闭环钻井技术.ppt

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1、国内外钻井新技术提纲第一节概述第二节成熟钻井技术的新进展第三节国内外正在研究开发的钻井新技术第四节超前钻井的技术实验研究第三节正在研究开发的钻井新技术一、井下闭环钻井二、地质导向钻井技术三、三维可视化钻井技术四、套管钻井技术五、连续管钻井技术六、膨胀管技术一、井下闭环钻井技术井下闭环钻井是依靠传感器随钻测量各种参数（井眼信息、地质参数）、依靠双向通讯传给地面计算机进行解释并发出指令，再传给井下控制机构自动执行的无人操作的自动钻井过程。开环钻井半闭环钻井全闭环钻井闭环钻井的发展阶段闭环钻井系统的组成闭环钻井系统井

2、下系统地面监控系统地面分析模拟系统信号接收/传输系统高性能井下可控工具先进的井下测量工具井眼数据测量采集传输计算机处理指令修正参数传输井下执行机构闭环控制过程上行通讯下行通讯国外先进的旋转闭环系统国外已开发出近10种井下闭环钻井系统，其中比较成熟的有:AutoTrakRCLSBakerHughes公司的AutoTrakRCLS系统PowerDriveSRD斯伦贝谢的PowerDrive旋转导向钻井系统Geo-pilot哈里伯顿的Geo-Pilot旋转导向自动钻井系统AutoTrakRCLS（AutoTrakR

3、otaryClosedLoopDrillingSystem）是目前技术最成熟、应用最广泛的旋转闭环钻井系统。该系统是BakerHughesINTEQ公司与Agip公司在早期的垂直钻井系统（VDS）和直井钻井装置（SDD）基础上研制的旋转闭环系统。1996年在4口井中试验获得成功，1997年注册为AutoTrak，正式推向市场。截止2002年7月，累积钻进超过1.609×106m。AutoTrakRCLS（一）BakerHughes公司的AutoTrakRCLS系统2002年BakerHughesINTEQ公司推

4、出了一体化的第三代AutoTrak系统不旋转外套钻头旋转心轴支撑翼肋该系统目前已开发应用成功的系列有两种：ф168.0mm旋转导向系统(用于ф215.9mm井眼)ф210.0mm旋转导向系统(用于ф311.1mm井眼)不旋转外套钻头旋转心轴支撑翼肋第三代AutoTrak系统，整个钻井和地层评价部件都进行了重新设计，系统部件减少了30%，井下钻具组合进行了优化设计，取消了旋转密封，提高了强度，系统的可靠性大大提高。1、AutoTrak系统的组成井下系统-主要包括定向控制机构、传感器和随钻测量、随钻测井仪器等；地面

5、系统-主要包括计算机、信号发生器和信号接收器等。控制指令双向通讯井下系统地面系统控制机构随钻测量井眼信息偏置导向执行机构Jotun油田位于挪威外海165km，水深127m。目的层位于古新世的Heimdal砂岩，垂深约2050m。BakerHughesInteq与EssoNorgeAS公司达成协议，在JotonB平台使用AutoTrak系统钻Ø311.2mm井段和Ø215.9mm水平段。这是世界上首次使用旋导技术进行油田开发，共钻了14口水平生产井和一口注水井2、AutoTrak系统的现场应用实例挪威Jotun油

6、田Jotun油田B-11井套管程序和井眼轨迹JotumB平台可以开发半径6km范围内的3个油藏，为了能够在油藏中以需要的方向钻水平段，设计了复杂的三维井眼轨迹（见图）。在Jotun钻井项目15口井的施工中Ø311.2mm井段都是一趟钻钻成，平均机械钻速是507m/d，最快机械钻速达954m/d，而该地区Ø311.2mm井段使用传统的定向钻井系统的平均机械钻速只有198m/d；Ø215.9mm水平段最快机械钻速是591m/d，平均机械钻速是329m/d，而该地区Ø215.9mm水平段使用传统的定向钻井系统的平均机

7、械钻速为281m/d。与邻井相比，Jotun钻井项目由于采用了旋转导向系统比计划减少了约100个钻机日。PowerDrive的前身是英国Camco公司1994年研制成功的旋转导向钻井系统（SRD）；1999年5月，Camco公司与美国Schlumberger公司的Anadrill公司合并，将SRD系统注册为PowerDrive；2000年改进为PowerDriveXtra。PowerDriveSRD（二）斯伦贝谢的PowerDrive旋转导向钻井系统1、系统的导向原理PowerDrive旋导系统是典型的调制式全

8、旋转导向钻井系统，它安装在钻头的上方，是在控制机构的控制下，通过支撑翼肋的伸出推靠钻头产生偏置的原理来导向。支撑翼肋控制机构偏置方向钻头支撑翼肋2、系统组成：井下旋转导向工具MWD随钻测量系统地面井下双向信息通讯系统地面计算机监控系统地面计算机监控系统随钻测量系统实时通讯短节旋转导向工具3、PowerDrive小井眼旋转导向系统壳牌英国勘探开发公司和斯伦贝谢公司于2002年4月在北海成