干热岩钻井提速工具(300℃)双摆提速钻具2应用案例26页PPT
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钻井设备和工具课件
设备和工具课件
除气器
除泥器
除砂器
3、循环系统→分离装置
钻井设备和工具课件
动力机、传动部分
4、驱动与传动系统
(1)组成：
(2)功能
产生动力，并把动力传递给泥浆泵、绞车和转盘。
柴油机或 电动机
联轴器、离合器、 变速箱、皮带传动 及链条传动等装置
5、气控系统
控制机构、传输管线和阀门、执行机构（气动离合器等）以及压气机等。
3.使用地区
陆地钻机
海洋钻机
陆地（包括沙漠、沼泽等）使用的钻机。
自升式钻井平台、半潜式钻井平台、钻井船和钻井固定平台上的各种类型的钻机。
钻井设备和工具课件
国内外钻机现状
ZJ32钻机、ZJ45钻机、ZJ50钻机、ZJ70 钻机 美国和德国等已形成9000m以上成套钻机的生产能力，几乎垄断了世界超深井钻机市场。我国已完成了9000米交流变频电驱动钻机的样机试制。 我国目前已研制成功12000米钻机。 生产厂家 国企四家： 宝鸡石油机械厂、南阳石油机械厂、江汉第四石油机械厂、胜利油田动力机厂；
钻井设备和工具课件
牙轮钻头在井底的运动 • 公转：牙轮随钻头一起旋转。 • 自转：牙齿绕牙轮轴线作逆时针方向旋转称为自转。 • 滑动：牙齿相对于井底的滑动，包括切向（周向）和径向（轴向）滑动。 牙轮滑动对破岩的作用： 切向滑动剪切掉牙齿之间的岩石。 轴向滑动剪切掉齿圈之间的岩石。 纵向振动：牙轮在滚动过程中，其中心上下波动，使钻头做上下往复运动。 引起纵向振动的原因： 单、双齿交替接触井底，使牙轮中心上下波动； 井底凹凸不平
泥浆池
环形空间
泥浆泵
高压管汇
立管
水龙带
水龙头
钻柱
钻头
地面排出管线
除气器
除泥器
除砂器
3、循环系统→分离装置
钻井设备和工具课件
动力机、传动部分
4、驱动与传动系统
(1)组成：
(2)功能
产生动力，并把动力传递给泥浆泵、绞车和转盘。
柴油机或 电动机
联轴器、离合器、 变速箱、皮带传动 及链条传动等装置
5、气控系统
控制机构、传输管线和阀门、执行机构（气动离合器等）以及压气机等。
3.使用地区
陆地钻机
海洋钻机
陆地（包括沙漠、沼泽等）使用的钻机。
自升式钻井平台、半潜式钻井平台、钻井船和钻井固定平台上的各种类型的钻机。
钻井设备和工具课件
国内外钻机现状
ZJ32钻机、ZJ45钻机、ZJ50钻机、ZJ70 钻机 美国和德国等已形成9000m以上成套钻机的生产能力，几乎垄断了世界超深井钻机市场。我国已完成了9000米交流变频电驱动钻机的样机试制。 我国目前已研制成功12000米钻机。 生产厂家 国企四家： 宝鸡石油机械厂、南阳石油机械厂、江汉第四石油机械厂、胜利油田动力机厂；
钻井设备和工具课件
牙轮钻头在井底的运动 • 公转：牙轮随钻头一起旋转。 • 自转：牙齿绕牙轮轴线作逆时针方向旋转称为自转。 • 滑动：牙齿相对于井底的滑动，包括切向（周向）和径向（轴向）滑动。 牙轮滑动对破岩的作用： 切向滑动剪切掉牙齿之间的岩石。 轴向滑动剪切掉齿圈之间的岩石。 纵向振动：牙轮在滚动过程中，其中心上下波动，使钻头做上下往复运动。 引起纵向振动的原因： 单、双齿交替接触井底，使牙轮中心上下波动； 井底凹凸不平
泥浆池
环形空间
泥浆泵
高压管汇
立管
水龙带
水龙头
钻柱
钻头
地面排出管线
钻井提速解决方案-2014
钻井提速增效解决方案
Larry Li-厉磊 哈里伯顿 Sperry Drilling Mobile: 13817186981 Emial: Larry.LI@ 2014年5月于胜利油田钻井研究院
提纲
1 2 3 4
哈里伯顿Sperry 钻井部门简介 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ向钻井解决方案 随钻测量解决方案 总结
© 2013 HALLIBURTON. ALL RIGHTS RESERVED.
22
Sperry Turbine Drilling Capability Sperry 涡轮钻井能力
Tool Size 9 ⅝”-T245 6 ¾”-T172 4 ¾”-T120
排量范围 最大转速 输出马力
650 - 800 960 450 - 600
有效降低摩阻
© 2013 HALLIBURTON. ALL RIGHTS RESERVED.
