非常規(guī)鉆井技術(shù)

1、1 2013 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 貝克休斯：貝克休斯： 卜范慧卜范慧 20142014年年6 6月于成都月于成都2 2013 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. - 防碰：井工廠鉆井模式，精確的軌跡控制；- 頁(yè)巖周期性垮塌：提高井壁穩(wěn)定性，縮短建井周期；- 水平段長(zhǎng)， 滑動(dòng)鉆進(jìn)摩阻、扭距大；- 井眼質(zhì)量要求高：保證完井、壓裂作業(yè)順利進(jìn)行；- 單井產(chǎn)量不確定性大：保證在甜點(diǎn)區(qū)鉆進(jìn)，提高儲(chǔ)層鉆遇率；- 鉆井周期長(zhǎng)， 成本高：優(yōu)化鉆井，降低建井周期。 3 2013

2、Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. ATK Express(Gm) +ATK G3(Gm+Res)+導(dǎo)向馬達(dá)（Gm）導(dǎo)向馬達(dá)（Gm）+ ATK G3(Gm+Res）ATK Express(Gm) +ATK G3(Gm+Res)導(dǎo)向馬達(dá)（Gm）；ATK Express(Gm) 或 ATK G3(Gm+Res) 以上僅針對(duì)造斜段和水平段4 2013 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 適用于非常規(guī)的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù) 個(gè)性化的高效鉆頭 高性能水基泥漿 基于甜點(diǎn)識(shí)別的井位部署 項(xiàng)目前

3、期項(xiàng)目前期計(jì)劃計(jì)劃實(shí)施實(shí)施詳細(xì)的事后詳細(xì)的事后分析分析知識(shí)提取知識(shí)提取5 2013 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 旁路執(zhí)行器地表控制通過(guò)鉆井液的信號(hào)通過(guò)鉆井液的信號(hào)立管壓力變送器RCLS對(duì)于：- 三維復(fù)雜大位移井或水平段較長(zhǎng)的水平井；- 儲(chǔ)層有效厚度比較薄，需實(shí)時(shí)地質(zhì)導(dǎo)向的井；- 儲(chǔ)層不確定性大， 需頻繁調(diào)整軌跡的井；- 井工廠鉆井模式， 防碰問(wèn)題嚴(yán)重的井；- 井壁穩(wěn)定性差，存在壓差卡鉆等情況井眼中6 2013 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. OnTrakBCPM導(dǎo)

4、向頭導(dǎo)向裝置AutoTrak LWD 傳感器模塊雙向通訊和動(dòng)力模塊 優(yōu)化旋轉(zhuǎn)密度儀 (ORD)井徑校正中子儀 (CCN)近鉆頭井斜1.0m (3ft)環(huán)空壓力/ECD4.7m (16 ft)方位伽馬及伽馬成像(5.0m 16ft)電阻率6.1m (20ft)方位/旋轉(zhuǎn)方位、井斜7.8m (25ft)測(cè)徑14.9m (49ft)中子孔隙度18.0m (59ft)密度15.6m (51ft)振動(dòng)與粘滑(7.8m 25ft)動(dòng)態(tài)診斷與壓力20.1m (66ft)Co-Pilot聲波探測(cè)儀 (SoundTrak)7 2013 Baker Hughes Incorporated. All Rights

5、Reserved. 123L1L2L1L2321S 開(kāi)始軌跡變化時(shí): 主要是 “推靠式” 在鉆頭上施加側(cè)向力 短距離有效 AutoTrak 系統(tǒng)集指向式和推靠式兩種導(dǎo)向模式于一體，所以使用于更廣泛的地層，對(duì)鉆頭的選型要求更松，提高井眼質(zhì)量。 一旦趨勢(shì)出現(xiàn): 主要是 “指向式” 鉆具組合彎曲到新的曲率中 鉆頭上的側(cè)向力達(dá)到最小 鉆頭指向?qū)虻姆较蚝愣ǖ膶?dǎo)向矢量導(dǎo)向力將鉆具組合彎曲到已經(jīng)有曲率的井眼中鉆頭“指向”要導(dǎo)向的方向8 2013 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. -統(tǒng)計(jì)到2014年2月底；OnTrakBCPM導(dǎo)向頭雙向通訊和動(dòng)力

6、模塊 近鉆頭井斜1.0m (3ft)環(huán)空壓力/ECD4.7m (16 ft)方位伽馬及伽馬成像(5.0m 16ft)電阻率6.1m (20ft)方位/旋轉(zhuǎn)方位、井斜7.8m (25ft)振動(dòng)與粘滑(7.8m 25ft)9 2013 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 10 2013 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 同樣的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向頭， 帶近鉆頭井斜；簡(jiǎn)化版的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具；僅測(cè)量MWD及VSS 振動(dòng)參數(shù)，伽瑪可選可接入馬達(dá)動(dòng)力節(jié)較高的增斜能力應(yīng)用： 大慶致密氣上部造斜段，重慶

