防斜打直投影課件

鉆井防斜打直技術(shù)主講人：杲傳良2006年10月提綱十二、防斜打直技術(shù)小結(jié)

一、鉆井防斜技術(shù)綜述二、國(guó)內(nèi)外井斜控制技術(shù)的發(fā)展概況三、偏軸防斜鉆具四、螺桿防斜鉆具五、復(fù)合鉆進(jìn)防斜技術(shù)六、勝和1井防斜打直技術(shù)的應(yīng)用及效果七、毛壩一井防斜打直技術(shù)八、機(jī)械式無線隨鉆測(cè)斜儀九、自動(dòng)垂直鉆井系統(tǒng)十、

VertiTrak閉環(huán)直井鉆井系統(tǒng)十一、PowerV垂直鉆井系統(tǒng)一、鉆井防斜技術(shù)綜述技術(shù)難題安全隱患。高陡構(gòu)造大傾角地層制約質(zhì)量、效益、成敗勘探開發(fā)工作量增大一、鉆井防斜技術(shù)綜述1、井斜原因1）地層因素地層造斜力

Ff=A*P其中：A：巖石各向異性指數(shù)（與地層傾角成正比）P：鉆壓——直線穩(wěn)定狀態(tài)P＜P1——一次彎曲狀態(tài)P1≤P＜P2

——

二次彎曲臨界狀態(tài)P≈P2——

二次彎曲狀態(tài)P＞P22）下部鉆具彎曲的影響一、鉆井防斜技術(shù)綜述1、井斜原因MαφPFpFmFzW兩大增斜因素鉆頭傾角φ鉆頭側(cè)向力FbFb=Fp-Fz±Fm

Fp=P.sinΦ

一、鉆井防斜技術(shù)綜述2）下部鉆具彎曲的影響1、井斜原因2、常規(guī)防斜糾斜技術(shù)1)剛性滿眼鉆具組合防斜滿眼鉆具方鉆鋌滿眼鉆具方鉆鋌鉆頭高剛度鉆鋌滿眼穩(wěn)定器方鉆鋌一、鉆井防斜技術(shù)綜述2）鐘擺力糾斜塔式鉆具組合鐘擺鉆具組合鐘擺鉆具組合鉆頭塔式鉆具組合不同尺寸鉆鋌高剛度鉆鋌滿眼穩(wěn)定器一、鉆井防斜技術(shù)綜述2、常規(guī)防斜糾斜技術(shù)離心力防斜糾斜技術(shù)利用鉆具彎曲防斜糾斜技術(shù)導(dǎo)向鉆井防斜糾斜技術(shù)井下專用工具防斜糾斜技術(shù)3、井斜控制技術(shù)的發(fā)展一、鉆井防斜技術(shù)綜述偏軸防斜鉆具螺桿防斜鉆具組合復(fù)合防斜鉆進(jìn)技術(shù)自動(dòng)垂直鉆井工具VertiTrack閉環(huán)直井鉆井工具PowerV垂直鉆井系統(tǒng)一、鉆井防斜技術(shù)綜述3、井斜控制技術(shù)的發(fā)展二、國(guó)內(nèi)外井斜控制技術(shù)的發(fā)展概況形成：二十世紀(jì)七十~八十年代原理：特點(diǎn)：

1、離心力防斜、糾斜技術(shù)旋轉(zhuǎn)離心力自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)作用方向同步變化消除彎曲造成的井斜適合高鉆壓高轉(zhuǎn)速有利于提高鉆井效率二、國(guó)內(nèi)外井斜控制技術(shù)的發(fā)展概況鉆頭偏重鉆鋌滿眼穩(wěn)定器1、離心力防斜、糾斜技術(shù)滿眼穩(wěn)定器加偏重鉆鋌鉆具組合：二、國(guó)內(nèi)外井斜控制技術(shù)的發(fā)展概況鉆頭欠尺寸穩(wěn)定器鉆鋌彎接頭1、離心力防斜、糾斜技術(shù)彎接頭鉆具組合鉆具組合：二、國(guó)內(nèi)外井斜控制技術(shù)的發(fā)展概況鉆頭鉆鋌偏軸接頭穩(wěn)定器

偏軸鉆具組合1、離心力防斜、糾斜技術(shù)鉆具組合：二、國(guó)內(nèi)外井斜控制技術(shù)的發(fā)展概況將鉆頭傾角和側(cè)向力轉(zhuǎn)化為降斜因素2、利用鉆具彎曲防斜、糾斜技術(shù)欠尺寸穩(wěn)定器雙柔性鉆具組合柔性鐘擺鉆具組合二、國(guó)內(nèi)外井斜控制技術(shù)的發(fā)展概況3、導(dǎo)向鉆井防斜、糾斜技術(shù)鉆頭直馬達(dá)小度數(shù)彎馬達(dá)?直馬達(dá)復(fù)合導(dǎo)向鉆井?小彎度馬達(dá)復(fù)合導(dǎo)向鉆井二、國(guó)內(nèi)外井斜控制技術(shù)的發(fā)展概況自動(dòng)垂直鉆井系統(tǒng)VertiTrak閉環(huán)直井鉆井系統(tǒng)PowerV垂直鉆井系統(tǒng)等4、利用井下專用工具防斜、糾斜技術(shù)前蘇聯(lián)HCY防斜裝置西安石油學(xué)院水力防斜工具長(zhǎng)慶鉆采院壓不彎鉆鋌重錘沖擊式糾斜器5、其它防斜、糾斜技術(shù)二、國(guó)內(nèi)外井斜控制技術(shù)的發(fā)展概況三、偏軸防斜鉆具一個(gè)偏軸接頭+若干根鉆鋌弓形回旋運(yùn)動(dòng)均勻切削井壁四周切點(diǎn)上移較強(qiáng)的糾斜力1、偏軸鉆具的組成與防斜原理