21
Turbodrilling Applications: Under Balanced Drilling 涡轮钻井的应用： 欠平衡钻井
• Turbodrills can operate with any fluid type 适用于任何钻井流体 • Power output dictated by liquid phase 功率输出取决于流体相 • Custom blade design provided for lower liquid flow 叶轮设计适用于低排量
4
面对极端情况，灵活的工具配置，最优化的钻 井设计，精确的井眼轨迹控制
© 2013 HALLIBURTON. ALL RIGHTS RESERVED.
5
Geo-Pilot Rotary Steerable System Geo-Pilot 旋转导向系统
Larry Li-厉磊 哈里伯顿 Sperry Drilling Mobile: 13817186981 Emial: Larry.LI@ 2014年5月于胜利油田钻井研究院
提纲
1 2 3 4
哈里伯顿Sperry 钻井部门简介 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ向钻井解决方案 随钻测量解决方案 总结
© 2013 HALLIBURTON. ALL RIGHTS RESERVED.
22
Sperry Turbine Drilling Capability Sperry 涡轮钻井能力
Tool Size 9 ⅝”-T245 6 ¾”-T172 4 ¾”-T120
排量范围 最大转速 输出马力
650 - 800 960 450 - 600
有效降低摩阻
© 2013 HALLIBURTON. ALL RIGHTS RESERVED.
21
Turbodrilling Applications: Under Balanced Drilling 涡轮钻井的应用： 欠平衡钻井
• Turbodrills can operate with any fluid type 适用于任何钻井流体 • Power output dictated by liquid phase 功率输出取决于流体相 • Custom blade design provided for lower liquid flow 叶轮设计适用于低排量
4
面对极端情况，灵活的工具配置，最优化的钻 井设计，精确的井眼轨迹控制
© 2013 HALLIBURTON. ALL RIGHTS RESERVED.
5
Geo-Pilot Rotary Steerable System Geo-Pilot 旋转导向系统
新型提速工具及技术(2版评审后)11-19
㈠ 工具简介
一个对外密封的心轴，密封心轴外围轴向上 安装弹簧，心轴在压力脉冲作用下，上下运动 压缩弹簧，从而带动工具产生轴向振动。
动力部分与泥浆马达类似，实为1:2螺杆， 由钻井液驱动螺杆做旋转运动，从而带动下端 阀片做往复运动。
独特的阀门系统是整个工具的核心部分， 通过一对阀门周期性的相对运动，将流经动力 部分流体一部分能量转化为压力脉冲。
与邻井段未使用水力振荡 器相比，滑动机械钻速提高 100%，平均机械钻速提高91%。
30
二、水力振荡工具及技术
㈣ 典型案例
2011年9月渤海钻探苏76-1-20H井 设计：井深6183m，6”水平段2700m，KCL钻井液体系 目的：根据预测钻至水平段2400m，钻柱将会发生螺旋弯曲；下入水力振荡 器保证井下施工安全与水平段的顺利延伸。 成功应用4¾”水力振荡器，完钻井深：6346 m，刷新了国内陆上油田最 长水平段记录，水平段长度2856m。
二、水力振荡工具及技术
㈠ 工具简介
压力脉冲发生器
渤钻研究进展
上接头
外缸
射流元件
挡板
活塞
内缸
活塞杆
进液孔
缸盖
阀座
12
二、水力振荡工具及技术
㈠ 工具简介
随钻振动发生器
中心管 碟簧组
刮泥器
活塞
上筒体 密封填料
中筒体 下接头
承拉体
13
二、水力振荡工具及技术
㈡ 工具应用
川西中浅层水平井，马蓬23-3HF井、新沙21-28H井两口
Φ152.4钻头+Φ127螺杆+回压阀+Φ148扶正器+ MWD接头+ Φ120
无磁+ 接头+ Φ101.6加重+ Φ101.6钻杆+ 水力振荡器（距钻头600米） + Φ101.6钻杆+ Φ101.6加重+ Φ101.6钻杆
