RSS | PowerDrive Archer高造斜率旋转导向系统

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仪器介绍


PowerDrive Archer 旋转导向系统不仅可以单趟钻完成复杂的三维水平井,更能增加泄油面积,提高油气产量。
PowerDrive Archer* 这一革新的旋转导向系统不仅可以达到与传统马达相媲美的超高造斜率,同时,在全程旋转钻进中提高钻井速度,保障和实现良好的井壁质量。PowerDrive Archer* 在任意井斜角度下都可提供连续稳定的超高造斜率,在现场测试中达到超过17° /30 米的高狗腿度。PowerDrive Archer* 固有的全程旋转设计,大幅度降低了机械卡钻和压差卡钻的风险,良好的井壁质量也有利于后期完井作业的实施。
PowerDrive Archer* 可以完成各层设计的套管鞋之间的复杂三维水平井,可以在井眼任意位置完成裸眼侧钻作业。
PowerDrive Archer* 混合式的导向单元集成了“推靠式”和“指向式”的优点,从而创造了实现高狗腿造斜能力,短靶前位移最大化油层泄油面积,同时降低钻井风险。
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最大化油层泄油面积:
PowerDrive Archer * 具备一趟钻完成直井段、造斜段、水平段钻进的作业能力,裸眼悬空侧钻等,都减少了起下钻次数。
PowerDrive Archer * 的超高造斜能力,使我们在轨迹设计时可以选择更深的造斜点,更早的着陆于储层。
无论储层位置深浅,精准的定向能力可确保井身轨迹着陆于最佳的储层位置,甚至可以延伸水平段至理想完钻井深。
钻井工程师的新工具:
PowerDrive Archer* 旋转导向系统能够确保井身轨迹按照设计执行。无论在软地层还是硬地层中,都能够达到高狗腿度。强大的裸眼侧钻能力能更快更稳定地完成水平多分支井的作业,极大地缩短钻井周期,并且将井眼轨迹精确地控制在储层中。在某些不稳定的地层,钻井工程师可以选择更深的造斜点,避开或者以更小的井斜和更少的井段最快的穿越该地层,达到有效控制风险和降低成本的目的。

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仪器特点和优点



1. 稳定的混合定向系统
PowerDrive Archer* 是一套混合式的旋转导向系统,其推力块设置在本体内部,不与地层接触,所以系统更稳定可靠。定向原理:推力块在泥浆动力的驱动下推动本体扶正套加大造斜率能力(推靠式);同时系统万向轴按照指令驱动,实现钻头方向的指定(指向式)。这种独特的混合设计,降低对井壁接触的依赖,实现了该系统可在井眼任意位置进行裸眼侧钻的目标。
2. 控制单元操作范围更广
PowerDrive Archer* 的高造斜能力是根植于PowerDrive X6*所使用的精确控制单元来实现的,其可靠性和稳定性已由现场钻井实践所证明。全新控制单元的设计允许在钻进中使用更高的泥浆比重和更大的排量范围。PowerDriveArcher* 还具备闭合回路稳斜模式,可以保证在任意钻速下精确控制轨迹。
3. 全旋转导向系统
PowerDrive Archer* 所有外部部件均保持旋转,大大提高了井眼清洁能力,降低了卡钻风险。全程旋转不仅提高了钻进速度,而且消除了使用马达所产生的滑动和多余的起下钻时间。即使在高狗腿度井段,Archer 所钻出的井眼也能保持平滑稳定。平滑的井眼进一步降低了井下摩阻和扭矩,使钻压更有效地传输到钻头,最大化机械钻速,同时可以延长水平段长度。
4. 平滑井眼有利于完井作业
旋转导向系统导向钻井下的井眼,井壁平滑,质量优异,非常有利于套管作业和电测作业。另外,由于降低了井眼的摩阻和屈曲度,使得完井工程师可以选择更大尺寸的智能完井管串。
5. 钻具疲劳预测
当钻具在高狗腿度井段旋转钻进时,钻具承受很高的弯曲应力。随着狗腿度的增加,钻具疲劳呈指数增长,寿命甚至降到以小时计算。斯伦贝谢针对PowerDrive Archer* 钻具组合各部分进行了有限元分析以及详尽的动态疲劳分析,来全面分析高狗腿度带来的影响。进一步预测出钻具组合的疲劳寿命时间。
追踪疲劳寿命是非常复杂的,转盘转速、机械钻速和狗腿度等参数都是影响因素。我们的解决方案是PERFORM Toolkit* 实时软件,其中的数据分析模块可以自动计算复杂的钻具疲劳,并且实施实时的现场监控。

