具现场试验汇报 17 井队及井号 90003队双兴1井钻井时间 2013年10月29日10 55 11月1日9 42 4609m 4858 1m 总进尺 249 1m 机械钻速 5 97m h 纯钻时 41 7h 第1阶段 钻头 215 9GS616 18 2013年11月1日钻头出井照片 19 应用案例 井队及井号 90003队双兴1井钻井时间 2013年11月4日16 00 11月8日06 26 4867m 4982m 总进尺 115m 机械钻速 2 54m h 纯钻时 45 3h 第2阶段 钻头 215 9GS616 20 2013年11月8日钻头出井照片 21 应用案例 井队及井号 90003队双兴1井钻井时间 2013年11月9日10 20 11月11日06 00 4982m 5048m 总进尺 66m 机械钻速 1 99m h 纯钻时 33 3h 第3阶段 钻头 gp164 22 2013年11月11日钻头出井照片 23 就PDC 双摆在沙河街组沙三段的钻井参数与PDC 螺杆进行对比 带双摆工具在沙三段较PDC 螺杆提速达到158 就PDC 双摆在沙河街组沙三段的钻井参数与牙轮 螺杆进行对比 带双摆工具在沙三段较牙轮 螺杆提速达到292 24 双摆提速钻具现场试验汇报 大51井 25 层位 沙三段岩性 深灰色泥岩黑灰色炭质泥岩细砂岩 凝灰岩粉砂岩 细砂岩 井队及井号 队大51井钻井时间 2014年1月12日06 00 1月17日03 31 4302m 4640m 总进尺 337 6m 机械钻速 3 69m h 纯钻时 91 4h 钻头 瑞德PDC215 26 2014年1月17日钻头出井照片 27 双摆提速钻具 PDC钻头使用井段4302 4640m 进尺338米 纯钻时间91 4h 平均机械钻速3 67m h 就PDC 双摆在沙河街组沙三段的钻井参数与牙轮进行对比 带双摆工具在沙三段较牙轮提速达到182 28 双摆提速钻具现场试验汇报 坨56井 29 应用案例 层位 沙三段岩性 砂砾岩灰色泥岩 细砂岩粗砂岩 含砾砂岩 井队及井号 40577队坨56井钻井时间 2014年1月17日21 20 1月21日7 28 2297m 2519m 总进尺 221 51m 机械钻速 4 71m h 纯钻时 47 1h 钻头 四川深远 30 2014年1月21日钻头出井照片 31 应用案例 层位 沙三段岩性 浅灰色砂砾岩与灰色泥岩互层 井队及井号 40577队坨56井钻井时间 2014年1月29日22 08 2月2日2 12 2755 99m 2920 01m 总进尺 164 02m 机械钻速 4 33m h 纯钻时 37 85h 钻头 DF1905uM M223 32 2014年2月2日钻头出井照片 33 应用案例 层位 沙三段岩性 浅灰色砂砾岩与灰色泥岩互层 井队及井号 40577队坨56井钻井时间 2014年2月14日00 00 2月16日3 30 3215m 3327m 总进尺 112m 机械钻速 7 93m h 纯钻时 14 17h 钻头 DF1905uM M223 34 2014年2月16日钻头出井照片 35 就PDC 双摆在沙河街组沙三段的钻井参数与牙轮 螺杆进行对比 带双摆工具在沙三段较牙轮 螺杆平均提速达205 36 双摆提速钻具现场试验汇报 红29井 37 层位 沙三段岩性 浅灰色凝灰质细砂岩 深灰色泥岩炭质泥岩 灰色安山岩 井队及井号 50106队红29井钻井时间 2014年3月07日16 40 3月08日12 02 3887m 3896m 总进尺 9 21m 机械钻速 0 64m h 纯钻时 1