一个对外密封的心轴，密封心轴外围轴向上 安装弹簧，心轴在压力脉冲作用下，上下运动 压缩弹簧，从而带动工具产生轴向振动。
动力部分与泥浆马达类似，实为1:2螺杆， 由钻井液驱动螺杆做旋转运动，从而带动下端 阀片做往复运动。
独特的阀门系统是整个工具的核心部分， 通过一对阀门周期性的相对运动，将流经动力 部分流体一部分能量转化为压力脉冲。
与邻井段未使用水力振荡 器相比，滑动机械钻速提高 100%，平均机械钻速提高91%。
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二、水力振荡工具及技术
㈣ 典型案例
2011年9月渤海钻探苏76-1-20H井 设计：井深6183m，6”水平段2700m，KCL钻井液体系 目的：根据预测钻至水平段2400m，钻柱将会发生螺旋弯曲；下入水力振荡 器保证井下施工安全与水平段的顺利延伸。 成功应用4¾”水力振荡器，完钻井深：6346 m，刷新了国内陆上油田最 长水平段记录，水平段长度2856m。
二、水力振荡工具及技术
㈠ 工具简介
压力脉冲发生器
渤钻研究进展
上接头
外缸
射流元件
挡板
活塞
内缸
活塞杆
进液孔
缸盖
阀座
12
二、水力振荡工具及技术
㈠ 工具简介
随钻振动发生器
中心管 碟簧组
刮泥器
活塞
上筒体 密封填料
中筒体 下接头
承拉体
13
二、水力振荡工具及技术
㈡ 工具应用
川西中浅层水平井，马蓬23-3HF井、新沙21-28H井两口
Φ152.4钻头+Φ127螺杆+回压阀+Φ148扶正器+ MWD接头+ Φ120
无磁+ 接头+ Φ101.6加重+ Φ101.6钻杆+ 水力振荡器（距钻头600米） + Φ101.6钻杆+ Φ101.6加重+ Φ101.6钻杆
深井、超深井钻井提速工具的分析及应用
西 ５ 探 ‘ ｌ 私
深井、 超 深 井钻 井提 速 工具 的 分 析 及 应 用
宋 咏 弘 ， 邓 元 洲
（ １ ． 四川 川庆 石油钻 呆科技 有 限 公司 ， 四川 广 汉 ６ １ ８ ３ ０ ０ ； ２ ． 中石油 川庆 钻探 司钻采 工程 技 术研 究院 ， 四川 广 汉 ６ １ ８ ３ ０ ０ ）
具 及钻 头 寿命 ， 减少起下钻次数 ， 减短钻 ＿ ｊ 牛 时间 ， 大 幅 度 地提 高 了机 械 钻 速 、 很大 程 度上 降 低 了钻 井 成本 ， 取
到很好 的经 济效 益 。
涡轮 钻具较 螺 杆钻 具有 ４ 个性 能优 势 。 （ １ ） 具 有 高转 速 小扭 矩 的软 特 性 ， 尤 横 向振 动 ， 机
越 杂 ， 钻Ｊ ｆ 难 也 ． 越来越大 ， 主 要 表 现 ： 地 层 可 钻
，
轴 向负载 。
泥浆 通 过 涡轮
埘钻 的抗 高 温 ｆ ｌ 性 能要 求 高 ， 钻
难、 地
匝情 址｛ 迂杂 等 ～ Ｊ 亡 是深 部 地 层 机 械 钻 速 低 ， 严 晕 制 约 荷深 Ｊ ｔ 钻 井 速发 ， 凄影 响 善油 气勘 探 丌 发的 进展 ，
摘 要 ： 随着ｊ 戈层 油 气资 源 的 枯竭 ， 国 内油 气勘 探 目标逐 渐 向 深层 转 移 、 、深 井 、 超深 井 井下 复杂 、 机
械 钻速 低 ， 严 重制 约 了深 层油 气资 源的 开发 提 速 工具 可 有效提 高深 井 、 超深 井机 械 钻速 ， 减 少井下
复杂 ， 降低 钻 井成 本 主要 介 绍 了涡轮 钻 具和 扭 转 冲击 器的提速 原 理及提 速 效 果
ｒ
天． 高速 涡 轮 的 输 Ｈ ｛ 转速为 ９ ０ ０ ￣１ ９ ０ Ｏ ｆ ／ ａｉ ｒ ｎ 满 轮 钻 具 主 Ｆ ｈ 涡轮节 和 支承 ２部分构 成 ， 涡轮 节是 涡轮 钻
深井、 超 深 井钻 井提 速 工具 的 分 析 及 应 用
宋 咏 弘 ， 邓 元 洲
（ １ ． 四川 川庆 石油钻 呆科技 有 限 公司 ， 四川 广 汉 ６ １ ８ ３ ０ ０ ； ２ ． 中石油 川庆 钻探 司钻采 工程 技 术研 究院 ， 四川 广 汉 ６ １ ８ ３ ０ ０ ）
具 及钻 头 寿命 ， 减少起下钻次数 ， 减短钻 ＿ ｊ 牛 时间 ， 大 幅 度 地提 高 了机 械 钻 速 、 很大 程 度上 降 低 了钻 井 成本 ， 取
到很好 的经 济效 益 。
