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PowerDrive Orbit旋转导向系统

PowerDrive Orbit旋转导向系统

斯伦贝谢推出的PowerDrive Orbit旋转系统采用了一套独特的定向钻井技术,能够克服严苛的作业环境,提供准确的井眼轨迹,提速增效,已在北海等地区取得了成功应用。

来自 | Schlumberger
编译 | 钱佳成 二丫

PowerDrive Orbit旋转导向系统(RSS)是一种相当可靠的推动钻头型旋转导向系统,这种旋转导向系统通过使用新研发的触发板导向设计,有效提升钻井的效率的同时,也提升了系统对井眼轨迹的控制。

技术概况

对定向钻井进行优化

斯伦贝谢PowerDrive系列旋转导向系统采用了一整套专为井下管柱完全旋转而设计的定向钻井技术,包括在各种工况下均适用的减小管柱阻力技术、提升机械钻速(ROP)技术、降低管柱粘滑性技术以及井眼清洁技术。此套井下管柱完全旋转导向系统,通过消除管串中固定部件产生的磨阻和低效率运动,有效提升了机械钻速。

在高难度钻井条件下拓宽钻井作业窗口

随着油井的日趋复杂化,油公司需要的解决方案将会超出常规钻井技术的服务能力。而PowerDrive Orbit旋转导向系统拓展了常规旋转导向系统的作业信封曲线,能为用户提供更持久、更可靠、更高效的定向井钻井服务。

本系统内置一套新开发的触发板,使用金属对金属密封,使系统可以承受最具腐蚀性的钻井液冲蚀,并可应对最苛刻的钻井液压设计。触发板通过推动井壁来导向钻井,由此为复杂3D井眼轨迹提供精确的导向控制。

提供准确的井眼轨迹

PowerDrive Orbit旋转导向系统内置了一套新型复杂6轴连续倾角和方位角测量系统,可以在钻进时自动锁定倾角和方位角;拥有的自导向能力可在闭路系统内维持特定的倾角和方位角;在使用更好的井眼轨迹控制系统后,PowerDrive Orbit有效提升了井眼质量,使造斜变得更平顺,同时也使井眼的迂曲度维持在最小的数值。

系统的延伸Gamma射线测量功能为钻井作业提供了更为超前的目标层位探测,为地面工程人员做出实时决定提供了宝贵的井眼数据。

提升钻井效率

PowerDrive Orbit 旋转导向系统可与现有的所有钻井井下工具总成和其它PowerDrive配套工具配套使用。PowerDrive Orbit vorteX*井下马达双动力旋转导向系统可以以350转/分钟的钻速钻进,同时保持系统定向控制能力和连续导向能力。系统可在钻井时提供多重功能。其中,时间节省系统模块可以优化系统设计,使其可以从套管鞋到设计井深一次打完。

使用双重井底通讯的扩展应用

PowerDrive Orbit 旋转导向系统可为作业者提供双重井底链接的功能:一是使用传统的流动变化来为井下工具传递命令;二是一种新型的基于钻铤钻速的命令传递系统。

管柱的粘滑性和高扭矩对通过流速来传递指令的方式的影响很小;钻井时,泥浆泵对新型的钻铤钻速命令传递方式影响又很小。这种双重井底链接特性,使得PowerDrive Orbit系统可以用于任何井场。

采用中心化设计赋予了PowerDrive Orbit 旋转导向系统高速钻进的能力,同时也使其具备了更长期的有效性,提升了系统在常规和复杂环境下钻井的速率。

PowerDrive Orbit旋转导向系统大约用了3天的时间,在Misoa地层中钻了一口14200ft深的8in井眼,时间比作业计划的8.8天缩短过半

PowerDrive Orbit旋转导向系统大约用了3天的时间,在Misoa地层中钻了一口14200ft深的8in井眼,时间比作业计划的8.8天缩短过半

PoweDrive Orbit系统目前已在中东、美国、墨西哥湾、哥伦比亚、委内瑞拉、中国和北海等全球常规和复杂环境中均实现了成功应用

PoweDrive Orbit系统目前已在中东、美国、墨西哥湾、哥伦比亚、委内瑞拉、中国和北海等全球常规和复杂环境中均实现了成功应用

系统特点和优势

1.这套触发板使用了金属对金属密封,系统可以承受最具腐蚀性的钻井液冲蚀,能够应对最严苛的井下环境;
2.系统扩展后,系统可以350转/分钟进行钻进,远高于现有的220转/分钟的转速极限,可提高机械钻速和粘滑性控制;
3.这套系统内置的新型复杂6轴连续倾角和方位角测量系统,可以获得更准确的垂深和轨迹的测量;
4.双井下命令系统,可以使用任何地面井场设备对井下工具发出指令。

应用案例1

作业地点

北海

作业背景

壳牌需要一种可以承受165℃高温高压环境、并在钻井时能够保持油井垂直的旋转导向工具。

作业结果

作业者使用了PowerDrive Orbit的触发板设计和自动导向设计,将单位进尺从4085m提升至4704m;同时,该系统将这口井的垂直度控制在0.5°以内。

应用案例2

作业地点

中东

作业背景

作业方需要使用旋转导向设备来保证作业井深层的定向转进。钻井区域有高度的粘滑性,同时还会钻遇严重的震动地层。PowerDrive Orbit旋转导向系统

作业结果

在钻井的过程中,高粘性峰值达到了350rpm。PowerDrive Orbit旋转导向系统帮助作业者克服了严重的扭矩问题,一次下钻提前21天钻完了12690ft的进尺。

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