20161028鉆完井裝備技術及發(fā)展趨勢

1、鉆完井裝備技術及發(fā)展趨勢,王國榮13981938089@163.com,二○一五年五月,——油氣裝備現(xiàn)代設計與仿真實驗室,,1,匯 報 內 容,2,1521年之前,人工掘井,1835年,人力頓鉆,1859年,1901年,機械頓鉆,1920年,1948年,1968年,,旋轉鉆井,,,一、鉆井技術裝備,1.1 鉆井的發(fā)展歷程,3,旋轉鉆井,特點：旋轉過程破巖;同時循環(huán)鉆井液清潔井底;破巖效率高;,,發(fā)展歷程：,1901,192

2、0,1948,1968,至今,概念時期,發(fā)展時期,科學化鉆井時期,自動化鉆井時期,1.1 鉆井的發(fā)展歷程,4,旋轉鉆井,自動化鉆井時期：電子儀表、自動測量及計算機的廣泛應用綜合錄井、隨鉆測量地質和自動導向自動化鉆機、井口工具井眼軌跡遙控、自動閉環(huán)控制小井眼、欠平衡壓力鉆井連續(xù)管鉆井,1.1 鉆井的發(fā)展歷程,5,1.2 現(xiàn)代鉆井裝備,現(xiàn)代鉆井系統(tǒng),地面：鉆機固控系統(tǒng)井控設備地下：鉆柱鉆頭,現(xiàn)代鉆井系統(tǒng)組成圖,6,

3、八大系統(tǒng)起升系統(tǒng)旋轉系統(tǒng)鉆井液循環(huán)系統(tǒng)傳動系統(tǒng)控制系統(tǒng)動力驅動系統(tǒng)鉆機底座鉆機輔助設備系統(tǒng),先進鉆井技術,綜合技術定向井、水平井、大位移井分支井深井、超深井深海鉆井,專項技術欠平衡鉆井小井眼鉆井地質導向鉆井撓性連續(xù)管鉆井,1.2 現(xiàn)代鉆井裝備,7,新型鉆井系統(tǒng),地面：自動送鉆系統(tǒng)連續(xù)循環(huán)系統(tǒng)液壓頂驅驅動鉆井系統(tǒng)數(shù)字化自動鉆井系統(tǒng)地下：井下防噴器井下偏置導向工具定向工具,新型鉆井系統(tǒng)組成圖,

4、1.3 新型鉆井裝備技術,8,自動排管系統(tǒng),1.3 新型鉆井裝備技術,自動排管系統(tǒng),自動鐵鉆工,鉆臺排管機器人,通過井口自動化系統(tǒng)實現(xiàn)鉆井的自動化和智能化，以提高作業(yè)效率，降低作業(yè)風險和運營成本。,9,閉環(huán)連續(xù)循環(huán)鉆井系統(tǒng)不間斷循環(huán)鉆井系統(tǒng)實現(xiàn)了接單根或立根期間泥漿的不間斷循環(huán)；適用于窄密度窗口井、海洋深水鉆井、大位移井、水平井、欠平衡井、高溫高壓井及天然氣水合物的開采；組成：主機，分流裝置，動力單元及控制系統(tǒng)組成；主機：動力鉗

5、、強行起下裝置、防噴器組和動力卡瓦；優(yōu)勢：消除壓力波動、改善ECD控制、消除巖屑沉降、氣體聚集影響,1.3 新型鉆井裝備技術,連續(xù)循環(huán)系統(tǒng)主機,連續(xù)循環(huán)系統(tǒng)組成,連續(xù)循環(huán)閥結構組成,分流控制管路,10,1.3 新型鉆井裝備技術,全液壓驅動的頂部驅動鉆井系統(tǒng)頂部驅動鉆井系統(tǒng)組成：水龍頭；液控鉆具防噴器；鉆井馬達總成；鉆桿上卸扣裝置；液壓動力系統(tǒng)；優(yōu)勢：全液壓頂部驅動裝置是當今石油鉆井最前沿的技術與裝備；鉆井效率高；連