涡轮 钻具较 螺 杆钻 具有 ４ 个性 能优 势 。 （ １ ） 具 有 高转 速 小扭 矩 的软 特 性 ， 尤 横 向振 动 ， 机
越 杂 ， 钻Ｊ ｆ 难 也 ． 越来越大 ， 主 要 表 现 ： 地 层 可 钻
，
轴 向负载 。
泥浆 通 过 涡轮
埘钻 的抗 高 温 ｆ ｌ 性 能要 求 高 ， 钻
难、 地
匝情 址｛ 迂杂 等 ～ Ｊ 亡 是深 部 地 层 机 械 钻 速 低 ， 严 晕 制 约 荷深 Ｊ ｔ 钻 井 速发 ， 凄影 响 善油 气勘 探 丌 发的 进展 ，
摘 要 ： 随着ｊ 戈层 油 气资 源 的 枯竭 ， 国 内油 气勘 探 目标逐 渐 向 深层 转 移 、 、深 井 、 超深 井 井下 复杂 、 机
械 钻速 低 ， 严 重制 约 了深 层油 气资 源的 开发 提 速 工具 可 有效提 高深 井 、 超深 井机 械 钻速 ， 减 少井下
复杂 ， 降低 钻 井成 本 主要 介 绍 了涡轮 钻 具和 扭 转 冲击 器的提速 原 理及提 速 效 果
ｒ
天． 高速 涡 轮 的 输 Ｈ ｛ 转速为 ９ ０ ０ ￣１ ９ ０ Ｏ ｆ ／ ａｉ ｒ ｎ 满 轮 钻 具 主 Ｆ ｈ 涡轮节 和 支承 ２部分构 成 ， 涡轮 节是 涡轮 钻
可至少提速3倍的钻具-双摆
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双摆提速钻具和同类产品对比
对比项目 双摆 扭冲 螺杆 其他
切削姿态控制
提高钻头转速 提高钻头冲击 特殊要求
有
无 无 无
无
无 有 专用钻 头
无
有 无 无
优点，效率最大化，加速破岩
优点，加速破岩，缺点，影响钻头寿命 优点，加速破岩，缺点，影响钻头寿命 因为冲击十分影响钻头寿命，所以扭力冲 击器必须配更好的钻头。 双摆减少跳钻高度，提高钻头破岩时间， 并减少钻头冲击，延长钻头寿命。 单位MPa
影响钻井速度原因分析（一）
从效率入手分析影响钻井速度原因（以下均以直井为例） 宏观分析：钻铤姿态原因
井下钻铤形态
由于钻井口径一般是0.5m以 内，但是钻铤连接后长度超 过 2000m ，虽然钢铁强度很 高，但是在如此大的长径比 中，钢铁将呈曲线，所以钻 铤在井下实际形态为曲线。
理想钻铤状态：直线
实际钻铤状态：曲线 不良影响，曲线增加了无用功工 作距离。从而严重影响钻井速度
5
影响钻井速度原因分析（二）
细化分析：钻头姿态原因
井下钻头姿态。 实际钻头因为 井下综合因素 产生偏移
钻头
由于井下环境复杂，岩 石结构不均，外加上钻 铤太长做曲线前进，所 以钻头姿态都为偏载。
打 井理 想 区域
中心理想 钻点
打井理 想区域
中心理想钻点
打 井实 际 区域
实际钻点
理想打井钻头姿态及钻进点
总进尺：115m
20 钻头：215.9GS616
2013年11月8日钻头出井照片
21
应用案例
井队及井号：90003队 双兴1井 钻井时间：2013年11月9日10:20----11月11日06:00
中海油钻井提速提效工具ppt课件
BZ34-1D
平台 修井机 修井机 修井机 修井机 修井机 修井机 HY922 HY922 HY922 HY922 HY922 HY922
易卡的不稳定地层有：活性页岩、各种应力影 响的页岩、异常压力页岩层、胶结差的地层、 裂缝性地层等
3
钻井新工具介绍-渤海湾起钻困难类型(井眼形状改变)
井眼形状造成起钻困难:
井眼尺寸和井斜角与钻具组合的几何形状和刚 性不匹配，致使钻具不能通过
键槽、狗腿、台阶、地层蠕变、厚泥饼、小井 眼等
4
清除定向井中岩屑床和有效控制水平井 、大位移井水平位移延伸的作用；
减少上部地层（东营组以上）短起次数 和频率，提高钻井作业纯钻进时效。 15
微扩孔器-技术参数
微扩孔器技术参数：
工具尺寸 工具总长
6” 1.8m
8-1/2” 1.8m
12-1/4” 1.8m
17-1/2” 1.92m
两端扣型 两端直径 工具本体最大外径
井眼可以被常规钻具所清洁
泥浆在高边流动，而岩屑往往位于 低边，无论流速和粘度多么合适， 对眼屑的上升作用都不大。
只要一停泵，岩屑立刻沉底。
钻具的旋转对于使沉底的 岩屑再次进入循环流体并 向上运动有重要的作用。
7
岩屑床破坏器-工具工作原理
岩屑床破坏器：带有刮槽的、具有清洁作用的钻杆
携带段
γ
清洁段 负螺旋角β
正螺旋角α
αβ
常规螺旋钻铤的螺旋槽
岩屑床破坏器的螺旋槽
8
