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摘 要:以旋转导向钻井技术为研究背景,在分析该技术应用特点以及使用机理的同时,对该技术在实践中的应用要点进行总结分析,希望分析后,可以给该领域的研究者提供一些幫助,从而促进油天开采能够持续进行。
关键词:旋转导向;钻井技术;实施内容;分析
前言
随着我国经济的日益发展,我国能源的开发与利用成为当务之急。当今社会对油气田进行勘探开发,这就需要在钻井井眼轨道的控制技术进行提升。为提高钻井技术,也为了能够加大石油的产量,我国技术部门研究了旋转导向钻井技术,在通过这么多年的不断优化和发展后,现在的选装导向钻井技术能够克服井眼轨道的艰难条件。
1 旋转导向钻井技术的分析
1.1 技术特点分析
简化装置,提高控制效果。旋转导向钻井技术属于井下钻具,旋转导向钻井的组合性需要进行调整,由于井下钻具不需要马达就能够长时间旋转,利用地下自然倾斜就能够与地层结合。在旋转组合完成后,需要对整个轨道和工作现场进行综合考虑,由于旋转导向钻井工具在地下工作,不能对机器进行实时监控,所以工作时间不宜过长,在旋转导向钻井工具上到地面时需要对工具进行及时调整,在地面上需要进行开泵、往复式开泵与加压,以及实现钻具加压组合等操作来对钻具进行维护和调整,保证钻具在工作过程中具有最好的工作状态。
解决技术问题,保证钻压在控制范围内。由于在旋转导向钻井技术过程中,不需要对钻井工具上加入马达的使用,所以需要定时将钻具拿到地面上进行一系列操作来维护钻具的工作状态。在地下工作的钻具需要根据联塑转动的钻具提供的侧向力及逆行旋转,在钻柱形变问题上具有一定的技术性困难,要想对形变程度进行控制就要对井眼的扭曲程度进行矫正。
1.2 技术原理分析
旋转导向钻井技术的使用相对于一般地质导向钻井技术而言,不仅更能保证其使用过程中的安全性,更能在一定程度上提高经济效益。旋转导向钻井技术的技术原理在于在地下工作时钻具会偏离轴心,形成轴线偏心的现象。进而利用侧向力向钻头加压,利用压力使钻具旋转。由于钻具在不受外力作用下是直线行驶的,在轴线偏离的作用下钻头在某个位置发生偏移,保证转头行驶路线。其偏移的主要作用力是侧向力,如果侧向力问题解决了就可以将对地下路线进行全方位控制。
2 旋转导向钻井技术的应用
2.1紧密结合钻井工程的需要对旋转导向钻井方案进行优化
首先需要对施工现场进行实地勘察,只有在掌握现场情况的前提下才能进一步对方案进行优化。调查现场需要以MWD为参考数据为前提,对环空压力、钻井钻压、扭矩等数据进行仔细测量,要求不能超过标准。在得到精准数据后要对数据进行传输。在对可控偏心稳定器方面必须仔细进行控制,偏心稳定器是整个旋转导向钻井技术的核心。并通过钻井液压来控制稳定器的伸缩,更好的控制井斜,保证轨道位置不偏移。
其次是要注重旋转导向钻具的升级。除了常见钻具所包含的偏心稳定性的总成与船东部分,其中总成又分为了翼肋总成与定位总成。并在施工前对钻具进行试验,保证钻具能够达到理性效果。在试验时需要对伸出时的翼肋的稳定性进行检验,并对钻井试验工作加强,保证得出的数据真实可靠。
2.2 旋转导向钻井技术的应用要点分析
首先在钻头的选择上必须要做到符合质量,并且需要考虑实行方案的可行性,并根据BIM的技术性对其可行性进行评估。这样不仅能够给以方案进行合理评估,如果出现问题更能提供其修改方向。也可以利用BIM的技术性,对钻井参数进行测评,在不合理的地方进行修改,并对钻井液的质量进行检测,只有部份的完善才能保证整个钻井过程按计划进行。
其次是要对旋转导向钻井技术的技术质量进行控制,钻井技术质量离不开各个参数的测量,底层参数和工程参数的测量能够确定在井眼轨迹的信号接受和阻断作用。偏心稳定器是旋转导向钻井技术的核心,稳定器的结构是否完整,决定了整个钻井的质量问题。如果稳定器方案合理,对钻井的效率和技术具有很大程度的提升。
