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1终极垂直钻井机器终极垂直钻井机器©2001BakerHughesIncorporatedAllrightsreserved.VertiTrakVertiTrak垂直钻井系统垂直钻井系统©2001BakerHughesIncorporatedAllrightsreservedJobNo.INT-01-1174BakerHughesINTEQBakerHughesINTEQ贝克休斯英特贝克休斯英特贝克休斯七家分公司之一贝克休斯七家分公司之一::BakerHughesINTEQBakerHughesINTEQ贝克休斯英特贝克休斯英特::钻井设备钻井设备,,随钻测量随钻测量//测井测井定向井服务定向井服务BakerAtlasBakerAtlas贝克阿特拉斯贝克阿特拉斯::电缆测井电缆测井BakerHughesDrillingFluidsBakerHughesDrillingFluids钻井液钻井液//完井液完井液//流体处理流体处理BakerOilToolsBakerOilTools贝克石油工具贝克石油工具::完井工具完井工具//设备设备CentriliftCentrilift深锤电潜泵深锤电潜泵::潜油电泵潜油电泵HughesChristensenHughesChristensen休斯休斯--克里斯坦森克里斯坦森::钻头钻头BakerBakerPetrolitePetrolite贝克油田化学贝克油田化学::油田化学剂油田化学剂2©2001BakerHughesIncorporatedAllrightsreservedJobNo.INT-01-1174VertiTrakVertiTrak垂直钻井系统垂直钻井系统第一台成熟的垂直钻井系统第一台成熟的垂直钻井系统至至20042004年年66月月,,钻井进尺已超过钻井进尺已超过4242万米万米在多种情况下在多种情况下,,可靠地控制井斜可靠地控制井斜新研发的高效动力节新研发的高效动力节采用预成形定子和钛合金柔性传动节等新技采用预成形定子和钛合金柔性传动节等新技术术使用使用AutoTrakAutoTrak技术技术––导向稳定器导向稳定器钻进工作模式(钻进工作模式(SteerModeSteerMode))--该工作模式下有该工作模式下有11个或个或22个肋板在液压的个肋板在液压的作用下伸出;作用下伸出;划眼工作模式划眼工作模式(Ribs(Ribs--offMode)offMode)--该工作模式下三个肋板全部收回。该工作模式下三个肋板全部收回。––井下闭环系统井下闭环系统自动控制井斜自动控制井斜––双向通讯双向通讯上传上传::井斜井斜//温度、液压力、交流电压以温度、液压力、交流电压以及肋板的工作状况及肋板的工作状况下传下传::变排量控制导向稳定器工作模式变排量控制导向稳定器工作模式©2001BakerHughesIncorporatedAllrightsreservedJobNo.INT-01-1174功能要求功能要求井下闭环提供连续的轨迹修正井下闭环提供连续的轨迹修正近钻头井斜传感器近钻头井斜传感器大功率高效动力节提高机械钻速大功率高效动力节提高机械钻速具有在不影响钻井参数的情况下具有在不影响钻井参数的情况下保持井眼垂直的能力保持井眼垂直的能力一体化的设备一体化的设备包括包括::––井斜井斜––导向导向––动力节动力节双模式双模式::––滑动滑动––旋转划眼旋转划眼PulserPulserHydraulicsHydraulicsAlternatorAlternatorInclinometer/Inclinometer/ElectornicsElectornicsControlSubControlSubMotorMotorSectionSectionDriveTrain&DriveTrain&SteeringSectionSteeringSectionSteeringSteeringRibsRibs3©2001BakerHughesIncorporatedAllrightsreservedJobNo.INT-01-1174井下井下VTKVTK工具工具MWDMWD压力变压力变送器送器地面控制地面控制系统系统井下闭环控制井下闭环控制导向力导向力//目标井目标井斜斜自动闭环井斜控制自动闭环井斜控制排量变化序列自动闭环控制井斜,并随钻测量井斜、井温及井下工具工作状态等参数©2001BakerHughesIncorporatedAllrightsreservedJobNo.INT-01-1174如何工作如何工作??导向稳定器导向稳定器钻进工作模式(钻进工作模式(SteerModeSteerMode))--该工作模式下有该工作模式下有11个或个或22个肋板在液压个肋板在液压的作用下伸出;的作用下伸出;划眼工作模式划眼工作模式(Ribs(Ribs--offModeoffMode))--该工作模式下三个肋板全部收回该工作模式下三个肋板全部收回4©2001BakerHughesIncorporatedAllrightsreservedJobNo.INT-01-1174某公司的某公司的XXXXXXXXXXXXRPM180RPM180钻头随钻具转动钻头随钻具转动点侧向力:有点侧向力:有或无或无至少至少5.5MPa5.5MPa工具压降工具压降导向翼板不可收回导向翼板不可收回((划划眼时有问题眼时有问题))另需另需MWD,MWD,费用高费用高扭矩大扭矩大磨损问题磨损问题©2001BakerHughesIncorporatedAllrightsreservedJobNo.INT-01-1174导向肋条导向肋条33个可伸缩导向肋条个可伸缩导向肋条––高推力高推力((每片每片33吨吨))––可靠的可靠的类似于类似于AutoTrakAutoTrak旋转导向旋转导向技术技术––模块化设计模块化设计––可靠的独立液压驱动可靠的独立液压驱动––提供不受