钛合高精度高温压力传感器、位移传感器助力 旋转导向钻井系统(近钻头地质导向钻井系统)

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旋转导向钻井技术介绍

旋转导向钻井技术介绍
Static side force, dynamic control
High Side
Bearing Housing Sleeve
High Side
Sleeve Orientati on Direction
P2 Bit Side Force
=
P3
P1
Magnitude
Drive Shaft
13
(1)AutoTrak RCLS系统
15
Surface Equipment
Sensor Interface / Decoding Unit (TR700) Other Sensors Transducer Signal By Pass Controller DrillByte Computer
整体设计
①非旋转固定套筒上装有能够单独操作的、可调的导向筋,导向筋 可以在钻头上形成侧向力,以便进行造斜或保持现在的井眼轨迹;
②井下计算机和传感器可连续监测和控制相对于下步目标的当前井 眼轨迹,地面与地下的实时双向通信联系。
14
Control principle two way communication
工作方式
静态偏置 推靠式 调制式 静态偏置 指向式
代表系统
AutoTrak RCLS PowerDrive SRD Geo-Pilot
旋转导向程度
工具系统 外筒不旋转 全旋转 工具系统 外筒不旋转
造斜能力 (°/30m) 6.5 8.5 5.5
位移延伸 能力 低 高 中
螺旋 井眼 存在 存在 消除
井眼尺寸 (mm) 216~311 152~311 216~311
Non Rotating • 1997 年注册为AutoTrak,正式推向市场 。 Sleeve

导向钻井技术(jk)

导向钻井技术(jk)
目前这种旋转导向工具主要有两种: 一种是静止式,当钻柱旋转时,导向支撑块不 转动,可沿井眼轴线方向滑动; 另一种是调节式,当钻柱旋转时,支撑块随钻 柱一起转动,但其整体工作效果具有导向作用。
1.2 测量仪器的类型
按方位的测量原理可分为两大类:
磁性和非磁性测量仪器
按测量方式来分,又可分为:
单多点和随钻类
A.井斜控制式导向工具
• 这种工具的核心是可变径稳定器,一般用于大井斜 的条件下。在方位变化较小时,主要是通过调整稳定器 的外径尺寸来改变BHA的性能,从而达到控制井斜、控 制井眼轨迹的目的。
AGS可变径稳定器
B.全角控制式旋转导向工具
全角控制式旋转导向工具:
既能控制井斜,又能控制方位,是导向工具的 发展方向。
二、解决胜 利油田开发 问题的手段
胜利油田为解决开发后期所面临的问题, 实现稳产,必须提高以下3个方面的能力:
• 提高复杂油气藏开发能力 • 提高滩海油气田的海油陆采能力 • 提高深层资源的开发能力和开发速度
1、提高复杂 油气藏开发能 力
主要用于解决复杂小断块油藏、岩性 油藏等难动用储量和新增储量复杂油 气藏的勘探开发问题,提高其开发效 率和油气采收率,降低勘探开发成本。
• 随着旋转导向钻井系统投入现场应用:随钻地质导向配
合旋转导向钻井系统成为了各大石油公司追求的目标。 Schlumberger Anadril 公 司 的 Ideal 地 质 导 向 系 统 配 合 其 Power Drive SRD 旋转导向系统,Baker Hughes Inteq公司 的RNT (Reservoir Navigation Tool) 地质导向系统配合其
国外:旋转导向钻井系统
为满足上述特殊工艺井导向钻井需要,旋转导向钻井技术得以迅速发展

