贝克休斯钻井及随钻地层评价技术交流
贝克休斯VisiTrak随钻测井实现精准中靶
［ ２ ］ 高波 ，王 勇 ， 李 冰 ，等．渤西 油 田污水 回注储层损 害评 价研 究及化学保护措施 ［ Ｊ ］ ．海洋石油 ，２ ０ １ ０ ，３ ０（ １ ） ： ７ ６ — ８ ０ ． ［ ３ ］ 徐勇 ，王卫 忠 ，高锋 博 ，等．油 田注水 阻垢剂研 究进展 ［ Ｊ ］ ．
广 州化 工 ，２ ０ １ ４ ，４ ２（ １ ８） ： ４ ３ — ４ ４ ．
成为 目前世 界 上最 大 的炼 油 综 合厂 。 目前 ，该 炼 油厂 的建设 时 间 表还 未 公 开 。该 项 目的设 计 、土 地 收购
和建设工作可能需要花费 ６ ～ １ ０ 年。
摘编 自 《 中国化工报 》２ ０ １ ６ 年 ２月 ３日
哈拉施特拉邦建设一家产能 ６ ０ ０ ０ ×１ ０ ｔ ／ ａ（ 约合 １ ２ ０ ×１ ０ ｂ ｂ ｌ ／ ｄ ）的炼油厂。 据悉 ， 该项 目 将分两期建设 ， 一期将投资 １ 万亿卢 比 （ 约合 １ ４ ７ 亿美元 ） 建设 ８ ０ Ｘ １ ０ ｂ ｂ ｌ ／ ｄ 炼油能力 。 该炼油厂将生产汽油 、柴油 、液化石油气 、航空燃油 以及供应马哈拉施特拉邦石化厂原料 。信诚工业公 司在古吉拉特邦附近的贾姆讷格尔拥有两家一体化炼油厂 ，总计加工能力 １ ２ ４ ×１ ０ ｂ ｂ ｌ ／ ｄ ，这也使该工厂
第３ ６卷油 田耐温抗盐型阻垢剂性能研 究
的性 能进行 了评 价 。
化 度 盐 水 溶 液 中 ，改 性 多胺 缩 聚 物 阻垢 剂 单 体 和 有 机 磷 酸盐 类 阻垢 剂 按 ｌ： １比例 复 配 时 防垢 效 果 最 好 ，能够 满足 目标 油 田长期 注水作 业 的要求 。
参考文献 ：
［ １ ］ 李海波 ，张舰 ．油 田防垢技术及其应用进展 ［ Ｊ ］ ．化学工业与 工程技术 ，２ ０ １ ２ ，３ ３（ ４） ： ４ ０ — ４ ３ ．
地层深处“掌灯人”（纪实文学）——中国石油塔里木油田地质力学科技带头人、企业高级专家张辉和他的创新团
新时代新征程地层深处“掌灯人”（纪实文学）——中国石油塔里木油田地质力学科技带头人、企业高级专家张辉和他的创新团队李佩红2023年3月9日那天，塔克拉玛干沙漠的天空异常纯净，没有一丝云，蓝得澄明透彻，海浪般起伏的沙丘绵延到遥远的地平线，9000米的钢铁钻塔耸立在金波荡漾的沙海之上，钻井平台上欢呼声震耳欲聋，扎着硕大红绸花的黑色钻杆高悬在半空，挥洒着激情和力量。
横幅“热烈庆祝中国石油塔里木油田果勒3C 井刷新亚洲最深水平井纪录”在站成一排的石油人的红色工装与阳光的双重映照下，透着喜庆。
富满油田在9396米深处顺利完钻，标志着油田超深油气钻探能力正式迈入9000米级新阶段，具备向万米深地进军的条件，为我国油气资源勘探开发打开了新大门。
这一天，我走进中国石油塔里木油田地质力学科技带头人、企业高级专家张辉的办公室，只见他锁着眉、凝神静气地坐在电脑前工作。
工作专注的他等我走到他办公桌前才注意到我。
我说：“了解到你们直面世界级难题，针对果勒3C 井开展的地应力地质理论研究，准确预测出地层的孔隙压力、坍塌压力、漏失压力、闭合压力和破裂压力，清晰掌握了工程地质规律，为这口井做了全身‘PTCT ’，实现超深井眼受力‘看得见’，护航超深井安全快速钻进，刷新了亚洲最深水平井记录，取得了这些成绩，您和团队不庆祝一下吗？”张辉微笑回答，这算是我们的常规工作。
9396米对塔里木油田来说并不是极限，下一步将挑战万米井，面对新的更大挑战，我们需要快马加鞭，时间对我们来说太宝贵了。
来见张辉之前，我是做了准备的，对他和064他的团队的研究成果做了了解。
他创建了超深油气地质力学建模与应用关键技术体系，培养了国内首批油气田地质力学科研人才和首个油田地质力学科研团队，解决了超深致密砂岩、页岩及碳酸盐岩储层地质力学建模、裂缝性“甜点”预测、井位井眼轨迹优化、钻井井壁稳定性预测、储层三维可压裂性预测、四维地应力与断裂活动性预测等技术难题，保证了复杂油气藏地质认识深化、储层品质准确评价、安全快速钻井、单井有效提产和裂缝性气藏稳产开发，并将自研技术体系向中石油、中石化和中海油相关深层砂岩、碳酸盐岩、页岩油气、煤层气和深水油气勘探开发领域推广与输送，解决实际生产问题并帮助建立相应的油气田地质力学科研团队。
【VIP专享】贝克休斯测井新技术
Admittance
Imaginary
Real
21000
21500
22000 Frequency (Hz)
22500
23000
Increasing Viscosity Increases Peak Separation
21000
21500
22000 Frequency (Hz)
22500
23000
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Can combine 2 x Large Volume Pumps
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2
介绍
流体的实时评价可以帮助客户做出 正确的经济决策,如：
