渦輪鉆具介紹

1、深圳百勤石油技術(shù)有限公司,渦,輪,鉆,具,技術(shù)介紹,目錄,?,渦輪鉆具的發(fā)展史,?,渦輪鉆具同,PDM,的對比,?,渦輪鉆具結(jié)構(gòu)性能介紹,-,基本特征,-,標(biāo)準(zhǔn)組件,-,鉆具的改進(jìn),-,定向性,-,振動性,-,耐高溫高壓性,-,井眼質(zhì)量,-,欠平衡鉆井的配合,?,渦輪鉆具的業(yè)績,?,渦輪鉆具總結(jié),渦輪鉆具,發(fā)展史,?,渦輪原理在幾百年前已存在,(,如風(fēng)車,),現(xiàn)在也廣泛應(yīng)用,于航空器和發(fā)電廠等領(lǐng)域,?,1873,年美國就公布了用井下螺桿給鉆頭提供動力的技,術(shù)專利，這個專利比旋轉(zhuǎn)鉆井專利早,11,年,?,19,世紀(jì),20,年代后期渦輪鉆具在俄羅斯開始開發(fā)，在,1924,年成功將渦輪鉆具應(yīng)用到鉆井

2、中。,?,1956,年法國,Neyrpic,（目前,Sii-Neyrfor,公司的前身）公,司最先取得俄羅斯工具的生產(chǎn)許可,首次在西方鉆井中,使用,渦輪鉆具,發(fā)展史,?,Neyrfor,、,Preussag,、,Dresser,、,Christensen,和其他的一,些公司開始生產(chǎn)渦輪鉆具，但是,Neyrfor,公司一直占據(jù),市場的主導(dǎo)地位。目前除俄羅斯外，,Sii-Neyrfor,生產(chǎn)的,渦輪鉆具占世界銷售市場的,90,以上,?,1982,年,Neyrfor,公司首次在油田定向井中推廣使用定向,鉆井系統(tǒng)，大大減少了起下鉆次數(shù)，降低了成本,?,1992,年先進(jìn)的,PDC,軸承、平衡轂和彎筒技術(shù)

3、引進(jìn)到渦,輪鉆具中，,PDC,軸承的使用使渦輪鉆具適應(yīng)超高溫的鉆,井環(huán)境，大大提高了渦輪的效率，導(dǎo)向技術(shù)大大提高了,鉆井定向的能力,?,2002,年低速、大扭矩渦輪系統(tǒng)的開發(fā)大大擴(kuò)展了渦輪,鉆具的應(yīng)用優(yōu)勢,渦輪鉆具,發(fā)展史,井下動力鉆具基本原理,?,動力鉆具是轉(zhuǎn)換液能到機(jī)械能,?,輸出動力小于輸入動力,?,一般來講，輸出動力大約是輸入動力的,55,65,?,影響傳輸特性的主要因素是效率的輸出和效率的保,持,?,提高性能和可靠性的關(guān)鍵是先進(jìn)的設(shè)計(jì)和科學(xué)選材,應(yīng)用在所有液動動力鉆具（如容積式液動螺桿和,渦輪鉆具）中的簡單物理特性和參數(shù)：,井下動力鉆具基本原理,任何井下動力鉆具的功率計(jì)算方法（英制單

4、位）：,?,機(jī)械功率（速度扭矩）,5252,?,液力功率（壓降流量）,1714,?,動力鉆具功率,液力功率效率,渦輪鉆具同,PDM,對比,渦輪鉆具和容積式液動螺桿,對比,?,屬于反作用式螺桿泵,?,扭矩速度的應(yīng)用范圍取決于波瓣,的比率,?,壓降和扭矩成比例,?,相對來講比較容易組配工具,渦輪鉆具和容積式液動螺桿,對比,容積式液動螺桿的主要技術(shù)特點(diǎn)：,?,本身固有的機(jī)械性能限制了使用壽命，而,且動力也受到溫度的極大限制,?,容易受到憋停的損壞,?,液動噪音和較差的軸向平衡能力引起嚴(yán)重,的顫動，并傳輸?shù)姐@頭和鉆柱組件（如隨,鉆測量工具串等）,渦輪鉆具和容積式液動螺桿,對比,容積式液動螺桿的主要技術(shù)