岩屑床破坏器-工具工作原理“清洁段”槽道可产生两种作用：
机械效应 β角边可以将岩屑床上的岩 屑挖起来，并将它们向上运 送。
流体力学效应： 泥浆中的细小岩屑颗粒会被 吸到β边，然后向斜上方滑 动；并进而进入泥浆流体， 向上运动。
平台 修井机 修井机 修井机 修井机 修井机 修井机 HY922 HY922 HY922 HY922 HY922 HY922
易卡的不稳定地层有：活性页岩、各种应力影 响的页岩、异常压力页岩层、胶结差的地层、 裂缝性地层等
3
钻井新工具介绍-渤海湾起钻困难类型(井眼形状改变)
井眼形状造成起钻困难:
井眼尺寸和井斜角与钻具组合的几何形状和刚 性不匹配，致使钻具不能通过
键槽、狗腿、台阶、地层蠕变、厚泥饼、小井 眼等
4
清除定向井中岩屑床和有效控制水平井 、大位移井水平位移延伸的作用；
减少上部地层（东营组以上）短起次数 和频率，提高钻井作业纯钻进时效。 15
微扩孔器-技术参数
微扩孔器技术参数：
工具尺寸 工具总长
6” 1.8m
8-1/2” 1.8m
12-1/4” 1.8m
17-1/2” 1.92m
两端扣型 两端直径 工具本体最大外径
井眼可以被常规钻具所清洁
泥浆在高边流动，而岩屑往往位于 低边，无论流速和粘度多么合适， 对眼屑的上升作用都不大。
只要一停泵，岩屑立刻沉底。
钻具的旋转对于使沉底的 岩屑再次进入循环流体并 向上运动有重要的作用。
7
岩屑床破坏器-工具工作原理
岩屑床破坏器：带有刮槽的、具有清洁作用的钻杆
携带段
γ
清洁段 负螺旋角β
正螺旋角α
αβ
常规螺旋钻铤的螺旋槽
岩屑床破坏器的螺旋槽
8
岩屑床破坏器-工具工作原理“清洁段”槽道可产生两种作用：
机械效应 β角边可以将岩屑床上的岩 屑挖起来，并将它们向上运 送。
流体力学效应： 泥浆中的细小岩屑颗粒会被 吸到β边，然后向斜上方滑 动；并进而进入泥浆流体， 向上运动。
油田钻井工具的提速方法探析
油田钻井工具的提速方法探析摘要：塔里木油田存在可钻性差的特点，在钻井施工过程中，通过对提高钻速的问题研究，从钻井工具方面进行创新和改造，保证缩短钻井周期，提高石油钻探效率。
关键词：塔里木油田；钻井工具；提速方法塔里木油田的作业区遍布于新疆地区，由于地理环境的影响，石油钻井的难度比较大，为了提高石油钻探的速度，需要从钻井工具方面研究，提速的方法，达到高效钻探的需要。
塔里木油田以碳酸盐岩油层为主，钻井硬度比较高的岩层，需要更高的钻井技术支持，才能达到最佳的钻探效果。
1塔里木油田的钻井塔里木油田目前的石油钻探深度已经达到地下八千米，为了缩短钻井周期，提高钻井的效率，采取必要的钻井提速方式，满足塔里木油田石油钻探的需要。
由于塔里木油田的个别区块的特点，导致钻探施工难度特别大，地层的井眼段特别长，可钻性能差，地温高，给石油钻探带来了更多的考验。
在塔里木油田钻井施工过程中，由于塔北地区的钻机紧张，钻井的数量巨大的特点，引进小型钻机组织施工，达到预期的石油钻探效果。
为了提高塔里木油田的石油钻探速度，采用石油钻井新工艺技术，优选高效钻头，实现快速钻进的效果，达到钻井提速的目标。
2钻井工具提速方法研究在塔里木油田，利用贝克休斯螺杆与国产PDC钻头进行组合，与扭力冲击器和进口PDC 钻头组合技术措施，在钻井试过过程中，上部采用一种组合钻具，下部采用另一种组合钻具，提高钻井的速度，达到最佳的石油钻探效果。
2.1创新钻井管理为了提高钻井的速度，创新钻井施工管理，不断更新管理理念。
在钻井施工管理方面，将钻井施工设计，地质工程以及试油、试采技术措施结合起来，形成一体化的石油钻探模式，不断提高钻井时效，进而提高钻探的成功率。
2.2钻井质量的保证措施为了保证石油钻探的质量，建立新型的石油钻探的承包模式，将责任追加给施工单位，有效地保证了施工过程中的安全，为提高钻速打下基础，缩短钻井的完井周期，提高钻井的经济效益。
2.3优化井身结构为了有效地提高石油钻探效率，优化井身结构，通过对储层地质信息资料的分析，进行井身结构的优化试验，取得良好的效果，有待于进一步推广。
钻井提速解决方案-2014
400 - 525 1520 250 - 350
175 - 225 1690 120 – 160
涡轮压降: 范围从1400psi(9.66Mpa) 到2200psi(15.17Mpa)
© 2013 HALLIBURTON. ALL RIGHTS RESERVED.
