旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具簡介-課件

1、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具簡介報 告 人： 惠 坤 亮指導(dǎo)老師：丁慶新教授1PPT課件旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具簡介報 告 人： 惠 坤 亮1PPT課件目錄2PPT課件目錄2PPT課件背景：為克服滑動導(dǎo)向技術(shù)的不足，從20世紀80年代后期，國際上開始研究旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)。發(fā)展：20世紀90年代初期,多家公司形成了商業(yè)化的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向技術(shù)，目前有三種比較成熟導(dǎo)向系統(tǒng)。組成：旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)實質(zhì)上是一個旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具與測量傳輸儀器（MWD/LWD）聯(lián)合組成的井下閉環(huán)工具系統(tǒng)。應(yīng)用：非常適合目前開發(fā)特殊油藏的超深井、高難度定向井、水平井、大位移井和水平分支井等。旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)概況3PPT課件背景：為克服滑動導(dǎo)向技術(shù)的不足，

2、從20世紀80年代后期，國際典型旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具介紹Baker Hughes推出的Auto Trak不旋轉(zhuǎn)外筒式閉環(huán)自動導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)。Schlumberger Anadrill公司的Power Drive全旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)。Sperry-Sun 產(chǎn)品服務(wù)公司推出的Geo-Pilot旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向自動鉆井系統(tǒng)。4PPT課件典型旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具介紹Baker Hughes推出的Aut工作原理:AutoTrak RCLS系統(tǒng)的井下偏置導(dǎo)向工具由不旋轉(zhuǎn)外套和旋轉(zhuǎn)心軸兩大部分通過上下軸承連接形成一可相對轉(zhuǎn)動的結(jié)構(gòu)。旋轉(zhuǎn)心軸上接鉆柱，下接鉆頭，起傳遞鉆壓、扭矩和輸送鉆井液的作用。不旋轉(zhuǎn)外套上設(shè)置有井下CPU、控

3、制部分和支撐翼肋。1.Auto Trak 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)5PPT課件工作原理:1.Auto Trak 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)5PPT課偏 置 原 理6PPT課件偏 置 原 理6PPT課件2.Power Drive 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)產(chǎn)品特點：1、系統(tǒng)是全旋轉(zhuǎn)式的。2、該系統(tǒng)由穩(wěn)定平臺單元、工作液控制分配單元及偏置執(zhí)行機構(gòu)3部分組成。7PPT課件2.Power Drive 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)產(chǎn)品特點：7PP偏置單元Pad outPad in8PPT課件偏置單元Pad outPad in8PPT課件導(dǎo) 向 原 理9PPT課件導(dǎo) 向 原 理9PPT課件主要特點：外筒不旋轉(zhuǎn)，改變角度導(dǎo)向3.Geo-Pilot

4、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)10PPT課件主要特點：外筒不旋轉(zhuǎn)，改變角度導(dǎo)向3.Geo-Pilot旋轉(zhuǎn)導(dǎo) 向 原 理11PPT課件導(dǎo) 向 原 理11PPT課件偏 置 原 理12PPT課件偏 置 原 理12PPT課件旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具的分類及對比旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)按導(dǎo)向方式可分為兩類：推靠式(Push the bit) 和指向式(Point the bit)。旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)按偏置機構(gòu)的工作方式又可分為靜態(tài)偏置式(Static Bias) 和動態(tài)偏置式(Dynamic Bias ,即調(diào)制式(Modulated) ) 二種。13PPT課件旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具的分類及對比旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)按導(dǎo)向方式可分為兩類靜態(tài)偏置推靠鉆頭工作方式

5、動態(tài)偏置推靠鉆頭工作方式靜態(tài)偏置指向鉆頭工作方式動態(tài)偏置指向鉆頭工作方式14PPT課件靜態(tài)偏置推靠鉆頭工作方式動態(tài)偏置推靠鉆頭工作方式靜態(tài)偏置指向 推靠式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)的特點：側(cè)向力大, 造斜率高, 但旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆出的井眼狗腿大, 軌跡波動大, 不平滑。鉆頭和鉆頭軸承的磨損較嚴重。 指向式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)的特點：能鉆出較平滑的井眼；摩阻和扭矩較小；可以使用較大的鉆壓；機械鉆速較高；有助于發(fā)揮鉆頭的性能；鉆頭及其軸承承受的側(cè)向載荷較?。粯O限位移增加。但是造斜率較低。15PPT課件 推靠式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)的特點：側(cè)向力大, 造斜率高, 但推靠式指向式16PPT課件推靠式指向式16PPT課件旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)17