•指导油藏开发的策略 •预测油藏的可开采率 •开采设备的设计 •验明储量
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Can combine 2 x Packer Modules & Straddle Packer Module
1970RB Large Volume Pump
1970GB Borehole Exit 1970HA 2 Tank Carrier Sub 195XX Large Volume Chambers
技术前瞻
贝克休斯地层评价新技术
•王志高 •测井解释工程师
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内容
1. 地层测试器 – RCI 原地-地层流体分析器
【VIP专享】贝克休斯测井新技术
探头技术指标
压电音叉
流体密度 − 测量范围 0.01 – 1.9 g/cc − 分辨率 高于0.001 g/cc
流体粘度 − 测量范围 0.2 – 400 cP − 分辨率 高于0.01 cP
Admittance
■ 将高产区域与潜在非生产性间隙分开 ■ 微小的各向异性可以识别低渗透地层
■ 降低地层评估的风险 ■ 将Thomas-Stieber 体积与 TENSOR 电阻率模型结合，提高解释的可信度
■ 数据允许对Rh、Rv、倾角以及方位角的计算 ■ 快速全部数据处理得到倾角与方位角 （10个频率，9个电磁场分量） ■ 不受井眼条件影响
测量渐变的地层倾角
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METERS x050
x100
x150
x200
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8
粗糙井眼环境下利用3DEX得到的地层倾角
识别流体类型 • 油气水及其特性
测量孔径的大小和分布 • 岩石的结构
Incremental Porosity (pu)
4.00 3.00 2.00 1.00 0.00
0.1
3ms
T2 Cutoff 4.00
3.00
2.00
CBW BVI BVM
1
10
100
1000
T2 Decay (ms)
1.00
0.00 10000
4
实时测井显示
流体成分的变化 井A 井B
《教学分析》-贝克休斯非常规钻井技术(HH)
AutoTrak Curve ™ 高造斜率旋转导向
常规钻井马达
脉冲器/ 发电机
MWD
特点
增斜能力 15° / 100 ft 近钻头井斜和方位伽玛成像
一体化的钻具组合
更坚固的设计、 更简单的电子组件
方位伽玛
近钻头井斜
技术效益
可用一套BHA完成增斜段和水平段 精确的井眼几何和地质定位
最大限度地不占用钻机时间
•环空压力/ECD •电阻率
•方位/旋转方位、井斜
•4.8m (25ft)
•双向通讯和动力模块
•导向头
•方位伽马及伽马成像 (5.0m 16ft)
•OnTrak™
•振动与粘滑 •(7.8m 25ft)
•BCPM
第一次在页岩油开发中应用旋转导向技术
底工作平稳，只有外肩部产生几颗崩齿
背景和挑战 • 高造斜率: 6.5°@30m • 地层岩性:
大庆营城组3段 高研磨性火成岩含砾砂岩； 流纹质凝灰岩 • 牙轮钻进机械钻速低，进尺短，不能满足 提速需求
贝克休斯解决方案和使用结果 • 贝克休斯推荐使用8 ½ 英寸 Kymera复合
式新型钻头。 • 低速高扭距马达：6 ¾ “ LS X-treme; • 马达钻速：55-135RPM (1000-2500lpm) • 单趟钻进尺205.32米，机械钻速2.75米/小
•导向头
•方位伽马及伽马成像 (5.0m 16ft)
•OnTrak™
•振动与粘滑 •(7.8m 25ft)
•双向通讯和动力模块
•BCPM
•测径
•密度
•14.9m (49ft) •15.6m (51ft)
•中子孔隙度 •18.0m (59ft)
贝克休斯固井工艺技术介绍
1.工作计划及参考因素
• 尾管悬挂器 -分为机械式和液压式 -在大位移井和水平井 中，一般使用机械式 -在固井以前和固井施 工中可以旋转尾管来 提高钻井泥浆的顶替 效率 -旋转式尾管悬挂器有 扭矩限制，在施工设 计时需要考虑
1.工作计划及参考因素
• 分级固井工具 -当水泥浆通过松软地层时，产生的压力可 能会超过地层的破裂压力，从而引起漏失。 其中一种阻止漏失的方法就是通过分级固 井，缩短水泥柱，从而减小水泥浆静压力。
一.水平井概述
短半径水平井特点 • 造斜率在5~10°/ m • 穿透油层段长可达300m • 从一口垂直井中可以钻多口水平分支井 • 使用铰链马达和旋转钻井组合装备
一.水平井概述
超短半径水平井特点
• 造斜率可达90° / 0.3m • 穿透油层段长在30~60m • 水平井段井孔直径<10cm • 可以打多口水平分支井 • 通过水射流破岩钻孔形成储层泄油井眼
1.工作计划及参考因素
• 套管外膨胀封隔器 (ECP) - ECP随套管管柱下入 井内，在初次注水泥 作业时胶塞碰压后产 生径向膨胀，以达到 井下环空的机械密封， 阻止层间流体互窜。
