钻井完井新技术及应用实例介绍2ppt课件

1、1（一） 欠平衡钻井配套技术（二） 气体钻井完井配套技术（三） 小井眼钻井完井配套技术（四） 水平井、分支井钻井技术（五） 大位移钻井完井配套技术（六） 保护油层钻井完井配套技术（五）（五） 大位移钻井完井配套技术大位移钻井完井配套技术2大位移钻井的功能v 海油陆采，单平台多井采油v 地形限制如山地高陡）水平位移H）/垂深TVD）2称为大位移井（五大位移钻井完井配套技术（五大位移钻井完井配套技术功 能3大位移井的定义v 大位移井v 测深/垂深2的井v 水平位移/垂深3的井Designer Well）4Designer Well5CNPC最大水平位移:大港庄海8Es-H5井，斜深5536米，位移

2、4841.61米大港油田钻成各类位移井60余口大于1500m13口,大于2000m5口国际最大国际最大H/TVD5H/TVD5国际最大水平位国际最大水平位移移:11km:11km 水垂比最大的大位移水平井：大港油田庄海8NM-H3井，斜深5388米，最大水平位移4196.35m，水垂比3.92国内海上最大位移:8086m状 况（五大位移钻井完井配套技术（五大位移钻井完井配套技术6大位移井的应用范围v 应用范围：v 用大位移井开发海上油田，大量节省费用；v 海边开采近海油藏；v 不同类型的油气藏钻大位移井提高经济效益；v 地面存在大范围障碍的区域。7大位移井的应用范围v 世界上水平位移最长的井M

3、11,水平位移11114，垂深1585.2m，测深10658mv Kop:232m8大位移井的应用v 几个油田两种开发方案对比9大位移井在国内外的应用v 数据截至到2019年v 最大水平位移超过10kmv 主要分布于英国的Wytch farm油田和挪威的北海油田10大位移井在国内油田的应用11（一） 欠平衡钻井配套技术（二） 气体钻井完井配套技术（三） 小井眼钻井完井配套技术（四） 水平井、分支井钻井技术（五） 大位移钻井完井配套技术（六） 保护油层钻井完井配套技术（六）（六） 保护油层钻井完井配套技术保护油层钻井完井配套技术12（六保护油层钻井完井配套技术（六保护油层钻井完井配套技术保护油气

4、层配套技术储层评价技术压力预测技术欠平衡钻井技术钻井液评价与优选技术屏闭暂堵技术低密度水泥浆固井技术 系 列1314导向钻井技术1516动力段动力段地面可调弯外壳地面可调弯外壳轴承段和扶正器轴承段和扶正器17v 地质导向：使用井下动力钻具近钻头测量地质和工程参数并随钻传输到地面进行处理、解释，指导井下工具姿态，满足地质要求的钻井方式。v 旋转导向：缺少近钻头的地质参数测量，并使用闭环自控执行工具偏心变径稳定器的钻井方式。v 几何导向：只有工程参数，保证轨迹控制的钻井方式。 概 念概概 念念18CGDS-1型地质导向钻井系统型地质导向钻井系统无无线线传传输输正脉冲发生器驱动控制器电池筒定向仪工程

5、参数）总线控制器短传接收短节钻柱稳定器旁通阀螺杆马达万向轴总成测传短节 ，R）地面可调弯壳体近钻头稳定器传动轴总成钻头121213（5/6）CAIMSCAIMSCGDSCGDS -MD-MDCGDS-MSCGDS-MSCFDS型应用软件包CGMWDCGMWD型型无线随钻测斜仪CAIMSCAIMS型型测传螺杆马达正脉冲传输181920v 只有斯伦贝谢Power-v，哈里伯顿、贝克-休斯拥有，不卖设备询价为2000万美元以上）。v 服务费昂贵2019年）：v LWD服务$30万/月，VDS $3.5万/天。v 旋转导向：$5万/天，先交100万美元定金v 世界在1550余口井使用主要是海洋累计进尺