三、偏軸防斜鉆具公轉(zhuǎn)和沖擊離心力F=men2

式中m-集中質(zhì)量（kg）e-質(zhì)量偏軸距（mm）n-轉(zhuǎn)速（r/min）

me-不平衡度

1、偏軸鉆具的組成與防斜原理

三、偏軸防斜鉆具圖2鉆頭平均側(cè)向力變化規(guī)律1、偏軸鉆具的組成與防斜原理

三、偏軸防斜鉆具SK1井二開，最大井斜僅為2°20′，機(jī)械鉆速提高近一倍三開，井斜4°，機(jī)械鉆速提高近一倍側(cè)鉆后，井斜5°，機(jī)械鉆速提高66%2、偏軸防斜鉆具組合的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

1、螺桿防斜鉆具的組成與優(yōu)勢(shì)四、螺桿防斜鉆具設(shè)計(jì)成鐘擺鉆具利用高轉(zhuǎn)速提高糾斜能力糾斜能力是常規(guī)鐘擺鉆具的2～4倍提高機(jī)械鉆速。四、螺桿防斜鉆具組合型式：鐘擺+螺桿鐘擺+柔性+螺桿PDC鉆頭+螺桿鉆具組合

1、螺桿防斜鉆具的組成與優(yōu)勢(shì)四、螺桿防斜鉆具

2、螺桿防斜鉆具的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

①新疆天山地區(qū)某井地層傾角50°～70°鉆具：PDC鉆頭+螺桿鉆具組合效果：井斜由3°降為2°機(jī)械鉆速提高50～100%四、螺桿防斜鉆具②川東地區(qū)2口井1910.692.01544.96PDC215.9311.1天東某2井1510.691.73460.71PDC215.9311.1天東某1井同比提高（%）*對(duì)比井機(jī)械鉆速（m/h）平均機(jī)械鉆速（m/h）總進(jìn)尺（m）鉆頭類型螺桿鉆具尺寸（mm）井眼尺寸（mm）井號(hào)2、螺桿防斜鉆具的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

五、復(fù)合鉆進(jìn)防斜技術(shù)特點(diǎn)：出現(xiàn)井斜、滑動(dòng)鉆進(jìn)、定向糾斜降斜后，旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)優(yōu)點(diǎn)：減少起下鉆次數(shù)、提高機(jī)械鉆速、縮短鉆井周期。五、復(fù)合鉆進(jìn)防斜技術(shù)復(fù)合鉆進(jìn)防斜技術(shù)的應(yīng)用效果鉆具組合：“高效PDC鉆頭+中空螺桿”鉆井方式：滑動(dòng)導(dǎo)向與旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)相結(jié)合建井周期：由40.47天縮短到35.16天吐哈油田五、復(fù)合鉆進(jìn)防斜技術(shù)毛壩1井復(fù)合鉆進(jìn)糾斜打快機(jī)械鉆速提高59%復(fù)合鉆進(jìn)防斜技術(shù)的應(yīng)用效果六、勝和1井防斜打直技術(shù)的應(yīng)用及效果開鉆序號(hào)井眼尺寸（mm）鉆達(dá)深度（m）套管尺寸（mm）套管下深（m）導(dǎo)管

72020一開660.4201508200二開444.51502339.71500三開311.154202244.54200四開215.95500177.83900～5500表1.勝和1井設(shè)計(jì)井身結(jié)構(gòu)表2.勝和１井上部地層分層六、勝和1井防斜打直技術(shù)的應(yīng)用及效果地層設(shè)計(jì)實(shí)際備注底深m厚m底深m厚度m普司格組180180//上部紫色泥巖與灰紫色粉細(xì)砂巖不等厚互層，下部紫紅色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖。二迭克孜里奇曼組450270115115上部灰色泥晶灰?guī)r，中部灰色泥灰?guī)r石膏，下部灰白色生物灰?guī)r、泥晶灰?guī)r。塔哈奇組4843413823頂部紫色石英巖，底部灰色灰?guī)r。石炭系阿孜干組667183245107上部灰色泥晶灰?guī)r，中部灰色、灰白色塊狀灰?guī)r，下部灰色瘤狀灰?guī)r。石炭系卡拉烏依組7154828540灰白色灰?guī)r夾褐色、雜色粉砂巖。志留-泥盆系2990227536433358灰綠色千枚巖夾變質(zhì)砂巖，含石英脈。表2.勝和１井上部地層分層

六、勝和1井防斜打直技術(shù)的應(yīng)用及效果?

444.5mm大井眼，鉆壓低，機(jī)械鉆速特別慢，日進(jìn)尺不足10m表3.勝和1井上部井段測(cè)斜情況序號(hào)測(cè)深m井斜°層位巖性測(cè)斜方式138.81二疊系克孜里奇曼組灰?guī)r虹吸273.861二疊系克孜里奇曼組灰?guī)r虹吸3206.371石炭系阿孜干組灰?guī)r虹吸4265.051石炭系卡拉烏依組灰?guī)r單點(diǎn)5274.021.5石炭系卡拉烏依組灰?guī)r單點(diǎn)6290.311志留-泥盆系千枚巖虹吸7300.952.5志留-泥盆系千枚巖夾變質(zhì)砂巖單點(diǎn)8329.395志留-泥盆系千枚巖夾變質(zhì)砂巖單點(diǎn)9357.966.5志留-泥盆系千枚巖夾變質(zhì)砂巖單點(diǎn)10374.718志留-泥盆系千枚巖夾變質(zhì)砂巖單點(diǎn)11397.9010志留-泥盆系千枚巖夾變質(zhì)砂巖單點(diǎn)六、勝和1井防斜打直技術(shù)的應(yīng)用及效果1、地層片理引起的井斜

勝和1井淺變質(zhì)巖地層井斜原因分析：2、斷裂滑動(dòng)面引起的井斜3、地層軟硬變化引起的井斜從力學(xué)角度，僅僅通過鉆具組合變化進(jìn)行防斜糾斜已難達(dá)到目的。