王长宁院长-地质导向与导向钻井简介10.17

王长宁院长-地质导向与导向钻井简介10.17
井下仪器由工程参数和施工所需要的测量地质参数的传感器及泥浆脉冲 器、涡轮发电机组合而成。
地质参数主要有:自然伽马(DGR)、电阻率(EWR)、岩石密度(SLD)和中子 孔隙度(CNΦ)、声波时差和核磁共振等,此外还有测量钻具振动的传感器 (DDS)。
一、地质导向系统
⑷、地质导向随钻FEWD仪器简介
6、国内地质导向技术现状
一、地质导向钻井系统
) 地面系统(CFDS
中国石油集团钻井工程技术研究
院从1999年开始攻关,于2005研制成
功了具有我国独立知识产权的第一台
井下
CGDS-I近钻头地质导向钻井系统第一
无线 短传
代产品(China Geosteering Drilling
System)。并先后在冀东、辽河等油
一、地质导向系统
⑷、地质导向随钻FEWD仪器简介
电磁波电阻率传感器(EWR—Phase4)
由四个发射极和两个接收极组成,通过测量每一组发射极和接收极之间的相 位差和波幅衰减,可以合成4条不同探测深度(极浅、浅、中深、深)的电阻率曲 线和组合电阻率曲线。
测量范围为0一2000-m ,系统测量误差土1%@10-m ,垂直分辨率 153mm,探测深度762mm。 对泥岩、薄砂岩夹层有很好的解释作用,提高油水界 面的鉴别能力,可以发现可移动的碳氢物质。
这些参数通过电磁波传送到马达以上的 MWD或LWD,再由泥浆脉冲传送到地面。
借此,司钻和地质工程师可实时了解到 钻头处的岩性变化以及检测钻头处的油气显 示情况,并通过对钻头进行导向,保证井眼 在储层内延伸,达到增大储层泄油面积、提 高产量和降低完井成本的目的。
一、地质导向钻井系统
5、地质导向钻井系统的结构特征
一、地质导向钻井系统

CGDS近钻头地质导向钻井技术

CGDS近钻头地质导向钻井技术
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详细技术指标及其与国外同类产品的对比
– 与世界上仅有的近钻头地质导向产品Schlumberger GST技术对比 • 钻头电阻率技术指标对比:测量范围相同,精度相当
技术指标 测量范围
水基 测量精度 泥浆
垂直分辨率 探测深度 测量范围 油基 泥浆 测量精度
钻头电阻率技术指标对比
CGDS
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由4个子系统组成。
测传马达 无线接收系统 CGMWD系统
测得的近钻头5个参数通过无线电磁波方式,越过螺 杆马达,短传至上方的无线接收短节。
是一个机电一体化复杂装置,把接收到的近钻头参数 汇入其上部的MWD(无线随钻测量系统)数据总线,向 上传输。
无线短传
无线接收系统
测传马达
无线短传技术国外只有个别公司掌握
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CGDS系统是中石油集团钻井工程技术研究院主持研 制的近钻头地质导向钻井装备,由北京石油机械厂产业化, 2008年取得“国家自主创新产品证书”,2009年荣获国 家技术发明奖二等奖。
具有测量、传输和导向三大功能。适合于油气探井、 水平井和多分支井等,尤其适用于复杂地层、薄油层开发 井。可提高探井成功率、开发井油层钻遇率和采收率。
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由4个子系统组成。
测传马达 无线接收系统 CGMWD系统 地面信息综合处
理与导向控制决 策系统
测传马达, CAIMS, China Adjustable Instrumented Motor System
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由4个子系统组成。
测传马达
下部装有近钻头测量短节。实现近钻头
地面信息综合处理与导向控制决策系统, CFDS, China Formation/Drilling Software System

自动旋转导向钻井工具结构原理及特点

自动旋转导向钻井工具结构原理及特点

自动旋转导向钻井工具结构原理及特点[摘要] 自动旋转导向钻井工具弥补了滑动式导向钻井工具在定向井钻井,特别是在大位移井及长距离水平井的使用中暴露的缺点与不足。

浅显分析国内外在定向钻井工具技术差距,从结构原理和特点上出发阐述了自动旋转导向向钻井工具的。

[关键词] 自动旋转导向钻井工具一.前言现有的滑动式导向钻井工具在定向钻井,特别是在大位移井及长距离水平井的使用中暴露出不少缺点与不足。

自动旋转导向钻井工具可以弥补这些缺点,是目前定向钻井工具发展的一个热点及方向。

笔者据此介绍美国三家公司的自动旋转导向钻井工具的结构原理及特点。

针对现有定向钻井工具的缺点和不足,浅析今后旋转导向钻井工具结构设计的发展趋势。

迄今为止,定向钻井技术经历了三个里程碑:①利用造斜器(斜向器)定向钻井;②利用井下马达配合弯接头定向钻井(造斜率是弯接头弯角、井下马达刚度和地层岩石硬度的函数);③利用导向马达(弯壳体井下马达)定向钻井(弯角点离钻头的距离近得多,因此产生的造斜率大)。

目前这三种定向钻井工具在世界各地被广泛使用,并促进了定向钻井技术的快速发展,使得今天人们能够应用斜井、丛式井、水平井技术开发油田。

二.目前国内定向钻井工具现状随着石油工业的发展,为了获得更好的经济效益,需要开发深井、超深井、大位移井和长距离水平井,而且常常要在更复杂的地层,如高陡构造带钻井。

