ok3大位移井钻井技术

1、2水平位移水平位移 水平位移水平位移/ /垂深垂深2 2垂垂深深造斜点造斜点4 56u挪威北海挪威北海StatfjordStatfjord油田北部，用大位移井技术取代原计划的海底技术开发油田北部，用大位移井技术取代原计划的海底技术开发方案可使开发成本至少节约方案可使开发成本至少节约1.21.2亿美元。亿美元。u在加利福尼亚州南部近海的在加利福尼亚州南部近海的Pt.PedernalesPt.Pedernales油田，油田，19891989年，年，UnocalUnocal公司提出公司提出运用大位移井技术开发该油田的方案，运用大位移井技术开发该油田的方案，5 5年间共钻大位移井年间共钻大位移井9 9

2、口，与原计划建口，与原计划建造第二座平台相比，新方案的开发成本节约造第二座平台相比，新方案的开发成本节约1 1亿美元亿美元 。u在英国在英国WytchFarmWytchFarm油田，运用大位移井技术（已钻油田，运用大位移井技术（已钻1414口）代替原计划的人工口）代替原计划的人工岛开发方案，开发成本可节约岛开发方案，开发成本可节约1.51.5亿美元，且提前亿美元，且提前3 3年生产。年生产。7 大位移井记录大位移井记录真垂深，ft水平位移，ft8作业者作业者井名井名地点地点总垂深（米）总垂深（米）位移（米）位移（米） 测深（米）测深（米）BP阿莫科 阿莫科 99.7M-16SPZ 123天天英

3、国英国Wytch Farm油田油田1636.81636.810728.010728.011277.911277.9道达尔 道达尔 99.4CN-1 128天天阿根廷阿根廷Ara油田油田1656.31656.310585.110585.111184.011184.0BPM-11Y英国英国Wytch Farm油田油田1605.11605.110113.610113.610657.910657.9Lone StarBertha Rogers 1美国俄克拉何马油田美国俄克拉何马油田9583.29583.20.30.39583.29583.2BP M-14英国英国Wytch Farm油田油田1794.7

4、1794.78937.38937.39556.79556.7Norsk Hydro30/6-C-26A挪威北海挪威北海Oseberg油田油田2770.02770.07852.97852.99326.99326.9菲利普斯菲利普斯24-3A-14中国西江油田中国西江油田2984.92984.98062.08062.09235.79235.7Hunt能源公司能源公司Cerf Ranch 1-9美国美国Pecos co.,TX油田油田9043.49043.40.30.39043.49043.4BPMFF-19C北海北海Denmark油田油田2156.22156.27644.77644.79031.5

5、9031.5MareskMFF-19C北海北海Dan油田油田2133.62133.67091.27091.29031.59031.5大位移井世界记录变化情况大位移井世界记录变化情况垂深最大的海上大位移井垂深最大的海上大位移井应用M-I公司的Novaplus合成钻井液，壳牌公司在墨西哥湾的Mars平台钻成一口大位移井，该井水深898m，测量深度8407m，真垂直深度达到6039m，水平移位4331m。 9101112131415国际最大H/TVD5国际最大水平位移:11km国内陆上最大水平位移:3168m国内海上最大位移:8086m1617井 号测深 m垂深 m水平位移m位移/垂深完成时间大港油

6、田张171井3934299922790.761991年大港油田赵东F1井4420332926150.791996年大港油田红91井2218115016681.461997年大港油田港深69x1井5464431831180.722000年胜利油田埕北21-平1井4837263431671.22000年北堡西3X1井4189245230491.242002年 18 19井深井深m m设计预测扭矩设计预测扭矩kNkNm m实钻计算扭矩实钻计算扭矩kNkNm m实钻监测扭矩实钻监测扭矩kNkNm m2326232623.523.523.723.724242760276028.628.627.127.1

7、28283053305332.432.433.333.334344189418938.538.540.840.8383820垂深2400位移3096滚轮扶正器双弓扶正器北堡西北堡西3X13X1完井管柱完井管柱防磨减扭接头的结构设计防磨减扭接头的结构设计防磨减扭接头防磨减扭接头自己研制的下套管减摩阻工具防磨减扭接头，下井一次成功，自己研制的下套管减摩阻工具防磨减扭接头，下井一次成功，满足工况要求满足工况要求滚轮扶正器滚轮扶正器垂深垂深2400米米滚轮扶正器滚轮扶正器双弓扶正器双弓扶正器位移位移3096米米21水平位移水平位移4000m 水平位移水平位移 10000m剖面设剖面设计软件计软件摩阻摩