29塔里木油田克深2112井的应用效果工具工具纯钻时纯钻时井段井段进尺进尺钻速钻速地层地层钻头型钻头型系列系列钻压钻压排量排量地面地面间间号号号号转速转速史密斯史密斯3333小时小时4949米米148148米米巴什基巴什基dd356dd356a1823a18231133吨吨1111141450506060涡轮涡轮米米小时小时奇克组奇克组0m0m9999升升秒秒转转米史密斯史密斯63756375小小7373米米115115米米巴什基巴什基dd356dd356a1823a18232244吨吨1111131350506060涡轮涡轮时时米米小时小时奇克组奇克组0m0m9999升升秒秒转转米sperrysperry503503小小125125米米248248米米巴什基巴什基dd356dd356a1823a18232244吨吨111113136060转转涡轮涡轮时时米米小时小时奇克组奇克组0m0m9999升升秒秒米米?2013halliburton
17
Extended Reach 大位移延伸井
Deviated / Directional多分支井/定向钻井 Long horizontal section长水平段 Sidetrack侧钻 Torque & drag issues高扭矩高水力摩阻 Difficult casing run套管下钻困难
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干热岩钻井提速工具(300℃)双摆提速钻具2应用案例28页PPT
PDC+双摆 Baobab C2-1
T1386I
尺寸 8.5” 8.5” 8.5” 8.5” 8.5” 8.5”
8.5”
井段 (m) 1421.41-1628 1320-1502 1266-1400 1832-1943 990.6 -1187 1527．72- 1618 平均
630-869.65 提升效果
2019年10-11月 双兴1井
双摆钻具提速试验
沙河街组沙三段(4233~4640m)钻速对比图
4 3.5
3 2.5
钻速(m/h)
2 1.5
1 0.5
0
深灰色泥岩 黑灰色炭质泥岩 细砂岩、凝灰岩 粉砂岩、细砂岩
1.3
(53h)
牙轮
(913h).67 PDC+双摆(2.82倍牙轮)
2014年1月 大51井
3
双摆钻具提速试验
沙河街组沙三段(3166~3327m)钻速对比图
7.93
(14h)
8
7
砂砾岩 灰色泥岩、细砂岩
粗砂岩、含砾砂岩
6
5
钻速(m/h)
4
3
2.13
(23h)
2
1
0 牙轮+螺杆
PDC+双摆 (3.43倍牙轮+螺杆)
4
2014年2月 坨56井
双摆钻具提速试验
3.5
3
2.57
(80h)
2.5 1.82
8 1/2" PDC 101 GWDC
1405.9
1408.14
2.2
8 1/2" DSR616
REED
1132.00
1143.00
干热岩勘探技术课件
φ152.4PDC+涡轮钻具（127/140）+MWD+φ89无磁加重钻杆×1根+随钻震击器（QY121A）+φ89加重钻杆×6 根+φ89斜坡钻杆+方钻杆
上部低 温井段
复合钻 进组合
潜孔锤 备用
高温钻 具组合
潜孔锤 备用
高温钻 具组合
PPT学习交流
11
2.干热岩高温钻探工艺
2.4 干热岩研究已有工作基础
3D打印试制
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19
3.耐高温关键器具
3.5 涡轮钻具性能试验、整机试制
10级涡 轮副测试
涡轮 铸造
整机性 能测试
整机组装入井 试验
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20
3.耐高温关键器具
3.6 涡轮钻具野外取心钻进试验
A）勘探所Φ127涡轮取心试验
B）勘探所Φ140涡轮取心试验 C）勘探所Φ178涡轮取心试验
2014年～2016年，中国地质调查局勘探技术研究所承担了国 土资源公益性行业项目“干热岩高温关键器具及工艺研究”，完 成了“干热岩钻探工艺及涡轮钻研究”，并由北京探矿工程研究 所、中国地质调查局探矿工艺研究所分别协助完成“干热岩耐高 温钻井液技术研究”、“干热岩地层钻孔测斜技术的研究”两个 课题。所获成果在黑龙江省松科二井及青海共和干热岩GR1井进 行了入井实验检验。
1.1～1.3 570～1240 948～1920 1216～3140
1.1～1.4 450～1015 1076～2465 1630～4108
压降 （Mpa) ＜10.5
＜8.3