这些都对定向钻井工具提出了更高的要求。

目前以井下马达为主的定向钻井工具已不能满足现代钻井技术的要求,主要存在以下缺点和不足:(1)利用井下马达导向时是滑动钻进,钻柱弯曲比旋转钻进时严重,井壁与钻柱间的轴向摩擦力大,使钻压很难加在钻头上。

在大延伸井和水平井中这一情况更严重,在极端情况下会造成钻柱屈服,因此它限制了水平井和大斜度井的深度。

(2)在地面对井下马达进行扭方位操作时,旋转摩擦、钻头扭矩、钻杆的扭转弹性变形等都妨碍了工具面的控制,从而影响井下马达在大斜度井和水平井中的使用。

高温高压碳氧比测井仪的研制与应用

高温高压碳氧比测井仪的研制与应用
往 的 C O测 井 仪 在 耐温 耐 压 指 标 上存 在 着 一 些 不 /
足 , 仪器 的应用受 到 限制 。随着钻 井不 断加深 , 使 测 井难 度增 大 , 以进 行 耐 高 温 、 高 压 CO测 井 仪 所 耐 /
的研 制可 以在一定 程度 上解决 目前 和将来 在施 工 中
遇到 的这些 问题 。
l 仪器 的基 本 原 理 和 结构
11 碳氧 比测 井原 理 .
图 1 各 元素 非 弹 射 射 线谱 ( G B O)
1 仪器 结构 . 2
碳氧 比能谱测 井方 法是用 来在 生产 井 中确 定剩
碳 氧 比测井 仪 由中子发 生器 屏蔽体 、 、 探测 器 、 电子线 路 、 温瓶 组成 , 保 并置 于一根 独立 的外壳 内 。
关键 词 : 氧 比测 井仪 ; 碳 高温 高压 ; 剩余 油饱和 度 ; 器研 制 仪
O 引言
油 田的开发 中后期 ,要想 使原 油产 量在相 当长 的一 段时 间 内保持 稳产 、 增产 、 提高 采收率 及开 发效
果 , 且将储 量充分 挖 掘出来 , 并 这对 油井储 层评 价提 出了更高 的要求 ,因此测 井仪 器也 就要做 出相 应 的
片机 系统 向地 面传送 的数据曼彻斯 特码 编码 。单片 机 系统 的核心是一 片 MC 4 85 2单片机 ,系统还 6 0E 1 主 要 包 括 一 片 E R M 和一 片 6 1 据 存 储 器 。 PO 16数 61 16数据存储 器用来存 放俘获谱 信息 。 系统将有 多 种 控制 能力 使 以上 六 个部 分有 机地 组合 在一 起 , 完
21年第 2 01 期 总 第 12期 8

围 外 测 井 技 术

旋转导向钻井技术及Power-V

旋转导向钻井技术及Power-V

旋转导向钻井技术及Power-V导向系统介绍摘要:旋转导向钻井技术主要指井眼轨迹自动控制的闭环自动钻井技术,是20世纪90年代初期发展起来的一项钻井新技术,代表着当今国际钻井技术的最新发展方向,对超深井、超薄油层水平井、大位移井、分支水平井等轨迹控制具有独特效果。

本文分析了旋转导向钻井系统的技术特点,介绍了国内外旋转导向钻井系统的发展、应用情况。

并详细介绍了斯伦贝谢公司旋转导向系统Power-V的组成和工作原理。

1.概述所谓旋转导向钻井,是指钻柱在旋转钻进过程中实现过去只有传统泥浆马达才能实现的准确增斜、稳斜、降斜或者纠方位功能。

旋转导向钻井技术的核心是旋转导向钻井系统,如图1所示。

它主要由井下旋转自动导向钻井系统、地面监控系统和将上述2部分联系在一起的双向通讯技术3部分组成。

旋转导向钻井系统的核心是井下旋转导向工具,旋转导向钻井系统主要由以下几部分组成:①测量系统:包括近钻头井斜测量、地层评价测量,MWD/LWD随钻测量仪器等,用于监测井眼轨迹的井斜、方位及地层情况等基本参数。