6、超过300万米。211、正脉冲MWD仪工程参数）2、近钻头存储式随钻测井短节、R、）3、简易LWD仪工程参数、R、地面）4、CGDS-1地质导向系统近钻头采集、电磁波泥浆脉冲传输地面）可形成独立的技术产品发展过程可形成独立的技术产品发展过程Precise Well Placement With Rotary Steerable Systems and Logging-While-Drilling Measurements （Geosteering tool）23242526272829 “十一五国家重大技术装备“石油天然气勘探、钻采和三次采油成套设备研制研制成果：CGDS-1地质导向钻井系统项

7、目来源： 地质导向钻井系统是国际钻井界公认的21世纪钻井高新技术，研发难度很大，目前只有国外少数石油专业技术服务公司拥有此项技术，且只提供高价技术服务，而不出售产品。 针对这种情况，专题研制目标为研制出一套带近钻头传感器电阻器、自然伽马、井斜的地质导向钻井系统CGDS-1型China Geosteering Drilling System-1），形成地质导向钻井配套新技术，适用于生产，总体上达到国外90年代技术水平，并具有我国独立的知识产权。3031 “CGDS-I近钻头地质导向钻井系统” 它的研制成功对推动我国油气钻探技术的进步具有重大意义。在研发过程中开发了多项创新成果：近钻头电阻率测量技

8、术、CAIMS测传马达、井下无线短传技术、CGMWD新型正脉冲无线随钻测量系统、CFDS地面信息处理与决策系统。该专题技术难度大，创新性强，已取得5项发明专利，并申请多项专利和专有技术。CGDS-I钻井系统的研制成功，在满足国内市场需求，解决生产急需的同时，可用于国际工程竞标服务，增加我国企业在国际市场的竞争能力，并对国外高价产品和高价工程服务实行限价，是我国油气钻井技术的重大突破，具有广阔的应用前景。3233343536362021-12-1937383940AutoTrak闭环轨迹控制工具闭环轨迹控制工具4142434445波纹管套管补贴裸眼短距离波纹管堵漏裸眼长距离膨胀套管堵溶洞等恶性漏

9、失100m、灰岩可多次使用 井身结构简化为 表层+油套 加快钻井速度 节约成本46入井波纹管总成波纹管堵漏技术的现场试验8 1/2井眼堵漏波纹管47切削量：切削量：230m3230m3切削量：切削量：70m370m3泥浆泥浆/ /水泥量：水泥量：445m3445m3泥浆泥浆/ /水泥量：水泥量：150m3150m3使用的钻机大使用的钻机大使用的钻机小使用的钻机小133/8 133/8 ?95/8 95/8 ?7 7 ?5 5 ?7 7 ?40004000米井深，预计节约钻井费用在米井深，预计节约钻井费用在50%50%以上。以上。48正在开发正在开发J-55J-55钢级的钢级的9 5/89 5/

10、8?和和7 7 ?膨胀套管膨胀套管4950套管钻井技术是近年发展起来的为节约成本的一项新技术，其特点为用套管代替钻杆直接钻进，达到目的层直接固井 51 TescoTesco 钻头的更换钻头的更换是利用钢丝绳是利用钢丝绳投捞，在套管投捞，在套管内实现钻头升内实现钻头升降，即实现不降，即实现不起出钻具套起出钻具套管更换钻头管更换钻头和下部钻进工和下部钻进工具。具。 套管钻井工艺已用于套管钻井工艺已用于美国和加拿大美国和加拿大2020多口井部多口井部分井段的钻井作业。分井段的钻井作业。 实验表明，套管钻井实验表明，套管钻井可以节省投资可以节省投资10%-15%10%-15%，钻速较快的陆地井可降低钻

11、速较快的陆地井可降低成本成本30%30%。为配合套管钻井，为配合套管钻井，TescoTesco公司开发了专门公司开发了专门的套管钻井钻机的套管钻井钻机52Weatherford 技术核心是套管钻鞋Casing DrillShoe ）和套管驱动头，可在常规钻机上实现套管钻井。 从2019年至今， Weatherford在 勘探院机械所已经完成套管驱动头、套管扶正器、钻头丢手的研制。世界各地特别是海上已经完成了400多口井的施工作业，据统计可节约钻井成本30-50%。 渤海渤海LD9-3-1 17 1/2 LD9-3-1 17 1/2 ? +13 3/8 +13 3/8 ?53 美国于2019年投