6、PPT課件旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)17PPT課件三種不同方式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)對比18PPT課件三種不同方式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)對比18PPT課件三種主流鉆井旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對比Auto Track RCLS：位移工作方式、靜止外套、小型化能力差、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等。Power Drive SRD：鉆頭和鉆頭軸承的磨損較嚴重,工作壽命有待進一步提高。Geo-Pilot：鉆柱承受高強度的交變應(yīng)力,鉆柱容易發(fā)生疲勞破壞。19PPT課件三種主流鉆井旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對比Auto Track RCLS：國外旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具研究的新進展1、結(jié)合了哈里伯頓的GeoPilot的指向式原理和斯倫貝謝的Power Drive的動態(tài)全旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)；2、2000

7、年的SPE年度技術(shù)大會上斯倫貝謝公司就提出了一種新的動態(tài)偏置指向式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)；3、在2004年投入市場使用，定型為Power Drive Xceed，同年被美國Harts E&P雜志評出2004年世界16大工程技術(shù)創(chuàng)新特別貢獻獎，被稱為是劃時代的產(chǎn)品。20PPT課件國外旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具研究的新進展1、結(jié)合了哈里伯頓的GeoPi21PPT課件21PPT課件重要的組成部分：近鉆頭穩(wěn)定器(樞軸穩(wěn)定器)，擁有4個螺旋形刀鋒翼肋且相互“環(huán)布”連接，并為旋轉(zhuǎn)中心軸提供固定支點；導(dǎo)向作業(yè)時，樞軸穩(wěn)定器給鉆頭提供一個固定的支點以便指向鉆頭順利完成導(dǎo)向，并且支點離鉆頭的距離越近鉆頭獲得的指向力就越大。22PPT課

8、件重要的組成部分：近鉆頭穩(wěn)定器(樞軸穩(wěn)定器)，擁有4個螺旋形刀國內(nèi)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具研究狀況 1、動態(tài)推進式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具 2、可控偏心器旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具 3、動態(tài)指向式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具 4、基于旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆進方式的可控彎接頭系統(tǒng) 5、指向式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具23PPT課件國內(nèi)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具研究狀況 1、動態(tài)推進式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具勝利油田承擔(dān)國家“863”計劃“旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究”后,與西安石油大學(xué)聯(lián)合開發(fā) 原理：斯倫貝謝的PowerDrive基本一樣?，F(xiàn)狀：進行了20 多次的地面試驗,2006 年8 月在營122斜225 井上進行了整個旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)的聯(lián)合現(xiàn)場試驗,獲得了成功。目前已基本成

9、熟。動態(tài)推進式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具24PPT課件勝利油田承擔(dān)國家“863”計劃“旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究25PPT課件25PPT課件26PPT課件26PPT課件27PPT課件27PPT課件可控偏心器旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井由中海石油研究中心、西安石油大學(xué)及中海油田服務(wù)股份有限公司聯(lián)合研制。導(dǎo)向原理與貝克休斯基本一樣，液壓動力來源于鉆井液2005年11月分別在長慶油田西28-022井、寧37-32井和渤海油田L(fēng)D5-2-A1井進行了現(xiàn)場鉆井作業(yè)試驗。28PPT課件可控偏心器旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井由中海石油研究中心、西安石油大學(xué)及中海 由海洋石油工程股份有限公司及西南石油大學(xué)，結(jié)合了哈里伯頓的GeoPilot的指向式結(jié)

10、構(gòu)和斯倫貝謝的Power Drive的隨鉆的下盤閥結(jié)構(gòu)，提出了動態(tài)指向式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具的設(shè)計思想,目前還停留在理論階段。動態(tài)指向式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具29PPT課件 由海洋石油工程股份有限公司及西南石油大學(xué)，結(jié)合了哈里伯 由西安石油大學(xué)機械工程學(xué)院中原油田第三采油廠在CNPC鉆井工程重點實驗室的支持下,對可控彎接頭導(dǎo)向機構(gòu)基本原理進行了探索性研究,研制出原理性樣機,取得了初步的成果。 基于旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆進方式的可控彎接頭系統(tǒng)30PPT課件 由西安石油大學(xué)機械工程學(xué)院中原油田第三采油廠在CNPC可控彎接頭導(dǎo)向結(jié)構(gòu)示意圖可控彎接頭導(dǎo)向原理圖31PPT課件可控彎接頭導(dǎo)向結(jié)構(gòu)示意圖可控彎接頭導(dǎo)向原理圖31PPT課件指向式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具 中國地質(zhì)大學(xué)的李穎對指向式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具的動力學(xué)分析和工作性