②控制系统:接收测量系统的信息或对地面的控制指令进行处理,并根据预置的控制软件和程序,控制偏置导向机构的动作。

图1 旋转自动导向钻井系统功能框图2.旋转导向钻井技术的特点旋转导向钻井技术与传统的滑动导向方式相比有如下突出特点:①旋转导向代替了传统的滑动钻进:一方面大大提高了钻井速度,另一方面解决了滑动导向方式带来的诸如井身质量差、井眼净化效果差及极限位移限制等缺点,从而大大提高了钻井安全性,解决了大位移井的导向问题;②具有不必起下钻自动调整钻具导向性能的能力,大大提高了钻井效率和井眼轨迹控制的灵活性,可满足高难特殊工艺井的导向钻井需要;③具有井下闭环自动导向的能力,结合地质导向技术使用,使井眼轨迹控制精度大大提高。

旋转导向钻井技术的上述特点,使其可以大大提高油气开发能力和开发效率,降低钻井成本和开发成本,满足了油气勘探开发形势的需要。

旋转导向工具在水平井中应用探讨

旋转导向工具在水平井中应用探讨

旋转导向工具在水平井中应用探讨摘要:旋转导向钻井技术在国内外已经得到了广泛的运用,随着我国大部分油田进入开发中后期,主力勘探区块勘探程度较高,勘探新区多处于特殊环境,油田在开发过程中大量采用水平井、大位移井、丛式井、高难度定向井等,在这些特殊钻井工艺应用过程中,地质导向技术在引导钻头及控制井眼轨迹的方面起到关键作用,大大提高了钻井成功率。

关键词:旋转导向工具;AutoTrack Curve;AutoTrak G3;应用;探讨1 前言近年来,随着我国大部分油田进入开发中后期,主力勘探区块勘探程度较高,勘探新区多处于特殊环境,勘探开发成本不断升高,为了提高油气采收率、降低开采成本,油田在开发过程中大量采用水平井、大位移井、丛式井、高难度定向井等,为了提高特殊钻井工艺钻井成功率,引导钻头及控制井眼轨迹的地质导向技起到关键作用。

旋转导向钻井技术是20 世纪90 年代出现的一项尖端自动化钻井新技术,技术核心是旋转导向钻井系统。

其结构主要包括自动导向钻井系统、地面监测系统、及将上述两部分联系在一起的双向通讯而组成。

目前旋转导向钻井技术因其施工井眼轨迹规则平滑、水平段延伸能力强、钻速高、成本低、建井周期短等优势,在国内外水平井、大位移井、丛式井油气开发中得到了广泛应用。

2 旋转导向技术简介旋转导向钻井技术(RSS)主要由地面系统和井下控制系统组成,具体可以分为地面监控系统、通讯系统、随钻测量系统及井下导向工具系统四部分,如下图1所示,其中,井下导向工具系统是一个集机、电、液于一体的自动控制系统,能够控制钻头钻进轨迹,是旋转导向系统的核心所在。

旋转导向主要作用是钻井导向、实时监控、双向通讯、连续导向,先进的旋转导向钻井系统具备地质导向、实时可视化、闭环控制及耐温能力强的特点。

图1 旋转导向系统组成旋转导向技术根据导向方式不同,可以分为推靠式和指向式两种,其中,指向式旋转导向系统具有摩阻小、水平位移大、钻井质量高等优势,地层适应性好,能够适应各种复杂工况,应用越来越普遍。

贝克休斯钻井及随钻地层评价技术交流

贝克休斯钻井及随钻地层评价技术交流
15 ½”上稳定器
9 ½” VertiTrak 工具
TruTrak 系统
MWD短节
配合节头
TruTrak 系统 = • MCLS + Sensor Sub +
Adapter Sub (定向) 或 • MCLS + Stop Sub (垂钻)
脉冲发生器短节 控制短节
MCLS
X-treme动力节
导向节
Slide
计划轨迹 弯螺杆所钻轨迹
AutoTrak® 所钻轨迹
旋转导向钻井技术 - 连续导向的能力
和其他一些旋转导向系统不同,AutoTrak系统真正实现连续导向并打出平滑 的井眼轨迹
导向模式 : – 可提供7500个矢量的选择 – 工具按给定的工具面和给定的导向力进行
导向 – 可随时调控制轨迹的能力
AAuuttooTTrraakk S导tee向rin装g 置Unit
X-treme Technology Motor
X-trePmoewe模r S块ec马tio达n
Re电si阻sti率vit/y伽/ 玛Ga/m压m力a随/ P钻re测ss井ure LWD 传感器模S块en-sOornMToradkule
Pulser
Alternator Hydraulics
Inclinometer/ Electornics
Steering Ribs
X-treme 动力节
• 强大的功率和扭矩输出 – 比常规泥浆马达高60%
• 更高的效率
• 予成型定子技术
• 降低了90% 的橡胶用量 – 更低的磨阻 – 更小的变形
寿命更长,使用次数更多
•连续的闭环导向 •精确的靶点击中 •精确的地质导向 •收益最大化 •产量最大化 •开采最大化

