BH-VDT5000自动垂直钻井系统工具.pdf

传 系统主要有集成短 节 、主阀 、发电机和电 路四部分；井下闭环控 制 系统 主 要 包 括 中心 轴、本体、导向块 、压 力补偿器 、轴承装置 、 液压泵 、电子控制系 统、井斜测斜仪、传感 器等 图 1 。 2 ． 2 工 作 原 理 该 工 具 的测 斜 装 置监测到井斜后 ，将 信号传输 到电子控制 系统 ，电子控制系统 激发导向液缸产生动 作 ，把井 眼高边位置 的导向块推出 ，伸 出 导 脉 冲 发 生 钻 井 发 电 驱 动 工 具 本 导 向 图 1 B H V D T 5 0 0 0自动 垂直钻井 系统结构示意图 图 2工作 原理 的导向块便牢牢地支撑 在 井壁 上 ，同时 给钻 头 一 个侧 向力 ，使钻头回 到 垂直方 向 图 2 。 B H V D T 5 0 0 0 垂 直 钻井系统使用 自身信号 上传系统实时传输井下 钻井参数 ，包括井斜数 据 、导 向压力、系统压 汝大军等B H V DT S 0 0 0自动垂直钻井系统工具 力 、井底温度等。垂直钻井系统的性能参数见表 1 。 3 现场应用情况 B H VD T 5 0 0 0自动垂直钻井系统现场应用简便 ， 对钻头类型、喷嘴数量 、泵压、排量等方面没有什么 特殊要求 ，只要钻头能适应所钻地层即可 ，接头数量 少 ，增加了井下安全。该系统 已经采用 了适应复杂地 层钻进的系统设计 ，系统转速可达 2 5 0 r ／ m i n ，对容易产 生蹩跳现象的砾岩等复杂地层钻进的适应能力较强。 B H V D T 5 0 0 0自动垂直钻井系统经历了先导性试验 、 技术改进试验和推广应用三个阶段 。在克深 3 、克深 2 0 3 和克深2 0 7 等 1 0口井试验和应用， 累计进尺 1 6 0 1 1 ． 1 m， 工 具累计入井时间4 0 5 7 ．5 h ； 单趟最高进尺达 1 5 2 7 ． 8 m， 单趟 最长入井时问达2 2 6 h ，日最高进尺4 1 0 m， 系统工作正常、 井斜角小于 0 ． 5 。 ，机械钻速提高 7 0 ％以上。通过 1 O口井 的现场施工和工具检测维修 ，积累了现场施工经验，掌 握了垂直钻井系统的整体性能，锻炼了现场技术服务队 伍和检测维修队伍，提高了技术服务能力。克深 2 0 7 、克 深 2 0 8 井与邻井钻进情况对比见表 2 。 克深 2 0 7 、克深 2 0 8井与同是使用转盘钻进的克 深 2 0 4井相 比，机速分别提高 1 4 7 ％和 1 4 5 ． 1 4 ％；与使 用转盘钻进的克深 2 井相 比，机速分别提高 9 1 ． 2 2 ％和 8 9 ． 7 7 ％。与使用顶驱钻进的克深 2 0 5 井机速相当。 4 结论 1 中国石油渤海钻探工程有限公司工程技术研 表 1 垂直钻井系统性能参数 工 具外 径 mm 工 具 长度 mm 耐 温 ℃ 最 大钻 压 k N 转 速 r ／ mi n 排量 L ／ s 最 大扭 矩 k N I l 1 4 4 4 ． 5 6 0 o O 1 5 0 4 o 0 ≤ 2 5 0 3 0 - 7 0 3 0 表 2 克深 2 0 7 、克深 2 0 8井与邻井钻进情况对比表 钻 进 井 段 总 进 尺 入 井 时 间 纯 钻 时 间 平 均 机 速 E t 最 快 进 尺 钻 头 使 用 井 号 使 用 工 具 备 注 r n m h h m／ h I T I 情 况 克深 2 0 7 B H V D T 5 0 H0 0 2 3 5 ～ 1 8 o 4 ． 5 1 5 6 9 ．5 1 7 6 ．5 1 o 3 1 5 ．2 4 4 1 0 P D C 1只 转 盘 钻 克深 2 0 8 B H V D T 5 0 0 0 2 2 9 - l 8 0 2 1 5 7 3 2 6 2 1 0 4 1 5 ． 1 2 5 3 0 1 P D C 1只 转 盘 钻 牙 轮 1只 克 深 2 0 4 P o w e r - V 2 3 8 - 1 8 0 2 1 5 6 4 3 7 5 2 5 3 ．4 2 6 ． 1 7 转 盘 钻 P D C 1只 克深 2 0 5 P o w e r V 2 4 1 ． 3 ～ 1 8 0 2 1 5 6 0 ．7 1 4 6 1 0 1 1 5 ．4 5 5 1 3 ．6 8 P D C 1只 顶 驱 牙 轮 1只 克 深 2 P o w e r - V 2 0 H D ． 6 6 ～ 1 8 0 2 1 6 0 1 ．3 4 2 o 0 ． 9 2 7 ．9 7 转 盘 钻 P DC x 1只 下转 第 6 8页 2 0 1 2年第 3期 石油科技论坛6 5 1 9 9 9 年在大庆外围深井上进行了3口井的现场试验 ，固 井 施工数 据见 表 5 。 