＜8.0
＜6.8
＜7.3
整机长度 最大钻压 （m） （Kn)
6.21
上部低 温井段
复合钻 进组合
潜孔锤 备用
高温钻 具组合
潜孔锤 备用
高温钻 具组合
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2.干热岩高温钻探工艺
2.4 干热岩研究已有工作基础
3D打印试制
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19
3.耐高温关键器具
3.5 涡轮钻具性能试验、整机试制
10级涡 轮副测试
涡轮 铸造
整机性 能测试
整机组装入井 试验
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20
3.耐高温关键器具
3.6 涡轮钻具野外取心钻进试验
A）勘探所Φ127涡轮取心试验
B）勘探所Φ140涡轮取心试验 C）勘探所Φ178涡轮取心试验
2014年～2016年，中国地质调查局勘探技术研究所承担了国 土资源公益性行业项目“干热岩高温关键器具及工艺研究”，完 成了“干热岩钻探工艺及涡轮钻研究”，并由北京探矿工程研究 所、中国地质调查局探矿工艺研究所分别协助完成“干热岩耐高 温钻井液技术研究”、“干热岩地层钻孔测斜技术的研究”两个 课题。所获成果在黑龙江省松科二井及青海共和干热岩GR1井进 行了入井实验检验。
1.1～1.3 570～1240 948～1920 1216～3140
1.1～1.4 450～1015 1076～2465 1630～4108
压降 （Mpa) ＜10.5
＜8.3
＜8.0
＜6.8
＜7.3
整机长度 最大钻压 （m） （Kn)
6.21
提速工具简介培训教学
(2）提高PDC钻头的适用性和耐久性；
针对液动冲击特殊研制了高效PDC钻头，采用优质抗冲击PDC复合片，并设计了适 合 冲击钻进的冠部曲线及翼型，配合液动旋冲工具使用，使原来只能用牙轮钻头钻进 的深 部地层实现了PDC钻头钻井，提高机械钻速、使用寿命和安全性。
一、液动旋冲工具
3.技术特点
3 液动脉冲辅助破岩；
6 双钟摆单钻铤
Hale Waihona Puke 1 1°2单钟摆 满眼
推荐钻铤尺寸
159+178、 165+178 165 178 178 178 178 178 159 165 178 178
推荐螺扶尺 寸
推荐钻井参数
~
210~214 210~214 212、214
~ 210~214 210~214 210~214 210~214 210~214 210~214
微降 微降 稳斜 稳斜 微降 微降 稳斜 3-8t稳斜、8-14微降 2-7t稳斜、7-14微降 稳斜 3-8t稳斜、8-14微降 稳斜 稳斜
一、液动旋冲工具
7.钻具组合-现场验证
通过理论计算得出，单钟摆钻具组合更适用于液动旋冲 工 具，在规定钻进参数下，能够起到防斜、纠斜效果。
通过达深20井的现场应用，进一步证明了单钟摆钻具组 合 配合液动旋冲工具，能更好的控制井斜，保证井身质量。
总长m 外径mm 1.22 132 1.66 182 1.66 196 1.58 279
两端扣型 上：NC38、下：3 1/2″REG 上:NC46、下:4 1/2″REG 上:NC56、下:4 1/2″REG 上:NC61、下:6 5/8″REG
压降MPa 2-3 2-3 2-3 2-3
总重Kg 86 270 360 600
针对液动冲击特殊研制了高效PDC钻头，采用优质抗冲击PDC复合片，并设计了适 合 冲击钻进的冠部曲线及翼型，配合液动旋冲工具使用，使原来只能用牙轮钻头钻进 的深 部地层实现了PDC钻头钻井，提高机械钻速、使用寿命和安全性。
一、液动旋冲工具
3.技术特点
3 液动脉冲辅助破岩；
6 双钟摆单钻铤
Hale Waihona Puke 1 1°2单钟摆 满眼
推荐钻铤尺寸
159+178、 165+178 165 178 178 178 178 178 159 165 178 178
推荐螺扶尺 寸
推荐钻井参数
~
210~214 210~214 212、214
~ 210~214 210~214 210~214 210~214 210~214 210~214
微降 微降 稳斜 稳斜 微降 微降 稳斜 3-8t稳斜、8-14微降 2-7t稳斜、7-14微降 稳斜 3-8t稳斜、8-14微降 稳斜 稳斜
一、液动旋冲工具
7.钻具组合-现场验证
通过理论计算得出，单钟摆钻具组合更适用于液动旋冲 工 具，在规定钻进参数下，能够起到防斜、纠斜效果。