8、阻/扭矩扭矩计算软件计算软件水力参数水力参数计算软件计算软件固井计固井计算软件算软件导向导向马达马达MWDLWD可控变可控变径稳定径稳定器器漂浮下漂浮下套管工套管工具具非旋转非旋转钻杆保钻杆保护器护器水力加水力加压器压器2225262728293031323334 （1 1）流量）流量 用井眼净化模型来计算井眼清洁所需的最底流量和最佳流变性，用井眼净化模型来计算井眼清洁所需的最底流量和最佳流变性，SPE 27486SPE 27486（2 2）流变性）流变性（3 3）钻杆旋转）钻杆旋转（4 4）起钻前充分循环）起钻前充分循环（5 5）井眼净化监测）井眼净化监测 使用钻压钻头扭矩测量短节使用钻压钻

9、头扭矩测量短节（6 6）固相控制）固相控制 双层线性运动振动筛、清洁器和离心机双层线性运动振动筛、清洁器和离心机 40414243444546 A/D转换板 温度校正换算,标定 钻压校正加速度X,Y,Z钻压,钻头扭矩环空压力井眼压力 温 度磁力仪X、Y1000赫兹 16位 为研究用的仪表面板储存器1000赫兹 16位1000赫兹 16位0.2赫兹0.2赫兹0.2赫兹格式变换数字低频滤波付立叶变换处理集成平均值计算转换诊断处理 记录速度200,100,40赫钻压扭矩弯矩转速环定压力井眼压力加速度静态矩（平方根、立方根）温度1 跳钻2 粘/滑3 涡动、反转4 扭振5 轴向加速度6 横向加速度7 弯

10、矩8 钻头切削效率 传输到地面0.2赫兹诊断标志 静态的 数据检测 数字信号处理 4849CDNCDN补偿中子密度补偿中子密度CDRCDR补偿双电阻率补偿双电阻率505152535455 5758 60616264测量的数据传向地面测出相对于目标位置的井眼方位从地面下行传送控制命令导向装置接受控制命令进行调整6566旋转驱动旋转驱动非旋转导向稳定滑套旋转驱动轴水力控制阀导向块控制电路和井斜传感器 6768非旋转导向稳定滑套近钻头启动器模块交流发电机脉冲启动器油泵交流发电机井下联接记忆模块振动模块电池组转向控制组子交流发电机子脉冲启动器稳定器多相流阻止器短NMCSDP可选 三级接头可选 井下计量

11、计岩性密度测量模块中子孔隙度测量模块6970 717273747576Pad 开Pad 关777879Control ShaftDisk Valve80uPowerDrive 1100uPowerDrive 900uPowerDrive 825uPowerDrive 675uPowerDrive 47581Schlumberger Rotary Steerable Experience-100,000200,000300,000400,000500,000600,000700,000800,000900,0001,000,000Q3Q4Q1Q2Q3Q4Q1Q2Q3Q4Q1Q2Q3Q4Q1Q2Q

12、3Q4Q1Q2Q3Q4Q1Q2Q3Q4Q1Q219961997199819992000200120022003050100150200250300350400Footage Drilled per QuarterAverage MTBF82July 2002PowerDrive1100 & PowerDrive 475 services commercialized 2001 World Record #1PowerDrive675 drills17,283ft of 8.5” holein 1 run 2000PowerDrive becomes fastest expanding and

13、most successful rotary steerable service in the world2001 World Record #2PowerDrive900 drills 13.789ft of 12.25” holein 1 run1999PowerDrive participates in drilling worlds longest ERD well at Wytch FarmNov 2001PowerDrive drills more than 1.3m ft in 12 months2002 Worlds First 6” RSS RunPowerDrive475