6、續(xù)旋轉和循環(huán)降低了鉆井風險；有利于井控、安全性高；已用于2000米到9000米的井深；代表著自動化鉆井的發(fā)展方向；,液壓頂部驅動裝置原理圖,安裝布局,11,數(shù)字化自動鉆井系統(tǒng)鉆井裝置自動控制系統(tǒng)自動防碰撞系統(tǒng)；井場視頻監(jiān)控；遠程視頻會議系統(tǒng)；GPS定位；實時數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)；實現(xiàn)對現(xiàn)場作業(yè)環(huán)節(jié)實時監(jiān)測和動態(tài)管理；優(yōu)勢：提高了工作效率降低了管理成本提高了管理效能,1.3 新型鉆井裝備技術,數(shù)字化、自動化司鉆室,12

7、,智能鉆桿技術,1.3 新型鉆井技術裝備,國外產品性能特點傳輸速率：57 Kbit/s ~ 2Mbit/s傳輸深度：無深度限制工作溫度：150℃,智能鉆桿信號接力與放大器頂部旋轉通訊短節(jié)地面數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),系統(tǒng)組成,13,井下偏置導向工具,組成：不旋轉外套旋轉心軸優(yōu)點：可實現(xiàn)鉆井過程中結構彎角、特別是井斜角和方位角的精確控制應用：高難度定向井、水平井、大位移井和水平分支井等；,1.3 新型鉆井裝備技術,井下偏執(zhí)導向

8、工具,14,旋轉導向系統(tǒng)Baker Hughes公司的AutoTrak曲線旋轉導向可一趟快速鉆井井眼垂直段+曲線段+水平段，造斜率達15º/100ft，提速提效顯著；高造斜率混合式旋轉導向系統(tǒng)PowerDrive X6，鉆井液推靠墊塊與偏心導向軸結合，不受井下環(huán)境影響，可在任意井斜角完成高造斜率的造斜。,1.3 新型鉆井技術裝備,Baker Hughes公司的AutoTrak,Schlunberger公司的Power Dr

9、ive,Halliburton的Geo-Pilo,15,泥漿泵－大功率、結構緊湊、壓力平穩(wěn)，能耗低、噪音小NOV研制的Hex-240六缸泵結構緊湊，主要用于海洋平臺，獨特的六邊形設計使得泥漿壓力波動小，有利于LWD、螺桿鉆具等井下工具的工作；Aker Wirth研制的Wirth TPK-2200泥漿泵采用單電機結構，有效減輕了重量液力端缸套和閥蓋點的液壓鎖緊技術：更換缸套或閥蓋時只要打開泄壓閥，排泄掉缸套螺母或閥蓋螺母內的液壓油，

10、缸套或閥蓋很容易拆卸，省時省力。,1.3 新型鉆井技術裝備,Wirth TPK-2200泥漿泵,NOV Hex-240六缸泵,16,鉆頭優(yōu)化設計動態(tài)分析軟件,1.3 新型鉆井技術裝備,Halliburton公司PDC鉆頭動態(tài)仿真軟件,Smith公司集成動態(tài)工程分析系統(tǒng)(IDEAS)鉆頭設計軟件和鉆頭水力系統(tǒng)仿真軟件。Varel International 公司鉆頭閉環(huán)設計軟件 Halliburton Security DBS 公司“

11、Direction by Design”鉆頭設計軟件程序。,Varel公司SPOT 4D軟件 CFD仿真軟件,17,1.3 新型鉆井技術裝備,NOV ReedHycalog 公司旋轉導向鉆頭,NOV公司超硬熱穩(wěn)定切削齒,高效率鉆井的破巖鉆頭新型鉆頭能量平衡、合力平衡鉆頭；定向、旋轉導向以及空氣鉆井鉆頭；切削深度控制技術；牙輪切削齒高能量拋光(HET)工藝；高性能鉆頭切削齒

12、；鉆頭切削齒耐沖擊、高抗磨性。,SE3000?鉆頭,18,1.3 新型鉆井技術裝備,Baker Hughes 公司Kymera Hybrid Bit,Baker Hughes 公司開發(fā)出集牙輪和 PDC 鉆頭優(yōu)點于一體的新一代Kymera 復合鉆頭；Smith公司推出適應頁巖鉆進的鋼體式聚晶PDC鉆頭—Spear鉆頭，專為泥頁巖地層設計，能快速、有效地鉆進彎曲段和長水平段；Halliburdon公司的SteelForce鋼胎體固定

