斯伦贝谢钻井新技术

3.47 2.47
平均作业周期
平均日进尺/100
19
Schlumberger Private
PowerDrive Xceed世界纪录
Drilled in the Al Shaheen Field offshore Qatar, broke the previous record length by 2,000 ft, reaching a total depth of 40,320 ft and total step-out distance of 35,770 ft from the surface location PowerDrive X5 technology was used in 16”& 12 ¼” sections as well as in the first 18,579ft of the 8 ½” hole section. The 35,449 ft 8 ½” hole section was drilled in two bit runs, the latter of which contained PowerDrive Xceed675, geoVISION675, TeleScope and adnVISION675 tools. Extended Reach Drilling (ERD) ratio (AHD/TVD): 10.485
4
ROP
Torque
TH-11 Drilling Parameter
12 1/4" Hole
Depth (m)
Inc
Surface RPM
WOB
40 per. M ov. Avg. (ROP)
50
Angle
45
40
35
WOB
30
25
20
15
10
ROP
5
0
40 per. M ov. Avg. (WOB)
18
Schlumberger Private
PowerDrive Xceed应用实例
0
2
4
6
8
10
0
马达1井
马达2井
500
马达3井
马达4井
旋转导向1井
1000
旋转导向2井
旋转导向3井
1500
2000
2500
钻速，米/小时
60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 0.00
PowerDrive vorteX应用于6”井眼 减小了套管磨损，7”套管下到着陆点 钻进时，工具面非常稳定 机械钻速提高了25%
25
斯伦贝谢新型旋转导向系统
0
PouHisnihgt hthMDeoBgtiotlerSsgyRstSeSms
Motor
BUR
TVD ft
Schlumberger Private
10 5/8 in井眼
9 7/8 in–8½ in井眼
6½ in–5¾ in井眼
独特的工作原理 减少与井壁接触 更高改变井眼轨 迹能力
14¾ in–12¼ in井眼
9 7/8 in–8½ in井眼
9
井下附加动力 可使用 或 承受更大钻压，输出 更高扭矩
26 in–17½ in井眼
14¾ in–12¼ in井眼
28
Schlumberger Private
汇报结束 谢 谢！
29
10
PowerDrive X5/X6 MTBF(可靠性指标)
Schlumberger Private
3,000
2,500
2,000
1,500
1,000
500
0
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
11
Schlumberger Private
PowerDrive X6
12
PowerDrive X5 工作原理
7
斯伦贝谢在中国的大位移井记录
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转盘面垂深(m)
水平位移 (m) 大位移井钻井记录-中国 ( 截至到2011年5月)
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
XJ24-3 A-14
Schlumberger Private
Schlumberger Private
PowerDrive vorteX的应用实例
23
Schlumberger Private
PowerDrive vorteX的应用实例
24
Schlumberger Private
PowerDrive vorteX的应用实例
Inclination (deg)
Schlumberger Private
实际钻井中遇到的难点实例
Build Angle from 40 to 60 deg with Mud Motor 60
55
50
45
40
1150
1200
1250
1300
1350
Depth (m)
马达滑动/复合钻进中，井壁不光滑
20
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PowerDrive vorteX
21
PowerDrive vorteX
动力部分 过滤接头，轴承和传
动部分 控制部分 导向部分
22
• 特性
– PowerDrive钻井的所有性能 – 整体化的动力短节总成可将泥
浆水力动能转化为钻头的机械 动能 – 钻头高扭矩、高速旋转 – 高效的轴承和传动机构 – 外部部件全部与钻柱一起旋转 – 钻柱旋转速度可调范围更大 – 扶正器数量与位置均可选择 – 减小对套管的磨损
斯伦贝谢新型旋转导向系统
2
导向马达遇到的较典型的难点
顶部接头 动力部分 传动部分 可调弯角
轴承部分 驱动轴
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3
钻压传递困难实例
RPM/Icn (Deg) ROP (m/h)/WOB (Klbs)
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100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
PowerDrive X6 – Push the bit
Direct side force
PowerDrive Xceed – Point the bit
Drive shaft @offset angle to the collar Drilling tendency
26
382 575