5、特點(diǎn)：,?,本身的機(jī)械性能提供了較高的動力潛,能,?,極高的可靠性,?,幾乎完美的軸向平衡,?,動力系統(tǒng)不再依賴于橡膠材質(zhì),?,采用了液力聯(lián)軸節(jié)效應(yīng)（不再由于憋,停而損壞）,渦輪鉆具和容積式液動螺桿,對比,渦輪鉆具的主要技術(shù)特點(diǎn)：,?,轉(zhuǎn)速可達(dá),800rpm,至,2000rpm,?,采用適用于高轉(zhuǎn)速的專用鉆頭,?,強(qiáng)動力輸出,?,在小井眼中效果更好,渦輪鉆具和容積式液動螺桿,對比,渦輪鉆具的主要技術(shù)特點(diǎn)：,?,性能參數(shù)如下：,排量,530gpm,、工作壓差,1160psi,、輸出效率,60,的情況下，最大可得到,215,馬力的輸出功率,但是實(shí)際中工作壓差更可能是大約,400psi-600psi

6、,，,所以在工作壓差,600psi,、輸出效率,60,時，最大輸,出功率是,111,馬力,注意：容積式液動螺桿的效率隨著工作時間的增長快速,下降,渦輪鉆具和容積式液動螺桿,對比,6-,3/4M2PXL(2:3,波瓣）：,?,性能參數(shù)如下：,排量,530gpm,、工作壓差,1676psi,（用比重,10ppg,的泥漿）、輸出,效率,55,的情況下，最大可得到,285,馬力的輸出功率。同容積式,液動螺桿在工作壓差,1160psi,時的輸出功率相比高出,PDM30,多,如果按照,PDM,的實(shí)際工作壓差僅是,600psi,計(jì)算，那么使用該渦輪,鉆具提供的功率是,PDM,的,150,多,注意：渦輪鉆具的

7、效率下降非常慢，即使是在幾百小時的工作后，渦,輪鉆具的工作效率也只是有很少的下降,渦輪鉆具和容積式液動螺桿,對比,Sii-Neyrfor 6-,5/8FBS T1 MK2,型渦輪鉆具：,渦輪鉆具,結(jié)構(gòu)性能介紹,渦輪鉆具的基本特征,飛機(jī)機(jī)翼的基本原理,流動空氣,舉升力（比如功率）是通過壓差產(chǎn)生的，機(jī)翼下面的壓力較高，機(jī)翼上,部的壓力較低,渦輪鉆具的基本特征,液體動力流態(tài)圖,（如,流量壓力）,軸,向,推,力,旋轉(zhuǎn),渦輪鉆具的基本特征,扭矩,/,速度,/,功率關(guān)系圖,憋停,轉(zhuǎn)速,扭,矩,功,率,功率,空轉(zhuǎn),標(biāo)準(zhǔn)速度,渦輪鉆具的標(biāo)準(zhǔn)組件,常規(guī)的,T3,（三級動力單元）渦輪鉆,具圖,工具全長達(dá),70,英

8、尺（,21.3m),（精確長度根據(jù)不同工具尺寸（外徑）來定）,渦輪鉆具的標(biāo)準(zhǔn)組件,渦輪葉片盤排列圖,轉(zhuǎn)子,葉片盤,定子,葉片盤,泥漿流,組配的,單級動力,轉(zhuǎn)子,葉片盤,定子,葉片盤,渦輪,本體,動力,部分,渦輪,驅(qū)動軸,渦輪鉆具的標(biāo)準(zhǔn)組件,渦輪彈性軸承排列圖,移動盤,固定盤,墊環(huán),移動盤,前軸承,前軸承,穩(wěn)定器,迷宮環(huán),止推軸承,可調(diào)彎筒,撓性軸,鉆頭母扣,穩(wěn)定器,渦輪鉆具的標(biāo)準(zhǔn)組件,渦輪徑向軸承排列圖,HNBR,型橡膠,下徑向軸承,中間徑向軸承,渦輪鉆具的標(biāo)準(zhǔn)組件,軸承部分驅(qū)動軸下部流態(tài)圖,95,流體口,渦輪鉆具的改進(jìn),渦輪鉆具葉片的設(shè)計(jì)原理,定子,(,上,),和轉(zhuǎn)子,(,下,),尾流狀態(tài)圖