现场实验看出，若不使用降失水剂 ，水泥浆将失 水严重 ，水泥石水化不充分 ，影响胶结质量，严重时 水泥浆脱水失去流动性，形成桥堵，导致固井失败 ，根 本谈不上保证 固井质量的问题 ；使用湿混降失水剂在 保证施工安全 、提高固井质量 、保护油气层 、避免干 混降失水剂混后长途运输等方面都发挥了有效作用 。 表 5现场 施工 数据 井 号 井 深 m 钻井 液密 度 g ／ c m 钻 井 液黏 度 s 替浆 时 间 mi n 替压 MP a 水泥 浆密度 g ／ c m 封 固 高度 m 声 幅 萨 3 2 2 1 4 O 1 ． 2 5 6 1 2 8 ～ 1 7 1 ． 9 2 1 4 0 0 优 萨 5 3 2 2 5 0 1 ． 2 5 6 3 1 0 7 ～ 1 2 1 ． 9 3 5 5 0 优 望 3 2 5 9 6 l _2 0 6 0 2 5 1 0 2 0 1 ． 8 9 1 4 |0 O 优 5推广应用情况 2 0 0 0年开始，分别在大庆、海拉尔 、冀东等油田 进行技术服务，至今 已经应用上千口井次，对解决固 井难题 、提高固井质量起到很好作用 ，取得了很好的 经济效益和社会效益。 6 结论 1 D S H J 降失水剂能溶于水，可有效地控制水泥 浆失水，减少了对油气层的损害，简化了低失水水泥 浆的制备工艺 ，拓宽了降失水剂 的应用条件。 2 D S H J 降失水水泥浆有较好的流动性 ，较高的 抗压强度，不起泡，稠化时间可调 ，能够满足在 6 3～ 1 4 0 C 井的固井要求。 3 D S H J 降失水水泥浆临界胶凝强度低，抗窜能 力强，有利于防止水气窜的发生 。 4 D S H J 降失水水泥浆体系在现场应用了上千 口 井次 ，有效提高了探井 、水平井等复杂井 固井质量 。 【 参考文献 】 [ 1 】 钟启刚， 李杨， 卢东红． 提 高水泥环韧性的实验研究U 】 ． 地震工程与工程震动， 1 9 9 7 ， 4 ． [ 2 ] 罗长吉， 刘爱玲， 程艳． 薄层固井防窜技术【 C1 ． 见 钻井工 程． 北京 石油工业 出版社， 1 9 9 5 ． 收稿 日期 2 0 1 2 0 3 0 7 改 回 日期 2 0 1 2 0 5 1 0 o 上接 第 6 5页 究院研发出B H V D T 5 0 0 0 垂直钻井系统 4 套，打破了国 外公 司的技术垄断。 2自主研发设计的多路并行大功率供电系统和 集成优化的信号上传系统 ，保障了系统的工作寿命 。 3设计建立的地面整体测试系统 ，提升了垂直 钻井系统的检测能力和服务保障能力。 4B H V D T 5 0 0 0自动垂直 钻井系统具有 近钻头 测量 、对钻井参数无特殊要求、现场连接简便等特点， 各项性能指标达到了国际同类产品的先进水平。 5现场进行了 1 0口井的试验应用 ，累计进尺 1 6 0 1 1 ． 1 m，工具累计入井时间 4 0 5 7 ． 5 h ；单趟最高进尺 达 1 5 2 7 ． 8 m，单趟最长入井时间达 2 2 6 h ，日最高进尺 4 1 O n ] ，系统工作正常，井斜角小于 0 ． 5 。 ，平均机械钻 速提高 7 0 ％以上。能够满足在山前高陡构造和逆掩推 覆体地层打直井的技术要求 。 6获得专 利 3项 、企业技 术标准 1 项 、编写操 作规程 l 0 余项 。 6 8 石油科技论坛 2 0 1 2年第 3期 【 参考文献 】 [ 1 ] 汪海阁， 苏义脑． 直 井防斜 打快理论研 究进展 U 】 ． 石油 学报，2 0 0 4 ， 2 5 3 8 6 9 0 ． 【 2 ] 陈若铭， 刘伟， 陈嘉陵， 等． 3 1 l mm垂直钻井系统现场 试验分析卟石油钻采工艺， 2 0 1 0 ， 3 2 3 4 8 ． [ 3 】 苏义脑， 周煜辉， 黄洪春． 高歌奋进 为油开道中国 石 油钻 井工程技 术回顾 、现状 与展 望U ] ． 石 油科技 论 坛， 2 0 0 9 ， 2 8 5 9 1 6 ． [ 4 ] 刘磊， 刘志坤， 高晓荣． 垂直钻井系统在塔里木油田应 用效果及对比分析[ I 】 ． 西安石油大学学报， 2 0 0 7 ， 2 2 1 7 9 -8 1 ． [ 5 ] 张绍槐． 深井、超深井和复杂结构井垂直钻井技术U 】 ． 石油钻探技术， 2 0 0 5 ， 3 3 5 1 1 1 5 ． [ 6 ] 王春生， 魏善国， 殷泽新． P o we r V垂直钻井技术在克拉 2气田的应用U 1 ． 石 油钻采 工艺， 2 0 0 4 ， 2 6 6 4 8 ． 收稿 日期 2 0 1 2 - 0 3 0 7 o