钻井参数和地层特性影提供不受钻井参数和地层特性影响的连续井斜控制响的连续井斜控制5©2001BakerHughesIncorporatedAllrightsreservedJobNo.INT-01-1174XX--tremetreme动力节动力节强大的功率和扭矩输出强大的功率和扭矩输出––比常规泥浆马达高比常规泥浆马达高60%60%更高的效率更高的效率独有的予成型定子技术独有的予成型定子技术降低了降低了90%90%的橡胶用量的橡胶用量––更低的磨阻更低的磨阻––更小的变形更小的变形寿命更长寿命更长,,使用次数更多使用次数更多©2001BakerHughesIncorporatedAllrightsreservedJobNo.INT-01-1174动力节ElastomerSteel系统组成系统组成6©2001BakerHughesIncorporatedAllrightsreservedJobNo.INT-01-1174动力节系统组成系统组成©2001BakerHughesIncorporatedAllrightsreservedJobNo.INT-01-1174MWDMWD控制控制MWDMWD控制系统控制系统––精确的井斜测量精确的井斜测量(0.01°)(0.01°)––涡轮发电机涡轮发电机––液压泵对每个导向垫产生导向压力液压泵对每个导向垫产生导向压力传感器传感器––井斜井斜//工具面工具面(X,Y)(X,Y)––温度温度––工具状态工具状态((滑动滑动,,旋转旋转))––交流电压交流电压––与地面的双向通讯与地面的双向通讯闭环系统通过对井眼轨迹的连续修正保持闭环系统通过对井眼轨迹的连续修正保持井眼垂直并使钻井效率最大井眼垂直并使钻井效率最大7©2001BakerHughesIncorporatedAllrightsreservedJobNo.INT-01-1174工作参数工作参数(121/4(121/4””--1414¾¾””井眼井眼))©2001BakerHughesIncorporatedAllrightsreservedJobNo.INT-01-1174VertiTrakVertiTrak垂直钻井系统垂直钻井系统的应用的应用大倾角地层和断层带大倾角地层和断层带––典型的情况是山前和硬地层钻井典型的情况是山前和硬地层钻井e.g.,Rockies,Alps,Andese.g.,Rockies,Alps,Andes盐层钻井盐层钻井––PDCPDC钻头有井斜的倾向钻头有井斜的倾向e.g.,GOM,S.NorthSeae.g.,GOM,S.NorthSea““瘦瘦””的井身结构的井身结构––要求准确地确定井眼位置要求准确地确定井眼位置––减少套管层数减少套管层数8©2001BakerHughesIncorporatedAllrightsreservedJobNo.INT-01-1174证明了的使用效果证明了的使用效果VertiTrakreachedtheobjectivein28fewerdaysthanaconventionalapproach—deliveringsignificantsavingsinsubsequentholeoperationsduetothesmooth,verticalwellbore.©2001BakerHughesIncorporatedAllrightsreservedJobNo.INT-01-1174阿吉普节约阿吉普节约$1.6mm$1.6mm//井井VertiTrakVertiTrak旋转钻井旋转钻井1,080m1,500m1,340m836mVertiTrakVertiTrak使阿吉普能够采用较小的井眼尺寸使阿吉普能够采用较小的井眼尺寸––打出平滑的规径井眼打出平滑的规径井眼––无狗腿无狗腿––无键槽无键槽––低水泥量低水泥量//套管量套管量16”16”井段井段onMonteAlpi5ORonMonteAlpi5OR9©2001BakerHughesIncorporatedAllrightsreservedJobNo.INT-01-1174用用VertiTrakVertiTrak在裸眼侧钻在裸眼侧钻井井::Mt.Grosso/Italy井眼尺寸井眼尺寸::16“作业者作业者::BritishGas井型井型::直井侧钻,日期日期::February1999地层地层::白云岩目的目的::利用自动纠斜特性侧钻(之前打捞未成功),继续钻直井结果结果::侧钻成功,将井救回在在2525米内完成侧钻米内完成侧钻0.0°incl.@1750mMD0.0°incl.@1750mMDKOP@1600mMDKOP@1600mMD5.2°inclination5.2°inclinationDropOffRate:DropOffRate:0.80.8--1.5deg/30m1.5deg/30m©2001BakerHughesIncorporatedAllrightsreservedJobNo.INT-01-1174VertiTrakVertiTrak在南美的第一次作业在南美的第一次作业--50005000SantaRosaSantaRosaIclaIclaHuamampampaHuamampampaLosMonosLosMonosLasPenasLasPenasTarijaTarijaTupambiTupambiMacuetax-1001bisCorteEstructuralE-OMac.x-1001Mac.x-1001bis井径:22”&16”(1210-8350ft)井型:直井地层:混积岩/页岩井:Macueta1001bis作业者:PanAmerican日期:March-May2000结果:Î节约17个作业天Î16”PDC钻头机速增加200-300%Î井眼保持垂直Î下套管顺利Î不需倒划眼-80-60-40-200204060
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