最新钻井新技术介绍

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连续油管钻井技术
滚筒 液压马达使连续油管保持一定的拉力紧紧地缠 绕在滚筒上，或将连续油管送入井下。滚筒上的匀绕机 构和计数装置，可以使连续油管均匀地缠绕并测量出管 子的长度。
连续油管注入头 连续油管注入头主要用来为连续油 管下入井内提供推力，并控制连续油管下入速度，承载 悬空连续油管的全部重量。
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连续油管钻井技术 钻头技术 套管钻井工艺技术
大位移井技术
随钻测量技术
随钻测井技术
地质导向钻井技术 自动化钻井技术
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随钻测井技术
1、传统的测井方法是要等到一口井完钻后，才能使 用一系列电缆测井工具进行测井，因此不能为进行有效钻 井和准确命中产层提供实时帮助。 2、随钻测井（LWD）是过去10年中国外发展起来的一 项新的测井技术。随钻测井工具的传感器和电子仪器都装
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连续油管钻井技术
3 、连续油管钻井对小直径浅直井、定向井和水平 井都适合。其应用范围包括：新的浅直井、定向井 和水平井，老井加深、侧钻，过油管钻井，产层取 心以及完井钻井等。连续油管钻井的另一个用途是
欠平衡钻井，而且在此领域有着巨大的潜在市场。
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连续油管钻井技术
4 、用连续油管钻机进行钻井的最大优点是井控安全，
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随钻测量技术
随钻测井技术
地质导向钻井技术 自动化钻井技术
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地质导向钻井技术
1、地质导向（SRD），就是使用随钻定向测量数据和 随钻地层主人测井数据以人机对话方式来控制井眼轨迹的 钻井技术。它是以井下实际地质特征来确定和控制井眼轨 迹的钻井，而不是按预先设计的井眼轨迹进行钻井。使用 这一技术，可以精确地控制井下钻具命中最佳地质目标，
套管由顶部驱动装置带动旋转，由套管传动扭 矩，带动安装在套管端部工具组上的钻头旋转并钻 进。钻进过程中，先令2个扩孔钻头张开，即可将井 眼扩大。钻井液自套管内进入，由套管与井眼之间 的环形空间返出。
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套管钻井工艺技术
钻头固定在一个专门设计的工具组前端，工具组锁定
在套管端部，并通过钢丝绳与一部专门用于起下钻头的绞 车相连接。当需要更换钻头时，将锁定装置松开，再用绞
可靠性和效率。
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钻头技术
3、可变径钻头的应用： 可变径钻头在起下钻时直径较小，下到井底一加压， 直径就变大。可变径钻头的最大优点：一是起下钻时钻
头直径可以变得比套管内径及所钻井眼直径小，从而可
以大大减少起下钻时阻卡，减少卡钻事故的发生。而所 钻出的井眼尺寸比常规的要大，从而可以减少下套管的 遇阻，下不到位的复杂情况，同时可以加大套管环间水 泥环的厚度，提高注水泥固井质量。三是可用于套管钻
可行性。
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连续油管钻井技术
1、地面设备 地面设备主要包括连续油管作业机 及有关设备、循环系统和井控系统。
①
连续油管作业机组成部分
连续油管（CT） 连续油管即工作管柱，是一种连 续的高强度、高韧性的钢管，缠绕在滚筒上。在连续油 管钻井作业中，适合采用外径大于44.45mm（13/4in）连 续油管。
井技术。
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大位移井技术
随钻测量技术
随钻测井技术
地质导向钻井技术 自动化钻井技术
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套管钻井工艺技术
1、套管钻井工艺技术的优点
套管钻井工艺是取消常规钻杆，以套管代替钻杆， 由此给钻井作业带来以下优点：
① 整个钻井过程不再使用钻杆； ② 减少了起下钻时间。在钻井过程中不再有传统的起下钻 过程，只利用专用绞车通过纲丝绳起下钻头，十分迅速，比传 统的钻杆起下钻大约快5～10倍，大大节约了钻井时间和费用；
① 连续油管连接器 ②紧急分离工具： 钻井过程中，钻具遇卡时该工具可 使连续油管与下部钻具分离，并使液压和电力通讯安全切断。 ③ 多路传输接头：实现井下与地面的数据传送。