1.工作计划及参考因素
ECP应用范围： • 封隔生产层 • 密封尾管衬圈 • 封隔漏失层
1.工作计划及参考因素
• ECP的使用 - 在考虑使用ECP以前，要明确ECP的优缺 点。虽然关于使用ECP的成功案例很多， 但ECP的缺点是在封隔器膨胀以后，流体 静压力在封隔器以下传递性很差。如果没 有流体静压力的传递，那在封隔器以下的 水泥环就有可能发生“气侵”。虽然封隔 器可以阻止气侵通过ECP，但是封隔器以 下会有潜在问题发生。
2.水泥浆设计
盐层 -当水泥浆流过盐层时，关键在于先确认盐层是 “可流动”还是“不可流动”，因为对应这两种 盐层的水泥浆设计是不同的。
贝克休斯随钻测井工具
23” 39”
90” 82”
探测半径
衰减
衰减 2MH
减 衰 2M短H 源距
22” 33” 59”
17” 26” 49”
21” 30” 47”
16” 24” 35”
18” 23” 36”
13” 18” 28”
Rt=1 / Rxo=0.1 Rt=10 / Rxo=1 Rt=100 / Rxo=10
自然伽玛成像(OnTrak)
8 扇区内存成像 8扇区实时传输 实时层界面和地层倾角解释
15 © 2009 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved.
•AziTrak --方位电阻率
16 © 2009 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved.
Reservoir Navigation – Challenges in Wellbore Placement
Shale
Shale
Modeled OnTrak Tool Response
Curve separation indicates approaching bed boundary Do we steer up or down?
Operates in both WBM and OBM environments Currents at receiver used to determine apparent resistivity
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相位差
位差 相 400kH
相位差 400短kH源距
贝克休斯钻井及随钻地层评价技术交流
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
随钻地层评价技术面临的问题、现状与展望
作者 简介：司马立强 ， ，９ １年生 ， 男 １６ 教授 ， 博士生导师 ， 从事油气 田测井方法 、 测井解 释、 测井地质应用的科研与教学工作 。
第 ３ ６卷
第 １期
司马立 强 ， ： 等 随钻地层评价技术 面临的问题 、 现状与展望
测 井 资料在 获取 真 实 的岩 石 物 理参 数 、 行 泥 浆 侵 进
井 仪 器的地 层评 价功 能和定 量解 释进展 情况 进行 介
境中， 泥浆 侵入 、 仪器 偏 心 、 向异 性 、 对倾 角 、 各 相 介
Ｌｏｇ ｉ ｈ ｌ ｉｌｎｇ Ｆｏ ｍａ ｉ ａ ｕ ｔｏ ｃ ｎｉ ｅ ｓｕｅ ，Ａｄｖ ｎｃ ｓ ａ ｅ ｄ ｇ ｎｇ Ｗ ｉｅ Ｄｒｌｉ ｒ ｔｏｎ Ｅｖ ｌ ａ ｉ ｎ Ｔｅ ｈ ｑｕ ：Ｉ ｓ ｓ ａ ｅ ｎｄ Ｔｒ ｎ ｓ
Ｓ Ｍ Ａ ｑ ａ ｇ， ＬＩＹａ ｇ Ｉ Ｌｉ ｉｎ ｎ
司马立强 ，李扬
（ 西南石油大学 资源与环境学 院，四川 成都 ６ ００ ） １５ ０ 摘 要 ：随钻测井资料 主要应用于地质导向和地层评价 。随着仪器性能完善和理论研 究的深入 ， 研究重 点已转移到 随钻测井资料解释评价上 。在前人工作基础上 ， 出随钻测井地层评价的难点主要有 ５个方面 ： 指 仪器设计 、 测量方 式、 环境影响因素 、 解释模型和参数计算 。分 析了随钻 测井仪器 在 电阻率测井 、 声波 测井 、 核测井和 核磁共振 测井 中的地层评价功能 。介绍 了随钻测 井数据处理和定量解释技术 的新进展 。基于大量 的数值模拟 ， 从定性 的角度对
ｐ ｏ ｅ ｓｎ ｎ ｕ ｎ ｉａｉｅｉ ｔｒ ｒ ｔｔｏ ． Ｉ ｉｗ ｆａ ｕ ｄ ｎ ｕ ｒｃ ｌｓｍ ｕａ ｉｎ ｌ ｓｒ ｔｄ ｒ ｃ ｓ ｉｇ ａ ｄｑ ａ ｔ ｔ ｎ ｅｐ ｅａ ｉｎ ｎ ｖｅ ｏ ｂ ｎ ａ ｔｎ ｍｅ ｉａ ｉ ｌｔ ，ｉ ｕ ｔａ ｅ ｔ ｖ ｏ ｌ ｑ ａｉ ｔｖ ｌ ｒ ｈ ｒ ｍｉ ｅ ｔ ｉｓ ｅ ｎ Ｌ Ｄ ｏ ｅ ｐ ｎ ｅ ｉ ｔｒ ｒｔ ｔ ｎ Ｐｏｎ ｅ ｕ ｓ ｔ ｅ ｕ ｌ ａ ｉｅｙａ ｅ ｔ ｅ ｐ ｏ ｎ ｎ ｓ ｕ ｓ ｉ Ｗ ｔ １ｇ ｒ ｓ ｏ ｓ ｎ ｅ ｐ ｅａ ｉ ． ｏ ｉｔ ｄ ｏ ｔ ｉ ｈ ｔｅ ｄ ｏ Ｗ Ｄ ｏ ｍ ａｉｎ ｅ ａｕ ｔ ｎ ｔｃ ｎ ｑ ｅ． ｎ ｈ ｕｄ ｈ ｅｐ ｕ ｒｏ ｈ ｒｓ ｈ ｌｒ ｅｒ — ｒ ｎ ｆＬ ｆ ｒ ｔｏ ｖ ｌ ａｉ ｅ ｈ ｉｕ ａ ｄｉ ｓ ｏ ｌ ｅｈ ｌ ｆ ｌ ｏ ｔ ｅ ｃ ｏａ ｓｉ ｐ ｔｏ ｏ ｔ ｆ ｎ ｐ ｙ ｉ ｌ ｉｌ． ｈ ｓｃ ｅｄ ａ ｆ Ｋｅ ｒ ｓ ｌｇ ｉｇ ｗｈ ｌ ｒｌ ｉ ｇ （ ｙｗｏ ｄ ： ｏ ｇｎ ｉ ｄ ｉ ｌ ｅ ｌｎ ＬＷ Ｄ） ａａ ｐ ｏ ｅ ｓｎ ，ｄ ｔ ｒ ｃ ｓ ｉｇ，ｆ ｒ ｔ ｎ ｅ ａｕ ｔ ｎ ｒ ｎ ｏ ｍａ ｉ ｖ ｌ ａ ｉ ，ｔｅ ｄ，ｑ ａ — ｏ ｏ ｕ ｎ