7、頁(yè)巖氣，四川致密砂巖，克拉瑪依致密氣的開(kāi)發(fā)中。為陸上作業(yè)量身定做、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠！11 2013 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 增斜能力 15 / 100 ft可用一套BHA完成增斜段和水平段近鉆頭井斜和方位伽瑪成像精確的井眼幾何和地質(zhì)定位特點(diǎn)技術(shù)效益一體化的鉆具組合最大限度地不占用鉆機(jī)時(shí)間更堅(jiān)固的設(shè)計(jì)、更簡(jiǎn)單的電子組件 故障少、運(yùn)行更可靠常規(guī)鉆井馬達(dá)導(dǎo)向頭MWD脈沖器/ 發(fā)電機(jī)方位伽瑪近鉆頭井斜12 2013 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 5/ 30m常規(guī)常規(guī)RSS增

8、加生產(chǎn)井段增加生產(chǎn)井段230m15/ 30m 高造斜率, 整體集成鉆井系統(tǒng) 鉆井性能超越傳統(tǒng)螺桿系統(tǒng) 無(wú)需切換模式 節(jié)約時(shí)間 機(jī)械械鉆速提高3倍 2012.03 2013.02: 955,000米的進(jìn)尺； 2013.03 2014.02: 2,000,000 米進(jìn)尺 被世界石油雜志選為2011年最佳鉆井技術(shù) 可直接從直井側(cè)鉆，精確度高，節(jié)省一趟起下鉆的時(shí)間！13 2013 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. - 每個(gè)肋板自帶兩個(gè)液壓裝置，導(dǎo)向能力更強(qiáng)；- 自帶特制的鉆頭：短， 側(cè)向切削能力強(qiáng)， 工具面更穩(wěn)定；- 縮短鉆頭與導(dǎo)向肋之間的

9、距離：為了提高造斜能力，鉆頭與導(dǎo)向肋之間的距離已經(jīng)最短；- 導(dǎo)向頭更短：肋板與第一個(gè)扶正器的距離大大縮短；- 上部隨鉆測(cè)量工具柔性更大，進(jìn)一步提高了造斜能力。1.02米2.2米14 2013 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. -專為陸上鉆井設(shè)計(jì)，采用了耐堵漏材料脈沖發(fā)生器， 在井漏的緊急情況下，可以直接加堵漏材料，不會(huì)堵了工具，對(duì)泥漿固相含量等要求不高；-可自動(dòng)監(jiān)測(cè)井底真實(shí)排量，并根據(jù)實(shí)際排量調(diào)整脈沖信號(hào)，保證數(shù)據(jù)上傳質(zhì)量；-帶方位伽瑪，為時(shí)時(shí)地質(zhì)導(dǎo)向提供理論依據(jù)；-德國(guó)制造，構(gòu)造簡(jiǎn)單，可靠性高，工具的穩(wěn)定性和壽命更長(zhǎng)，可以減少由于

10、工具原因造成的起下鉆的次數(shù)；-現(xiàn)場(chǎng)操作簡(jiǎn)單，庫(kù)房連接好后一個(gè)整體送往現(xiàn)場(chǎng)，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)需其它操作，節(jié)省作業(yè)時(shí)間， 降低風(fēng)險(xiǎn);簡(jiǎn)單就是美！15 2013 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. - 目前塔里木哈德區(qū)塊兩口井正在使用ATC，鉆具組合如下：-工具零長(zhǎng)：16 2013 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. - 第一口井的使用情況如下:井名入井深度(m)目前深度(m)入井井斜（度）目前井斜（度）ROP(m/hr)平均ROP（m/hr)#1476151310.1581.51-74.4

11、- 備注：（1）鉆頭：AT605 PDC鉆頭；（2）一趟鉆，實(shí)現(xiàn)直井側(cè)鉆和造斜段段的鉆進(jìn),節(jié)省了一趟鉆;（3）設(shè)計(jì)造斜率6.5-7.0度/30米, 而工具在該區(qū)塊可實(shí)現(xiàn)的造斜能力1517度/30米；（4）起鉆原因: 已達(dá)到設(shè)計(jì)的著陸點(diǎn)， 起鉆換帶電阻的儀器 鉆進(jìn)水平段。石油科技周報(bào)2014年第 21期17 2013 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. （2）Talon 3D 鉆頭，具有鉆頭，具有:17 2013 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. （1）Kymera 鉆頭，

12、主要適用于：夾層地層結(jié)核狀地層塑性泥巖地層定向鉆井粘滑振動(dòng)問(wèn)題穩(wěn)定性導(dǎo)向性StaySharp 拋光切削齒發(fā)散式的排屑槽StayTough 耐磨堆焊專利的鋼體材料更短的鉆頭長(zhǎng)度18 2013 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 鉆頭表現(xiàn)鉆頭表現(xiàn) 配合貝克休斯低速馬達(dá)創(chuàng)造油田營(yíng)城組造斜段進(jìn)尺紀(jì)錄 非常平穩(wěn)的扭矩波動(dòng) 代替鄰井4只牙輪，機(jī)械鉆速提高1倍 滿足高造斜率的要求 鉆頭起出后顯示以均勻磨損為主，鉆頭井底工作平穩(wěn)，只有外肩部產(chǎn)生幾顆崩齒背景和挑戰(zhàn)背景和挑戰(zhàn) 高造斜率: 6.530m 地層巖性:大慶營(yíng)城組3段高研磨性火成巖含礫砂巖；流紋

