ok3大位移井鉆井技術(shù)

1、2水平位移水平位移 水平位移水平位移/ /垂深垂深2 2垂垂深深造斜點(diǎn)造斜點(diǎn)4 56u挪威北海挪威北海StatfjordStatfjord油田北部，用大位移井技術(shù)取代原計(jì)劃的海底技術(shù)開發(fā)油田北部，用大位移井技術(shù)取代原計(jì)劃的海底技術(shù)開發(fā)方案可使開發(fā)成本至少節(jié)約方案可使開發(fā)成本至少節(jié)約1.21.2億美元。億美元。u在加利福尼亞州南部近海的在加利福尼亞州南部近海的Pt.PedernalesPt.Pedernales油田，油田，19891989年，年，UnocalUnocal公司提出公司提出運(yùn)用大位移井技術(shù)開發(fā)該油田的方案，運(yùn)用大位移井技術(shù)開發(fā)該油田的方案，5 5年間共鉆大位移井年間共鉆大位移井9 9

2、口，與原計(jì)劃建口，與原計(jì)劃建造第二座平臺(tái)相比，新方案的開發(fā)成本節(jié)約造第二座平臺(tái)相比，新方案的開發(fā)成本節(jié)約1 1億美元億美元 。u在英國(guó)在英國(guó)WytchFarmWytchFarm油田，運(yùn)用大位移井技術(shù)（已鉆油田，運(yùn)用大位移井技術(shù)（已鉆1414口）代替原計(jì)劃的人工口）代替原計(jì)劃的人工島開發(fā)方案，開發(fā)成本可節(jié)約島開發(fā)方案，開發(fā)成本可節(jié)約1.51.5億美元，且提前億美元，且提前3 3年生產(chǎn)。年生產(chǎn)。7 大位移井記錄大位移井記錄真垂深，ft水平位移，ft8作業(yè)者作業(yè)者井名井名地點(diǎn)地點(diǎn)總垂深（米）總垂深（米）位移（米）位移（米） 測(cè)深（米）測(cè)深（米）BP阿莫科 阿莫科 99.7M-16SPZ 123天天英

3、國(guó)英國(guó)Wytch Farm油田油田1636.81636.810728.010728.011277.911277.9道達(dá)爾 道達(dá)爾 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英國(guó)英國(guó)Wytch Farm油田油田1605.11605.110113.610113.610657.910657.9Lone StarBertha Rogers 1美國(guó)俄克拉何馬油田美國(guó)俄克拉何馬油田9583.29583.20.30.39583.29583.2BP M-14英國(guó)英國(guó)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中國(guó)西江油田中國(guó)西江油田2984.92984.98062.08062.09235.79235.7Hunt能源公司能源公司Cerf Ranch 1-9美國(guó)美國(guó)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大位移井世界記錄變化情況大位移井世界記錄變化情況垂深最大的海上大位移井垂深最大的海上大位移井應(yīng)用M-I公司的Novaplus合成鉆井液，殼牌公司在墨西哥灣的Mars平臺(tái)鉆成一口大位移井，該井水深898m，測(cè)量深度8407m，真垂直深度達(dá)到6039m，水平移位4331m。 9101112131415國(guó)際最大H/TVD5國(guó)際最大水平位移:11km國(guó)內(nèi)陸上最大水平位移:3168m國(guó)內(nèi)海上最大位移:8086m1617井 號(hào)測(cè)深 m垂深 m水平位移m位移/垂深完成時(shí)間大港油

6、田張171井3934299922790.761991年大港油田趙東F1井4420332926150.791996年大港油田紅91井2218115016681.461997年大港油田港深69x1井5464431831180.722000年勝利油田埕北21-平1井4837263431671.22000年北堡西3X1井4189245230491.242002年 18 19井深井深m m設(shè)計(jì)預(yù)測(cè)扭矩設(shè)計(jì)預(yù)測(cè)扭矩kNkNm m實(shí)鉆計(jì)算扭矩實(shí)鉆計(jì)算扭矩kNkNm m實(shí)鉆監(jiān)測(cè)扭矩實(shí)鉆監(jiān)測(cè)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滾輪扶正器雙弓扶正器北堡西北堡西3X13X1完井管柱完井管柱防磨減扭接頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)防磨減扭接頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)防磨減扭接頭防磨減扭接頭自己研制的下套管減摩阻工具防磨減扭接頭，下井一次成功，自己研制的下套管減摩阻工具防磨減扭接頭，下井一次成功，滿足工況要求滿足工況要求滾輪扶正器滾輪扶正器垂深垂深2400米米滾輪扶正器滾輪扶正器雙弓扶正器雙弓扶正器位移位移3096米米21水平位移水平位移4000m 水平位移水平位移 10000m剖面設(shè)剖面設(shè)計(jì)軟件計(jì)軟件摩阻摩