随钻测量随钻测井技术现状及研究
随钻测量随钻测井技术现状及研究随钻测量(measure while drilling，MWD)技术可以在钻进的同时监测一系列的工程参数以控制井眼轨迹，提高钻井效率。
随钻测井(logging while drilling，LWD)技术可以不中断钻进监测一系列的地质参数以指导钻井作业，提高油气层的钻遇率[1-5]。
近年来，油气田地层状况越来越复杂，钻探难度越来越大。
在大斜度井、大位移井和水平井的钻进中，MWD/LWD是监控井眼轨迹的一项关键技术[6-8]，是评价油气田地层的重要手段[9]，是唯一可用的测井技术[3]，而常规的电缆测井无法作业[10]。
国外的MWD/LWD技术日趋完善，而国内起步较晚，技术水平相对落后，国际知识产权核心专利较少[9]，与国外的相关技术有一段差距。
本文介绍国内外MWD/LWD相关产品的技术特点和市场应用等情况，分析国内技术落后的原因以及应对措施。
1 国外MWD/LWD技术现状20世纪60年代前，国外MWD的尝试都未能成功。
60年代发明了在钻井液柱中产生压力脉冲的方法来传输测量信息。
1978年Teleco公司开发出第一套商业化的定向MWD系统，1979年Gearhart Owen公司推出NPT定向/自然伽马井下仪器[10]。
80年代初商用的钻井液脉冲传输LWD 才产生，例如：1980年斯伦贝谢推出业内第一支随钻测量工具M1，但仅能提供井斜、方位和工具面的测量，应用比较受限，不能满足复杂地质条件下的钻井需求[11]。
1996年后，MWD/LWD技术得到了快速的发展。
国际公认的三大油服公司：斯伦贝谢、哈里伯顿、贝克休斯，其MWD/LWD技术实力雄厚，其仪器耐高温耐高压性能好、测量精度高、数据传输速率高，几乎能满足所有油气田的钻采，在全球油气田均有应用。
斯伦贝谢经过长期的技术及经验积累，其技术特点为高、精、尖、专，业内处于绝对的领先地位[12-15]，是全球500强企业。
LWD的技术主要体现在智能性、高效性、安全性[10]。
贝克休斯中国海陆并进——专访美国贝克休斯北亚区销售总监胡泊
贝克休斯中国海陆并进——专访美国贝克休斯北亚区销售总监胡泊贝克休斯中国海陆并进——专访美国贝克休斯北亚区销售总监胡泊作者：暂无来源：《能源》 2014年第6期文 | 本刊记者张妍美国页岩气勘探技术的革命带来了全球范围的页岩淘金热，为此曾有媒体称页岩气开发是锅“骨头汤”：页岩气的开发和产量的快速增加，不但改变了全球天然气的市场格局，也让中国的开发者们蓄势待发，摩拳擦掌欲抢占国内页岩气市场先机。
基于页岩气开发的丰富经验，美国四大油服巨头之一贝克休斯公司在页岩气开发上的动向引人关注。
2 014年5月，《能源》杂志记者专访了美国贝克休斯公司北亚区销售总监胡泊先生，听其讲述贝克休斯在北美、中国两大市场的现状与策略。
《能源》：据您了解，美国目前的页岩气市场状况是怎样的？胡泊：美国天然气的开发在近五年是井喷式的发展，页岩气所占天然气的比例已经达到3 5%左右。
美国是完全市场驱动的经济体，供求决定市场发展。
今年年初气价曾到过6 . 5美元（每百万英热），但是很快地又回到了4 . 5美元，因为现在天然气供应充足。
另外，美国的油气的出口受美国国会控制没有开放，市场并不大。
除非美国政府放开油气的出口限制，否则我估计天然气将会一直保持在4. 5美元左右。
只要气价维持在4-5美元左右，对于服务公司而言，就有激励空间存在。
《能源》：据报道，美国页岩气开发中，小企业发挥主导作用。
那么贝克休斯这样的大公司在美国页岩气开发中处于什么位置？胡泊：没错，美国页岩气的发展更多的是靠小企业。
小企业的运营成本要低得多，大企业在控制成本方面不如小企业来得灵活。
页岩气开采靠两个关键，一个是水平向钻井，一个是水平压裂。
但这两个技术本身并不能够给客户带来价值最大化，能够带来价值最大化是如何来运用这两个技术，用相对较低的成本取得最高的产出。
贝克休斯一直是储层页岩气开发的重要力量，我们不断研发和改进针对页岩气的技术，使得无论大小规模的油公司都能够以最高的效率去开发他们的非常规油气资产。
贝克休斯随钻测井工具
4 © 2009 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved.
贝克休斯公司英特的标志 –工具以 TRAK结尾
Baker Hughes Key LWD Formation Evaluation Services & Technologies
ReWselelrbvoorire NPlaavicgeatmieonnt
Copyright Baker Hughes Inc. 2008
AziTrakTM – Real-time Deep Azimuthal Resistivity Imaging
