RSS | PowerDrive Orbit旋转导向系统

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仪器介绍


PowerDrive Orbit* 是一种具有高度可靠性的推靠式旋转导向系统(RSS),采用全新设计的推力板驱动方案来实现井眼轨迹控制,可极大提高钻进时效,能在世界范围内任何钻井平台上应用。

采用PowerDrive 旋转导向系列工具优化定向钻进作业斯伦贝谢PowerDrive* 旋转导向系列工具采用了一系列广泛的定向钻进技术,实现定向过程中工具全旋转,以减小拖压,提高机械钻速(ROP),降低井底粘滑,同时能在多种作业场景中保证出众的井眼清洁度,全旋转导向系统通过消除钻具静态组件引起的摩擦和低效来提高机械钻速。

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仪器特性与优势


  • 采用全新推力板设计,全金属密封设计可更好应对腐蚀性钻井液和恶劣的井下环境。

  • 更大的工具转速范围,工作最高转速由当前的220转/分钟提高到350转/分钟,可以获得更高的ROP并更好的控制井下钻具粘滑现象。

  • 六轴传感器提供连续井斜和连续方位测量,可实现更精确的井眼导向与垂深确定。

  • 提供两种发指令方式,可在任何钻井平台下将指令从地面传送至井下工具。

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仪器应用


1. 提高仪器在具有挑战性的环境中的可操作性

随着井眼结构与井下环境越来越复杂,作业者需要一套能超越常规技术限制的解决方案。PowerDrive Orbit 旋转导向系统凭借其优秀的耐用性,可靠性以及高效性,大大扩展了旋转导向技术的应用场合。

PowerDrive Orbit 旋转导向系统采用一种全新的推力板设计,全金属密封设计可更好的承受腐蚀性钻井液和具有挑战性的水力设计。推力板顶推井壁实现井眼导向,为复杂的三维井眼轨迹提供精确的方向控制。

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PowerDrive Orbit RSS 在仅用约 3 天时间即完成 8½-英寸井段的钻进,在Misoa地层中,比作业者设计工期快了 8.8 天。

案例:

壳牌需要一套能高效维持井眼垂直钻进,并能在实测静态温度高达165摄氏度的高温高压环境中可靠工作的旋转导向系统。

PowerDrive Orbit 旋转导向系统在一趟钻283.3小时的开泵时间内,凭借优异的导向性能钻进进尺619米。

打破北海作业区块8½-英寸井眼单趟钻钻进记录。

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PowerDrive Orbit 旋转导向系统凭借其全新设计的推力板方案以及自动导向系统,出色的实现在维持井眼井斜在0.5度以内的前提下,提高了机械钻速,并从4085米钻进至4704米。

2. 实现精确的井眼导向

PowerDrive Orbit 系统在保证耐用性的同时,内置了新一代功能全面的6轴连续井斜和连续方位测量传感器,多轴测量元件使得工具具有自主稳斜及稳方位的能力。系统同样具有自主导向功能,通过闭环控制系统自动纠正,维持在指定的井斜和方位下钻进。得益于先进的自主轨迹控制能力,可获得更高质量的井眼,更平滑的稳斜段,更小的造斜曲率,同时实现直井段开始造斜点的更精确控制。

扩展的地层自然GR测量可以提供更及时的目的层识别,同时提供有价值的地质导向数据以供实时决策。提高钻进效率PowerDrive Orbit 旋转导向系统可与现有的所有BHA钻具组件配合使用,同时对PowerDrive 旋转导向家族所提供的服务进行了补充。PowerDriveOrbit vorteX* 直马达驱动混合旋转导向系统可在高达 350 转/分钟的高转速下工作,仍能实现极佳的方向控制及提供持续的定向性能。本系统能在随钻过程中执行多种定向及测量功能,可在一趟钻过程中实现从管鞋到完钻的高效钻进,极大的提高钻进时效。

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PowerDrive Orbit 旋转导向系统在全球市场范围内的常规及复杂的钻进环境中得到成功应用,包括中东、北美、墨西哥湾、墨西哥、哥伦比亚、委内瑞拉、中国,以及北海地区。

案例

使用 PowerDrive Orbit旋转导向系统缩短21天工期,并增加了33%的水平生产井段中东地区的作业者创造了6 1/8-英寸井眼单趟钻进尺 12,690-ft(3868 m) 的新纪录。作业者需要一套能在可能出现高stick/slip和严重井下震动的深井地层中提供定向控制并保持水平钻进的旋转导向系统。

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尽管井下 stick/slip 峰值高达 350 rpm,PowerDriveOrbit 旋转导向系统客服了严重的扭矩波动并在单趟钻中创造了12,690 ft (3868 m)的记录,同时提前21 天完成作业。

  • PowerDrive Orbit 旋转导向系统的推力板驱动设计能在最恶劣的钻进环境中工作;同时全新的推力板设计具有极优秀的耐用性。使得 PowerDrive Orbit 在高度磨蚀性岩层钻进成为可能。

  • 可以用一趟钻实现从套管鞋到完钻,钻入地层更深、钻井效率更快、导向控制更优异。

3. 扩展的两种发指令通讯方式

系统提供两种发指令通讯能力:第一种为通过传统的控制排量变化发送指令;第二种为全新以工具转速为基础的方式,通过控制工具钻速变化来发送指令。

通常情况下采用的控制排量变化方式受井底高 stick/slip 较小; 新加入的控制工具转速方式受钻进过程中泥浆泵反应不灵敏的影响较小。这种发指令的方式使得PowerDrive Orbit旋转导向系统可应用于任何的钻井平台上,包括未配备可控硅整流器的机械钻井平台,常规方法需要泥浆泵的快速反应才能成功发出指令。


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仪器规格


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† 与泥浆密度有关

‡ 工具压降(psi) = 泥浆比重(磅/加仑) x 排量2(加仑/分钟)/C

基于以作业效率为出发点的设计、在高转速下的工作能力、以及优异的耐用性,PowerDriveOrbit 旋转导向系统可在常规和复杂的钻进环境中极大的提高钻进时效和帮助地质导向决策。

更多信息请访问:slb.com/PowerDriveOrbit

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