哈里伯顿垂直钻井系统ppt课件.ppt

V Pilot VerticalDrillingSystem垂直钻井系统 SperryDrillingServicesSeptember2008JiuSijun酒思君ChinaDDTechnicalAdvisor V Pilot垂直钻井系统 1 Whatisit 什么是垂直钻井系统 4 What stheresults 使用效果 2 Howdoesitworks 工作原理 3 WherehasSperryDrillingServicesusedit 应用情况 5 What stheadvantagesforthisnewtechnology V Pilot的优势 Atoolthatutilizesgravitytodirectportingofhydraulicfluidstotheappropriatepad利用重力作用直接使流体推击相应的垫片Averticaldrillingsystemthatmaintainsverticalityontheflywithminimalintervention 最小干预的实时调整的一种垂直钻井系统Asimple elegantsolutionthatavoidselectronics 简单而严密的无电子元件的解决方案Designedtoincreasereliabilityandtemperaturecapabilityinharshdrillingconditions恶劣钻井环境下改善工具的可靠性和抗温能力AtoolthatenablesfastdrillingwithhighWOBwhilstmaintainingverticality高钻压快速钻直的一种钻井工具 Whatisit 什么是V Pilot V PilotComponents组成部件 TheV Pilothastwosections TheuppersectionisamodifiedGeoForceMotor Thelowersectionistheverticaldrillingdevice V Pilot由两部分组成 上部是改良的GeoForce马达 下部是垂直钻井部分 Thetwopartsaredeliveredseparatelytotherigsiteandareeasilyconnectedbeforegoinginthehole 两部分分开运输到井场 下钻时直接连接 Thelowersectionisahydro mechanicdevice 下部是液压机械设备Themostimportantpartsare 重要部件包括 Pendulum大钟摆总成Valveassembly阀门总成Pads 垫片总成 U JointandPendulumAssemblyU型接头与大钟摆总成 ValveAssembly阀门总成 PistonAssembly活塞总成 VERTICALDRILLINGDEVICE垂直钻井设备部分 HowitWorks工作原理 TheGeoForcemotorispoweredbythedrillingfluidandit sshaftrotationistransferredtotheshaftinthelowersection GeoForce马达通过泥浆驱动将动力传递到下部的垂直钻井设备部分Theshaftrotationpowersupthehydraulicpumps 马达传动轴驱动垂直钻井设备的液压泵Thevalvesinthevalveassemblyareactivatedbuythependulumwhenthewellisdeviatedfromthevertical Deviationfromverticalaslowas0 2 areenoughtoactivatethevalve 当产生井斜时 大钟摆系统激活阀门总成的阀门 产生侧向力 使钻具重新回到垂直状态 最小井斜0 2 时可以激活阀门 HowitWorks工作原理 Whenone ortwo valveisopenedbythependulum itallowsthehydraulicfluidtoactuateone ortwo ofthe4pistonsintheoppositeside 当一个或两个阀门被大钟摆打开之后 水力流体激活反方向的4个活塞中一个或两个Thepistonsmaintainpressureagainsttheholewallforcingthebit push the bit todrilllaterallybringingthewellbacktovertical Thepistonswillstayextendeduntilthewellreturnstotheverticalandthevalve s arenolongeractivatedandareretractedbysprings 活塞推击井壁 使钻具回到垂直状态 活塞的位置一直延伸直到井眼垂直没有侧向力为止 HowitWorks工作原理 ValveAssembly阀门总成 PadAssembly垫片总成 PivotJointAssembly枢轴总成lowfrictionjoint低摩擦系数接头maximizespendulumsideforce能产生最大的大钟摆侧向力 ValveAssembly阀门总成lightloadactuation轻载荷激活功能viscousdampingtoreducedsystemoscillation waterhammer effect 粘滞阻尼减少震动 水锤 效果 KickPadAssembly激活垫片总成Fourpistonsproducingvariablesideforcefrompads四个活塞可以产生变化的侧向力Flowholesthroughpadstoeliminatemudentrapment垫片流道孔减少泥浆的滞留Rigsite changeablepadstochangeholesize垫片的大小可现场根据井眼的大小进行调试 PivotJointAssembly枢轴总成 HowitWorks工作原理 Locationofextendingbladesforcorrectiveforce可延伸的勒板 校正力的大小 V Pilot VerticalDrillingSystem FieldLocations油田位置 FoothillsofCanadianRockies 加拿大丘陵地带的岩石Rockpropertieswithhighcompressivestrengthwhere2 5m hrtypical 高岩石压缩强度 平均机械钻速2 5m hFormationdipsof70 地层倾角70 3 30mnaturalbuildrate 自然造斜3 30mExtremelyhighvibrationarea 井下震动极高地区Cleanouttripalwaysrequiredpriortorunningcasing 下套管之前必须通井 FieldTestResult试用结果 Successfullydrilled504m 1 653ft intworunsunderAFEtargettime 在满足AFE时间的前提下 