9、,等同于飛機(jī)機(jī)翼的原理,利用渦流在葉片兩面產(chǎn),生的壓差來使轉(zhuǎn)子發(fā)生,轉(zhuǎn)動,壓差的大小和葉,片的形狀和渦流進(jìn)入葉,片的角度相關(guān),?,MK 1,是恒壓降型,不管驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速有多快,葉片產(chǎn)生的壓降不變,這是三種葉片中效率最高的,主要應(yīng)用在直井鉆井中,?,MK 2,是壓降變化型,地面壓力隨著驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速的降低而減小,它的,工作效率比,MK1,稍低,但是給司鉆的提供了更多的鉆頭運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的,反饋信息,主要應(yīng)用在定向井鉆井中,?,MK 3,和,MK 2,同屬于壓降變化型,但是比,MK2,結(jié)構(gòu)性能加強(qiáng)了,從而,可以用在高壓、大排量的環(huán)境中,渦輪鉆具的改進(jìn),渦輪鉆具葉片的壓力分布圖,鉆頭轉(zhuǎn)速,扭,矩,渦,輪,壓,

10、降,鉆井范圍,標(biāo)準(zhǔn)壓力,渦輪鉆具的改進(jìn),渦輪鉆具軸承座圈圖,?,PDC,止推軸承具有較高的耐研磨能力，可以在超高溫（目前最高溫度,233,）下進(jìn)行作,業(yè)，并能夠承受較大的軸向載荷,?,PDC,材質(zhì)具有較小的摩擦系數(shù)，不受鉆井中存在的天然的或者泥漿里的化學(xué)物質(zhì)的影響,?,軸承的承載能力和低摩擦系數(shù)從而使其高效、結(jié)構(gòu)緊湊，因此也大大縮短了鉆具長度,渦輪鉆具的改進(jìn),軸承受力和承受載荷圖,鉆壓,推力,110,000lbs,（,50t),80000lbs,（,36t),鉆壓,30,000lbs,（,14t),泵排量,750gpm,（,3410L/m,）,用標(biāo)準(zhǔn)的,9-,1/2T3(MK1)渦輪鉆具,軸,

11、向,軸,承,軸,向,軸,承,止推軸承,止推軸承,止推軸承,止推軸承,止推軸承,止推軸承,水平力,水平力,鉆壓反作用力,渦輪葉片上液壓的垂向力,渦輪鉆具的改進(jìn),渦輪平衡轂圖,驅(qū)動軸,平衡轂襯套,大約,3,的液體流到環(huán)空,（,TSB,型）或從中空的驅(qū)動軸向,下通過軸內(nèi)腔流進(jìn)軸承段，,流到鉆頭（,TSH,型）,流進(jìn)渦輪鉆具,的主泥漿流,渦輪鉆具的改進(jìn),渦輪平衡轂（,TSB,型）圖,（,TSB,型是指由單級動力單元組成的渦輪鉆具，旁通閥是直接通到環(huán)空的）,平衡轂的受推力面,葉片等的受推力面,合成的受推力面,平,衡,轂,直,徑,Dd,推力,推力,渦,輪,葉,片,液,流,直,徑,推力的影響效果：,6-,5

12、/8: 推力降低了,50,9-,1/2: 推力降低了,70,液流,注意：,對于,4-,3/4或者更小的工具，平衡轂不需要使用，,因?yàn)橥屏κ欠浅Ｐ〉?，而且也可以被鉆壓平衡掉,渦輪鉆具的改進(jìn),渦輪平衡轂（,TSH,型）圖,（,TSH,型是指由單級動力單元組成的渦輪鉆具，旁通閥是通過中空的驅(qū)動軸到鉆,頭）,TSH,型利用中空驅(qū)動軸流,向旁通,流向環(huán)空？,TSB,型：,是,TSH,型：,不是,TSH,型平衡轂的驅(qū)動軸內(nèi)部是中空的，該型平衡轂,的襯套裝有現(xiàn)場可更換的噴嘴，便于選擇流入旁通,的流量的百分比，該噴嘴也可以完全堵塞（平衡流,體流過驅(qū)動軸）,渦輪鉆具的改進(jìn),金屬徑向軸承圖,下徑向軸承,激光碳化表