④定向工具：定向工具具有在地面控制定向和实时测
得井下数据的能力。
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连续油管钻井技术
⑤ 助推器 ⑥ 循环阀 ⑦ 导向工具 ⑧ 马达：主要作用是使钻头产生旋转。 ⑨ 钻头
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大位移井技术
1997 年 6 月，美国 Phillips 石油公司与中国海洋石 油总公司合作，在我国南海东部钻成西江 24—3—A14世 界纪录的大位移井，测量井深9238m，垂直井深2985m， 水平位移8063m，位移与垂深比值2.7。 1998年2月，英国BP石油公司在英国南部WF油田M11 井创造了测量井深 10656m ，垂直井深 1650m ，水平位移 10114m，位移与垂深比值6.13的记录。2001年该公司在 M16Z 井更创造了测量井深 11278m ，垂深 1637m ，水平位 移10728m，位移与垂深比值6.89的记录的新的世界记录。
随钻测量技术
随钻测量（ MWD ） 是提供井下信息最重要的技术。在 过去10年中，随钻测量技术最重要的进步是使随钻测量具 备了随钻测井及地质导向的能力。
目前的随钻测量已不是仅限于定向测量了，还包括地
质和地球物理数据的测量。其测量参数的范围已包括井斜、
方位、工具面、钻压、扭矩、导常地层压力、伽马射线、 地层电阻率、密度和中子孔隙度等；
②大位移井的关键技术
归纳起来有 10 项关键技术：扭矩 / 摩阻、钻柱设 计、井壁稳定、井眼净化、钻井液和固控、套管作业、 定向钻井优化、测量、钻柱振动及钻机设备。
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大位移井技术
随钻测量技术
随钻测井技术
地质导向钻井技术 自动化钻井技术
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大位移井技术
随钻测量技术
随钻测井技术
地质导向钻井技术 自动化钻井技术
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钻 头 技 术
1 、为了提高水平钻井钻速，延长钻头使用寿命， 国外许多公司研制出了耐磨损、抗冲击的各种新型 水平井钻头。 2 、 PDC 钻头的可靠性和效率得到更大提高。 PDC 钻
头的稳定性得到了大大提高，从而大大提高了它的
根据地面的指令自动改变井眼轨迹。
3、目前国外有些公司正在着手研制智能钻头，估计 在今后10年中，智能钻头就可能问世。
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谢 谢 大 家 再见!
操作简便灵活，不接单根，不必压井就可以进行换钻头 和起下钻作业。连续油管钻井深度目前已达到3000m左右， 过油管侧钻的深度已达到5000m。 目前在美国Alberta南部地区，用连续油管钻机钻井 的数量已占该地区所有开钻井数量的10%以上。北海油田 用连续钻机钻井更为普遍。
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连续油管钻井技术 钻头技术 套管钻井工艺技术
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主讲人：程常修
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大位移井技术
随钻测量技术
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连续油管钻井技术
连续油管亦称挠性油管、盘管。连续油管钻 井技术是90年代国 外大力研究和发展的热门钻井 技术之一。1991年，ELF公司首次使用新研制的连 续油管在巴黎盆地钻井取得成功，并证实了它的
在接近钻柱底部的钻铤内，它可以进行与用电缆测井工具
测井相同的各种测量。
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随钻测井技术
3、随钻测井的主要优点：
①可以在使用电缆测井工具测井很困难或甚至不可能 的环境条件下进行测井； ②可以使用井下信息传输系统在钻井过程中随时向地
面发送实时决策信息，根据井下实际地质特征控制钻具钻
出最优化的井眼轨迹（即地质导向钻井）。
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随钻测量技术
这是一种低频无线电波数据传输技术。与传统的钻井 液压力脉冲和声波传输技术相比，它的优点是数据传输速
率快（是传统传输技术的 5 倍），而且不受井下环境条件
（如含气相钻井液）的影响。由于它有这些优点，近年来， 电磁波数据传输技术在使用含气相流体的钻井液进行欠平 衡钻井领域的使用很普遍。 随钻测量分有线随钻测量和无线随钻测量。