8、阻/扭矩扭矩計(jì)算軟件計(jì)算軟件水力參數(shù)水力參數(shù)計(jì)算軟件計(jì)算軟件固井計(jì)固井計(jì)算軟件算軟件導(dǎo)向?qū)蝰R達(dá)馬達(dá)MWDLWD可控變可控變徑穩(wěn)定徑穩(wěn)定器器漂浮下漂浮下套管工套管工具具非旋轉(zhuǎn)非旋轉(zhuǎn)鉆桿保鉆桿保護(hù)器護(hù)器水力加水力加壓器壓器2225262728293031323334 （1 1）流量）流量 用井眼凈化模型來(lái)計(jì)算井眼清潔所需的最底流量和最佳流變性，用井眼凈化模型來(lái)計(jì)算井眼清潔所需的最底流量和最佳流變性，SPE 27486SPE 27486（2 2）流變性）流變性（3 3）鉆桿旋轉(zhuǎn)）鉆桿旋轉(zhuǎn)（4 4）起鉆前充分循環(huán)）起鉆前充分循環(huán)（5 5）井眼凈化監(jiān)測(cè)）井眼凈化監(jiān)測(cè) 使用鉆壓鉆頭扭矩測(cè)量短節(jié)使用鉆壓鉆

9、頭扭矩測(cè)量短節(jié)（6 6）固相控制）固相控制 雙層線性運(yùn)動(dòng)振動(dòng)篩、清潔器和離心機(jī)雙層線性運(yùn)動(dòng)振動(dòng)篩、清潔器和離心機(jī) 40414243444546 A/D轉(zhuǎn)換板 溫度校正換算,標(biāo)定 鉆壓校正加速度X,Y,Z鉆壓,鉆頭扭矩環(huán)空壓力井眼壓力 溫 度磁力儀X、Y1000赫茲 16位 為研究用的儀表面板儲(chǔ)存器1000赫茲 16位1000赫茲 16位0.2赫茲0.2赫茲0.2赫茲格式變換數(shù)字低頻濾波付立葉變換處理集成平均值計(jì)算轉(zhuǎn)換診斷處理 記錄速度200,100,40赫鉆壓扭矩彎矩轉(zhuǎn)速環(huán)定壓力井眼壓力加速度靜態(tài)矩（平方根、立方根）溫度1 跳鉆2 粘/滑3 渦動(dòng)、反轉(zhuǎn)4 扭振5 軸向加速度6 橫向加速度7 彎

10、矩8 鉆頭切削效率 傳輸?shù)降孛?.2赫茲診斷標(biāo)志 靜態(tài)的 數(shù)據(jù)檢測(cè) 數(shù)字信號(hào)處理 4849CDNCDN補(bǔ)償中子密度補(bǔ)償中子密度CDRCDR補(bǔ)償雙電阻率補(bǔ)償雙電阻率505152535455 5758 60616264測(cè)量的數(shù)據(jù)傳向地面測(cè)出相對(duì)于目標(biāo)位置的井眼方位從地面下行傳送控制命令導(dǎo)向裝置接受控制命令進(jìn)行調(diào)整6566旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)非旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向穩(wěn)定滑套旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸水力控制閥導(dǎo)向塊控制電路和井斜傳感器 6768非旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向穩(wěn)定滑套近鉆頭啟動(dòng)器模塊交流發(fā)電機(jī)脈沖啟動(dòng)器油泵交流發(fā)電機(jī)井下聯(lián)接記憶模塊振動(dòng)模塊電池組轉(zhuǎn)向控制組子交流發(fā)電機(jī)子脈沖啟動(dòng)器穩(wěn)定器多相流阻止器短N(yùn)MCSDP可選 三級(jí)接頭可選 井下計(jì)量

11、計(jì)巖性密度測(cè)量模塊中子孔隙度測(cè)量模塊6970 717273747576Pad 開Pad 關(guān)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 鉆至井深鉆至井深2900m2900m遇開始易塌地層和穿越斷層。鉆至遇開始易塌地層和穿越斷層。鉆至7400m7400m井塌下鉆遇阻，井塌下鉆遇阻，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“管鞋側(cè)鉆。新井改變軌跡，減少管鞋側(cè)鉆。新井改變軌跡，減少穿越斷層段成功。穿越斷層段成功。 9 5/8套管下至88