13、面,（套筒）,碳化壁襯里,（軸襯）,注意：,已經(jīng)成功地在超過260的高溫環(huán)境中操作過,渦輪鉆具的改進(jìn),FBS,渦輪鉆具的典型結(jié)構(gòu)圖,FBS,是指由固定的或可調(diào)節(jié)的彎筒組成的定向軸承式的渦輪鉆具,帶一體式渦輪,套筒的母扣型鉆頭,末端公扣型,驅(qū)動軸,下徑向軸承,PDC,止推軸承,鈦金屬撓性驅(qū)動軸,下軸承穩(wěn)定器,彎筒,可調(diào)穩(wěn)定器,單級動力單元,渦輪,止推平衡轂,渦輪鉆具的改進(jìn),目前,FBS,型渦輪鉆具的尺寸,鉆具尺寸,井眼尺寸,2-,7/8 3.25,-,4.0 ,3-,3/8 3.75,-,5.375 ,4-,3/4 5.625,-,6.75 ,5 6.0,-,6.75 ,6-,5/8 7.625

14、,-,9.875 ,7-,1/4 8.375,-,9.875 ,9-,1/2 12.0,-,17.5 ,渦輪鉆具定向性,穩(wěn)定性,長保徑母扣型鉆頭,下軸承穩(wěn)定器,（一般為比鉆頭小1/16,-,1/8）,可調(diào)彎筒,在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下，不同的可調(diào)式“中間”穩(wěn),定器的尺寸大小用于控制精確定向,注意：,渦輪鉆具頂部鉆柱穩(wěn)定器的,尺寸大小也可對整個鉆具的,穩(wěn)定性實(shí)現(xiàn)“微調(diào)”,渦輪鉆具定向性,撓性鈦驅(qū)動軸,可調(diào)彎筒,（帶開口環(huán)）,可調(diào)彎筒,（不帶開口環(huán)）,可調(diào)彎筒的調(diào)節(jié)范圍為,0.85,-1.5,相應(yīng)的狗腿范圍控制在,2,-,12,/100,英尺（詳細(xì)準(zhǔn)確的參數(shù)查閱性能參數(shù)表）。彎筒角度的,調(diào)節(jié)是通過旋轉(zhuǎn)開口環(huán)兩

15、側(cè)的半筒來實(shí)現(xiàn)的,渦輪鉆具定向性,反扭矩,容積式液動螺桿,渦輪鉆具,渦輪鉆具定向性性,定向能力,（井斜大于,15,的斜度）,可調(diào)渦輪鉆具的尺寸,可調(diào)彎筒的角度,狗腿范圍,（,度,/100,英尺）,9 1/2,0.85,1.00,4,5,6 5/8,0.75,1.00,1.25,4,6,8,4 3/4,1.00,1.25,1.50,8,10,12,3 3/8,1.25,17,狗腿程度的大小是根據(jù)井眼尺寸、地層類型和鉆頭類型的不同而變化,渦輪鉆具的振動性,容積式螺桿和渦輪鉆具對比,用渦輪鉆具時的顫動性,用容積式螺桿時的顫動性,渦輪鉆具耐高溫高壓性能,渦輪的優(yōu)點(diǎn),?,不受高溫限制,?,葉片類型和數(shù)量

16、適應(yīng)泥漿比重和壓力限制,?,適應(yīng)地面低轉(zhuǎn)速要求,?,使用孕鑲金剛石鉆頭不需要“壓力平衡”,?,過去的,10,年中，在高溫,（,140,以上）,高壓,下鉆尺超過,300,000,米,渦輪鉆具耐高溫高壓性能,流體靜壓頭對塑性頁巖的影響,渦輪鉆具耐高溫高壓性能,流體靜壓頭對塑性頁巖的影響,井眼質(zhì)量,井眼質(zhì)量為什么是重要的？,經(jīng)檢驗(yàn)它是確定井眼質(zhì)量的主要因素,另外：,?,能確保鉆壓的順暢傳遞,?,降低扭矩，減小阻力,?,有助于大大降低鉆柱的卡鉆事故,?,容易下入測井工具,?,提供較好的測井質(zhì)量數(shù)據(jù)（使用貼井壁工,具時）,?,容易下入套管,/,襯管,/,取芯筒,?,容易下入完井設(shè)備,基本上在全過程鉆井中