GeoPilot Rotary Steerable System(GeoPilot 旋转导向钻井系统)

GeoPilot Rotary Steerable System(GeoPilot 旋转导向钻井系统)

Cement Quality 固井质量
Gravel Pack Success 砾石充填
Real-Time Communications 实时通讯
Geo-Span
DOWNLINK SYSTEM
®
On-the-fly
to 30,000+ feet(9143m)
Geo-Pilot® Rotary Steerable System Family 全系列
Minimizes destructive motion and vibration 井下震动最小

FullDrift™ Drilling Systems
不同钻头的效果比较

Comparison of short-gauge and long gauge wood bits Long-gauge bit generates a straighter hole
GP Tools Serials GP9600
Hole Size 12 1/4” - 26”
GP7600
GP5200
8 ½” – 10 5/8”
5 7/8” – 6 ¾”
Geo-Span Inlet/Outlet View 地面指令系统
Mud Flow Outlet Connection: 1502
Ambiguous Logging Responses 电测差 Unstable bit 钻头寿命短 Higher vibration Cuttings Bed Traps 岩屑床 Hole hard to clean Avalanche Stuck Pipe Poor Mud Displacement More failures Shortened bit life More trips

地质导向

地质导向

6、设计和优化井眼轨道剖面; 7、确定目的层内井眼合适位置的允许误差及风险; 8、完成钻井评估/完井计划; 9、开钻,将垂直井段钻至造斜点并进行初始定向钻井; 10、进行地质对比和目标控制; 11、需要时在最后的造斜段调整井眼轨迹剖面; 12、使钻头准确定位于水平井入口点处; 13、监测大斜度井段的轨迹及导向能力; 14、确定钻头的前探距离及预测异常情况的位置; 15、对地质上的意外情况采取补救方法,必要时采取绕障法或做出 侧钻决策; 16、用关于井眼稳定性风险评价的最新资料来有效地确定总井深; 17、根据达到的设计目标或已钻井段中所遇到的不可接受的风险 值来确定总井深。
偏置机构(执行机构)
可伸缩的翼肋结构 导 向 力 液压活塞机构
方向
导向力方向与翼肋 伸出方向相反
工作原理
偏置机构(执行机构)
导向力大小方向与接触象限有关
接触力
导向力
Fk F0 sin 0 0
1 2 F0 d ( Pi Po ) 4
(0 0 )
工作原理
以上六个环节中,井下随钻测量和井下自动控制是关键环节, 同时也是关键技术,二者结合起来实际上是井眼轨迹自动控制技 术。
2、导向钻井
导向钻井实际就是井眼 轨迹控制问题,无论是常规 直井或特殊工艺井,都需要 井眼轨迹控制。直井需要防 斜打直,定向井需要按设计 井眼轨道控制钻头钻进的轨 迹。传统的导向钻井(即井 眼轨迹控制)是由井下导向 工具配以适当的钻井参数来 实现的,自动导向钻井是由 井下计算机根据随钻采集的 参数自动控制导向工具来实 现的。
自动导向钻井技术简介
周广陈
中国石油大学石油工程学院
主要内容
• • • • • 概述 导向方式 导向工具 地质导向 自动垂直钻井 系统 • 自动导向钻井 的关键技术

高温压力传感器

高温压力传感器

高温压力传感器高温压力传感器是工业实践中最为常用的一种压力变送器,其广泛应用于各种工业自控环境,涉及石油管道、水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道送风、锅炉,熔炉等浩繁行业。

目录产品概述产品应用产品特性相关参数工作原理产品选型进展方向产品概述高温压力传感器是工业实践中最为常用的一种压力变送器,其广泛应用于各种工业自控环境,涉及石油管道、水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道送风、锅炉,熔炉等浩繁行业。

高温压力传感器是为了解决在高温环境下对各种气体、液体的压力进行测量。

重要用于测量锅炉、管道、高温反应容器内的压力、井下压力和各种发动机腔体内的压力、高温油品液位与检测、油井测压等领域。

目前,讨论比较多的高温压力传感器重要有SOS,SOI,SiO2,Poly2Si等半导体传感器,还有溅射合金薄膜高温压力传感器、高温光纤压力传感器和高温电容式压力传感器等。