六、勝和1井防斜打直技術(shù)的應(yīng)用及效果偏軸與柔性鐘擺鉆具防斜打快技術(shù)應(yīng)用效果

鉆具結(jié)構(gòu)φ444.5mm鉆頭偏軸接頭（φ241mm×φ70mm,偏心距30mm）1、技術(shù)方案(1)偏軸防斜糾斜系統(tǒng)六、勝和1井防斜打直技術(shù)的應(yīng)用及效果圖3.偏軸接頭與鉆頭處支反力隨鉆壓變化曲線注：Nb1、Nb2:鉆頭處支反力，Ns1、Ns2:臺(tái)階處支反力， 下標(biāo)1：表示下臺(tái)階接觸下井壁；下標(biāo)2：表示上臺(tái)階接觸下井壁。1、技術(shù)方案(1)偏軸防斜糾斜系統(tǒng)偏軸與柔性鐘擺鉆具防斜打快技術(shù)應(yīng)用效果

六、勝和1井防斜打直技術(shù)的應(yīng)用及效果圖4.偏軸接頭與鉆頭處支反力隨轉(zhuǎn)速變化曲線1、技術(shù)方案(1)偏軸防斜糾斜系統(tǒng)偏軸與柔性鐘擺鉆具防斜打快技術(shù)應(yīng)用效果

六、勝和1井防斜打直技術(shù)的應(yīng)用及效果

(2)柔性鐘擺鉆具防斜糾斜偏軸與柔性鐘擺鉆具防斜打快技術(shù)應(yīng)用效果

1、技術(shù)方案2.應(yīng)用結(jié)果分析六、勝和1井防斜打直技術(shù)的應(yīng)用及效果序號(hào)井段段長(zhǎng)(m)測(cè)深(m)井斜(°)鉆壓(k)N轉(zhuǎn)速(r/min)鉆速(m/h)鉆具組合1681.16～695.1614694.254.2510～20700.43

偏軸鉆具695.16～707.3812.22704.164.5180～200552.72707.38～719.3511.97716.655.510～20700.39719.35～733.7814.43729.735.75180～200602.342733.78～745.8212.06741.805.2520700.32柔性鐘擺745.82～752.006.18747.974.520700.29752.00～762.7710.77758.776.5170～180602.87762.77～781.6818.91777.183.520700.37781.68～788.646.96784.643.2520700.323790.44～795.875.45795.875190～220502.54偏軸鉆具795.87～810.6914.82810.695190～220502.40810.69～823.7313.04819.704.2520700.33柔性鐘擺823.73～841.1017.37837.10320700.314841.10～853.0011.9847.96320700.35偏軸鉆具853.00～859.006859.004.75190～220501.82859.00～869.2010.2869.206.5190～220502.26869.20～883.5514.35882.006.75190～220502.31表4.勝和1井偏軸與柔性鐘擺應(yīng)用數(shù)據(jù)偏軸與柔性鐘擺鉆具防斜打快技術(shù)應(yīng)用效果

2.應(yīng)用結(jié)果分析六、勝和1井防斜打直技術(shù)的應(yīng)用及效果偏軸與柔性鐘擺鉆具防斜打快技術(shù)應(yīng)用效果

圖4.偏軸與柔性鐘擺糾斜數(shù)據(jù)圖0246810121416182022650700750800850900井斜(度)鉆壓(tons)鉆速(m/h)柔性鐘擺偏軸2.應(yīng)用結(jié)果分析六、勝和1井防斜打直技術(shù)的應(yīng)用及效果偏軸與柔性鐘擺鉆具防斜打快技術(shù)應(yīng)用效果

序號(hào)井段段長(zhǎng)(m)測(cè)深(m)井斜(°)鉆壓(k)N轉(zhuǎn)速(r/min)鉆速(m/h)鉆具組合1681.16～695.1614694.254.2510～20700.43

偏軸鉆具695.16～707.3812.22704.164.5180～200552.72707.38～719.3511.97716.655.510～20700.39719.35～733.7814.43729.735.75180～200602.342733.78～745.8212.06741.805.2520700.32柔性鐘擺745.82～752.006.18747.974.520700.29752.00～762.7710.77758.776.5170～180602.87762.77～781.6818.91777.183.520700.37781.68～788.646.96784.643.2520700.323790.44～795.875.45795.875190～220502.54偏軸鉆具795.87～810.6914.82810.695190～220502.40810.69～823.7313.04819.704.2520700.33柔性鐘擺823.73～841.1017.37837.10320700.314841.10～853.0011.9847.96320700.35偏軸鉆具853.00～859.006859.004.75190～220501.82859.00～869.2010.2869.206.5190～220502.26869.20～883.5514.35882.006.75190～220502.31表4.勝和1井偏軸與柔性鐘擺應(yīng)用數(shù)據(jù)“偏軸鉆具防斜系統(tǒng)”共加壓（鉆壓200～220kN）鉆進(jìn)4個(gè)井段，分7段監(jiān)控測(cè)斜，其中3個(gè)測(cè)斜段井斜增加迅速。2.應(yīng)用結(jié)果分析六、勝和1井防斜打直技術(shù)的應(yīng)用及效果偏軸與柔性鐘擺鉆具防斜打快技術(shù)應(yīng)用效果

序號(hào)井段段長(zhǎng)(m)測(cè)深(m)井斜(°)鉆壓(k)N轉(zhuǎn)速(r/min)鉆速(m/h)鉆具組合1681.16～695.1614694.254.2510～20700.43

偏軸鉆具695.16～707.3812.22704.164.5180～200552.72707.38～719.3511.97716.655.510～20700.39719.35～733.7814.43729.735.75180～200602.342733.78～745.8212.06741.805.2520700.32柔性鐘擺745.82～752.006.18747.974.520700.29752.00～762.7710.77758.776.5170～180602.87762.77～781.6818.91777.183.520700.37781.68～788.646.96784.643.2520700.323790.44～795.875.45795.875190～220502.54偏軸鉆具795.87～810.6914.82810.695190～220502.40810.69～823.7313.04819.704.2520700.33柔性鐘擺823.73～841.1017.37837.10320700.314841.10～853.0011.9847.96320700.35偏軸鉆具853.00～859.006859.004.75190～220501.82859.00～869.2010.2869.206.5190～220502.26869.20～883.5514.35882.006.75190～220502.31表4.勝和1井偏軸與柔性鐘擺應(yīng)用數(shù)據(jù)井段790.44～795.87m，段長(zhǎng)5.45m，井斜增加1.75°，增斜率32°/100m；井段853.00～859.00m，段長(zhǎng)6.00m，井斜增加1.75°，增斜率29°/100m；井段859.00～869.20m，段長(zhǎng)10.20m，井斜增加1.75°，增斜率17°/100m。2.應(yīng)用結(jié)果分析六、勝和1井防斜打直技術(shù)的應(yīng)用及效果偏軸與柔性鐘擺鉆具防斜打快技術(shù)應(yīng)用效果