17、提供了較高的效率,井眼質(zhì)量,不穩(wěn)定性和穩(wěn)定性對比,不穩(wěn)定的容積式螺桿能夠使鉆頭產(chǎn)生過多的橫向運(yùn)動，從而導(dǎo)致井眼,質(zhì)量非常差，出現(xiàn)螺旋形井眼,穩(wěn)定的渦輪鉆具帶有長保徑的母扣鉆頭，這極大地減少了鉆頭的橫向運(yùn),動，從而獲得了高質(zhì)量的井眼，同時也極大地降低了出現(xiàn)螺旋形井眼的,風(fēng)險(xiǎn),井眼質(zhì)量,鉆具的改進(jìn)結(jié)構(gòu)圖,長保徑,公扣連接,長保徑,公扣連接,短保徑,公扣連接,長保徑,上母扣鉆頭,近鉆頭,穩(wěn)定器,末端母扣連接,的驅(qū)動軸,底軸承,穩(wěn)定器,末端母扣連接,的驅(qū)動軸,鉆頭母扣連接,穩(wěn)定器,底軸承,穩(wěn)定器,底軸承,穩(wěn)定器,底軸承,穩(wěn)定器,井眼質(zhì)量,螺旋形井眼,超聲波井徑儀測井曲線圖,螺旋井眼中井底鉆具機(jī)械狀態(tài)圖

18、,結(jié)果：在井底鉆具旋轉(zhuǎn)時，就會出現(xiàn)大扭矩、阻力大現(xiàn)象，并可能損壞,井底鉆具；或者會出現(xiàn)持續(xù)的“鉆柱懸空”現(xiàn)象,井眼質(zhì)量,螺旋形井眼,渦輪鉆具，帶鉆頭母扣連接的,穩(wěn)定器,渦輪鉆具，帶頂端母扣連接鉆,頭，防止井眼螺旋形的最佳解,決方案,欠平衡鉆井的配合,欠平衡鉆井中為什么使用渦輪鉆具？,鉆井效率：,方位的控制：,?,高可靠性在欠平衡鉆井中已經(jīng)獲得了單趟鉆柱運(yùn)轉(zhuǎn),308,小時的記錄,?,單趟鉆柱完成造斜或側(cè)鉆，然后鉆到井底的記錄,?,為高機(jī)械鉆速提供高動力,?,靠穩(wěn)定工具提供優(yōu)質(zhì)井眼,?,連續(xù)穩(wěn)定的工具界面,?,較好的隨鉆測量信號,先進(jìn)的欠平衡鉆井的配合,金屬徑向軸承：,100,的消除減壓影響,耐高

19、溫,實(shí)用的加長動力部分：,超長,5,英尺以上,比標(biāo)準(zhǔn)動力單元多,50,以上,承受的壓力比標(biāo)準(zhǔn)動力高,50,以上,MK3,型葉片：,壓力分散型,比標(biāo)準(zhǔn)動力單元承受壓力高,40,以,上,復(fù)合材質(zhì),高抗腐蝕性和抗侵蝕性,FBS,型定向軸承部分（帶先進(jìn),PDC,軸承）：,高流量,較好的抗液流推力能力,耐高溫、抗氣侵,欠平衡鉆井的配合,在北海地區(qū)：,?,在北海南部，殼牌公司已經(jīng)完成,20,多口欠平衡,鉆井,?,這些井中，很多是多層結(jié)構(gòu),?,這些井中，所有油藏都是用渦輪鉆具鉆穿的,?,其中幾口井涉及到裸眼側(cè)鉆，這些也都是用渦,輪鉆具完成的,欠平衡鉆井的配合,欠平衡鉆井使用渦輪鉆具的全球業(yè)績,?,成功進(jìn)尺超

20、過,100,000,英尺（,30480m,）,?,工作時間超過,8,000,小時,?,44,為定向進(jìn)尺,?,最長下入深度為,6478,英尺（,1974.5m,）,?,單趟鉆柱循環(huán)時間超過,300,小時,?,鉆過,3-,7/8 ,10-,5/8的井眼,?,氣體比高達(dá),88,阿爾及利亞、阿根廷、加拿大、印度尼西亞、英國和委內(nèi)瑞拉：,液體介質(zhì)單相和兩相流體：,?,油基泥漿氮?dú)??,水基泥漿氮?dú)??,泡沫天然氣,渦輪鉆具,業(yè)績,4 ?TS1XL,型渦輪鉆具,在北海南部創(chuàng)作了世界紀(jì)錄,世界紀(jì)錄：,下鉆深度：,10676,英尺（,3254m,）,起鉆深度：,17154,英尺（,5228.5m),進(jìn)尺：,6