14、drills 4712ft of 6 1/8” hole in 1 run199920002001200283World Record 12-1/4” Run 13,799ft85 87888990 93 95 M11M11井，井，12 1/412 1/4井段井段 钻至井深钻至井深2900m2900m遇开始易塌地层和穿越断层。钻至遇开始易塌地层和穿越断层。钻至7400m7400m井塌下钻遇阻，井塌下钻遇阻，找不到老眼，被迫填井。在以找不到老眼，被迫填井。在以13 3/813 3/8“管鞋侧钻。新井改变轨迹，减少管鞋侧钻。新井改变轨迹，减少穿越断层段成功。穿越断层段成功。 9 5/8套管下至88

15、19m。 12 1/4井裸眼段长5000m。 103 南海东部石油公司的南海东部石油公司的位置位置 已开发的油田共有四已开发的油田共有四个：流花；陆丰；惠个：流花；陆丰；惠州；西江。州；西江。104105三个区块：三个区块：XJ24-3 XJ24-3 ，XJ30-2 XJ30-2 ，XJ24-1 XJ24-1 。前两个是主力区块。两个钻采平台，每个平台可。前两个是主力区块。两个钻采平台，每个平台可钻井分别为钻井分别为3030口和口和2828口井口井 。生产出来的油，通过输油管线，送到。生产出来的油，通过输油管线，送到“南海开拓号南海开拓号”油轮上。油轮上。106uXJ24-3-A14区块是美国

16、PHILIPS公司的风险勘探区，1986年1月8日钻完第一口探井XJ24-1X，发现了11个油层。 uXJ24-1区块的情况：位于XJ24-3区块的钻采平台东南（116）约8公里处。油藏圈闭面积不到2平方公里，是一个小油田，或称为XJ24-3油田的卫星油田。该海域水深100米左右。107 108109 110111112113114115116117118u特别在弯曲井段，钻柱以很大的特别在弯曲井段，钻柱以很大的正压力作用于套管壁，在旋转时正压力作用于套管壁，在旋转时引起套管磨损。引起套管磨损。u采用了采用了“非旋转钻杆保护器非旋转钻杆保护器”（NRDPP NRDPP Non-Rotating

17、 Drill Non-Rotating Drill Pipe ProtectorPipe Protector）。在套管保护）。在套管保护段，每根钻杆单根加一个。这样段，每根钻杆单根加一个。这样在在NRDPPNRDPP与套管之间是不旋转的，与套管之间是不旋转的，代之以代之以NRDPPNRDPP与钻杆之间的旋转。与钻杆之间的旋转。 未使用未使用NRDPPNRDPP时，泥浆出口捞出大量铁屑，而且逐日增加。（三天，时，泥浆出口捞出大量铁屑，而且逐日增加。（三天，150150克，克，270270克，克，750750克）据说最多一天可捞出克）据说最多一天可捞出3.73.7公斤。使用公斤。使用NRDPPNR

18、DPP之后，之后，铁屑大量减少。（三天，铁屑大量减少。（三天，260260克，克，8585克，克，6565克）。而且，钻柱的摩扭大大克）。而且，钻柱的摩扭大大减小。在可比的情况下，使用前摩扭为减小。在可比的情况下，使用前摩扭为2200022000英尺磅，使用后为英尺磅，使用后为12000120001700017000英尺磅。英尺磅。119120 121122123 124u随钻测斜，是准确控制井眼轨迹的前提条件。大位移井更不能用随钻测斜，是准确控制井眼轨迹的前提条件。大位移井更不能用电缆测量。在大位移井中，电缆测量。在大位移井中，MWDMWD已经成为常规方法已经成为常规方法 。u随钻测井，是准确控制井眼进入预定的目标层的前提条件。在大随钻测井，是准确控制井眼进入预定的目标层的前提条件。在大位移井中，位移井中，LWD(FEWD)LWD(FEWD)也应该成为常规方法也应该成为常规方法 。u由于井很深，不宜采用起钻更换钻具组合。还要有能在井下及时由于井很深，不宜采用起钻更换钻具组合。还要有能在井下及时变更组合性能的手段。初期用遥控可变径扶正器。变更组合性能的手段。初期用遥控可变径扶正器。u必须使用导向钻井系统必须使用导向钻井系统( (最好是旋转导向系统最好是旋转导向系统) )。一套钻具组合下。一套钻具组合下去，可完成增斜、稳斜、降斜、扭方位等各种轨迹控制要求。去，可