半导体电容式压力传感器相比压阻式压力传感器其灵敏度高、温度稳定性好、功耗小,且只对压力敏感,对应力不敏感,因此,电容式压力传感器在很多领域得到广泛应用。

高温压力传感器由硅膜片、衬底、下电极和绝缘层构成。

其中下电极位于厚支撑的衬底上。

电极上蒸镀一层绝缘层。

硅膜片则是利用各向异性腐蚀技术,在一片硅片上从正反面腐蚀形成的。

上下电极的间隙由硅片的腐蚀深度决议。

硅膜片和衬底利用键合技术键合在一起,形成具有肯定稳定性的硅膜片电容压力传感器。

产品应用高温压力传感器广泛应用于各种工业自控环境,涉及石油管道、水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道送风、锅炉,熔炉等浩繁行业。

产品特性1.传感器:能感受规定的被测量并依照肯定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。

通常有敏感元件和转换元件构成。

①敏感元件是指传感器中能直接(或响应)被测量的部分。

GETerps (RPS DPS8000)

GETerps (RPS DPS8000)
RS232
6.5, 最大32 16.5, 最大32
* 低功耗,<120ns ** 低噪声,<75ns ***25°C, 6V电压下 ^ 方波压力信号,25kHz,4-10kHz带宽 ^^ 二极管正向电压,0.5-0.7V@25°C,
-2mV/°C
响应时间 <300msec,压力从10%变化至90%FS时
长期稳定性 标准级:±0.02%FS/年 提高级:±0.01%FS/年
注:除非另有说明,上述技术指标均在参考条件下获 得:25°C±5°C
物理特性
存储温度范围 同补偿温度范围
工作温度范围 同补偿温度范围
压力介质 同316L不锈钢和哈氏合金Hastelloy C276兼容的介质
防尘/水等级 参见电气连接部分
振动 DO-160E曲线W,正弦波,5Hz-2kHz, 20gn <0.2mbar/gn输出变化
冲击 DO-160E 9(图7.2) 20gn 11ms 校验变化可忽略
湿度 MIL-STD-810D方法 507.2步骤III(湿度环境,65°C, 95%RH)
压力接口 多种压力接口可选: •••G1/4内螺纹 •••G1/4外螺纹(平螺纹) •••G1/4外螺纹(60度锥) •••G1/8外螺纹(60度锥) ••1/4NPT内螺纹 ••1/4NPT外螺纹 ••1/8NPT外螺纹 ••M20×1.5 •••M14×1.5, 60度内锥 •••M12×1内锥 •••7/16 UNF外螺纹 •••G1/2外螺纹 •••G1/4快速接口 •••1/2NPT外螺纹 ••G1/4外螺纹(加长平螺纹) ••7/16-20 UNF内螺纹 ••锥状鼻(G1/4内螺纹) ••7/16-20 UNF外螺纹 ••如需其他规格螺纹接口,请联系GE

旋转导向钻井技术现状及研究进展

旋转导向钻井技术现状及研究进展

旋转导向钻井技术现状及研究进展韩来聚刘新华孙铭新(胜利石油管理局钻井院,山东东营,257017)摘要旋转导向钻井技术是20世纪90年代国际钻井界发展起来的钻井新技术,它是钻井发展史上又一次质的飞跃,目前国外应用该技术已取得了显著效果,“十五”期间在国家“863”项目的支持下,国内也开始对该项技术进行重点攻关研究,并在关键技术方面取得了重大突破。

本文在概括介绍旋转导向钻井技术现状的基础上,重点介绍了研究开发的调制式旋转导向钻井系统工作原理以及取得的重大进展,同时对该技术的发展趋势做出了预测。

关键词钻井旋转导向闭环偏置旋转导向钻井技术是国际上20世纪90年代发展起来的一项尖端自动化钻井新技术,它是当今世界上钻井技术发展的最高阶段——闭环自动钻井的主要内容。

它的出现是世界钻井技术的一次质的飞跃。

与传统的滑动导向钻井相比,旋转导向钻井技术由于井下工具一直在旋转状态下工作,因此井眼净化效果更好,井身轨迹控制精度更高,位移延伸能力更强,因此更适合于海洋油气资源开发以及在油田开发后期的复杂油气藏中钻超深井、高难定向井、丛式井、水平井、大位移井、分支井及三维复杂结构井等特殊工艺井。