序號(hào)井段段長(zhǎng)(m)測(cè)深(m)井斜(°)鉆壓(k)N轉(zhuǎn)速(r/min)鉆速(m/h)鉆具組合1681.16～695.1614694.254.2510～20700.43

偏軸鉆具695.16～707.3812.22704.164.5180～200552.72707.38～719.3511.97716.655.510～20700.39719.35～733.7814.43729.735.75180～200602.342733.78～745.8212.06741.805.2520700.32柔性鐘擺745.82～752.006.18747.974.520700.29752.00～762.7710.77758.776.5170～180602.87762.77～781.6818.91777.183.520700.37781.68～788.646.96784.643.2520700.323790.44～795.875.45795.875190～220502.54偏軸鉆具795.87～810.6914.82810.695190～220502.40810.69～823.7313.04819.704.2520700.33柔性鐘擺823.73～841.1017.37837.10320700.314841.10～853.0011.9847.96320700.35偏軸鉆具853.00～859.006859.004.75190～220501.82859.00～869.2010.2869.206.5190～220502.26869.20～883.5514.35882.006.75190～220502.31表4.勝和1井偏軸與柔性鐘擺應(yīng)用數(shù)據(jù)有4個(gè)測(cè)斜段基本能夠穩(wěn)斜。與吊打相比，可以解放鉆壓900%，機(jī)械鉆速提高6倍。2.應(yīng)用結(jié)果分析六、勝和1井防斜打直技術(shù)的應(yīng)用及效果偏軸與柔性鐘擺鉆具防斜打快技術(shù)應(yīng)用效果

序號(hào)井段段長(zhǎng)(m)測(cè)深(m)井斜(°)鉆壓(k)N轉(zhuǎn)速(r/min)鉆速(m/h)鉆具組合1681.16～695.1614694.254.2510～20700.43

偏軸鉆具695.16～707.3812.22704.164.5180～200552.72707.38～719.3511.97716.655.510～20700.39719.35～733.7814.43729.735.75180～200602.342733.78～745.8212.06741.805.2520700.32柔性鐘擺745.82～752.006.18747.974.520700.29752.00～762.7710.77758.776.5170～180602.87762.77～781.6818.91777.183.520700.37781.68～788.646.96784.643.2520700.323790.44～795.875.45795.875190～220502.54偏軸鉆具795.87～810.6914.82810.695190～220502.40810.69～823.7313.04819.704.2520700.33柔性鐘擺823.73～841.1017.37837.10320700.314841.10～853.0011.9847.96320700.35偏軸鉆具853.00～859.006859.004.75190～220501.82859.00～869.2010.2869.206.5190～220502.26869.20～883.5514.35882.006.75190～220502.31表4.勝和1井偏軸與柔性鐘擺應(yīng)用數(shù)據(jù)其中707.38～719.35m井段增斜明顯，段長(zhǎng)11.97m，井斜由4.5增加到5.5度，增斜率：8°/100m。使用20kN鉆壓吊打鉆進(jìn)3井段。2.應(yīng)用結(jié)果分析六、勝和1井防斜打直技術(shù)的應(yīng)用及效果偏軸與柔性鐘擺鉆具防斜打快技術(shù)應(yīng)用效果

序號(hào)井段段長(zhǎng)(m)測(cè)深(m)井斜(°)鉆壓(k)N轉(zhuǎn)速(r/min)鉆速(m/h)鉆具組合1681.16～695.1614694.254.2510～20700.43

偏軸鉆具695.16～707.3812.22704.164.5180～200552.72707.38～719.3511.97716.655.510～20700.39719.35～733.7814.43729.735.75180～200602.342733.78～745.8212.06741.805.2520700.32柔性鐘擺745.82～752.006.18747.974.520700.29752.00～762.7710.77758.776.5170～180602.87762.77～781.6818.91777.183.520700.37781.68～788.646.96784.643.2520700.323790.44～795.875.45795.875190～220502.54偏軸鉆具795.87～810.6914.82810.695190～220502.40810.69～823.7313.04819.704.2520700.33柔性鐘擺823.73～841.1017.37837.10320700.314841.10～853.0011.9847.96320700.35偏軸鉆具853.00～859.006859.004.75190～220501.82859.00～869.2010.2869.206.5190～220502.26869.20～883.5514.35882.006.75190～220502.31表4.勝和1井偏軸與柔性鐘擺應(yīng)用數(shù)據(jù)“柔性鐘擺鉆具組合”下井2次，分為4個(gè)鉆進(jìn)段，其中輕壓吊打糾斜鉆進(jìn)3個(gè)井段，采用20kN鉆壓吊打，糾斜效果明顯。降斜率最高的井段是762.77～781.68m，段長(zhǎng)：18.91m，井斜角由6.5°降到3.5°，降斜率：-20.8°/100m。2.應(yīng)用結(jié)果分析六、勝和1井防斜打直技術(shù)的應(yīng)用及效果偏軸與柔性鐘擺鉆具防斜打快技術(shù)應(yīng)用效果

序號(hào)井段段長(zhǎng)(m)測(cè)深(m)井斜(°)鉆壓(k)N轉(zhuǎn)速(r/min)鉆速(m/h)鉆具組合1681.16～695.1614694.254.2510～20700.43