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PERFORM Toolkit 中弯曲应力及有限元分析模型
6. 针对性的钻头及钻具组合设计
PowerDrive Archer* 的定向单元、钻头、钻具组合和地层的各个接触点都是影响PowerDrive Archer* 定向能力的因素。因此,设计师使用IDEAS* 斯伦贝谢史密斯公司的综合钻头设计平台,对钻头、钻具组合及井身轨迹进行有限元分析模拟;并结合地质信息整体分析钻进系统在井下是如何表现的。每一个为PowerDrive Archer* 旋转导向系统专门设计的PDC 钻头都具备可靠的稳定性,导向性,快钻时及耐久的特点。
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7. 稳定的导向能力
导向能力对于实现高狗腿度轨迹极为重要。PowerDrive Archer 旋转导向系统设计先进,在斯伦贝谢钻井技术中心和现场都做过严格的测试。结合专门设计的钻头,可提供最佳的钻井表现和定向能力。该系统在使用前要求完成严格的钻具组合和钻头设计,来保障超高造斜率的实现。

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设计样品在斯伦贝谢钻井技术中心测试

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设计样品在斯伦贝谢钻井技术中心测试
PERFORM Toolkit 在时间- 深度曲线中,提供实时的导向及疲劳管理记录,同时配合以精确的钻具组合图例展示。该智能化的井场监控软件可实现精确的钻井绩效分析及连续的井下摩阻和扭矩监控。
8. 最优井眼轨迹设计
设计最优化的井眼轨迹需要一款强有力的工程设计软件。Drilling Office*(DOX) 是一款一体化的钻井工程设计软件。它能实现钻井工程的科学化设计,设计内容包括合理的井身结构设计、轨迹设计、水力参数、套管及钻具强度校核、扭矩摩阻分析等,斯伦贝谢钻井工程师使用该软件可以迅速作出多种钻井工况的模拟,分析并得到最佳的轨迹及钻具组合设计。在应用PowerDrive Arche* 时,利用DOX 可设计出最优化的着陆轨迹方案,提高钻井效率。

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这是一口三维定向水平井,PowerDrive Archer 旋转导向工具从直井段开始造斜,扭方位超过100 度,由于着陆点加深20多米,临时增加稳斜段。在钻穿地质标志层后,旋转导向工具以16 度/30 米的高狗腿度迅速造斜,在井斜角85 度后以2 度/30 米的狗腿度成功着落在水平段目的层。


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仪器规格



PowerDrive Archer 是目前唯一的可以从任何井斜角实现高造斜率钻井的旋转导向工具。该系统可以进一步下移造斜点,使得直井段变长,造斜段变短,提高了机械钻速,同时缩短靶前位移,延长水平段长度。这样可以最大化油层泄油面积,提升潜在产能。
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应用案例


以下是PowerDrive Archer 成功应用:
  • 在Permian 盆地,一口小井眼,一趟钻完成从造斜段到水平段的施工
  • 在泰国,海上浅井,使用集成钻具组合实现最快速钻井
  • 在中东,小井眼水平分支井,采用裸眼悬空侧钻技术,一趟钻完成,总进尺达到3578 米
更多信息请访问:slb.com/Archer
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发布者:cubeoil,转转请注明出处:https://www.cubeoil.com/archives/2008

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