13、齒鉆頭, 比碳化物合金更有韌性,新型表面堆焊硬合金工藝延長了鉆頭壽命，切削齒提供抗研磨性和抗沖擊性。,Smith公司Spear bits,Halliburdon公司的SteelForce鉆頭,19,1.3 新型鉆井技術裝備,Micro CORE Bits,微芯鉆頭(Micro CORE)優(yōu)勢：微芯鉆頭能隨鉆切取小直徑巖心，提高破巖效率；用于深部堅硬地層和高溫高壓井，現(xiàn)場應用提速 40%～80%。能夠連續(xù)提供較大的高質量巖心碎塊（直

14、徑 10×30 mm微型巖心）。,20,控壓鉆井-鉆井節(jié)流閥,組成：閥芯閥座作用：提高井眼控制能力；控制井口返出的鉆井液，把套壓值控制在設計范圍內；與常規(guī)鉆井井控作業(yè)相比，其工作時間更長。,1.3 新型鉆井裝備技術,新泰液動/手動節(jié)流閥,工作原理示意圖,T3 Energy Services,現(xiàn)場應用,21,1.3 新型鉆井技術裝備,寶石機械的ZJ120/9000DB鉆機,寶石機械的ZJ120/9000DB鉆機鉆深

15、能力由1000-7000m發(fā)展到12000m；驅動方式由機械驅動發(fā)展到電驅動；,國內新型鉆機,宏華鉆機-電驅、直驅,四川宏華的10000米鉆機,高度智能化、自動化；20層樓高、自重1000噸設計鉆井深度10000米；節(jié)約超過1/3的操作人員,22,1.3 新型鉆井技術裝備,Huisman公司的LOC400套管鉆機,Tesco公司的CDR250HA套管鉆機,套管鉆井技術主要用于漏失、易垮塌等復雜地層的特殊井段；與套管鉆井工藝配套的

16、套管鉆機取消了常規(guī)的鉆桿，用套管代替鉆桿進行鉆井；采用復合型液壓動力，鉆井效率提高20-50%；加拿大Tesco公司、荷蘭Huisman公司的套管鉆機為復合型液壓動力套管鉆機。,套管鉆井鉆機,TESCO套管夾持器,Tesco公司 CRD 250 HA 4000m 12車 Huisman公司 LOC250 3500 m 17車；

17、 LOC400 6096m 22車,23,德國的Bentec公司Cluster Slider HR 5000鉆機；美國Parker公司Yastreb鉆機工作條件滿足-45—50℃，儲存滿足-60 ℃要求；主要承載件和影響人身安全的零部件均采用抗低溫材料；油箱等采用自動恒溫控制裝置，配套保溫和加熱系統(tǒng)；,1.3 新型鉆井技術裝備,美國Parker公司的Yastreb滑道式極地鉆機,德國B

18、entec公司的Cluster SliderTMHR 5000輪軌式極地鉆機,低溫鉆機,24,鉆機合理的分解為多個模塊，適合直升機吊裝組合，快速鏈接；適用于山地、叢林、沼澤、灘涂、島嶼和沙漠腹地等無公路或正常運輸難以到達的油區(qū)；減少植被破壞，保護原油區(qū)的生態(tài)環(huán)境；縮短鉆井周期，降低鉆井成本；主要有加拿大Nabors公司、美國Parker鉆井公司等廠商。,1.3 新型鉆井技術裝備,Nabors的Rig 105E, Rig 99AC直

19、升機吊裝鉆機,直升機吊裝鉆機,25,全液壓鉆機意大利Drillmec公司HH系列液壓鉆機全球技術領先 ；全新模式驅動—全液壓驅動、高移運性能；具有高度機械化、智能化操作；自動化程度高，提高鉆井效率約30%，能有效避免卡鉆事故；鉆井費用下降40%，搬家費用下降50%，占地面積下降40%，2人操作；Soilmec公司的HH300液壓鉆機：額定功率1542hp，大鉤靜載272t，鉆深5500米 。,1.3 新型鉆井技術裝備,Soi

20、lmec公司的HH300液壓鉆機,Soilmec公司 G100液壓鉆機；額定功率：383-561hp，大鉤靜載100t；,亞洲第一臺液壓智能鉆機,26,1.3 新型鉆井技術裝備,NOV的拖掛鉆機,拖掛式鉆機輪式移動裝置，實現(xiàn)了中深井鉆機（4000～7000m）百公里內3～5天完成搬家開鉆，近距離時可實現(xiàn)當天搬家當天開鉆；,27,斜井鉆機是淺層鉆井的理想機型 斜井鉆機可利用井架傾斜一定角度后，由地面開始鉆斜井，完成斜直井、斜定向井；