偏軸鉆具695.16～707.3812.22704.164.5180～200552.72707.38～719.3511.97716.655.510～20700.39719.35～733.7814.43729.735.75180～200602.342733.78～745.8212.06741.805.2520700.32柔性鐘擺745.82～752.006.18747.974.520700.29752.00～762.7710.77758.776.5170～180602.87762.77～781.6818.91777.183.520700.37781.68～788.646.96784.643.2520700.323790.44～795.875.45795.875190～220502.54偏軸鉆具795.87～810.6914.82810.695190～220502.40810.69～823.7313.04819.704.2520700.33柔性鐘擺823.73～841.1017.37837.10320700.314841.10～853.0011.9847.96320700.35偏軸鉆具853.00～859.006859.004.75190～220501.82859.00～869.2010.2869.206.5190～220502.26869.20～883.5514.35882.006.75190～220502.31表4.勝和1井偏軸與柔性鐘擺應(yīng)用數(shù)據(jù)2.應(yīng)用結(jié)果分析加壓（180KN）鉆進(jìn)1個(gè)井段，井斜增加迅速。自752～762.77m，段長(zhǎng)10.77m，井斜由4.5°增加到6.5°，增斜率29.5°/100m。

加壓鉆進(jìn)與吊打相比鉆壓提高800%，鉆速提高8倍多。六、勝和1井防斜打直技術(shù)的應(yīng)用及效果偏軸與柔性鐘擺鉆具防斜打快技術(shù)應(yīng)用效果

3.認(rèn)識(shí)(1)由于地層片理影響，鉆壓大小對(duì)井斜變化影響很大；(2)偏軸鉆具在巖層片理面傾角傾向復(fù)雜多變的地層中，性能不穩(wěn)定；(3)柔性鐘擺鉆具組合，難以井斜控制。六、勝和1井防斜打直技術(shù)的應(yīng)用及效果單彎動(dòng)力鉆具復(fù)合鉆進(jìn)糾斜打快技術(shù)應(yīng)用為了解放鉆壓，達(dá)到控制井斜、提高機(jī)械鉆速的目的，采用“無線隨鉆+動(dòng)力鉆具”復(fù)合鉆進(jìn)技術(shù)跟蹤鉆進(jìn)。六、勝和1井防斜打直技術(shù)的應(yīng)用及效果單彎動(dòng)力鉆具復(fù)合鉆進(jìn)糾斜打快技術(shù)應(yīng)用1、理論計(jì)算圖7.動(dòng)力鉆具復(fù)合鉆進(jìn)簡(jiǎn)化示意圖欠尺寸扶正器B（外徑D2）L1L2L3鉆頭Ф311mmФ203mm鉆鋌+加重鉆桿Ф197mm1°單彎動(dòng)力鉆具扶正器A（外徑D1）六、勝和1井防斜打直技術(shù)的應(yīng)用及效果單彎動(dòng)力鉆具復(fù)合鉆進(jìn)糾斜打快技術(shù)應(yīng)用

帶欠尺寸扶正器的動(dòng)力鉆具復(fù)合鉆進(jìn)時(shí)具有明顯的降斜力1、理論計(jì)算井斜角1°2°3°4°5°D1=307D2=305-9.86kN-10.1kN-9.80kN-9.04kN-7.50kND1=307D2=307-7.06kN-7.37kN-7.14kN-6.35kN-4.46kND1=309D2=309-4.71kN-4.78kN-4.53kN-3.66kN-2.07kN扶正器尺寸六、勝和1井防斜打直技術(shù)的應(yīng)用及效果單彎動(dòng)力鉆具復(fù)合鉆進(jìn)糾斜打快技術(shù)應(yīng)用2.鉆具組合MWD英國(guó)GEOLINK公司φ311.15mm牙輪鉆頭φ197mm單彎動(dòng)力鉆具φ203.2mm無磁鉆鋌×1根φ127mm加重鉆桿φ127mm鉆桿φ203.2mm鉆鋌×6根六、勝和1井防斜打直技術(shù)的應(yīng)用及效果單彎動(dòng)力鉆具復(fù)合鉆進(jìn)糾斜打快技術(shù)應(yīng)用3、鉆井參數(shù)及技術(shù)措施滑動(dòng)鉆進(jìn)：排量：34～36l/s

鉆壓：30～50kN復(fù)合鉆進(jìn)：排量：34～36l/s

鉆壓：20～30kN

轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速：20～30r/min主要技術(shù)措施：隨時(shí)監(jiān)控泵壓變化及時(shí)監(jiān)測(cè)井眼井斜六、勝和1井防斜打直技術(shù)的應(yīng)用及效果單彎動(dòng)力鉆具復(fù)合鉆進(jìn)糾斜打快技術(shù)應(yīng)用4、應(yīng)用效果

項(xiàng)目井段

（m）進(jìn)尺

(m)平均單只鉆頭進(jìn)尺(m)單只鉆頭進(jìn)尺提高(%)平均鉆速m/h對(duì)比提高（%）行程鉆速m/h對(duì)比提高(%)三開復(fù)合鉆進(jìn)井段1820～3118.24949.4104.3796.82.17197.31.67165三開復(fù)合鉆進(jìn)前井段1183.5～1820636.553.04

0.73

0.63

六、勝和1井防斜打直技術(shù)的應(yīng)用及效果單彎動(dòng)力鉆具復(fù)合鉆進(jìn)糾斜打快技術(shù)應(yīng)用4、應(yīng)用效果施工井段節(jié)約時(shí)間（天）節(jié)約成本（萬元）糾斜井段比糾斜前三開井段39.1022.8（已扣除糾斜成本290萬元）糾斜后三開常規(guī)鉆具井段比糾斜前三開井段22.43179.44合計(jì)61.53202.24注：綜合日費(fèi)按8.00萬元/天計(jì)算。表7.經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比分析表六、勝和1井防斜打直技術(shù)的應(yīng)用及效果單彎動(dòng)力鉆具復(fù)合鉆進(jìn)糾斜打快技術(shù)應(yīng)用5、認(rèn)識(shí)(1)優(yōu)先選用較大彎度的動(dòng)力鉆具，克服地層造斜趨勢(shì)；(2)φ311.1mm井段選用φ210mm的動(dòng)力鉆具可取得較好的綜合效果。(3)軌跡控制過程中應(yīng)盡量減小全角變化率，防止“狗腿”的產(chǎn)生，為下步施工帶來方便。(4)采用“動(dòng)力鉆具＋MWD”復(fù)合鉆進(jìn)技術(shù)是控制大段易斜地層井斜的有效方法。七、毛壩一井防斜打直技術(shù)★導(dǎo)管:

Φ660.4mm×12.5m+Φ508.0mm×12.5m★一開:

Φ444.5mm×308.10m+Φ339.7mm×307.67m★二開:

Φ311.2mm×2765.00m+Φ244.5mm×2763.14m★三開:

Φ215.9mm×4365m+Φ177.8mm×4318.51m★完鉆層位：三疊系飛仙關(guān)組飛三段七、毛壩一井防斜打直技術(shù)(一)塔式鉆具組合序號(hào)鉆具組合類型鉆進(jìn)井段鉆進(jìn)層位鉆壓(kN)轉(zhuǎn)速rpm排量l/s泵壓(MPa)井斜變化(度)1塔式鉆具12.50-64.37上沙溪廟組30-40603620.2-1.02塔式鉆具308.10-455.91上沙溪廟組40-8085-9038-454.8-7.10.5-0.9平均機(jī)械鉆速只有0.99m/h。

防斜鉆具組合七、毛壩一井防斜打直技術(shù)（二）鐘擺鉆具組合4.37-1.1516.0-18.043-4777-8060-80雷二段—飛四段2839.88-4300.00鐘擺鉆具74.46-3.5115.0-17.043-4777-8060-80須三段—雷三段2384.22-2765.00鐘擺鉆具62.9-3.014.0-16.043-4777-8060-80下沙溪廟組—千佛崖組1674.75-1693.23鐘擺鉆具51.7-2.67.5-8.538-4580-8560-80上沙溪廟組551.41-634.24鐘擺鉆具40.5-1.87.5-8.538-4580-8560-80上沙溪廟組455.91-551.41鐘擺鉆具30.57.2-7.851-574060-120上沙溪廟組235.45-308.10鐘擺鉆具20.5-1.02.0375940-60上沙溪廟組64..37-235.45鐘擺鉆具1井斜(度)泵壓(MPa)排量l/s轉(zhuǎn)速rpm鉆壓(KN)鉆進(jìn)層位鉆進(jìn)井段鉆具組合類型序號(hào)平均機(jī)械鉆速只有0.82m/h.七、毛壩一井防斜打直技術(shù)（三）偏軸加鐘擺鉆具組合序號(hào)鉆具組合類型鉆進(jìn)井段鉆進(jìn)層位鉆壓(kN)轉(zhuǎn)速rpm排量l/s泵壓(MPa)井斜(度)1偏軸鐘擺634.24-724.08上沙溪廟組80-10080-8538-457.5-8.51.7-2.52偏軸鐘擺724.08-870.06上沙溪廟組60-8075-8538-458.5-9.22.5-1.43偏軸鐘擺1518.90-1581.79千佛崖組60-8077-8043-4714.0-16.03.0-3.2鉆壓80kN左右，控制井斜3度左右，但機(jī)械鉆速只有1.07m/h。七、毛壩一井防斜打直技術(shù)（四）柔性鐘擺鉆具組合序號(hào)鉆具組合類型鉆進(jìn)井段鉆進(jìn)層位鉆壓(KN)轉(zhuǎn)速rpm排量l/s泵壓(MPa)井斜(度)1柔性鐘擺870.06-1016.51上沙溪廟組—下沙溪廟組80-10075-854210.0-11.21.4-2.02柔性鐘擺1016.51-1252.66下沙溪廟組60-8075-8540-4512.52.0-1.53柔性鐘擺1581.79-1674.75千佛崖組60-8075-8044-5012.0-15.03.2-2.94柔性鐘擺1702.13-1788.17大安寨—馬鞍山組60-100814112.03.0-2.85柔性鐘擺1799.46-1897.27馬鞍山—珍珠沖組60-100814112.02.56-2.446柔性鐘擺2130.56-2242.78須六段—須五段60-100814114.05.21-4.68七、毛壩一井防斜打直技術(shù)（五）滿眼鉆具組合序號(hào)鉆具組合類型鉆進(jìn)井段鉆進(jìn)層位鉆壓(kN)轉(zhuǎn)速rpm排量l/s泵壓(MPa)井斜變化(度)1滿眼鉆具1252.66-1471.77下沙溪廟組—千佛崖組160-20050-6044-5014.0-16.01.0-2.52滿眼鉆具1897.27-2130.56珍珠沖—須六段160-20050-6044-5016.0-17.02.44-4.98該鉆具結(jié)構(gòu)在大鉆壓條件下基本穩(wěn)斜，在下沙溪廟組和千佛崖組，機(jī)械鉆速高達(dá)1.83m/h，所以該鉆具結(jié)構(gòu)在上部地層使用很有價(jià)值。七、毛壩一井防斜打直技術(shù)高效PDC鉆頭防斜打快技術(shù)兩種鉆具組合：PDC鉆頭+鐘擺鉆具組合PDC鉆頭+螺桿+鐘擺鉆具組合七、毛壩一井防斜打直技術(shù)（1）PDC鉆頭+螺桿+鐘擺鉆具總進(jìn)尺392.22米平均機(jī)械鉆速1.16米/小時(shí)（2）PDC鉆頭+鐘擺鉆具進(jìn)尺740.42米機(jī)械鉆速1.21米/小時(shí)平均機(jī)械鉆速提高12-153%一只相當(dāng)于3-4只牙輪鉆頭的進(jìn)尺八、機(jī)械式無線隨鉆測(cè)斜儀1、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理

⊙結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

井下部分（擺錘—階梯環(huán)）

為純機(jī)械機(jī)構(gòu)

