垂直钻井技术演示ppt课件

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,VertiTrakreachedtheobjectivein28fewerdaysthanaconventionalapproachdeliveringsignificantsavingsinsubsequentholeoperationsduetothesmooth,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,0.0incl.1750mMD,KOP1600mMD,5.2inclination,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:DLS0.9/30m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,16Section,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“VERTITRAKOPTIMIZED,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,