21、適合人煙稠密地區(qū)、農田、建筑物等地下淺層油氣資源的開發(fā)。斜井鉆機由于其高移運性、高機械化程度，在淺稠油區(qū)的斜井或水平井的勘探開發(fā)上具有優(yōu)勢。,1.3 新型鉆井技術裝備,無貓道自動斜井鉆機,28,齒輪齒條鉆機無絞車、大鉤、鉆井鋼絲繩,傳動傳動效率比常規(guī)的石油鉆機高15%以上；結構緊湊、工作可靠，效率高，移運性好；節(jié)能、采購成本、使用成本低，作業(yè)效率高；是當前便于運輸?shù)闹行⌒豌@機。,1.3 新型鉆井技術裝備,American A

22、ugers公司的VR-500齒輪齒條鉆機,29,連續(xù)管鉆機不需要接單根，鉆井速度快，效率高；可實現(xiàn)不間斷循環(huán)鉆井作業(yè)，安全性能好，可靠性高，環(huán)境污染小；井場占地面積小、搬遷速度快；鉆機重量輕、耗材少、符合減重化、節(jié)約化的要求；加拿大FOREMOST公司生產的連續(xù)管鉆機，適應的最大管徑是3-1/2”，注入頭最大提升能力90噸，頂驅最大提升能力136噸，鉆深達到3000米是目前世界最先進的連續(xù)管鉆機。,1.3 新型鉆井技術裝備,F

23、OREMOST公司的連續(xù)管鉆機,CT鉆機,30,連續(xù)運動鉆機（CMR）挪威油井集團旗下的Ｗest鉆井產品公司研制的新型雙井架自動鉆機；作業(yè)效率高、鉆井成本低；主要部件：雙井架，兩個井架機器人，兩套提升系統(tǒng)，兩套自動管子操作設備提升能力高達750噸；鉆桿下入速度1800-3600米/小時，套管下入達速度900米/小時，鉆井作業(yè)過程全自動。,1.3 新型鉆井技術裝備,常規(guī)鉆機（左）連續(xù)起下鉆及連續(xù)循環(huán)鉆機（右）,CMR鉆機的主要構件

24、,CMR鉆機鉆桿連接與連續(xù)起下鉆過程,31,陸地鉆機的發(fā)展趨勢鉆深、提升能力配備大型化；高度模塊化、移運便捷化；結構小型化、重量輕型化；操作自動化、控制智能化；功能特殊化、工況復雜化；非常重視節(jié)能和環(huán)保；,1.3 新型鉆井技術裝備,32,1.3 新型鉆井技術裝備,Schlumberger 公司的Power-V,Smart Drilling公司的”Scout”,Baker Hughes 公司的VertiTrak,自動垂直鉆井系

25、統(tǒng)依靠其自動閉環(huán)控制能力，實現(xiàn)主動防斜，成功地解決了高陡構造、斷層、鹽層等情況下直井段鉆進時的井眼質量問題。自動垂直鉆井是油氣工業(yè)最主要的鉆井技術之一，并繼續(xù)向信息化、智能化及自動化方向發(fā)展。,自動垂直鉆井系統(tǒng),Baker Hughes 公司的VertiTrak系統(tǒng)Schlumberger 公司的Power-V系統(tǒng)Smart Drilling公司的”Scout”系統(tǒng),33,1.3 新型鉆井技術裝備,新型鉆井技術巖屑回注技術(Cu

26、ttings Re-Injection),M-ISWACO公司的巖屑回注安全工藝CRI技術：將鉆屑研磨后處理成可以泵送的漿體，再通過回注泵注入到合適地層中；巖屑回注系統(tǒng):巖屑傳輸系統(tǒng)、漿體處理單元、回注漿罐單元、回注泵單元；環(huán)空回注和管柱回注兩種形式,巖屑環(huán)形回注示意圖,34,1.3 新型鉆井技術裝備,泥漿沖洗及螺旋巖屑傳輸,真空巖屑收集系統(tǒng),清潔氣動巖屑收集系統(tǒng),移動廢水重注系統(tǒng),巖屑回注技術,35,控壓鉆井技術Weather