⊙工作原理：測(cè)量裝置控制裝置脈沖發(fā)生器井斜信息控制信息脈沖信號(hào)地面記錄儀傳感器脈沖信號(hào)圖１系統(tǒng)組成及原理圖八、機(jī)械式無線隨鉆測(cè)斜儀⊙測(cè)斜原理：重力原理。1、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理1.控制軸2.擺錘3.階梯環(huán)八、機(jī)械式無線隨鉆測(cè)斜儀⊙控制技術(shù)：井斜信息轉(zhuǎn)變?yōu)槲灰谱兓繉?duì)位移進(jìn)行放大用位移變化量控制脈沖發(fā)生器1、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理操作簡(jiǎn)單，使用方便；測(cè)量時(shí)間短，任意井深測(cè)量；適應(yīng)性強(qiáng)隨鉆測(cè)量，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。使用安全，無風(fēng)險(xiǎn)。2、優(yōu)點(diǎn)八、機(jī)械式無線隨鉆測(cè)斜儀最高工作溫度250℃，最大工作井深7000米；3、技術(shù)參數(shù)

(1)測(cè)量精度：0.5°和1°兩種；

(2)井斜測(cè)量范圍：

測(cè)量精度為0.5°時(shí)，0～10.5°；

測(cè)量精度為1°時(shí)，1～17°；

(3)儀器尺寸：3-1/2″和4-3/4″兩種；

(4)工作溫度：〈250℃；

(5)工作壓力：100MPa；

(6)鉆鋌規(guī)格：5″及5″以上鉆鋌；

小于8″鉆鋌用3-1/2″的儀器，

8″及以上鉆鋌用4-3/4″儀器。八、機(jī)械式無線隨鉆測(cè)斜儀4、組成

包括：井下儀器和地面信號(hào)接收系統(tǒng)。

5、適用范圍

井眼尺寸大于6-1/2″；

直井，定向井和水平井的直井段；

特別適用于深井、超深井、高溫井等高難度直井。八、機(jī)械式無線隨鉆測(cè)斜儀井下測(cè)量?jī)x地面記錄儀八、機(jī)械式無線隨鉆測(cè)斜儀5、機(jī)械式無線隨鉆測(cè)斜儀在黑池1井的應(yīng)用與POWERV配合使用隨鉆測(cè)量井斜監(jiān)測(cè)POWERV系統(tǒng)的工作5、機(jī)械式無線隨鉆測(cè)斜儀在黑池1井的應(yīng)用八、機(jī)械式無線隨鉆測(cè)斜儀使用65天鉆井進(jìn)尺1898米測(cè)量井斜150多次九、自動(dòng)垂直鉆井系統(tǒng)SDDSDD自動(dòng)垂直鉆井工具SDD

難鉆區(qū)域垂直鉆井大大節(jié)約成本

VDSVDS自動(dòng)垂直鉆井系統(tǒng)VDS7200米處井底位移10米

VDS自動(dòng)垂直鉆井系統(tǒng)的自動(dòng)閉環(huán)控制過程：井眼發(fā)生偏斜微處理器分析發(fā)出命令高邊導(dǎo)向塊伸出井眼回到垂直九、自動(dòng)垂直鉆井系統(tǒng)井下馬達(dá)+液壓式可變徑穩(wěn)定器+測(cè)量系統(tǒng)+信號(hào)傳送系統(tǒng)自動(dòng)垂直鉆井系統(tǒng)SDD九、自動(dòng)垂直鉆井系統(tǒng)保持井眼垂直較高的機(jī)械鉆速十、VertiTrak閉環(huán)直井鉆井系統(tǒng)美國(guó)貝克休斯INTEQ公司研制具有雙向通訊功能適用于大傾角地層、斷層及敏感地層可以測(cè)量?jī)A角在0.1°范圍內(nèi)的變化情況

1、VertiTrak系統(tǒng)的主要組件

①穩(wěn)定器②MWD傳感器（測(cè)量短節(jié)）③高性能馬達(dá)（動(dòng)力段）④導(dǎo)向裝置（帶液壓驅(qū)動(dòng)導(dǎo)向翼肋）十、VertiTrak閉環(huán)直井鉆井系統(tǒng)

導(dǎo)向裝置靠三個(gè)可伸縮的導(dǎo)向翼肋工作液壓致動(dòng)微處理器計(jì)算克服井斜所需的力液壓線路向每一個(gè)導(dǎo)向翼肋傳遞壓力將井眼導(dǎo)向糾斜到垂直。

1、VertiTrak系統(tǒng)的主要組件導(dǎo)向裝置十、VertiTrak閉環(huán)直井鉆井系統(tǒng)動(dòng)力段功率扭矩輸高60%專有的定子加工工藝橡膠成分減少90%延長(zhǎng)下井使用時(shí)間1、VertiTrak系統(tǒng)的主要組件動(dòng)力段十、VertiTrak閉環(huán)直井鉆井系統(tǒng)MWD控制模塊

提供精確的井斜測(cè)量結(jié)果（0.1°）與地面進(jìn)行雙向通訊提供溫度、工具狀態(tài)讀數(shù)下部可裝LWD進(jìn)行實(shí)時(shí)地層評(píng)價(jià)1、VertiTrak系統(tǒng)的主要組件MWD十、VertiTrak閉環(huán)直井鉆井系統(tǒng)2、VertiTrak系統(tǒng)的鉆進(jìn)方式①標(biāo)準(zhǔn)鉆進(jìn)方式②轉(zhuǎn)換鉆進(jìn)方式

鉆柱不旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向控制近鉆頭測(cè)量，泥漿脈沖傳輸液壓泵提供推力（3t/翼肋）連續(xù)糾斜十、VertiTrak閉環(huán)直井鉆井系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)方式測(cè)斜、傳輸滑動(dòng)方式糾斜鉆柱重新旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)、旋轉(zhuǎn)方式轉(zhuǎn)換3、VertiTrak系統(tǒng)鉆井實(shí)例①意大利

Agip公司Monte

Grosso

1號(hào)井

VertiTrak系統(tǒng)井眼矯直作業(yè)作業(yè)時(shí)間減少了19天節(jié)約資金超過90萬美元十、VertiTrak閉環(huán)直井鉆井系統(tǒng)3、VertiTrak系統(tǒng)鉆井實(shí)例