12、资千万美元推出地面增压的双管钻井系统，提高钻速2-3倍，因设备复杂，造价高而未能推广。本项目改地面增压为井下增压。主要技术指标如下：地面排量：25-30l/s地面泵压：20MPa增压器出口压力：100-150MPa.54石油勘探开发研究院按井下1:1尺寸研制出的样机（增压比：1:13，外径:178mm，内井:150mm,长度:.5m）我国研制此项技术基本与国外同步， 勘探院研制的样机室内试验增压比已达到1：13.4。钻井新技术钻井新技术-井下增压钻井技术井下增压钻井技术进口压力：10MPa出口压力：130MPa55 MPD是由欠平衡钻井 (UBD)和动力钻井技术综合而发展起来的一项新技术，它利

13、用封闭的钻井液循环系统，通过液力井的模拟程序来反馈 数据，预测环空压力剖面，从而使自动控制压力系统自动调节节流阀，产生微小调节量来精确控 制整个井眼的环空压力剖面。56目前钻井过程中存在的问题 通常的钻井方法是满足井壁的稳定条件要求增加或减少钻井液的重力。增加静压力需要增加钻井液所含化学成分和加重材料，这是一个浪费时间和增加成本的过程。当停钻井液循环时，该井就会存在打破平衡的状态。控制井底压力57 控制BHP的方法是控制摩擦压力。较高的钻井液循环速度会产生较高的环空摩擦压力；会在井底产生较高的压力；钻井泵转速的变化会引起BHP的迅速变化。钻井液循环停止时，压力控制便会失效。控制井底压力58 控

14、压钻井是通过井底随钻测压设备、自动节流管汇、回压补偿循环系统等手段减少井底压力波动，保持井底压力更平稳，能有效解决又漏又喷的问题。流量精度可达到0.05方，压力控制精度可达到0.3-0.5MPa。控压钻井MPD）59压力井深地层孔隙压力地层破裂压力PCH回压DAPC静态压力梯度DAPC循环压力梯度传统工艺静态压力梯度PAF环空摩阻传统工艺循环压力梯度控压钻井MPD）60 它不同于常规的开式压力控制系统，而是依赖于封闭的循环系统，通过调节井眼的环空压力来补偿钻井液循环而产生的附加摩擦压力。MPD技术的一个重要特点就是使用了一套封闭的系统；适当的环空压力剖面阻止了钻井液流人地层造成对地层的伤害；采

15、用可以减少具有狭窄井眼环境限制的、与钻井有关的风险和投资。技术特点61控压钻井MPD系统组成62控压钻井技术在塔里木油田应用63646566676869707172现代钻井工程用于全断面隧道钻掘 常规隧道工程用“打眼放炮即钻爆法的破岩方法来施工。术。73现代钻井工程用于全断面隧道钻掘 近代隧道工程用近代掘进机(盾构)和钻井工程的方法来施工。英吉利海峡铁路隧道、日本东京湾海底隧道、瑞士Gotthard 铁路隧道、南非Lesotho 引水隧道等使用该技术。77钻井工程用于管道穿越工程78钻井工程用于管道穿越工程79 被誉为“伸入地壳的望远镜”，说明钻井工程是迄今唯一能获得地下深处真实信息的地学研究方法，也是人类认识与解决地学、资源、灾祸、气候、环境等重大科学问题的重要手段。大陆科学钻探工程(CCSD)80 中国“九五国家重大科学工程项目，项目总投资1.76亿元，其中国家安排投资1.3亿元。 中国大陆科学钻探工程是继前苏联和德国之后第三个超过5000米的科学深钻，也是全世界穿过造山带最深部位的科学深钻，该工程建成了亚洲第一个深部地质作用长期观测实验基地，也是亚洲第一个大陆科学钻探和地球物理遥测数据