20 ©Cop2y0r0ig9hBtaBkaekreHr uHguhgehseIsnIcnocr.p2o0ra0t8ed. All Rights Reserved.
Operates in both WBM and OBM environments Currents at receiver used to determine apparent resistivity
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AziTrakTM – Real-time Deep Azimuthal Resistivity Imaging
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曲线命名规则
• 最终曲线 (8 条)
R PCSHM
电阻率
相位差
贝克休斯随钻测井工具
SoundTrak™
MagTrak™
TesTrak™
OnTrak–随钻自然伽玛和电阻率测井
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2 MHz补偿电阻率
• 注意: 400kHz 具有相同的模式
长源距
短源距
井下工具 计算相位差和衰减电阻率
23” 39”
90” 82”
探测半径
衰减
衰减 2MH
减 衰 2M短H 源距
22” 33” 59”
17” 26” 49”
21” 30” 47”
16” 24” 35”
18” 23” 36”
13” 18” 28”
Rt=1 / Rxo=0.1 Rt=10 / Rxo=1 Rt=100 / Rxo=10
钻头电阻率 ZoneTrakTM
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ZoneTrakTM – Resistivity at Bit
LWD Resistivity
at Bit
Enables geostopping by formation change detection Casing point selection Core point selection Wellbore stability / over-pressured zones Geological interpretation with seismic correlation Salt drilling applications – exit and entry
贝克休斯 非常规钻井技术 (HH)
• 被世界石油杂志选为2011年最佳钻井技术
可直接从直井侧钻Βιβλιοθήκη 精 确度高，节省一趟起下 钻的时间！
5°/ 30m 常规RSS
15°/ 30m
12
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L1
3
2
1
S
钻头“指向”要导 向的方向
恒定的导向矢量
L1
2 导向力将钻具组合弯曲到已
1
L2 3
经有曲率的井眼中
旋转导向技术在大庆致密油中的应用
作业井数 总循环时间(小时) 使用工具和服务 井眼尺寸
28口
8240
- 统计到2014年2月底；
ATK G3+RNS
8 1/2"
•近钻头井斜 •1.0m (3ft)
贝克休斯解决方案和使用结果 • 贝克休斯推荐使用8 ½ 英寸 Kymera复合
式新型钻头。 • 低速高扭距马达：6 ¾ “ LS X-treme; • 马达钻速：55-135RPM (1000-
2500lpm) • 单趟钻进尺205.32米，机械钻速2.75米/
小时，总转速：525千转
速度之最
进尺之最
现场岩样矿物学分析 - RoqSCAN
带X射线探测器的扫描电镜，具有电子色散谱和矿物定量分析软件
定量分析矿物成分和结构
可鉴别超过70种元素和100种矿 物
颗粒尺寸和形状
岩屑孔隙度 孔隙分析
尺寸 长宽比
分辨次生裂缝 脆性计算 井场实时分析
贝克休斯随钻电阻率测井技术
RPCSHM RACSHM RPCSHX RACSHX
R1
P11HM A11HM
P31HM A31HM
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Air offsets applied. Resistivity Transform Borehole Corrected
14
11
ᶑⲴսᐞ઼ᑵᓖᐞᴢ㓯઼ᶑ㺕⭥گ䱫⦷ᴢ㓯
Long Spacing
Phase Difference and Attn. Calculated,Compensation applied
Short Spacing
Phase Difference and Attn. Calculated,Compensation applied
Resistivity
1
• ⭥⻱⌒Ր⭥䱫⦷
7
ཊ仁⭥⻱⌒Ր⭥䱫⦷2Q7UDN
2 MHz ઼400 kHz
•
OTKԚಘ⢩⛩ – ৼ᭦ഋਁ – 㺕᧕گ᭦㻵㖞
© 2014 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved.