21、478,英尺（,1974.5m,）,平均機(jī)械鉆速：,33.1ft/hr(10m/hr),正常進(jìn)尺：,5224,英尺（,81,）,造斜進(jìn)尺：,1254,英尺（,19,）,TS1XL,型是指頂部動力單元部分加長，比常規(guī),T1,型渦輪鉆具增加了,30,多的渦輪單元,用4 3/4TS1XL型渦輪鉆具給,KGR50CTPXX,孕鑲金剛石,鉆頭提供動力，在6井眼里創(chuàng)造了單趟進(jìn)尺世界記錄。,在北海南部,Shell Expro,的一口水平井中單趟進(jìn)尺達(dá)到了,6478,英尺,（,1974.5m),打破了原先螺桿保持的,1333,英尺,（,406.3m,）的記錄。,渦輪鉆具的總循環(huán)時間,308,小時,用渦輪鉆具在

22、阿爾及利亞的新紀(jì)錄,單趟進(jìn)尺,960,米,4 3/4FBS T1,-MK2,型渦輪鉆具曾在阿爾及利亞,的,Cambrian RA,完成了最長的一次進(jìn)尺,在,Sonahess,的一口水平井上，用4 3/4FBS T1,-MK2,型,渦輪鉆具帶6孕鑲式金剛石鉆頭，以,4.2,米,/,小時,的機(jī)械,鉆速，在,EI Agreb,油田的,Cambrian Ra,單趟進(jìn)尺達(dá)到了,960,米,。,在,Cambrian Ra,使用,PDM,鉆具，用高速螺桿的情況下，最,好的進(jìn)尺是,588,米，最高機(jī)械鉆速為,2.9,米,/,小時,側(cè)鉆：低井口應(yīng)用和欠平衡導(dǎo)向工,具,1.25,的斜角,典型的欠平衡側(cè)鉆應(yīng)用實(shí)例,

23、位置：英國的北海南部,鉆完深度：,19200,英尺（,5852.16,米）,地層：,Rotliegendes SST,金剛石鉆頭：,S280G89Y,泥漿類型：水基泥漿,泥漿比重：,8.6ppg,（,1.03g/cm,3,）,排量：,220Gpm,（,0.8m,3,/min,）,鉆壓：,2,12Klbs,（,0.9-5.4 t,）,井底壓力：,1600psi(11Mpa),地面壓力：,3400psi(23.4Mpa),在6井眼里面，用4 3/4TS1(MK3)型、,1.25,導(dǎo)向渦輪鉆具帶孕鑲金剛石鉆頭,完成了一口裸眼定向井。水平段中渦輪鉆具總進(jìn)尺是,3902,英尺（,1189,米）,，首先,

24、是鉆了,754,英尺（,230,米），然后由于導(dǎo)向工具出現(xiàn)問題起鉆，重新下進(jìn)去后又鉆,了,3148,英尺（,960,米）到井底。,導(dǎo)向進(jìn)尺,2647,英尺（,806.8,米）（,68,）,只是在下入導(dǎo)向工具的情況下，準(zhǔn)確地沿著設(shè),計(jì)的井眼軌跡非常好地完成了定向和鉆井作業(yè)。,全程機(jī)械鉆速,=,37.3,英尺小時（,11.4,米小時）,渦輪鉆具總循環(huán)時間,=,262,小時,歷史記錄：,7 1,4渦輪鉆具美國懷俄明州,螺桿最長壽命,100,小時，最大機(jī)械鉆速,1.4,英尺小時（,0.4,米小時）,用7 1/4Sii Neyrfor渦輪鉆具帶9 1/2XTG46 Smith孕鑲,金剛石鉆頭在伯靈頓能源

25、公司創(chuàng)造了世界紀(jì)錄：鉆到井底,用了,655,個小時，渦輪鉆具的循環(huán)時間達(dá)到,705,個小時，機(jī),械鉆速是,2.6,英尺,/,小時（,0.8,米小時）。,?,完成了9 1/2井眼部分，共鉆了,1737,英尺（,529.4,米），深度超過了,24000,英,尺（,7315.2,米）。,?,完全適應(yīng),16ppg,（,1.92,g/cm,3,）油基泥漿和井底溫度超過,380,F,（193）的,工作環(huán)境,?,在鉆到井底后，發(fā)現(xiàn)渦輪鉆具和鉆頭（,2/3/WT/S/X/In/DU/TD,）依然處于良好,的工作狀態(tài),連續(xù)油管使用定向渦輪鉆具在帶壓進(jìn)行欠,平衡鉆井的井中,連續(xù)油管欠平衡鉆井的應(yīng)用實(shí)例,用連續(xù)油管