3 旋转导向技术的具体应用
在某油田选取了三口井来进行推靠式特殊工艺井旋转导向系统的应用。在进行应用时,要在距离钻头0.4m位置上放置井斜传感器,在距离钻头4m位置上放置伽马仪,确保井下实际情况的传输,避免出现“零长”问题。①将旋转导向钻井钻具放入第一口井的986m深处,并保证井斜控制在 0.2°~0.3°之间,方便控制上层地面井斜。②将旋转导向钻井钻具放入第二口井的1324m深处,共记下入四次,保证每次下入的钻具组合和钻井数据相同。③在钻井工具钻速达到23.13m/h时进入第三口井,此时的钻速已经超过常规钻速的90%。在此次应用实际过程中在保证井斜不超过0.3°时垂直模式的旋转导向钻井钻具钻出超过1000m深的距离,而在垂直模式中旋转导向钻井钻具也钻出超过1000m深的距离,但井斜达到了 0.4°。虽然相对垂直模式井斜改变了0.1°,但是在一定程度上已经对防斜轨迹和稳斜轨迹做到了很大程度的控制。推靠式旋转导向工具对钻压、液压、泵压等要求并不高,而且其工作状态也相对于其他导向工具较好,不及能够减少在设备维护修理上的时间,还能提高整个工程的效率。
4 结语
旋转导向钻井技术对我国钻井行业帮助非常大,我们必须要提升对钻井技术的了解和掌握,更多时候要对技术原理进行分析和学习,在方案的选择和组合件的搭配上也要进行优质选择,才能对钻井质量和效率上进行提高。中国科技不断发展,技术不断提高,需要我们共同探索。
参考文献
[1] 孙铭新. 旋转导向钻井技术[M]. 东营:中国石油大学出版社,2009.
[2] 雷静,杨甘生,梁涛,等. 国内外旋转导向钻井系统导向原理[J]. 探矿工程-岩土钻掘工程,2012,(9):53-58.
[3] 付天明. Geo-Pilot 旋转导向系统发展与应用研究[J]. 石油矿场机械,2014,(5):77-80.
[4] 王鹏,唐雪平,洪迪峰. 旋转导向钻井工具3D参数化虚拟样机设计[J]. 石油矿场机械,2013,(6):27-30.
[5] 赵金海,唐代绪,朱全塔,等. 国外典型的旋转导向钻井系统[J]. 国外油田工程,2002,(11):33-36.
关键词:旋转导向;钻井技术;实施内容;分析
前言
随着我国经济的日益发展,我国能源的开发与利用成为当务之急。当今社会对油气田进行勘探开发,这就需要在钻井井眼轨道的控制技术进行提升。为提高钻井技术,也为了能够加大石油的产量,我国技术部门研究了旋转导向钻井技术,在通过这么多年的不断优化和发展后,现在的选装导向钻井技术能够克服井眼轨道的艰难条件。
1 旋转导向钻井技术的分析
1.1 技术特点分析
简化装置,提高控制效果。旋转导向钻井技术属于井下钻具,旋转导向钻井的组合性需要进行调整,由于井下钻具不需要马达就能够长时间旋转,利用地下自然倾斜就能够与地层结合。在旋转组合完成后,需要对整个轨道和工作现场进行综合考虑,由于旋转导向钻井工具在地下工作,不能对机器进行实时监控,所以工作时间不宜过长,在旋转导向钻井工具上到地面时需要对工具进行及时调整,在地面上需要进行开泵、往复式开泵与加压,以及实现钻具加压组合等操作来对钻具进行维护和调整,保证钻具在工作过程中具有最好的工作状态。
解决技术问题,保证钻压在控制范围内。由于在旋转导向钻井技术过程中,不需要对钻井工具上加入马达的使用,所以需要定时将钻具拿到地面上进行一系列操作来维护钻具的工作状态。在地下工作的钻具需要根据联塑转动的钻具提供的侧向力及逆行旋转,在钻柱形变问题上具有一定的技术性困难,要想对形变程度进行控制就要对井眼的扭曲程度进行矫正。
1.2 技术原理分析
旋转导向钻井技术的使用相对于一般地质导向钻井技术而言,不仅更能保证其使用过程中的安全性,更能在一定程度上提高经济效益。旋转导向钻井技术的技术原理在于在地下工作时钻具会偏离轴心,形成轴线偏心的现象。进而利用侧向力向钻头加压,利用压力使钻具旋转。由于钻具在不受外力作用下是直线行驶的,在轴线偏离的作用下钻头在某个位置发生偏移,保证转头行驶路线。其偏移的主要作用力是侧向力,如果侧向力问题解决了就可以将对地下路线进行全方位控制。