– 32 ᶑ⍻䟿ᴢ㓯 – 8 ᶑ㺕⭥گ䱫⦷ᴢ㓯
8
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旋转导向随钻测控技术
旋转导向随钻测控技术作者：王忠良，李金刚，黄川来源：《石油知识》 2016年第4期王忠良李金刚黄川水平井开发作为提高单井产量及采收率的重要手段已在长庆区块普遍应用，而优质、高效地完成薄油层长水平段水平井开发则是其中技术难点。
因此，随钻测井（Logging While Drilling，LWD）技术的作用显得尤为重要。
经过近30年的发展，旋转导向技术已经日趋成熟，国际三大油服企业都推出了性能可靠的选择导向系统，本文以贝克休斯AutoTrak GT4G为例，介绍旋转导向随钻测井技术。
传统随钻测井技术采用的滑动导向系统，在钻长水平段水平井时，由于上部钻柱不旋转，会引起摩阻和扭矩过大、方位漂移失控、井眼轨迹不平滑等问题。
计算和实践均证明，水平井的水平段极限延伸能力受到了限制。
而贝克休斯旋转导向随钻测控技术，能有效地解决上述难题。
贝克休斯AutoTrak 系统是一套集钻进和随钻测量为一体的随钻测井系统，含有多种自动化旋转钻进模式、三参数全系列随钻测井仪器、实时成像、近钻头测量、上下传输闭环通讯系统、大功率井下发电机、高速脉冲器等多项先进技术，可实现旋转钻进中改变井眼轨迹和全系列测井。
AutoTrak 系统主要由旋转导向头短节、ONTRAK 测量短节、BCPM通讯供电短节和SDN放射性测量短节4部分组成。
它测量参数齐全，不仅有工程数据、地面数据、钻井安全指标数据，还有地质导向和测井评价所需的各种数据，如当量循环密度、伽马成像、电磁波电阻率、超声波井径、补偿中子及密度成像等。
AutoTrak 系统有以下技术指标：①含沙量：小于0.5%②最大泵压：25000psi③最小转盘转速：50rpm④最高钻压：67kN⑤工作温度：-20～150℃⑥钻头处最大扭矩：12kNm⑦狗腿度：旋转：10°/30m；非旋转：30°/30m旋转导向随钻测井系统打破了传统随钻测井系统的单向通讯模式，实现了可在地面实时发送指令，保证了地面与井下工具的有效通讯。
钻井现场技术交流发言材料
钻井现场技术交流发言材料尊敬的各位领导、专家、同行们：大家好！感谢大家给我这个机会在这里发言。
我是XX公司的XXX，今天我来和大家分享一些钻井现场技术交流的经验和观点。
首先，钻井现场是一个极其重要的环节，直接关系到油气田的开发效果和生产效率。
因此，在钻井现场要注重技术交流，共同探讨问题，提出解决方案，以确保钻井作业的顺利进行。
在实际的钻井作业中，我们经常会遇到各种问题和困难。
例如，地层异常、井眼塌陷、钻具损伤等等。
这些问题都需要我们进行深入的研究和分析，找出原因，并采取相应的措施解决。
这就需要我们进行技术交流，共同思考和探讨。
技术交流的方式有很多种。
首先，我们可以通过开展专题讨论会、技术研讨会等形式，邀请专家和同行们参与。
通过交流心得、分享经验，可以获得新的思路和解决方案。
同时，我们还可以利用现代化的沟通工具，如互联网、手机应用等，进行实时的技术交流。
这种方式快捷、高效，可以及时分享和获取信息。
除了交流的方式，我们在技术交流中应该注意以下几个方面。
首先，要尊重专家和同行们的意见和观点，不要抱着“我最牛”的心态，否则就会造成信息闭塞和技术难以推进。
其次，要注重实践经验的分享。
因为在钻井现场，实践经验往往是最宝贵的财富，可以帮助我们更好地解决问题。
最后，要保持开放的心态，勇于创新。
行业在不断发展变化，我们要敢于尝试新的技术和方法，不断推动钻井工艺的进步。
在技术交流中，除了解决问题，我们也应该关注一些前沿技术的研发和应用。
随着科技的进步，钻井技术也在不断革新。
我们要密切关注行业的动态，跟踪最新的钻井技术和装备，及时掌握并运用到实际作业中。
只有这样，才能不断提升钻井作业的效率和质量。
最后，我希望通过今天的交流，能够对钻井现场技术交流的重要性有更深的认识，激发大家的热情和动力，加强与各行各业的合作与交流，共同推动钻井技术的发展和进步。
谢谢大家！。
旋转导向AutoTrak和马达X-treme结合
应用 – 减小钻杆/套管的磨损
• 好处 – 更低的成本和更低的风险
– 钻柱的磨损更少
• 降低钻柱更换的成本 • 降低钻柱更新和摆放配置的时间
– 套管的磨损更少
• 提高完钻密封件的密封性，后期生产封隔器，桥塞坐封等 • 保持了套管的完整性 • 重钻井时, 套管也许已经磨损或腐蚀，最大程度保护套管
– 钻机顶部设备的压力更小
50
40
30
20
10
0
Field Offset (all wells)
Field RSS offset (PDC bit)
AutoTrak X-treme
Copyright Baker Hughes Inc. 2007 Rev. D
Measured depth (ft)
Rate of Penetration (ft/hr)
60
80
100
120
140
160