1 国内外旋转导向钻井系统研究与发展现状1.1 旋转导向钻井技术国外发展现状国外从20世纪80年代末期开始进行旋转导向钻井系统的理论研究。

20世纪90年代世界上多家公司包括:Baker Hughes公司与ENIAgip 公司的联合研究项目组、英国的Camco公司、英国的Cambridge Drilling Automation公司、日本国家石油公司(JNOC)等分别形成了各自的旋转导向系统样机,并开始进行现场试验和应用。

至20世纪末期,三家大的石油技术服务公司Baker Hughes、Schlumberger和Halliburton通过各种方式分别形成了其各自商业化应用的AutoTrak RCLS、PowerDrive SRD和Geo-Pilot旋转导向钻井系统。

国内外七大公司旋转导向技术盘点

国内外七大公司旋转导向技术盘点

贪吃蛇技术哪家强?国内外七大公司旋转导向技术盘点旋转导向钻井技术已经逐渐成为定向井、水平井钻井的主要工具,但主流技术依然以国外油服产品为主。

在多年持续攻关下,国产自主创新技术现已取得多项重大突破,国内外技术差距正在逐步缩小。

当前,油气勘探开发过程正面临的挑战日益严峻。

在资源品质劣质化、勘探目标多元化、开发对象复杂化等愈发恶劣的勘探开发大环境下,我国油气勘探开发领域正在由常规油气资源向“三低”、深层及超深层、深水及超深水等非常规资源拓展。

而作为油气资源勘探开发过程中的关键环节,现有的钻井技术在应对上述挑战时却略显勉强。

中石油经研院石油科技研究所总结出了“未来10年极具发展潜力的20项油气勘探开发新技术”(点击查看:颠覆传统!未来十年这些油气勘探开发新技术最具潜力),其中,“智能钻井技术”位列其中。

未来的智能钻井主要由智能钻机、智能导向钻井系统、现场智能控制平台、远程智能控制中心组成。

智能导向钻井系统主要利用随钻数据的实时获取、传输与处理,通过井下控制元件对钻进方向进行智能调控,从而提高钻井效率和储层钻遇率。

作为页岩气开发的“芯片”式技术,旋转导向钻井尚且年轻,但实际上从上世纪90年代起,国际各大油服公司便相继实现了旋转导向系统的现场应用。

经过20余年的技术发展,油服巨头均取得了阶段性进展,并形成了各自的核心技术体系(点击查看:五大油服的旋转导向系统大比拼)。

目前的主流旋转导向技术主要来自几大国际油服巨头,并基本形成了两大发展方向:一是以贝克休斯AutoTrak系统为代表的不旋转外筒式闭环自动导向钻井系统,这类系统以精确的轨迹控制和完善的地质导向技术为特点,适用于开发难度高的特殊油藏导向钻井作业;二是以斯伦贝谢PowerDrive系统为代表的全旋转自动导向钻井系统,这类系统以同样精确的轨迹控制和特有的位移延伸钻井能力为特点,适用于超深、边缘油藏的开发方案中的深井、大位移井的导向钻井作业。

01. 各大油服核心技术对比大宗商品价格暴跌给服务公司的定价和付款时间表带来了下行压力。

MTS位移传感器

MTS位移传感器

MTS位移传感器美国MTS、MTS位移传感器、MTS传感器、MTS液位计、MTS接头、MTS磁环等,常用型号:RHM0100MD631P102、RHM0250MP101S1G1100、RHM1750MD701S2G1100、、ERM0850MD601A0、RHM0800D601C101121 RH-、RP-、RF-、RPS-、 RPM-、RHT-、LH-、LHMR-、GH-、GHS-、GBF-、GHM-、ERM-、EP-、EPM-、EPS-、EPV-、EP2-、GP-、GPS-、GB-、ER-、EH美国MTS、MTS位移传感器、MTS传感器、Temposonics? C系列位移传感器、MTS液位计Level Plus?液位计、MTS接头、MTS磁环。

美国MTS一级代理商,华东区域授权总分销商,最低的价格、最快的交货、最优的服务,全面提供技术解决方案,全球的生产,MTS主要产品有MTS传感器,MTS位移传感器,MTS磁致伸缩位移传感器,MTS插头,MTS磁环,MTS非导磁垫片,MTS接头,MTS编程包,MTS软件,MTS位置传感器,Temposonics传感器,MTS Temposonics位移传感器,Temposonics磁致伸缩位移传感器,Temposonics 插头,MTS Temposonics磁环,MTS Temposonics非导磁垫片,用于测量位移的速度、加速度和位置等。

MTS位移传感器有多种输出方式,模拟量输出,数字量输出,SSI数字输出,Profibus-DP总线输出,CANbus总线输出,DeviceNet总线输出,Interbus-S总线输出,EtherCAT总线输出,RF柔性外管传感器,RD4分体式传感器。

