垂直钻井系统

PowerV 实例2: 阿联酋
PowerV 井段
马达+ MWD 井段
PowerV 实例3: 南美洲
Drilled Well 9,000 9,142 MD – 9,140 TVD 1.5o drift - 40’ departure
常规钻具组合在 9,000ft 开始自然造
斜
10,500 Trip for PowerV 10,518 MD – 10,515 TVD 4.0o drift - 91’ departure Drilling Vertical 11,527 MD – 11,523 TVD .1o drift - 102’ departure Max Drift with PowerV 12,804 MD – 12,800 TVD .2o drift - 102’ departure 13,500
%
100 100 100 100 60 60 60 60 60
SURVEY DEPTH
INCL.
AZ
ROP m/hr
1784 180 180 180 180 40 40 40 40 1901 180 40 40 40 2102 180 180 180 40 40 40 40 40 40 40 40 2332 180 40 2363 180 180 180 180 180 40 2391 40 40 40 40 2420 2478 2507 2131 2159 2187 2218 2247 2275 2304 1998 2065 1813 1842 1872
解放钻压, 正常钻进提高钻速
可以划眼和倒划眼
提高井身质量，降低每米成本
PowerV 整体实效图
Control Unit－电子控制单元
Bias Unit－机械偏置单元
PowerV 整体组合示意图
各种传感器及电子控制板
涡轮
涡 轮
Steering Actuator Pad
Control Unit
导向/垂直钻井 系统与应用
Power-V 垂直钻井系统
PowerV －旋转导向垂直钻井系统
斯伦贝谢旋转导向钻井简介 斯伦贝谢PowerV的原理 PowerV 在国内外的一些实例 PowerV 的在实钻中的优点
斯伦贝谢旋转导向家族
斯伦贝谢旋转导向系统－PowerDrive家族：
允许排量。
工作原理
或5min(180s),即每3min或5min仪器重复实现预定的工
POWER V的钻进周期可以设定，常规设定为3min(180s)
作过程。如180/60%的设定，以钻进周期3min(180s)为
例，在180×60%=108s内，仪器以180º 的工具面工作(降 斜)，其余在180×40%=72s内工具面是随钻具旋转的； 如180/100%的设定，仪器在180s内工具面始终保持为 180º 工作(降斜)。180s后进入下一周期，又重复上一过
AGIP
180 180
945.38 972.94
0.20 0.06
67.64 72.69
25 25
0.19 0.17 0.17
142.30 214.75 24.02
15 10 10
1005.10 1033.74 1062.28 1092.03
0.19 0.20 0.17 0.09
263.65 275.17 187.57
程，依此类推，即在整个钻进过程中POWER V始终保
持180º 的工具面工作。
PowerV 钻具组合
随钻震击器 钻铤 扶正器 CU－PowerV的控制单元 BU－PowerV的偏置单元 钻头
钻井参数
钻压 < 36吨
转速 65-200转/分 排量 38-76 升/秒
PowerV 实例1: 北海
钻进约 2600米 的井段， 最大井斜 0.5 度
进尺2109m，纯钻 420 小时
平均钻速 5.02 m/hr
邻井平均钻速1.2m/hr, 提高3倍以上
2000.00
地层倾角60－80度
最大井斜0.6度，位移 8m
PowerV 实例7: 霍003井
HUo-003 井PowerV数据
进尺1844m，纯钻 414.5 小时
钻速/井斜
10 9 8
0 － 344 m 井斜从00 增至 2.30 钟摆钻具 390m － 1860m PowrV 井段，井斜 < 10 平均钻速 13.3 m/hr
1000 1200 1400
1600 1800 2000
1900m － 1960m 井斜从 0.60 增至 1.80 原因：长段未测斜
2200 2400
开始降斜 最后井斜< 1 0
在 10,518ft 井斜为 4 度, 起钻换
PowerV
在 10,766ft 井斜降至 0.5 度 在 11,527ft 井斜降至 0.1 度 一趟下钻打完井段 3680ft, 最大井斜
12,000
15,000
T.D. section – Casing Point 15,207 MD – 15,203 TVD .03o drift - 103’ departure
平均钻速 4.5 m/hr
邻井平均钻速1-2m/hr, 提高1倍以上 钻井周期提前 30 天
7 6 5 4 3 2 1
地层倾角50－70度 井斜控制 2 度以内
0 深度 572 968 1435 1701.55 1817.03 1923.81
深度
井斜
PowerV 实例: 克拉2气田施工进度对比
KL2-8 井－钻速、钻压和井斜曲线
KL2-8 钻速、钻压、井斜
50.00 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0 500 1000 1500 2000 2500
40.00
钻速 (m/h) / 钻压 (ton)
20.00
10.00
PowerV－旋转导向垂直钻井系统 PD Xtra－定向井/水平井旋转导向系统
PD Vortex－与泥浆马达一体化的旋转导向系统
PD X5－带有方位伽玛测井水平井旋转导向系统 PD Exceed－适用于造斜比较困难地层的旋转导向系统
井眼范围：5 7/8“－18 ¼”
PowerV 的特点
时间深度－进度曲线
0
300
600
900
1200
井深 (m)
1500
1800
钻头掉牙 轮，打捞
2100
2400
断钻具
2700
3000
0
10
20
30
40
50
60
70 80 Days
90
100 110 120 130 140 150 160 Kela2 实钻
KL2-7 实钻
KL2-8 实钻l
KL2-3 实钻
井段 (米 )
148 - 2596 350 - 2675 302 - 2919 344 - 2329
进尺 纯钻时间 平均钻速 钻速提高 周期 (米 ) (小时 ) (米 /小时 ) (%) (天 )
2440 2325 2617 1954 1489 764.2 1017.16 258.16 1.5 3.0 2.6 7.6 103% 72% 405% 96 65 63 24
PowerV 实例: 塔里木克拉2气田
井号
KL-205 (邻井 ) KL2-3 KL2-7 KL2-8
25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 302 424 541 683 817 959 1095 1236 1594 1735 1878 2067.25 2163.43 2233.97 2828
180 180 180 180
60 60 60 40 40 40 40 40 40 40 40 40
180
25 25 25 25 25 25 25 25 25
183.87 13 193.51 13
0.04 0.15 0.08
209.83 229.39 289.43
14 12 12
Italy 16”井段 约1800m, 最大井斜 0.22 度 平均钻速 20m/hr
0.00 深度（m）
钻速/ROP 钻压/WOB 井斜/INC
井斜（度）
30.00
PowerV 实例6: 八盘1井
井斜
0
开始使用 PowerV
500
0.00 0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
实钻Biblioteka Baidu
井深（m）
1000
500.00
1500
设计
2000
1000.00
1500.00
2500 0 10 20 30 40 50 60 70 80 时间（天） 90

