【7A文】智能钻井技术.ppt

《【7A文】智能钻井技术.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、1智能钻井技术2主要内容自动化钻井技术智能钻井技术智能钻柱3。图1自动化钻井及其与关键技术的关系图自动化钻井关键技术4图2自动化钻台自动化钻井关键技术5图3自动化司钻系统自动化钻井关键技术62.1钻机和装备的智能化、自动化：①自动给进（送钻）：从19世纪60年代就开始研究，1935年Westinghouse公司第一个自动送钻专利，20世纪40年代气动送钻控制，1955年有了第一个液压动力水龙头和水力卷扬机，有恒钻压模式、恒给进（钻速）模式、智能优化模式；②刹车系统：离合（盘式/带式）片，比例控制

2、电磁刹车等；③井口铁钻工（IronRoughneck）：“三吊一卡”机械化；④井口－二层台的井架（管架）机械手：起下立根（钻柱）拉入/推出—扣/摘；⑤循环系统—固控系统：全自动监控密闭循环—净化系统；自动化钻井关键技术7⑥井控－防喷及应急系统：井口装置、防喷器组、电液井控（可控硅、音频声控）、节流管汇系统；⑦顶驱系统：20世纪70年代Brown公司开发了电驱水龙头，现在以美Varco公司生产的TDS系列为最好，可以不开转盘而用顶驱钻进，例如荷兰市区作业等；⑧信息与数据采集、处理、决策、贮存、传输

3、、通讯、管理等功能的软硬件装备；⑨海洋：半潜式/浮式钻井平台及其专用装备；⑩钻具、管具、钻头等的相应进展。自动化钻井关键技术8自动化石油钻机都是“机电仪计”一体的智能化、信息化、自动化钻机，具有完善的性能，集先进性、可靠性、适应性（恶劣环境与地质条件）和经济性于一体。主要产品有：①德国Prostar-2000型自动化钻机（钻深7000m）是当代水平最高的，已商业化应用；②美国NSCO及Apache、Pool等公司生产的A10-32型等自动化钻机（钻深6100m）；③英国S&R公司生产的RD-D型

4、自动化钻机（钻深6100m）；④挪威、法国等也研制了中深井用自动化钻机；⑤我国宝石厂生产的ZJ70、ZJ90钻机及广汉生产的钻机也都在向自动化钻机进展。自动化钻井关键技术9①1979年首次应用了MWD。被誉之为：MWDistheeyeofdrilling。是把钻后有线测量及传输井下参数的方法改变为随钻无线测量及传输的方法，随钻测量是一个重大进步。无线传输方法主要有泥浆脉冲法和电磁波法。但它们目前仍有很多缺点：传输参数数目少、传输速率低（10bps±）、传输距离小（应用井深小）以及循环流体性能受限

5、等。2.2随钻测量与地质导向钻井技术自动化钻井关键技术10②从20世纪90年代中期起，相继研发应用了LWD、PWD、IWD、NRWD等，形成了随钻地质导向钻井和随钻工程服务技术，适应了复杂地质与环境条件下钻复杂结构井、特殊工艺井实时处理井下复杂情况和不确定性难题，以及实时控制三维井身轨迹入窗中靶等高难技术的要求。而SWD还能探测钻头前方地层参数，起到了“车前灯、探照灯”作用。自动化钻井关键技术11基于螺杆钻具等井底动力钻具的滑动导向钻井工具与井壁的摩阻很大，可用井深受限，且方位控制不准，不能满足

6、复杂结构井，特别是大位移井和多分支井的钻井要求；超深井等特殊工艺井要求打井斜小于1～2°的垂直井而传统的“防斜打直”技术不能应付。从20世纪90年代初国际上就开始研究旋转导向钻井工具及其系统（RSS）。1990～1995德国首先研究和成功应用了世界上第一个自动垂直旋转钻井系统（VDS）,钻成了井深为9101m的KTB井。90年代中期，斯伦贝谢（Slb）等多家大公司先后研究成功了PD等系列RST/RSS。2.3旋转导向钻井与随钻测控制传贮技术自动化钻井关键技术12它能在一趟钻井中完成造斜、增斜、稳

7、斜、降斜及准确控制三维井身轨迹的作用，在北海Watchfarm等油田钻成了井深12200多米的超大位移井。中海油1996年在XJ24-3-A18井用PD.创造了当时世界纪录8610m的大位移井。RSS被誉为“对地钻井导弹与制导技术”，“是人类继实现空间和水域制导技术之后的又一个重要里程碑”。第21世纪之交国际上又提出了“PV”等钻垂直井工具（我国克拉2气田和四川黑池1井以日服务费高达1.5万美元租用“PV”,图4）。RSS还成功地应用于小尺寸油管（98.4～114mm）的过油管侧钻和套管钻进。R

8、SS本身并依靠RSS的相关技术取得了钻井技术的持续突破。自动化钻井关键技术13自动化钻井关键技术图4PowerV整体结构PowerV主要有2个组成部分，即上端的ControlUnit(电子控制部分，简称CU)、下端的BiasUnit(机械部分，简称BU)。在两者中间还有1个辅助部分ExtensionSub(加长短节，简称ES)，如图4所示。14为了自主创新，我国从20世纪90年代中期开始理论及室内实验研究RSS已10年。2002年承担863项目研发的RSS/MRST并成立了国内第一个SDI。MR