②阿根廷

大傾角、斷塊性頁(yè)巖地層機(jī)械鉆速提高了2～3倍，節(jié)省時(shí)間28天下入VertiTrak系統(tǒng)井眼保持垂直十、VertiTrak閉環(huán)直井鉆井系統(tǒng)3、VertiTrak系統(tǒng)鉆井實(shí)例

③墨西哥灣深水（水深1676m）含鹽井

下入VertiTrak系統(tǒng)6.2天鉆進(jìn)鹽層2218m井徑419.1mm井斜2.5°平均機(jī)械鉆速：超過最高預(yù)計(jì)指標(biāo)34%十、VertiTrak閉環(huán)直井鉆井系統(tǒng)十一、PowerV垂直鉆井系統(tǒng)斯倫貝謝公司研發(fā)主動(dòng)防斜旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)主要特點(diǎn)：鉆井液驅(qū)動(dòng)導(dǎo)向塊主動(dòng)防斜。旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)過程中連續(xù)控制井斜解放鉆井參數(shù)（特別是鉆壓）保證井身質(zhì)量、提高機(jī)械鉆速PowerVPowerV（一）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及防斜機(jī)理1、PowerV系統(tǒng)特點(diǎn)鉆井液驅(qū)動(dòng)導(dǎo)向塊主動(dòng)防斜旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)中對(duì)井斜和方位進(jìn)行控制可獨(dú)立使用，也可與MWD/LWD聯(lián)合使用十一、PowerV垂直鉆井系統(tǒng)（1）使井眼更加平滑。（2）鉆出的井徑規(guī)則。（3）降低了卡鉆機(jī)率。（4）有利于井眼清潔。十一、PowerV垂直鉆井系統(tǒng)（一）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及防斜機(jī)理1、PowerV系統(tǒng)特點(diǎn)十一、PowerV垂直鉆井系統(tǒng)由控制機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)兩個(gè)主要部分組成（一）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及防斜機(jī)理1、PowerV系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3、PowerV防斜打直機(jī)理

控制機(jī)構(gòu)傳感器測(cè)量井斜方位與設(shè)定工具面比較控制引鞋方向

導(dǎo)向/推力塊高邊伸出鉆頭切削下井壁十一、PowerV垂直鉆井系統(tǒng)（一）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及防斜機(jī)理優(yōu)點(diǎn)：主動(dòng)防斜解放鉆壓提高機(jī)械鉆速井眼軌跡光滑十一、PowerV垂直鉆井系統(tǒng)3、PowerV防斜打直機(jī)理（一）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及防斜機(jī)理十一、PowerV垂直鉆井系統(tǒng)3、PowerV防斜打直機(jī)理（一）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及防斜機(jī)理控制程序內(nèi)置81個(gè)工具面通過改變排量實(shí)現(xiàn)每個(gè)工具面的功能防斜打直只用其中5個(gè)工具面180o/20，180o/40，180o/60，180o/80，180o/100。180o代表降斜工具面20%，40%，60%，80%，100%表示降斜幅度PowerV該系統(tǒng)的工作參數(shù)為(8″規(guī)格)：排量：1900~3800l/min、

轉(zhuǎn)速：40~220r/min、

系統(tǒng)壓降：≤0.6MPa、

要求的最小鉆頭壓降：≥3.4MPa、

最高溫度：125oC、

鉆井液密度：0.9~2.4g/cm3。十一、PowerV垂直鉆井系統(tǒng)3、PowerV防斜打直機(jī)理（一）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及防斜機(jī)理（二）PowerV旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向垂直鉆井系統(tǒng)的應(yīng)用122m井段自動(dòng)糾斜到1°之內(nèi)平均機(jī)械鉆速17.2/h比用常規(guī)方法鉆的鄰井快6.1m/h1、美國(guó)德克薩斯州AnadarkoC5井十一、PowerV垂直鉆井系統(tǒng)（二）PowerV旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向垂直鉆井系統(tǒng)的應(yīng)用2、新疆地區(qū)塔里木、霍爾果斯山前高陡構(gòu)造克拉2、迪那地區(qū)和霍003井總進(jìn)尺2.7萬米以上有效地防止了井斜大幅度提高了鉆井速度縮短了鉆井周期改善了井眼質(zhì)量十一、PowerV垂直鉆井系統(tǒng)（二）PowerV旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向垂直鉆井系統(tǒng)的應(yīng)用3、黑池1井1）黑池1井施工概況預(yù)探井，設(shè)計(jì)井深5540m。開次井眼尺寸（mm）鉆深（m）套管尺寸（mm）套管下深（m）導(dǎo)管

20508.020一開444.5382339.7380二開314.13282273.13280三開241.35540193.75537十一、PowerV垂直鉆井系統(tǒng)PowerV黑池12）PowerV垂直鉆井技術(shù)的應(yīng)用情況

二開，井深477.74m，下入PowerV系統(tǒng)，鉆至井深2154.75m停止使用PowerV系統(tǒng)機(jī)械式無線隨鉆測(cè)斜儀監(jiān)測(cè)井斜進(jìn)尺1677.01m累計(jì)純鉆進(jìn)時(shí)間916.22h平均機(jī)械鉆速2.04m/h。

十一、PowerV垂直鉆井系統(tǒng)（二）PowerV旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向垂直鉆井系統(tǒng)的應(yīng)用3、黑池1井φ314.1mm鉆頭+PowerV工具+φ311mm螺旋穩(wěn)定器+φ228.6mm減振器+φ311mm螺旋穩(wěn)定器+φ203.2mm浮閥+φ203.2mmMWD+φ203.2mm鉆鋌3柱+φ165.1mm鉆鋌5柱+φ139.7mm鉆桿φ314.1mm鉆頭+PowerV工具+φ311mm螺旋穩(wěn)定器+φ203.2mm浮閥+φ203.2mmMWD+φ228.6mm減振器+φ311mm螺旋穩(wěn)定器+φ228.6mm鉆鋌1柱+φ203.2mm鉆鋌3柱+φ139.7mm加重鉆桿+φ139.7mm鉆桿鉆具結(jié)構(gòu)十一、PowerV垂直鉆井系統(tǒng)2）PowerV垂直鉆井技術(shù)的應(yīng)用情