27、ford公司的精確控壓鉆井技術系統(tǒng)，Schlumberger 公司的動態(tài)環(huán)空壓力控制系統(tǒng)和Halliburton公司的自動節(jié)流控壓鉆井系統(tǒng)使控壓鉆井進入自動精細控制階段；控壓鉆井是鉆井方式和井控技術的一次突破，已成為解決塌、漏、涌、噴、卡等復雜問題的有效手段和解決窄密度窗口難題的關鍵技術。,1.3 新型鉆井技術裝備,Weatherford公司精確控壓鉆井系統(tǒng)流程圖,Schlumberger公司動態(tài)環(huán)空壓力控制系統(tǒng),Halliburdo

28、n公司自動節(jié)流控壓鉆井系統(tǒng),36,無隔水管鉆井技術-雙壁同心鉆桿鉆井技術挪威Reelwell 公司推出了無隔水管鉆井技術；主要組成;管中管、頂驅配合接頭、井下雙浮閥、地面流量控制裝置；優(yōu)點：鉆井液管內循環(huán)；不用隔水管減小浮式鉆井裝置的承重，降低深水鉆井成本；可用于深水和超深水鉆井；實施自動控壓鉆井，提高作業(yè)安全性；數(shù)據(jù)傳輸速率高，雙向通訊更暢通。,1.3 新型鉆井技術裝備,絕緣處理管中管充當同軸電纜,37,海底鉆機（ Seabed

29、 Rig ）實現(xiàn)全自自動鉆井，裝備密封艙設計，通過鉆井船連接的“臍帶”提供動力和循環(huán)液以及實現(xiàn)有效鉆井。對天氣和水深不敏感；集裝箱式模塊化設計，采用標準的鉆井程序和帶 接頭的管材。,1.3 新型鉆井技術裝備,Robotic Drilling System,Seabed Rig Installation,Seabed Rigger,Pipe handling,Seabed Rig Closed Cleaning,38,1.

30、3 新型鉆井技術裝備,獾式鉆探器鉆井過程示意圖,無鉆機鉆井技術挪威國家石油公司研制；主要組成：鉆頭，防鉆頭失速及鉆壓控制器，井下電動鉆具和減速器，地面或者海底電纜，隨鉆測井系統(tǒng)，電纜存放及施放裝置，巖屑輸送及壓縮系統(tǒng)；優(yōu)點：無陸地鉆機或者海上鉆井平臺；無鉆桿，不需起下鉆；無需鉆井液，對環(huán)境無污染，地層不受傷害；不用套管和水泥固井，井筒由巖屑填充和封固；,獾式鉆探器,39,激光鉆井技術激光鉆機利用激光器發(fā)出的能量，能燒穿軟巖石礦物

31、質固體材料；其穿透速度至少是目前常規(guī)鉆井的100倍；精度高，范圍大，具有很高的輸出功率?？梢越鉀Q井控、側鉆和定向鉆井等問題。提高機械鉆速，適用于鉆很深的油氣井，且成本較低。,1.3 新型鉆井技術裝備,激光三維旋轉鉆頭,激光破巖,40,隔水管系統(tǒng)隔水管采用輕質高強度合金材料，減輕 鉆井平臺負載，增加隔水管下水深度；快速連接，減少隔水管起下時間，；單根長度增加，目前隔水管長度已由75ft增加到90ft；直徑小型化，21

32、″→ 16″ → 14-3/4″，用于更深的水域；,1.3 新型鉆井技術裝備,撓性接頭,分流器,Cameron的隔水管系統(tǒng)總成,41,1.3 新型鉆井技術裝備,鋁合金隔水管,鈦合金隔水管,復合材料隔水管,卡扣式連接,鎖塊式連接,夾筒式連接,42,水下防噴器Cameron、GE油氣、NOV是主要制造商；通徑18-3/4in，環(huán)形10kpsi，閘板15kpsi；體積小型化、重量輕型化、安裝快速化、控制靈敏化；對安全性、可靠性的要求越

33、來越高。,1.3 新型鉆井技術裝備,BP公司墨西哥灣漏油事故中使用的水下防噴器,Cameron水下防噴器：馬達驅動鎖定螺栓，步進式鎖定機構，維護簡便，適宜水下機器人操作,43,水下井口系統(tǒng)Cameron、GE油氣、FMC、Aker Solution、Dril-Quip是主要制造商；適用水深3000m，工作壓力達到20000psi旋轉壓入式和插入式是兩種主要的密封形式安裝快速化和高可靠性是發(fā)展的趨勢,1.3 新型鉆井技術裝備,FM