13、質(zhì)凝灰?guī)r 牙輪鉆進(jìn)機(jī)械鉆速低，進(jìn)尺短，不能滿足提速需求貝克休斯解決方案和使用結(jié)果貝克休斯解決方案和使用結(jié)果 貝克休斯推薦使用8 英寸 Kymera復(fù)合式新型鉆頭。 低速高扭距馬達(dá)：6 “ LS X-treme; 馬達(dá)鉆速：55-135RPM (1000-2500lpm) 單趟鉆進(jìn)尺205.32米，機(jī)械鉆速2.75米/小時(shí)，總轉(zhuǎn)速：525千轉(zhuǎn)19 2013 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 速度之最20 2013 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 進(jìn)尺之最21 2013 B

14、aker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 高性能水基鉆井液體系高性能水基鉆井液體系LATIDRILL LATIDRILL 概述概述特點(diǎn)：特點(diǎn)：減少磨阻減少磨阻 增加增加ROP井眼穩(wěn)定井眼穩(wěn)定 利于井下安全利于井下安全 隨鉆封堵隨鉆封堵 避免空隙壓力傳播導(dǎo)致的垮塌避免空隙壓力傳播導(dǎo)致的垮塌 控制溫度控制溫度 泥漿性能穩(wěn)定泥漿性能穩(wěn)定迅速混合，迅速解決迅速混合，迅速解決22 2013 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. LATIBASE 多功能添加劑和潤(rùn)滑劑LATIMAGIC 井筒穩(wěn)定劑

15、和機(jī)械潤(rùn)滑劑LATIRATE 潤(rùn)滑劑和ROP增強(qiáng)劑LATIDRILL 高性能水基鉆井液三種主要成分的協(xié)同功效三種主要成分的協(xié)同功效LATIBASE多功能材料5 7 ppb (或根據(jù)性能需要)LATIMAGIC 井壁穩(wěn)定劑和封堵劑3 7 ppb (或根據(jù)性能需要)LATIRATE ROP增強(qiáng)和潤(rùn)滑劑1.5 3.0% （體積百分比）DRILL-THIN 反凝劑根據(jù)需要DRILLZAN D 增粘劑根據(jù)需要MIL-BAR 410加重根據(jù)需要vb MILGEL 改善泥餅質(zhì)量3 - 5 ppbCAUSTIC SODA pH 控制根據(jù)需要NEW-DRILL 包被劑1 ppb （活性巖性）XCIDE-102

16、殺菌劑根據(jù)需要減少磨阻，井眼穩(wěn)定，隨鉆封堵，控制溫度23 2013 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. - 塔里木哈德一口水平井，在整個(gè)8 ”井段使用貝克休斯高性能水基泥漿體系。整個(gè)施工過(guò)程中，泥漿性能穩(wěn)定，可靠，為甲方節(jié)省了至少13天的施工時(shí)間（59 天包括井隊(duì)處理井下復(fù)雜的時(shí)間）。24 2013 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 適用于非常規(guī)的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù) 個(gè)性化的高效鉆頭 高性能水基泥漿基于甜點(diǎn)識(shí)別的井位部署 - 增產(chǎn)增產(chǎn)項(xiàng)目前期項(xiàng)目前期計(jì)劃計(jì)劃實(shí)施實(shí)施詳細(xì)的事后

17、詳細(xì)的事后分析分析知識(shí)提取知識(shí)提取降本、增效25 2013 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 完井/改造井位布署取決于前期地質(zhì)研究實(shí)時(shí)地質(zhì)導(dǎo)向通過(guò)RoqSCAN依賴于隨鉆測(cè)井錄井*RoqSCAN: 井場(chǎng)巖屑的礦物學(xué)分析優(yōu)化26 2013 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. n定量分析礦物成分和結(jié)構(gòu)n 可鑒別超過(guò)70種元素和100種礦物n 顆粒尺寸和形狀n 巖屑孔隙度n孔隙分析n 尺寸n 長(zhǎng)寬比n分辨次生裂縫n脆性計(jì)算n井場(chǎng)實(shí)時(shí)分析帶X射線探測(cè)器的掃描電鏡，具有電子色散譜和礦

18、物定量分析軟件27 2013 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 樣品包括巖屑、巖芯或掉塊非破壞性分析Core / SWC as thin sections or resin blocks28 2013 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 29 2013 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 壓裂位置優(yōu)化Stage 1Stage 2Stage 3Stage 4Stage 5Stage 6Stage 7Stage 8Stage 9Stage 10Stage 11Stage 12Stage 13刻度TOC, 揚(yáng)氏模量，地應(yīng)力差，及生產(chǎn)數(shù)據(jù)30 2013 Baker Hughes Incorporated. All Rights Re