通过达深20井的现场应用，进一步证明了单钟摆钻具组 合 配合液动旋冲工具，能更好的控制井斜，保证井身质量。
总长m 外径mm 1.22 132 1.66 182 1.66 196 1.58 279
两端扣型 上：NC38、下：3 1/2″REG 上:NC46、下:4 1/2″REG 上:NC56、下:4 1/2″REG 上:NC61、下:6 5/8″REG
压降MPa 2-3 2-3 2-3 2-3
总重Kg 86 270 360 600
钻井提速技术-课件
适当提高造斜点，增大了中靶范围，早期在上部地 层形成的位移由于趋于靶点，使下部井斜方位变化范围增 大，降低了施工难度。
提高施工的准确性和轨迹预测能力，多复合少滑动， 提高施工效率。
钻井提速培训
二、优选钻具组合
PDC钻头＋φ172×1.0单弯＋3－5米短钻挺＋φ208 －212稳定器＋φ165无磁＋165钻铤8－11跟＋φ127 钻杆＋方钻杆。
钻井提速培训
六、井眼轨迹控制整体思路
根据“四合一”钻具地层规律在洛河顶部定向，在洛 河底部将井斜和方位调整到预期的最佳值，然后复合钻 进，到直罗底部大砂岩段完成一到两个单根的最后调整， 深井段在延安甚至延长组都可以滑动调整，使全井段轨 迹可控。
深井段调整增加了全井段控制的力度；随着深井的调 整不断实践和调整规律的不断总结，使的直罗组也能完 整较大范围的井斜、方位调整，减轻了钻具组合选择和 洛河底部调整的压力，而且施工规律更易总结和掌握。
10
450以上
172LZ*1°
3－5
209－211
15－18
10
钻井提速培训
4、“四合一”区块地层特性
地层
岩性描述
复合增斜率 （°/100m）
复合增斜率 备注 （ °/100m ）
洛河
橘红色砂岩
2～3
－1～3
增斜率较大，钻时快，为造斜调整轨 迹最佳井段
安定
顶 部 为 泥 灰 岩 －1～1 底部为灰黑色 细砂岩
钻井提速培训
2、钻头主要选择有力于 提高机械钻速速度和轨迹 控制，PDC钻头可优选成 熟钻头T5445H或 TDM1925SEU。
钻井提速培训
钻井提速培训
上图为亿斯达TDM1925SEU钻头，进尺3100米，钻 头轻度磨损可在完钻一口井，实钻又钻进有2000米进 尺。 3、延长组试验5刀翼和6刀翼钻头，同时推广修复 PDC钻头使用，提高钻头使用的效益。 4、加大排量，使用180缸套，尽可能提高排量，最大 限度发挥单泵的使用效率。 5、下部调整钻压，常规复合钻压为9－10吨，可调整 钻压到10－12吨，泵压升高2Mpa左右，增加滑动钻
提高施工的准确性和轨迹预测能力，多复合少滑动， 提高施工效率。
钻井提速培训
二、优选钻具组合
PDC钻头＋φ172×1.0单弯＋3－5米短钻挺＋φ208 －212稳定器＋φ165无磁＋165钻铤8－11跟＋φ127 钻杆＋方钻杆。
钻井提速培训
六、井眼轨迹控制整体思路
根据“四合一”钻具地层规律在洛河顶部定向，在洛 河底部将井斜和方位调整到预期的最佳值，然后复合钻 进，到直罗底部大砂岩段完成一到两个单根的最后调整， 深井段在延安甚至延长组都可以滑动调整，使全井段轨 迹可控。
深井段调整增加了全井段控制的力度；随着深井的调 整不断实践和调整规律的不断总结，使的直罗组也能完 整较大范围的井斜、方位调整，减轻了钻具组合选择和 洛河底部调整的压力，而且施工规律更易总结和掌握。
10
450以上
172LZ*1°
3－5
209－211
15－18
10
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4、“四合一”区块地层特性
地层
岩性描述
复合增斜率 （°/100m）
复合增斜率 备注 （ °/100m ）
洛河
橘红色砂岩
2～3
－1～3
增斜率较大，钻时快，为造斜调整轨 迹最佳井段
安定
顶 部 为 泥 灰 岩 －1～1 底部为灰黑色 细砂岩
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2、钻头主要选择有力于 提高机械钻速速度和轨迹 控制，PDC钻头可优选成 熟钻头T5445H或 TDM1925SEU。
钻井提速培训
钻井提速培训
上图为亿斯达TDM1925SEU钻头，进尺3100米，钻 头轻度磨损可在完钻一口井，实钻又钻进有2000米进 尺。 3、延长组试验5刀翼和6刀翼钻头，同时推广修复 PDC钻头使用，提高钻头使用的效益。 4、加大排量，使用180缸套，尽可能提高排量，最大 限度发挥单泵的使用效率。 5、下部调整钻压，常规复合钻压为9－10吨，可调整 钻压到10－12吨，泵压升高2Mpa左右，增加滑动钻