26、接,3-,3/8T2(Mk2)型定向渦輪鉆具，用帶壓進(jìn)行欠平,衡鉆井的方式，鉆完了,3-,7/8井眼的延伸段。以平均機(jī)械鉆速,25,英尺,/,小時（,7.62,米,/,小時）的情況下，共鉆了,519,英尺（,158.2,米）,的新井眼，達(dá)到了所有施工目的。,注意：,機(jī)械鉆速最好的,PDM,鉆速的,2.5,倍（同樣地層和總垂深）,井底溫度是167,位置：挪威,鉆完深度：,12800,英尺（,3901.44,米）,地層：,MudST/SST,金剛石鉆頭：,D 72,901,U,泥漿類型：鹵水,泥漿比重：,8.6ppg,（,1.03g/cm,3,）,排量：,90Gpm,（,0.34m,3,/min,

27、）,鉆壓：,1,3Klbs,（,0.45-1.33 t,）,井底壓力：,700psi(0.05Mpa),地面壓力：,3900psi(26.9Mpa),在阿曼使用渦輪鉆具情況,?,6 5/8的,FBS,型定向渦輪鉆具,?,單趟鉆,328,小時,?,井筒里,18,天,?,機(jī)械鉆速,16,英尺小時（,4.88,米小時）,?,成功的完成了所有的定向目標(biāo),位置：,PDO Oman Well Ajeeb 1,初鉆深度：,10797,英尺（,3290.9,米）,鉆頭類型：8 3/8Smith MA89PX PDC 完鉆深度：,14862,英尺（,4529.9,米）,變鈍級別：,3:3:WT:A:X:2:LT

28、:BHA,總進(jìn)尺：,4065,英尺（,1239,米）,地層巖性：硬石膏巖、含鹽巖、粘土巖,泥漿比重：,15.7ppg,（,1.88g/cm,3,）,為“,S,”型井眼，斜角達(dá)到,9.3,度，又降到,3.2,度,方位角,進(jìn)出：,120.6/269.4,度,彎筒角度調(diào)到,1.0,度,井斜,進(jìn)出：,5.0/3.2,度,6 5/8定向渦輪鉆具的業(yè)績,?,挪威的,Statfjord,油田,?,單趟管柱鉆完井段,?,用最好的,PDM,最少要下,4,趟管柱,?,下傾和上傾角度從,22.5,90,?,轉(zhuǎn)動角度從,158,30,?,從,AFE,共鉆了,9.5,天,英國北海，,Marnock,油田，,BP ETA

29、P,項(xiàng)目,?,8,?,井段，大約,65,斜角開始鉆，然后水平導(dǎo)向鉆至井底。,?,防砂管方式完井,灰?guī)r,砂巖,儲層,8 1,2井眼,上傾段,大約,3,100,灰?guī)r地質(zhì)導(dǎo)向段,油藏段,-,開始用,PDM,鉆,?,井號,:22/24a-A03,?,為了上傾鉆井在,PDM,上使用的是1短保徑,PDC,鉆頭,?,兩趟鉆到了井底,?,平均機(jī)械鉆速,18.2,英尺,/,小時（,5.54,米,/,小時），總進(jìn)尺,3642,英尺（,1110.08,米）,?,由于井眼不規(guī)則不能將防砂篩管下到井底,?,井號,:22/24a-A03z,?,為了上傾鉆井在,PDM,上使用的是1短保徑,PDC,鉆頭,?,兩趟鉆到了井底,

30、?,平均機(jī)械鉆速,14.3,英尺,/,小時（,4.37,米,/,小時），總進(jìn)尺,3976,英尺（,1211.89,米）,?,由于井眼不規(guī)則不能將防砂篩管下到井底,然后使用6 5/8定向渦輪鉆具套筒式,孕鑲金剛石鉆頭的組合鉆井,?,井號,:22/24a-A02,?,一趟鉆，平均機(jī)械鉆速,29.3,英尺,/,小時（,8.9,米,/,小時），總進(jìn)尺,3862,英尺,（,1177.14,米）,?,井號,:22/24a-A01zz,?,一趟鉆，平均機(jī)械鉆速,42,英尺,/,小時（,12.8,米,/,小時），總進(jìn)尺,1827,英尺,（,556.9,米）,?,井號,:22/24a-A04,?,一趟鉆，平均機(jī)