716
1145 0
25.25
马达1井
56.31
44.49米
49.74
提高98％
22.46米
33.52
28.53
23.08
17.53
马达2井
马达3井
马达4井 旋转导向1井 旋转导向2井 旋转导向3井
10.00 8.00 6.00 4.00 2.00 0.00
8.75 5.81
马达
旋转导向
减少33.55％
提高40.52％
设计轨迹
Schlumberger Private
wenku.baidu.com实际轨迹 15
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PowerDrive Xceed
16
PowerDrive Xceed
所有内部外部全部旋转； 外部没有固定部分
外表看起来像一根马达 本体上有 个扶正器 钻头、扶正器组成造斜
三点接触
0 12 1/4" Section
8 1/2" Section
Schlumberger Private
60
Mala H-5 Survey
TJH-21 Survey
TJH-21 Cont (1225)
55
TJH-21 Cont (85)
Mala H-5 Cont (1225)
Mala H-5 Cont (85)
Schlumberger Private
17
Schlumberger Private
PowerDrive Xceed工作原理
所有部件全旋转，优化井 眼状况
近钻头井斜 方位测量，更 好保证井眼轨迹的准确度
井眼轨迹光滑，完井管柱 入井易
造斜率稳定 适合于高研磨或具有挑战
的环境 自动巡航模式
EcoScope
EcoScope D&I 20.40m
PowerDrive
X5 PD X5
GR/Res 9 m
D&I / GR 2.50m
Motor
GR/Res 12.80m
Drilled Footage Per Day Comparison 300
250
200
150
100
P lan
50
A ctual
涡轮
控制单元
涡轮
偏置单元
导向推靠块
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增斜
13
增方位
与钻头快速有效地沟通
近钻头井斜方位精确控制井眼轨迹 近钻头方位性伽马协助判断岩性 协助LWD仪器测井成像，提高油层钻遇率 自动巡航调整井眼轨迹，尤其在稳斜模式
时，不需要人工干预，井斜不超过± 0.5度
3500
斜深9236m , 水平位移8062m
8
斯伦贝谢旋转导向系统
PowerDrive X6 PowerDrive Xceed
PowerDrive vorteX
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全程同步旋转 井眼自动化控制 提高工具可靠性与 钻井表现
26 in–17½ in 井眼
14¾ in–12¼ in井眼
P90
15˚/30m 10˚/30m 8˚/30m
382
575
716
P50
P25
5˚/30m
VS ft 1145
PowerDrive Archer
27
– 直井造斜，具有连续的可信 的造斜率
– 可以裸眼侧钻 – 适应软/硬交错地层 – 近钻头测量功能(井斜/方位
和GR)适合地质导向 – 提高日进尺 – 降低落井风险 – 良好的井眼质量 – 不受环空限制，可以倒划眼
50
TJH-21 (Motor Curve)
45
40 1150
6
1200
1250
1300
Depth (m)
60
55
50
45
40 1450
1350
Mala H-5 (PowerDrive Curve)
Mala H-5 Survey TJH-21 Survey TJH-21 Cont (1225) TJH-21 Cont (85) Mala H-5 Cont (1225) Mala H-5 Cont (85)
Schlumberger Private
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总结与展望
斯伦贝谢旋转导向是业界唯一的全程全部等速旋转的导向系统。 旋转导向系统能够克服常规泥浆马达遭遇的各种难题，优化钻井
作业，提高钻井效率，帮助最大化油藏钻遇率，有效地为客户带 来经济效益最大化。 斯伦贝谢公司希望与客户加强前期合作，以便更好地发挥旋转导 向系统的优势。
TeleScope
EcoScope
滑动钻进中不能获取成像资料
Motor
D&I 20.40m
测量点距离钻头很远
GR/Res 12.80m
5
Inclination (deg) Inclination (deg)
Footage/day (m/day)
为什么选择旋转导向系统
TeleScope TeleScope
1500
1550
1600
1650
Depth (m)
1) 测量点距离钻头更近
- 精确控制井眼轨迹 / 适合地质导向
2) 良好的井眼质量
- 减少了井眼屈曲 - 提高了井眼清洁 - 获得了良好的测井质量 - 提高机械钻速
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旋转导向系统使定向钻井变得更容易
大斜度井 水平井 大位移井 超深油藏井 长水平段井 三维绕障井 多分枝 / 鱼骨刺井
10 5/8 in井眼
9 7/8 in–8½ in井眼 6½ in–5¾ in井眼
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所有部件全旋转
“所有部件全旋转”斯伦贝谢旋转导向区别与其它类型旋 转导向的关键特征。
PowerDrive家族的主要优点：
– 可以进行划眼、倒划眼或钻水泥塞作业 – 不受环空限制 – 最大程度地减小压差卡钻事故 – 钻具没有固定的点，可以提高机械钻速
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斯伦贝谢钻井新技术
张红永 钻井工程师 — 钻井与测量部 2011年8月18日
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内容
常规定向钻井技术面临的难点 旋转导向系统的优势 斯伦贝谢旋转导向系统
– PowerDrive X6 – PowerDrive Xceed – PowerDrive vorteX