两趟钻完成了504米Maintainedlowinclination保持了较小的井斜Completedentireintervalwithonerollerconebit fieldaverageis3 4 一支牙轮钻头完成整个井段 而该油田平均需要3 4只ROPupto7m hr atthehighendofthefieldaverage 机械钻速7m h 是该油田的平均之最 ToolprovedlargelyinsensitivetoWOB upto20tonsused 最大钻压达到20吨Eliminatedreamingandback reamingduetooutstandingholequality井眼质量光滑 减少了短起下钻时间和倒划眼时间 FieldTestResult试用结果 Configurableontherigsite现场组装Changeholesizesatcasingpoints下完套管后 现场根据井眼大小进行调整 DesignedforHarshDrilling用于恶劣钻井环境Robustwithnoelectronicsmeanslowerriskoffailure皮实耐用 没有电子元器件 工具失效风险小 Matchedtotherig满足钻机负荷GeoForceorPerformancemotordependingonrigcapability根据钻机性能匹配GeoForce或高性能马达 Correctiononthefly随时校正Minimalinterventionrequired需要的校正最少Invisibletodrillingparameters钻井参数不受影响 V Pilot Advantages优点优势 V Pilot Advantages优点优势 BitstabilizationutilizedonV Pilot Extendedgaugelengthforsmootherwellboreprofile 使用V Pilot 长保径钻头井眼光滑Canbeadaptedtoanybitchoice 可以使用任何钻头WOBcanbemaximizedwithoutriskofledging 工具不受最大钻压的限制Reductioninreamingandtrippingtime 减少划眼时间和起下钻时间Enhancedcasingrunning 提高下套管质量 Areaswithstrongnaturaldeviationtendencies强烈自然倾斜地层Highlyinclinedbeds大倾斜层Massivesaltformations块状岩盐地层Hardrock highvibrationareas坚硬岩石 强烈振动地层Hightemperatureenvironments高温环境 WhereisV Pilot TargetedforUse 应用范围 V Pilot9600OperatingParameters作业参数 HoleSize 12 1 4 22 井眼尺寸 12 1 4 22 MaxWOB 270Kips最大钻压 122吨Maxoperatingtorque 13 004ftlbs最大作业扭矩 27 116NmMaxdifferentialPressure 720psi最大压差 4 96MPaFlowrange 600gpm 1200gpm排量 600 1200gpm THANKYOU V Pilot垂直钻井系统 GeoForce Motor SwashPlate yelloww redbearings Onehalfisfixedandonehalfisattachedtotheshaft WhenthepowersectionturnsthedriveshaftthroughtheV Pilottheswashplateoscillatesmovingthepumppistons green up down Thisishowthehydraulicpowerisgeneratedtooperatethetool 旋转挡板 黄色转盘和红色轴承 一半固定 一半与旋转轴承连接 当马达的转动通过传动轴总成和V Pilot的旋转挡板时 带动泵活塞上下运动 绿色 这就是水力泵如何驱动V Pilot HydraulicPump水力泵 Whenthetoolcomesoffverticaltheactivationleavers abovethepump comeincontactwiththelowerendofthependulumandopenavalve TheHPreservoirisdirectedtothepadsatthebottomoftheV Pilot lookssimilartoanAGS 4pistons pad andforceisappliedtothewellboretopushthetoolbacktovertical 当产生井斜时 激活片 水力泵之上 推击打钟摆的低边并且开启其中的一个阀门 水力直接作用于V Pilot的垫片 井壁的反作用力推动钻具回到垂直状态 HydraulicPump水力泵 Toolismeanttooperateinslidingmodebutwillcorrectupto5RPM 工具采用滑动模式进行作业 5rpm校正5 25RPMpadswillremainretractedandwilldrillorreamlikeastraightmotor 5 25rpm时 垫片处于收位状态 如同一条直马达Above25 30RPMcentrifugalforceswillpullthependulumtoonesideinsidethehousing Oneortwoactivationleaverswillthenbeactivatedbythependulumbeingoffcenterandthehydraulicswillextendoneortwosetsofpadpistons 25 30rpm 钻具离心力将产生偏向一边的大钟摆力 V Pilot的一个或两个垫片在大钟摆力的作用下偏离中心 液压将推动另外的一或两个活塞 V Pilot9600StringRotation钻具的旋转 Above75RPMwasspecificallyfortheGenII singlepadsandalotofmass theywouldextendatthesespeedswithouthydraulicassistanceoncentrifugalforcealone TheGenIIIhaslesseffectforthepistonstoextendoncentrifugalforceonlyasthemassoftheindividualpistonsaremuchlower V Pilot第二代的转速可高于75rpm 大质量单个垫片可以高速离心延伸 无需水力协助 V Pilot第三代的活塞质量更小 其高速离心力较小 Thetoolonlyfunctionsinslidingmode Ifyourotarydrillthetoolbecomesan11 motorizeddrillcollar Itwilldrillbutwillnotautocorrectforinclination