MTS-0001 RHM0405MR021A01MTS-0002 RHM0200MD631P102MTS-0003 RHM0090MD631P102MTS-0004 RHM0140MP151S2G6100-0005 RHM0225MP151S2G6100 MTSMTS-0006 RHM0150MP011S2G6100MTS-0007 RHM0165MP151S2G6100MTS-0008 RHM0330MD631P102MTS-0009 RHM1450MD631P102MTS-0010 RHN0150MRG01A01RHM0260MP051S2G4100德国MTS传感器MTS系统公司是全球第一家开拓磁致伸缩测量(Magnetostrictive Sensing)技术的公司,并注册专利。

近钻头地质导向钻井系统和随钻仪器

近钻头地质导向钻井系统和随钻仪器

CGDS -1近钻头地质导向钻井系统苏义脑,盛利民,邓乐,李林,窦修荣,王家进等 (中国石油集团钻井工程技术研究院,100097)摘要:CGDS — I 是由中国石油集团钻井工程技术研究院研制的具有我国独立知识产权的近 钻头地质导向钻井系统(第一代),该系统由测传马达、 无线接收系统、正脉冲无线随钻测量 系统和地面信息处理与导向决策软件系统组成,具有测量、传输和导向功能。

本文简要还 介绍了该系统结构组成、技术指标、功能和作用以及现场应用情况。

该系统具有随钻辨识 油气层、导向功能强的特点,可保证钻头在油层中穿行,从而提高油层钻遇率、钻井成功 率和采收率,经济效益重大。

1概述地质导向钻井技术是当今国际钻井界的一项高新技术, 1993年Schlumberger 公司(Anadrill)首先推出的以IDEAL 系统 (In tergrated Drilli ng Evaluati on and Logg ing ,综合钻井评价禾口 测井系统)为代表的地质导向钻井系统被公认为最有发展前景 的21世纪的钻井高技术。

地质导向能综合钻井、随钻测井 /测斜、地质录井及其他各项参数,实时判断是否钻遇泥岩以 及识别泥岩位于井眼的位置,并及时调整钻头在油层中穿行,可直接服务于地质勘探以提高探井发现率和成功率,也适合 于复杂地层、薄油层钻进的开发井,提高油层钻遇率和采收 率。

目前国外仅有 Schlumberger 一家公司拥有商业化的近钻 头地质导向钻井技术,据了解Halliburton 和Baker Hughes 两公司正在进行开发此类技术,但尚未见到其商业产品。

中国 石油集团钻井工程技术研究院(原中国石油勘探开发研究院钻 井工艺研究所)从1994年开始调研并跟踪这一咼新技术的发 展,做了相应的技术准备,1999年开始对这一技术进行攻关, 经过6年多的研制和10余次的现场实验,研制成功了具有我 国独立知识产权的第一台 CGDS — I 近钻头地质导向钻井系统第一代产品(China Geosteering Drilling System)。

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PPM-S310型高精度高温压力传感器、位移传感器助力旋转导向钻井系统
由长沙钛合电子公司生产的PPM-S310型高温压力传感器、PPM-WYDC高温位移传感器,成功使用在旋转导向钻井系统中,表现良好,将得到大力推广,其基本性能:压力:0-140MPa、精度:0.1%FS,使用温度:0-175℃,直径:10mm。

位移:150mm,耐压:140MPa,精度:0.1%FS,直径,不大于10mm。

旋转导向钻井系统(近钻头地质导向钻井系统)是当今石油钻井工程领域最重要的前沿装备之一,集机、电、液、信息和控制技术于一体,在近钻头端与MWD或LWD配合完成导向钻井。

是实现石油钻井向数字化、信息化、自动化方向发展的核心技术和重大装备,可广泛应用于陆地和海洋环境下的超深井、水平井、大位移井、分支井等特殊钻井工艺的导向作业。

旋转导向钻井系统(近钻头地质导向钻井系统)由发电系统、电力传输系统、机械系统、电动机、液压系统、定位总成、测量系统等
构成。

在钻井过程中,泥浆提供动力,带动发电机发电,供给整个导向系统,主控板采集压力、位移及地面上位机的信号进行数据分析处理,并向执行机构发送指令,电机泵液压系统接受到指令后控制翼肋伸出或收回,分别在不同方向上对井壁施加作用力,通过三个支撑翼肋的控制,实现导向钻进。

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