34、C的UWD-15,Dril-Quip的SS-15,GE油氣的SG-5,44,1.3 新型鉆井技術裝備,液壓連接器抗高壓、強拉伸、大彎矩；重力坐封式金屬密封，動作反應迅速。,45,二 完井技術裝備,完井（Well Completion）是指裸眼井鉆達設計井深后，使井底和油層以一定結構連通起來的工藝。是鉆井工作最后一個重要環(huán)節(jié)，又是采油工程的開端，與以后采油、注水及整個油氣田的開發(fā)緊密相連。而油井完井質量的好壞直接影響到油井的生產能力

35、和經濟壽命，甚至關系到整個油田能否得到合理的開發(fā)。射孔完井裸眼篩管礫石充填……,46,2.2 現(xiàn)代完井工藝及配套裝備,智能完井,工藝流程：利用放置井下永久傳感器實時采集井下設備工況及生產層段的壓力、溫度、流量、組分等參數(shù)，通過通信電纜或光纜將信號傳輸?shù)降孛?，利用軟件平臺對數(shù)據(jù)進行分析，并通過控制系統(tǒng)反饋到井下對油層進行生產遙控，隨時重新配置井身結構和提高油井產狀的技術。,配套系統(tǒng)井下檢測系統(tǒng)井下生產控制系統(tǒng)井下數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)

36、地面數(shù)據(jù)收集分析和反饋控制系統(tǒng),47,1—控制/傳輸線; 2、5—穿線封隔器;3、7—傳感器; 4、6—層段控制閥,Halliburton公司 SmartWell 智能完井系統(tǒng),現(xiàn)代完井工藝的發(fā)展趨勢適應不同儲層合理的完井方式選擇；復雜水平井完井技術；高含硫氣田固井完井配套技術；多分支井鉆井完井技術；低壓低滲油藏欠平衡完井技術；復合完井技術；可降解材料在完井中的應用；高溫高壓井的完井技術；深水油氣田開發(fā)對完井技術的

37、新要求。,2.3 現(xiàn)代完井工藝發(fā)展趨勢及對裝備的要求,48,智能滑套,工作原理：通過投入相同直徑標簽小球，滑套識別小球內部標簽，通過操作臺的控制，可任意選擇水平油層進行分段壓裂。特點：施工流程簡單；壓裂級數(shù)不受限制；對滑套進行選擇性開關；,2.4 新型完井裝備及應用,智能滑套,49,2.5 其它國外先進的新型完井工藝及裝備,多級壓裂的施工過程，利用射頻技術(RFID)來打開滑套對滑套數(shù)量沒有限制，每個小球具有相同的內徑，具有

38、不同的電子識別碼，該電子識別碼可以打開特定的滑套。,RFID在儲層改造中的應用,優(yōu)勢：不受投球滑套球大小限制；可打開任意層位的滑套且數(shù)量不受限；通過電子識別碼打開特定滑套。,50,2.4 新型完井裝備技術及應用,RFID智能滑套短節(jié)模型半剖圖,油氣裝備現(xiàn)代設計與仿真實驗室設計FRID智能滑套開關,滑套及開關工具,51,2.4 新型完井技術與應用,裸眼管外封隔器,裸眼管外封隔技術是新型裸眼完井工藝的基礎，成功的裸眼管外封隔為后續(xù)完井

39、作業(yè)及工藝提供技術保障。ECPs(External Casing Packers)管外封隔器常規(guī)注入膨脹式管外封隔器，泥漿或水泥注入膠筒膨脹實現(xiàn)管外封隔；安裝時間短，作業(yè)成本低，隔離精確；有效安裝溫度高達316C°；專為不規(guī)則形狀鉆孔設計的套管外封隔器；常規(guī)地層和產層地層兩種形式管外封隔器,52,2.4 新型完井技術與應用,通過管外封隔器，將作業(yè)井段分為若干小段，然后調節(jié)水力摩阻器來平衡每一小段摩阻，實現(xiàn)均衡采油，

40、減少水錐及淹井的風險。,平衡篩管完井技術及應用,優(yōu)勢：成功率100%，無失敗記錄；通過水力摩阻調節(jié)每小段摩阻，實現(xiàn)均衡采油，減少水錐及淹井風險；可提高采收率，適用于大位移井長儲層段以減少區(qū)塊開發(fā)井數(shù)。,53,2.5 其它國外先進的新型完井工藝及裝備,哈里伯頓流入控制完井裝置EquiFlow AICD,EquiFlow AJCD示意圖,當氣體突破時，節(jié)流阻力不降反增，從而降低該井段流量大小，控制產氣上升；不但能夠延緩見水或氣時