180
200
Norm alised drilling tim e (hrs)
Qatif Field Rate of Penetration Comparison Horizontal 6 1/8" hole in Lower Fadhili Formation
70
60
– 近钻头倾角 – 导向系统诊断，实时肋板工作状态。。。。。。
• 通过迅速有效地识别由地层变化或系统故障导致的导向反应不规律现象而确保精 确地控制偏差
• 没有臆测，正确的决断，将油井价值最大化.
Copyright Baker Hughes Inc. 2007 Rev. D
AutoTrak X-treme系统的能力如何?
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TruTrak 工作图示
造 斜!
TruTrak 指令
稳 斜!
TruTrak 指令
降 斜 钻 下 直 段!
TruTrak 指令
多重选择: • 垂直钻井模式 • 造斜模式 • 稳斜模式 • 灵活的导向力 • 左/右方位力 • 导向肋板收回模式
TruTrak 垂直钻井服务
• 自动垂直钻井 • 服务:
电阻率/伽玛 /压力随钻测井 Resistivity / Gamma / Pressure LWD 传感器模块 OnTrak Sensor Module
随钻测量脉冲器和 MWD Pulser & Power 发电机 - BCPM Supply
中子孔隙度 /密度随钻测井 Neutron Porosity / Density LWD
贝克休斯钻井及随钻地层评价技术交流
大庆，2013年8月8日
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定向钻井及地层评价技术交流内容
1. 垂直钻井技术 VertiTrak 2. 自动定向井技术TrueTrak 3. 旋转导向钻井技术 AutoTrak G3.0 4. 马达动力旋转导向钻井技术 AutoTrak Xtreme 5. 便捷旋转导向钻井技术 AutoTrak eXpress 6. 高造斜率旋转导向技术 AutoTrak Curve 7. 旋转导向垂直钻井技术 AutoTrak-V 8. 钻井优化服务Copilot 9. OnTrak MWD/LWD平台和LWD技术
OnTrak Sensor Sub
总结
VertiTrak/TruTrak 是一种非旋转垂直钻井系统, 钻柱扭矩小,尤其适合在硬地层使 用 井眼质量好 VertiTrak可独立工作,不需另外的MWD系统 4 ¾” 工具用于 5 ½” – 6 ½ ” 井眼 6 ¾” 工具用于 8 ½” – 9 7/8” 井眼 9 ½” 工具用于 12 ¼” – 28” 井眼
MCLS (TruTrak) or VertiTrak Tool
– 自动、独立的垂直钻井系统 – 双向通讯 – 井斜与系统诊断
TruTrak 定向钻井服务
• 定向钻井 • 服务:
MWD Sensor Sub
– 自动导向
• 井斜 0° - 30°/100’ (6 ¾”, 8”, 9 ½”工具) • 井斜 0° - 90°/100’ (4 ¾”工具)
Alternator Hydraulics Inclinometer/ Electornics
包括 : – 井斜 – 导向 – 动力节 • 双模式: – 滑动 – 旋转划眼
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
计划轨迹 弯螺杆所钻轨迹
Slide
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 稳斜模式： – – – – – – 高精确度 发送精确的井斜目标指令 自动按照井斜目标指令进行平滑导向 在新指令到达之前，将保持在目标井斜角 ±0.1º之内 井身轨迹可同步转弯 可随时调整目标井斜或同步转弯的曲率
•Copyright Baker Hughes Inc. 2007
贝克休斯定向钻井技术发展历程
Navi-Drill Ultra Series X-Treme Ultra XT 新一代马达
马达技术
自动滑钻系统
VertiTrak 6 ¾” VTK TruTrak AutoTrak 1.5 AutoTrak 2.5 AutoTrak G3.0 ATK X-Treme ATK 4-3/4” 3 1/8” US ATK
•LWD 传感器模块
•电阻率 •6.1m (20ft) •方位/旋转方位、井斜 •7.8m (25ft)
•双向通讯和动力模块
•BCPM
•OnTrak™
•振动与粘滑 •(7.8m 25ft)
•测径 •14.9m (49ft)
•密度 •15.6m (51ft)
•中子孔隙度 •18.0m (59ft)
动态诊断与压力 •20.1m (66ft)
螺杆驱动的自动钻井系统
Copyright Baker Hughes Inc. 2007