31、械鉆速,20.2,英尺,/,小時（,6.16,米,/,小時），總進(jìn)尺,1010,英尺（,307.9,米）,?,井號,:22/24a-A04z,（裸眼側(cè)鉆井）,?,一趟鉆，平均機(jī)械鉆速,26.7,英尺,/,小時（,8.14,米,/,小時），總進(jìn)尺,1961,英尺（,597.8,米）,?,上述井完鉆后都成功地下入防砂篩管完井,渦輪鉆具,總結(jié),全球渦輪鉆具的故障平均時間,（,1990,年,2004,年間的所有工具）,?,總下入次數(shù)：,5,604,次,?,總進(jìn)尺：,3,538,796,英尺（,1,078,625,米）,?,總運(yùn)轉(zhuǎn)時間：,367,080,小時,?,工具故障次數(shù)：,149,次,?,故障百分

32、比：,2 .6%,洗井,防噴器測試,鉆頭磨損,天氣條件,公司要求,定向,井眼問題,測井,隨鉆測量,井漏,鉆機(jī)設(shè)備,完鉆,渦輪鉆具,井底工具串,堵塞,渦輪鉆具總結(jié),特點(diǎn),?,強(qiáng)動力輸出,?,所有都是金屬件,?,不同渦輪葉片類型,?,模塊式工具,(,軸承,/,動力單元,/,穩(wěn)定器,),?,內(nèi)可調(diào)式“中心”穩(wěn)定器,?,末端公扣式驅(qū)動軸頂端母扣式鉆頭,?,不同地層需選擇相應(yīng)的鉆頭，不需要,選擇不同動力單元,?,極低的振動性,優(yōu)點(diǎn),?,最大機(jī)械鉆速,?,不受溫度約束,?,強(qiáng)適應(yīng)性,?,現(xiàn)場容易調(diào)整,?,預(yù)先定向,?,高質(zhì)量井眼定向性,?,高穩(wěn)定性,?,保護(hù)鉆頭、井下工具串、,隨鉆測量等,針對須家河地層使

33、,用渦輪的考慮,須家河地層鉆進(jìn)特點(diǎn),砂泥巖地層，有橡皮地層的特點(diǎn),泥漿密度高，對大部分地層來說，,正壓差很大,位于深井段，起下鉆時間長,井眼質(zhì)量差,鉆具容易被損壞,使用渦輪的優(yōu)點(diǎn),高轉(zhuǎn)速對橡皮地層進(jìn)行高效研,磨,孕鑲金剛石鉆頭巖屑小，在大,正壓差條件下容易被沖起,壽命長，起下鉆總時間少,井眼平滑，高質(zhì)量井眼,穩(wěn)定性好，保護(hù)井下工具,針對須家河地層使,用渦輪的考慮,針對須家河地層使,用渦輪的考慮,Name of Sii-Neyrfor Representative,渦輪公司代表姓名,Address of Sii-Neyrfor Representative and contact number,

34、Sii-Neyrfor,公司代表地址和聯(lián)系電話,Customer Name and Address,用戶名稱和地址,Customer Contact Name,用戶聯(lián)系人姓名,Customer Contact Telephone and Email Addresses,用戶聯(lián)系電話和電子郵箱地址,Customers Principal Objectives for Turbodrilling,用戶使用渦輪鉆具的主要目的,Description of Customers long term program,用戶使用渦輪鉆具的長期計(jì)劃,1,、,Country & location,國家和地區(qū),2,

35、、,Rig name,鉆機(jī)編號,3,、,Rig operation cost,鉆機(jī)作業(yè)費(fèi)用,4,、,Est.Well Spud date,估計(jì)渦輪井開鉆日期,5,、,Est.Job start date,估計(jì)渦輪工具使用日期,6,、,Hole size,井眼尺寸,7,、,Depth in,入井深度,8,、,Depth out,出井深度,9,、,Max.working pressure,最大泵壓,10,、,Mud type,泥漿類型,11,、,Mud weight,泥漿密度,12,、,Mud P.V,泥漿粘度,13,、,Pump type,泥漿泵類型,14,、,Number of pump,泥漿泵數(shù)量,15,、,Liner size,鋼套尺寸,Turbodrill Pre-Job Data Sheet,渦輪鉆井前期數(shù)據(jù)收集表,16,、,Drill pipe