应用分体式测斜仪改进井身控制方法(修改)

3
红胡225
899-1250
0.8-4.0
西 部 钻 探 吐 哈 钻 井 公 司
2008年度西部钻探QC成果发布会
◆确定要因
验证二：钻井参数不合理
调查温西、玉东、红胡区块17口井，其中有3口井 因为钻压偏大，造成井斜超标，被迫采用有线纠斜。
序 号 1
井 号 红胡301
井 段 (m) 625-1000
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进一步改进
吊测连接
◆效果验证
吊测连接方式
1.绳帽头 2.绳挂头 3.旋转接头 4.加重杆 5.转换接头 6.缓冲器 7.通讯短节 8.测斜及传输短节 9.扶正器 10.加长杆 11.液压减震器 12.全流式引鞋
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100秒,造成浮筒不能正常上浮,测斜失败一次,与投捞式测斜仪相
比(平均每次测斜时间35min)，累计节约时间为164min。 (泥浆密度：1.25g/cm3, 粘度：47s)
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试验结论
◆效果验证
试验结论：
1、该仪器简化了测斜工艺，测斜时间明显缩短； 2、根据测得的工具面数据，进行了一次纠斜作业， 保证了井身质量合格；
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应用分体式测斜仪改进井身 质量控制方法
小组名称：井身质量控制小组
发布人：李云志
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小组概况 选题理由 现状调查 活动目标 可行性分析 原因分析
确定要因
制定对策
对策实施
效果验证
巩固措施
下一步打算
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◆投捞式自浮测斜仪测斜需要2次 下行过程，测斜时间长。
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◆选题理由
确定课题：
改进测斜仪器：
★缩短测斜时间
★简化测斜工艺
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◆现状调查
数据调查
在温西、红胡、玉东区块复合导 2007年在温西、红胡、玉东区块复合钻进总进尺 向钻技术成熟，控制井身质量的方法： 65601m，全部采用投捞式测斜仪测斜；采用有线纠斜 投捞测斜仪测多点，再用有线随钻或 18口井、MWD仪器7口井；直井测多点25井次。 MWD无线纠斜。
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试验验证 钻压(KN) 50
钻井参数
转速(r/min) 60
◆效果验证
排量(l/s) 34 泵压(MPa) 17
完钻井深：2441m，浮力仓从井口到达井底时间4min, 待数
据传输完后，浮力仓从井底到井口的上浮时间8 min。该井累计测 斜次数8次,累计测斜时间116min,其中，有一次由于泥浆粘度大于
仪器改进
◆对策实施
投 捞 测 斜 仪 工 作 原 理 示 意 图
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仪器改进
◆对策实施 分 体 测 斜 仪 工 作 原 理 示 意 图
在投捞测斜仪基础
上加以改进，研究出 分体式测斜仪，该仪 器由地面设备、井下 测斜总成和数据载体
三部分组成。
下行的过程
目前井身质量控制工艺：
1）常规多点或投捞式测斜仪测多点；
2）起钻倒换纠斜钻具结构； 3）有线随钻或MWD无线随钻纠斜。 4）MWD无线随钻或自浮单点轨迹监测。 西 部 钻 探 吐 哈 钻 井 公 司
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◆制定对策
序 号 要 因 目 标 对 策 负责人
◆ 对 策 表 ◆
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◆原因分析
测斜时间长
3 控制井身质 量仪器工艺复杂
倒换钻具 纠斜
1 钻具结构不 合理
辅助时间 增加
额外工作 量增加
容易发 生井斜 纠斜作业
井 身 质 量 控 制 方 法 复 杂
2 钻井参数 不合理
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试验推广
◆效果验证
通过试验应用取得了较好的效果，达到了预定目标，
并进行了推广应用。
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试验推广
序 号 井 号 测斜井段 （m） 纠斜方式
◆效果验证
2008年投捞式测斜仪应用统计表
纠斜 次数 测斜次数/时间
1 2 3 4
温5-302 红胡219 温5-316 红胡238
李云志
张耀先
技校
孙泽山
大学
工程师 大专
张龙龙
工程师
付纪浩 大专 雷华才 赵作明
工程师
大专 技校
工程师 技师
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◆选题理由
◆在地层造斜能力较弱的红胡、
温西、玉东区块，直井发生井斜要 纠斜作业时，必须测多点，采用有 线随钻或MWD无线随钻纠斜控制井身 质量，工序复杂，钻井成本高。
0.3-2.5 0.6-2.8
PDC+直螺杆+178mmDC×2+扶正器 +178mmDC×1+159mmDC+127mmDP
PDC+直螺杆+液力推力器+变径稳定器 +φ159mmDC×9+φ127mmDP PDC+直螺杆+178mmDC ×1+FZ+178mmDC×3+159mmDC×9+127mmDP
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◆活动目标
平均口井测斜时间 目
标
活动前 活动后
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◆活动目标 在温西、红胡、玉东区块口井有线随钻纠斜次数
1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0
目标完成情况
◆效果验证
3、泥浆粘度对浮筒的上浮有较大的影响。
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进一步改进
◆效果验证
出现问题
泥浆粘度高，浮筒不能正常上浮
制定对策
序 号
1
要
因
目
标
对
策
负责人
李云志
数据载体取完 仪器问题 数据，能正常 上浮