Bias Unit

上/下转子、上/下扭矩仪、 陀螺、传感器模块组、 通讯控制模块组、存储器 控制引鞋、 发射天线等
三个推力扳及活塞、
控制阀、控制轴、
泥浆分流器、 泥浆导向器、
PowerV 机械偏置单元－BU
PowerV 入井前实际照片
PowerV 推力扳 伸/缩 示意图
工程师根据需要，按照一定的时间编排方式，在不
同的时间开不同的工作排量，就把指令传递给CU，
CU接到指令后，通过控制轴控制BU，使BU的三个 导向推块均在转动到该方位时有2-5%钻井液从导流 阀孔冲出，推动该方位的导向推块打向井壁，对钻 头产生侧向力，达到增斜、降斜或扭方位等目的。 指令不同，导向推块伸出的机率不同。增加泵排量， 可提高导向推块打向井壁的力量，但不能超过最大
周期提前
(%) 32% 34% 75%
KL2-7 井/Well PowerV 数据/Data
钻速 /钻压 /井斜 /ROP/WOB/Inc
钻速 /ROP
深度/depth 钻压 /WOB
井斜 /INC
PowerV 实例5:
井斜 /INC
0 0 200 1
KL2-8井斜控制
2 3
400 600 800
0.15
303.68 15
831.70 861.00 889.12 918.00
0.17 0.15 0.22 0.19
93.82 266.46 207.07 122.54
15 15 15 25
0.12 0.10 0.06 0.09
244.56 16.57 223.43 89.67
20 20 20 20
和水平移位 0.2 度和 1ft
16,500 Begin Kick Off with PowerDrive 16,898 MD – 16,894 TVD .3o drift - 103’ departure
0
1,500
PowerV 实例4: 意大利
TF
180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180
25
0.20 0.19 0.18 0.20 0.12 0.19 0.17 0.06 0.06 0.19
307.81 179.56 13.59 275.35 241.01 316.78 293.01 132.98
10 13 15 17 11 13 12 12
25 115.60 25 1121.28 1150.00 1179.33 1207.93 1236.64 1265.29 1294.29 1351 1380 1409 1437 0.06 0.19 0.16 0.12 0.19 0.15 0.09 0.03 0.15 0.10 0.09 64.54 4.14 197.91 218.63 60.60 20.15 122.91 275.98 93.50 181.21 13.69 25 25
钻具旋转时进行纠斜 (不需滑动钻进) － 主动防斜！
在钻进时自动感应井斜，并进行自动化纠斜，无线控制 所有部件都旋转 – “Everything Rotates”
减少摩擦力和阻力 (钻压和扭矩传输更有效)
降低卡钻风险 井眼更平滑 (低狗腿度)
减少井眼净化问题
最大限度提高钻速
Pad 开
Pad 关
PowerV 降斜原理
扶正器支点
推力扳Pad伸出 ， 推顶上井壁
从而使钻头产生一个指 向下井壁的侧向力
PowerV 的导向控制阀
控制轴
Disk Valve
PowerV 的电子控制单元－CU
PowerV 的电子控制单元－CU
工作原理
入井后，开泵，CU测出井底井斜角和方位角。地面