螺杆驱动的自动钻井系统
功能
• 井下闭环提供连续的轨迹修正 • 近钻头井斜传感器 • 大功率高效动力节提高机械钻速 • 具有在不影响钻井参数的情况下保持 井眼垂直的能力 • 一体化的设备
Pulser
Drive Motor Train & Control Sub Steering Section Section
连续管4 ¾“ VertiTrak / TruTrak 服务
AutoTrak闭环旋转导向钻井系统 (RCLS)
闭环旋转导向钻井技术 AutoTrak G3.0 概述
•导向装置AutoTrak
•近钻头井斜 •1.0m (3ft) •导向头 •伽马 及伽马成像 (5.0m 16ft) •环空压力/ECD •4.7m (16 ft)
•优化旋转密度仪 (ORD)
•测径校正中子仪 (CCN)
•Co-Pilot
•声波探测仪 (SoundTrak)
•Copyright Baker Hughes Inc. 2013
旋转导向钻井技术 AutoTrak 导向原理
旋转驱动轴 泥浆润滑轴承 液压模块 导向肋板
无线电源与通讯链路
控制电路与近钻头井斜
• 行业内最精确的导向控制 • 不受 “粘滑” 影响 • 不受钻头压降影响 • 冗余造斜 • 在硬岩层和软岩层以及大位移井中都已得到充分证明
Inclination control in tangent sections
90
80
70
Inclination (deg)
60
50
- AutoTrak RCLS - Conventional
导向原理 - 向量合成示意图
off
A
C
off
B
off
导向原理 - 向量合成示意图
off
A
导向矢量
C
on
B
off
导向原理 - 向量合成示意图
导向矢量
off
A
导向力
C
on
B
on
16”井眼VertiTrak BHA例子
5 ½” 钻杆 9"减震器5.96m+(NC611*830)X/O接头 0.46m+11"钻铤*2+ (831*730)X/O接头 +9" 钻铤×4+(731*630)X/O接头+8"钻铤×1+(631*NC560)X/O接头+8"震击器 7.03m+柔性短节2.67m+(NC561*630)X/O接头+8"钻铤*3+ X/O接头(631*520)
非旋转可导向稳定器滑套
导向力
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旋转导向钻井技术 AutoTrak 导向原理
方向 高边 方向矢量
30 © 201
旋转导向钻井技术 AutoTrak 导向原理
力1
力3
力2
目标矢量
矢量分解
各肋板得到分力
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旋转导向钻井技术 AutoTrak 导向原理
“ 指向式” 还是 “推靠 式”？
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– 更低的磨阻 – 更小的变形 寿命更长,使用次数更多
马达动力的发展
X-treme
500 450
动力输出（KW ） Power Output (kW)
400 350 300 250 200 150 100 50 0
4 3/4" 6 3/4" 9 1/2"
ULTRA
Navi-Drill
1985
1990
Copyright Baker Hughes Inc. 2007
AutoTrak X-treme – 典型的下部钻具组合设计
AutoTrak AutoTrak Steering Unit 导向装置 X-treme Technology Motor X-treme 模块马达 Power Section
40
30
20
10 0.00
1000.00
2000.00
3000.00
4000.00
5000.00
6000.00
Normalized MD (ft)
•Copyright Baker Hughes Inc. 2013
应用：
• 高效率钻井 • 精确导向，钻达或钻穿小或薄的靶点 • 以复杂的井身轨迹钻达圈闭油藏 • 用大位移井击中远距离靶点
•Copyright Baker Hughes Inc. 2007
世界上最具挑战性的三维井身轨迹
挪威TROLL油田提高采收率 使用AutoTrak RCLS闭环旋转钻井系统钻出世界上最具挑战性的井眼轨迹
•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
•Copyright Baker Hughes Inc. 2007
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通讯 -下行联络
• 进行从地面到井下的负脉冲信号传送 • 旁路执行器分流15%的泥浆流量 • 自动电脑控制操作 • 随钻测量速度快（~3到5分钟） • 各工具数据完全确认 • 11公里测深的实证经验 • 可靠性强