将数据载体浮力舱部分改 为吊测方式
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1.打捞矛 2.浮力舱 3.缓冲器 4.载体信号收发器 5.测斜及传输短节 6.扶正器7.加长杆 8.液压减震器 9.全流式引鞋
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试验验证
◆效果验证
试验井号:红湖246井
应 用 钻 具 结 构
钻头+单弯螺杆+变径 +定向接头+无磁钻铤+钻 铤+钻杆”钻具结构
1180-2180 1230-2210 1180-2205 1245-2275
有线随钻 有线随钻 有线随钻 有线随钻
1 2 1 1
7/200 8/250 8/235 7/230
2008年分体式测斜仪应用统计表
序号 井 号 试验井段（m） 纠斜方式
纠斜 次数
测斜次数/时间
1 2 3 4
红胡246 温5-304 红胡219 玉东2-40
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改变钻具结构
◆对策实施
QC小组由专人负责对分体式测斜仪进行试验应用，确定钻具 结构为：钻头+单弯螺杆+变径扶正器+定向接头+无磁钻铤+钻铤 +钻杆，使其能够达到下钻过程测多点、同时在钻进时监测控制 井眼轨迹的目的。
216mmPDC+1°单弯螺杆+变径FZ防斜钻具结构示意图
井 斜 (°) 0.6-3.48
钻 压 (KN) 60
2
3
红胡208
玉东2-21
850-1375
675-1325
0.77-3.28
0.94-2.7
60
60
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◆确定要因
验证三：控制井身质量仪器 工艺复杂
投 捞式 测 斜 仪 比 分 体测斜仪多一次仪器舱
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◆小组概况
注册编号：QC2002-3 课题类型：现场型 成立时间：2002年3月
井身质量控制QC小组
活动出勤率：98％ 活动次数：9次 活动时间：2008年3-10月
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◆小组概况
范希湖 大专 工程师、组长 大专 工程师 技师 制定改进工艺并进行组织实施 分体式测斜仪测斜原理研究 制定改进工艺并进行组织实施 分体式测斜仪测斜原理研究 制定现场试验的方案 现场试验 现场试验 测斜仪现状调研
1530-2200 1200-2180 1160-1980 1290-2300
分体式 分体式 分体式
1 1 1 0
8/116 9/110 6/65 6/75
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推广应用结论
◆效果验证
1、测斜数据与完井电测数据相吻合；
2、上浮速度每分钟达到了200m左右，比投捞式测斜仪 少一次仪器仓下行过程； 3、能够在下钻过程中完成多点的测量，且仪器可以打 捞； 4、推广应用没有发生因为粘度高造成测斜失败的现象 发生，吊测方式可以解决泥浆粘度高的问题； 5、可以进行纠斜作业，实现井眼轨迹控制。
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优化钻井参数
◆对策实施
在口井施工前，QC小组通过认真分
析和计算，确定了合理的钻井参数。
井眼尺寸 (mm)
情 况 应用前
钻头类型 PDC 牙轮 PDC 牙轮 PDC 牙轮 PDC 牙轮
钻压 (KN) 30 100 50 120 80 140 100 160
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验证一：钻具结构不合理
◆确定要因
统计2007年温西、红胡、玉东区块17口井中，因
为钻具结构不合理，造成井斜超标的井有3口，占 17.65%，被迫起钻倒换钻具结构，采用有线随钻纠斜。
序号 1 2
井
号
井
段
井
斜
钻具结构
温西3-438 温5-201
1090-2050 368-1850
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目标完成情况
◆效果验证
相同条件下,分体式与投捞式测斜仪平均口井测斜时间对比分析图
ຫໍສະໝຸດ Baidu
300 250 200 150 100 50 0
280
187 116
投捞式
目标
分体式
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◆现状调查
现场调查
调查目前吐哈复合导向钻井所采用控制 井身质量的方法 目前，使用的测单点方法有：自浮单点、投捞式单点。 使用的测多点方法有：普通多点、投捞式多点。 纠斜和定向方式有：MWD无线和有线随钻。
调查结果
井身质量控制工艺复杂是主要问题。
活动前
活动后
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◆可行性分析 经过分析可以研制出集单多点于一体且能测出工具面的仪
器——分体式测斜仪。
该仪器井下部分可随时测斜，可以实现多点的测量。
小组人员具有多年定向施工和井身质量控制经验，并且获得
过《复合导向钻井技术》等多项科技成果奖。 公司领导重视，小组成员共同努力。
3 仪器问题 2 钻井参数 1 钻具结构
优化钻具结构， 应用“钻头+单弯螺杆+变径+ 定向接头+无磁钻铤+钻铤+钻杆” 实 现 一趟 钻 工 雷华才 钻具结构，防斜效果好,能够进 程。 行滑动纠斜作业。 优化钻井参数，216mm井眼， 平 均 钻压 提 高 PDC钻头钻压50KN，牙轮钻头120 尤卫国 20KN KN；241mm井眼，PDC钻头钻压80 KN，牙轮钻头160KN 。 使用分体式测斜仪，可实现 多点、有线随 钻 、 MWD 仪 器 单、多点测量并能提供工具面数 付纪浩 使用率为零。 据，能够主动控制井身质量。 西 部 钻 探 吐 哈 钻 井 公 司
转 速 (r/min) 60 60 60 60 60 60 60 60
排 量 泵 压 （l/s） （MPa） 34 34 34 34 44 44 44 44 20 23 22 25 19 22 21 24
216 应用后 应用前 241 应用后
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分体测斜仪实物图
◆对策实施
加重加长杆 扶正器 测斜短节
引鞋
分 体 测 斜 仪
打捞矛 打捞矛 浮力舱 载体信号接收器
缓冲器
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分体测斜仪连接方式
◆对策实施
仪器连接方式