分。当今的自动化钻井系统是靠闭环自动控制系统来实现
的。井下自动化依靠井下闭环自动控制系统（智能系统） 来实现，地面钻机自动化是靠地面闭环自动控制系统来实 现。
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自动化钻井技术
2、闭环自动控制系统 ，是依靠传感器测量钻井过程 中的各种参数，依靠计算机及人工智能技术获取数据并进 行解释和发出指令，最终由自动设备去执行，变成一种无 人操作的闭环自动控制系统进行钻井。它可以在钻柱旋转 的同时自动按设计井眼轨迹控制井斜和方位，同时还可以
即，使井眼避开地层界面和地层流体界面并始终位于产层
内。
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地质导向钻井技术
2、地质导向技术对在薄产层和高倾斜产层中钻水平 井最适用。对于这样的产层，使用常规方法控制井眼轨迹
是很难命中地质目标的。使用随钻定向测量和随钻地层评
价测井数据进行地质导向钻井，可以随时知道钻头周围几
米范围内的地质特征和钻头与地层界面和地层流体界面的
水泥；于1998年10月末最后一层套管柱用φ127mm套管钻
进到609 m处完钻。
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大位移井技术
大 位 移 井 技 术
大位移井通常定义为水平位移与垂直深度之比 （HD/TVC）大于2.0以上的井。 1、国外大位移井概况 ①世界大位移井先进水平 1984年，澳大利亚巴斯A16井，测量深度5533m，垂深 2485m，水平位移4597m，位移与垂深比1.85；当时国内川 中 48 井，测量深度 3039m ，垂深 2482m ，水平位移 1456m ， 位移与垂深比0.59，是当时国内外最大水平位移的记录。
相对位置，因此可以控制钻头始终在产层中行进。
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大位移井技术
随钻测量技术
随钻测井技术
地质导向钻井技术 自动化钻井技术
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自动化钻井技术
1、自动化钻井技术 是21 世纪钻井技术的重大发展方 向。自动化钻井包括井下自动化和地面钻机自动化两大部
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大位移井技术
我国独立完成 2000m 水平位移以上的定向井还不
到 15 口 ， 大 港 油 田 红 9—1 井垂 深 1156m ， 水 平 位 移
1668m，水平位移/垂深比值为1.46。在大位移钻井技
术方面，我国与国际先进水平相比还有相当大的差距。
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大位移井技术
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套管钻井工艺技术
③减少了钻井事故和复杂情况的发生。由于套管钻 井的井眼自始至终由套管伴随到井底，大大减少了
常见的地层膨胀。避免了井壁坍塌、冲刷井壁、井
筒内形成键槽或台阶的现象。
④起下钻时能保持钻井液连续循环，可防止钻屑聚
集，减少了卡钻事故的发生。
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套管钻井工艺技术
Leabharlann Baidu
2、套管钻井工艺
车钢丝绳通过套管将工具组起出。换上新钻头后，再用绞
车通过套管将工具组送入，锁定在套管端部。这样一来更 换钻头就变得十分快捷。 钻头的钻进过程也就是下套管的过程。套管一根根打 下去，不再提起。完钻后即可开始进行固井作业。
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套管钻井工艺技术
3、国外套管钻井技术概况
加拿大Tesco公司自1995年起就研究开发套管钻井技 术 。 1998 年 6 月 打 了 第 一 口 试 验 井 ， 这 口 试 验 井 用 φ244.47mm表层套管边旋转边钻进到 46m处注水泥；二开 采用φ193. mm （ 73/4″）套管边旋转边钻进到 152m 处注
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连续油管钻井技术
液压动力系统 液压动力系统的功能是，为连续油 管作业提供液压控制和操作动力。 控制台 由各种开关和仪表组成，用于监测并操纵 连续油管钻井作业。 ②循环系统：泥浆泵通过滚筒向连续油管内注入、循 环。 ③ 井控系统：连续油管防喷器组。
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连续油管钻井技术
2、底部钻具组合（BHA）