15、19m。 12 1/4井裸眼段長(zhǎng)5000m。 103 南海東部石油公司的南海東部石油公司的位置位置 已開發(fā)的油田共有四已開發(fā)的油田共有四個(gè)：流花；陸豐；惠個(gè)：流花；陸豐；惠州；西江。州；西江。104105三個(gè)區(qū)塊：三個(gè)區(qū)塊：XJ24-3 XJ24-3 ，XJ30-2 XJ30-2 ，XJ24-1 XJ24-1 。前兩個(gè)是主力區(qū)塊。兩個(gè)鉆采平臺(tái)，每個(gè)平臺(tái)可。前兩個(gè)是主力區(qū)塊。兩個(gè)鉆采平臺(tái)，每個(gè)平臺(tái)可鉆井分別為鉆井分別為3030口和口和2828口井口井 。生產(chǎn)出來(lái)的油，通過(guò)輸油管線，送到。生產(chǎn)出來(lái)的油，通過(guò)輸油管線，送到“南海開拓號(hào)南海開拓號(hào)”油輪上。油輪上。106uXJ24-3-A14區(qū)塊是美國(guó)

16、PHILIPS公司的風(fēng)險(xiǎn)勘探區(qū)，1986年1月8日鉆完第一口探井XJ24-1X，發(fā)現(xiàn)了11個(gè)油層。 uXJ24-1區(qū)塊的情況：位于XJ24-3區(qū)塊的鉆采平臺(tái)東南（116）約8公里處。油藏圈閉面積不到2平方公里，是一個(gè)小油田，或稱為XJ24-3油田的衛(wèi)星油田。該海域水深100米左右。107 108109 110111112113114115116117118u特別在彎曲井段，鉆柱以很大的特別在彎曲井段，鉆柱以很大的正壓力作用于套管壁，在旋轉(zhuǎn)時(shí)正壓力作用于套管壁，在旋轉(zhuǎn)時(shí)引起套管磨損。引起套管磨損。u采用了采用了“非旋轉(zhuǎn)鉆桿保護(hù)器非旋轉(zhuǎn)鉆桿保護(hù)器”（NRDPP NRDPP Non-Rotating

17、 Drill Non-Rotating Drill Pipe ProtectorPipe Protector）。在套管保護(hù)）。在套管保護(hù)段，每根鉆桿單根加一個(gè)。這樣段，每根鉆桿單根加一個(gè)。這樣在在NRDPPNRDPP與套管之間是不旋轉(zhuǎn)的，與套管之間是不旋轉(zhuǎn)的，代之以代之以NRDPPNRDPP與鉆桿之間的旋轉(zhuǎn)。與鉆桿之間的旋轉(zhuǎn)。 未使用未使用NRDPPNRDPP時(shí)，泥漿出口撈出大量鐵屑，而且逐日增加。（三天，時(shí)，泥漿出口撈出大量鐵屑，而且逐日增加。（三天，150150克，克，270270克，克，750750克）據(jù)說(shuō)最多一天可撈出克）據(jù)說(shuō)最多一天可撈出3.73.7公斤。使用公斤。使用NRDPPNR

18、DPP之后，之后，鐵屑大量減少。（三天，鐵屑大量減少。（三天，260260克，克，8585克，克，6565克）。而且，鉆柱的摩扭大大克）。而且，鉆柱的摩扭大大減小。在可比的情況下，使用前摩扭為減小。在可比的情況下，使用前摩扭為2200022000英尺磅，使用后為英尺磅，使用后為12000120001700017000英尺磅。英尺磅。119120 121122123 124u隨鉆測(cè)斜，是準(zhǔn)確控制井眼軌跡的前提條件。大位移井更不能用隨鉆測(cè)斜，是準(zhǔn)確控制井眼軌跡的前提條件。大位移井更不能用電纜測(cè)量。在大位移井中，電纜測(cè)量。在大位移井中，MWDMWD已經(jīng)成為常規(guī)方法已經(jīng)成為常規(guī)方法 。u隨鉆測(cè)井，是準(zhǔn)確控制井眼進(jìn)入預(yù)定的目標(biāo)層的前提條件。在大隨鉆測(cè)井，是準(zhǔn)確控制井眼進(jìn)入預(yù)定的目標(biāo)層的前提條件。在大位移井中，位移井中，LWD(FEWD)LWD(FEWD)也應(yīng)該成為常規(guī)方法也應(yīng)該成為常規(guī)方法 。u由于井很深，不宜采用起鉆更換鉆具組合。還要有能在井下及時(shí)由于井很深，不宜采用起鉆更換鉆具組合。還要有能在井下及時(shí)變更組合性能的手段。初期用遙控可變徑扶正器。變更組合性能的手段。初期用遙控可變徑扶正器。u必須使用導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)必須使用導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)( (最好是旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)最好是旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)) )。一套鉆具組合下。一套鉆具組合下去，可完成增斜、穩(wěn)斜、降斜、扭方位等各種軌跡控制要求。去，可