2 旋转导向钻井技术的应用
2.1紧密结合钻井工程的需要对旋转导向钻井方案进行优化
首先需要对施工现场进行实地勘察,只有在掌握现场情况的前提下才能进一步对方案进行优化。调查现场需要以MWD为参考数据为前提,对环空压力、钻井钻压、扭矩等数据进行仔细测量,要求不能超过标准。在得到精准数据后要对数据进行传输。在对可控偏心稳定器方面必须仔细进行控制,偏心稳定器是整个旋转导向钻井技术的核心。并通过钻井液压来控制稳定器的伸缩,更好的控制井斜,保证轨道位置不偏移。
其次是要注重旋转导向钻具的升级。除了常见钻具所包含的偏心稳定性的总成与船东部分,其中总成又分为了翼肋总成与定位总成。并在施工前对钻具进行试验,保证钻具能够达到理性效果。在试验时需要对伸出时的翼肋的稳定性进行检验,并对钻井试验工作加强,保证得出的数据真实可靠。
2.2 旋转导向钻井技术的应用要点分析
首先在钻头的选择上必须要做到符合质量,并且需要考虑实行方案的可行性,并根据BIM的技术性对其可行性进行评估。这样不仅能够给以方案进行合理评估,如果出现问题更能提供其修改方向。也可以利用BIM的技术性,对钻井参数进行测评,在不合理的地方进行修改,并对钻井液的质量进行检测,只有部份的完善才能保证整个钻井过程按计划进行。
其次是要对旋转导向钻井技术的技术质量进行控制,钻井技术质量离不开各个参数的测量,底层参数和工程参数的测量能够确定在井眼轨迹的信号接受和阻断作用。偏心稳定器是旋转导向钻井技术的核心,稳定器的结构是否完整,决定了整个钻井的质量问题。如果稳定器方案合理,对钻井的效率和技术具有很大程度的提升。
3 旋转导向技术的具体应用
在某油田选取了三口井来进行推靠式特殊工艺井旋转导向系统的应用。在进行应用时,要在距离钻头0.4m位置上放置井斜传感器,在距离钻头4m位置上放置伽马仪,确保井下实际情况的传输,避免出现“零长”问题。①将旋转导向钻井钻具放入第一口井的986m深处,并保证井斜控制在 0.2°~0.3°之间,方便控制上层地面井斜。②将旋转导向钻井钻具放入第二口井的1324m深处,共记下入四次,保证每次下入的钻具组合和钻井数据相同。③在钻井工具钻速达到23.13m/h时进入第三口井,此时的钻速已经超过常规钻速的90%。在此次应用实际过程中在保证井斜不超过0.3°时垂直模式的旋转导向钻井钻具钻出超过1000m深的距离,而在垂直模式中旋转导向钻井钻具也钻出超过1000m深的距离,但井斜达到了 0.4°。虽然相对垂直模式井斜改变了0.1°,但是在一定程度上已经对防斜轨迹和稳斜轨迹做到了很大程度的控制。推靠式旋转导向工具对钻压、液压、泵压等要求并不高,而且其工作状态也相对于其他导向工具较好,不及能够减少在设备维护修理上的时间,还能提高整个工程的效率。
4 结语
旋转导向钻井技术对我国钻井行业帮助非常大,我们必须要提升对钻井技术的了解和掌握,更多时候要对技术原理进行分析和学习,在方案的选择和组合件的搭配上也要进行优质选择,才能对钻井质量和效率上进行提高。中国科技不断发展,技术不断提高,需要我们共同探索。
参考文献
[1] 孙铭新. 旋转导向钻井技术[M]. 东营:中国石油大学出版社,2009.
[2] 雷静,杨甘生,梁涛,等. 国内外旋转导向钻井系统导向原理[J]. 探矿工程-岩土钻掘工程,2012,(9):53-58.
[3] 付天明. Geo-Pilot 旋转导向系统发展与应用研究[J]. 石油矿场机械,2014,(5):77-80.
[4] 王鹏,唐雪平,洪迪峰. 旋转导向钻井工具3D参数化虚拟样机设计[J]. 石油矿场机械,2013,(6):27-30.
[5] 赵金海,唐代绪,朱全塔,等. 国外典型的旋转导向钻井系统[J]. 国外油田工程,2002,(11):33-36.