41、間，能有效降低局部產水或產氣井段的水或氣量。,54,2.4 新型完井技術與應用,目的：壓裂可接觸更多油藏；增加單井投資回報率；,分段壓裂系統(tǒng)工藝,優(yōu)點：縮短鉆機/修井機使用時間；減少壓裂作業(yè)時間；無固井作業(yè)需求；不需要鋼絲作業(yè)和射孔作業(yè)。,55,2.4 新型完井技術與應用,56,2.4 新型完井技術與應用,Baker Hughes的 MULTINODE?全電動智能井系統(tǒng)是業(yè)界第一款先進的完井系統(tǒng)。遠程監(jiān)控，調節(jié)水氣，均衡條

42、件；主動生產優(yōu)化；,MULTINODE?全電動智能井系統(tǒng),智能完井作業(yè)示意圖,（a）主流控制單元,（a）主流控制單元,57,2.5 其它國外先進的新型完井工藝及裝備,斯倫貝謝研發(fā)的INsidr是一項能在射孔作業(yè)中減少振動和巖屑的新技術，主要由高壓高密度射孔槍系統(tǒng)和PUREplanner軟件所組成。優(yōu)勢是：① 減少了深水高壓井中巖屑體積和射孔槍振動。②提高了射孔效率，減少了井下工具損壞的風險，保證射孔后孔道的暢通，能夠最大限制地

43、提高產量。,斯倫貝謝Insidr——減少振動和巖屑的射孔技術,Insidr技術中使用的高壓高密度射孔槍,58,2.5 其它國外先進的新型完井工藝及裝備,含稠油地層非常規(guī)油氣資源，通過引入熱量以及熱量控制對其進行恢復開采，一般采用注入蒸汽的方法加熱巖石實現(xiàn)油流；精確的蒸汽注入是實現(xiàn)經濟有效開發(fā)的關鍵；隔離井控制蒸汽注入對于安全和效益來說是至關重要的，環(huán)空封隔不好會使得蒸汽流動到地面，造成關井而且呈現(xiàn)出極大的安全和環(huán)境隱患。,應用于高

44、溫環(huán)境的自膨脹封隔器,優(yōu)勢耐溫可達到井下300℃；耐壓14MPa的能力；專門為使用蒸汽注入稠油開采設計。,59,折疊式連續(xù)套管（CoilFlat CT Liner）折疊式連續(xù)套管由德國Marinovation公司研制；呈W型，管中管，外管壁較薄，內管壁稍厚；無常規(guī)絲扣接頭，可大幅提高下套管的效率下井后靠施加泵壓撐圓；水泥漿通過管中管的環(huán)隙向下注入，并上返至管外環(huán)空；管子折疊后的寬度小于撐圓后的外徑，可當膨脹管使用。,2

45、.5 其它國外先進的新型完井工藝及裝備,折疊式連續(xù)套管固井示意圖,折疊式連續(xù)套管膨脹前后對比圖,60,水力噴射分段壓裂技術,2.5 其它國外先進的新型完井工藝及裝備,水利噴射壓裂技術模型,水力噴射分段壓裂：是集射孔、壓裂、隔離一體化的增產措施，專用噴射工具產生高速流體穿透套管、巖石，形成孔眼，提高流體排量，從而在地層中打開裂縫的水力壓裂技術；特點： 特別適合分段、分層作業(yè)，無須機械封隔；準確造縫、有效隔離、一趟管柱多段壓裂。,水

46、力噴射壓裂工具,61,逐步向非常規(guī)/深層/海洋區(qū)域轉移,三、鉆完井裝備發(fā)展趨勢,62,智能化、模塊化、便捷化,三、鉆完井裝備發(fā)展趨勢,63,智能化、集成化、可視化、實時化,三、鉆完井裝備發(fā)展趨勢,64,節(jié)能、綠色、環(huán)保,三、鉆完井裝備發(fā)展趨勢,巖屑回注技術,65,新材料的應用（可溶、可鉆、遇油遇水膨脹...）,三、鉆完井裝備發(fā)展趨勢,ENTI—100超低密度支撐劑,碳纖維復合材料,承重1600噸/Turbo 75超大線繩,66,三、鉆完