石油公司的钻井新型旋转闭环导向系统分析
| 旋转闭环导向系统自20世纪90年代末投入应用以来，改变了石油公司的钻井设计和施工方法。贝克休斯公司最近研制出的新型闭环导向钻具（Auto Trac X-treme）把闭环导向技术与螺杆钻具结合在一起，增加了旋转导向马达的钻井能力。 新型旋转闭环导向系统完全把高效钻井马达和旋转闭环导向系统结合在一起。通过这种结合，旋转闭环导向系统可以用于以前不能应用的、钻速过慢的环境中。另外，新型旋转闭环导向系统可以大幅度增加水平井位移，降低在小直径井眼使用旋转导向系统的风险。为了评价其性能和预期的效益，对其做了有限的试验。 1．系统简介 高速旋转闭环导向系统的最高转速为400rpm，而常规旋转导向系统的转速只有200～250rpm。利用该系统高钻速的特点和标准的井底钻具组合，贝克休斯公司设计了大功率和结构紧凑的钻井马达。这种马达的输出功率比同尺寸的常规马达高60%～100%。通过预成形定子设计，可以提高马达的效率。减少定子橡胶件的数量可以大幅度提高马达的机械和水力效率，降低摩擦力和马达内的发热量，并且可把钻井液化学剂的影响控制为最低。马达上方的导向系统可以随时驱动马达改变方位以提高钻井效率。 2．现场应用 在难钻地层，这种马达的机械钻速通常要比邻井翻一番或更高，可以大幅度节省钻机占用时间并可使油田早投产。在北海的中部，多数原油产自下白垩系以下的储层。该地区的白垩层属难钻层，使用常规钻井液马达钻进时钻速非常低，所以决定在北海中部试验这种马达以便对其进行评价。在大位移井中，钻机的扭矩经常达到极限。由于水平井段长，摩擦阻力增加，而无法继续钻进。在一口大位移井中使用了新型马达。在这口井中用新型马达钻进了2043m，因钻达设计深度而停钻，如果储层还有空间，该马达还可以继续钻进。 在印度海上的多分支井中对新型马达的效率继续了评价。该地区的石灰岩在钻井过程中经常造成大扭矩和高振动。有时使用常规旋转导向马达在该地区钻井，但是扭矩和振动限制了水平位移并造成钻具损坏。应用新型钻井马达后，提高了钻井效率并达到了设计的水平位移。在第一口井中，机械钻速提高了48%，马达的平均下井时间延长。 到目前为止，多数常规导向马达只能在121/4in和81/2in井眼中使用，新型马达可以在6in和43/4in井眼中使用。 |
