旋转导向钻井系统原理

旋转导向钻井技术介绍

引言

近十几年来，水平井、大位移井、多分支井等复杂结构井和“海油陆采”的迅速发展。为了节约开发成本和提高石油产量，对那些受地理位置限制或开发后期的油田，通常通过开发深井、超深井、大位移井和长距离水平井来实现，进而造成复杂结构的井不断增多。目前通行的滑动钻井技术已经不能满足现代钻井的需要。于是，自20世纪80年代后期，国际上开始加强对旋转导向钻井技术的研究；到90年代初期，旋转导向钻井技术已呈现商业化。国外钻井实践证明，在水平井、大位移井、大斜度井、三维多目标井中推广应用旋转导向钻井技术，既提高了钻井速度，也减少了钻井事故，从而降低了钻井成本。旋转导向钻井技术是现代导向钻井技术的发展方向。

旋转导向钻井技术

旋转导向钻井法是在用转盘旋转钻柱钻井时随钻实时完成导向功能。钻进时的摩阻与扭阻小、钻速高、钻头进尺多、钻井时效高、建井周期短、井身轨迹平滑易调控。此外，其极限井深可达15 km，钻井成本低。旋转导向钻井技术的核心是旋转自动导向钻井统，如图1所示。它主要由地面监控系统、地面与井下双向传输通讯系统和井下旋转自动导向钻井系统3部分组成。

1、 地面监控系统

旋转导向钻井系统的地面监控系统包括信号接收和传输子系统及地面计算存储

电机泵旋转导向钻井系统项目

可行性研究报告

一、 申报单位基本情况 1、项目申报单位财务状况

盘锦辽河油田石油装备有限公司2010年实现收入1.65亿元，利润2299万元。（见附件）

2、项目申报单位概况

公司坐落于盘锦经济开发区石油高新技术产业园，资产总额 1.3亿元，注册资本2000万元，占地面积57000平方米。现有研发设计楼一座，建筑面积1050平方米。公司技术研发人员145人。2010年实现收入1.65亿元，利润2299万元。

公司成立以来，以科技为先导，不断加强技术创新和投资建设力度，在保持较快发展建设的同时，也赢得了广泛的赞誉。公司被认定为“辽宁省高新技术企业”，并拥有“省级企业技术中心”， 07年科研经费投入829万元，08年科研经费投入950万元，09年科研经费投入1300万元。

公司致力于顶部驱动钻井装臵的研发、设计、制造与服务，自主研制开发成功DQ－20LHTY、DQ－30LHTY、DQ－40LHTY、DQ－50LHTY、DQ－70LHTY系列顶驱，现已实现规模化生产。

交流变频顶部驱动钻井装臵被评为“国家重点新产品”；天意牌顶部驱动钻井装臵被授予“辽宁名牌产品”称号；交流变频顶部驱动钻井装臵获“国家重新产品”、“辽

编号：

论文题目：旋转导向PDC钻头切削结构研究初探 单 位： 产品所 作者姓名： 张建平 编写时间： 二○○五年三月二十五日

二00五年一月编制

旋转导向PDC钻头切削结构研究初探

张建平

摘要 本文简要介绍了目前世界上比较成功应用的三种典型旋转导向系统――AutoTrak RCLS、PowerDriver、Goe-Pilot，对其导向原理和工作模式进行了深入分析，并在此基础上得出了在推靠钻头式和指向钻头式这两种导向模式下PDC钻头的受力和运动特点，根据这些特点分析提出了适应于旋转导向系统的PDC钻头应具有的力平衡、浅内锥短轮廓、连续递增后倾角、过载保护齿以及低扭矩保径等结构。特别是在对旋转导向系统两种导向方式（推靠钻头式和指向钻头式）进行充分研究后提出了一种新的保径结构——选择性低扭矩侧切保径结构。

关键词 PDC钻头 旋转导向系统

旋转自动导向闭环钻井技术是20世纪90年代发展起来的一项尖端自动化钻井技术，它代表了当今世界上钻井技术的最高水平，这项技术的出现使世界钻井技术发生了一次质的飞跃。采用这种导向系统完全抛开了传统的滑动导向方式，而代以旋转导向钻进方式，可以

【技术】塔里木深井旋转地质导向钻井技术

文/张程光 吴千里 王孝亮 吕宁，中国石油钻井工程技术研究院 中国石油塔里木油田公司 中国石化石油工程公司胜利分公司 引言

对于埋藏深、地质构造复杂的油藏，应用弯壳体导向螺杆钻具通常无法有效引导井身轨迹准确达到或穿越储集层，而旋转地质导向钻井因其技术优势被越来越广泛地应用，目前已成为一项主流技术。近年来全球范围内的地质导向与旋转导向服务井数快速增长：以斯伦贝谢公司为例，地质导向作业井由2006年的近300 口上升至2009 年的700 口，旋转导向系统进尺则从2006 年的5 898 km 提高至2011 年的19 740km；2004—2010 年在国内各种复杂、难动用油气藏应用地质导向技术的水平井超过345 口。

塔里木油田某区块的薄砂层油层埋藏深、厚度小，且构造边缘横向发育不稳定。为了更高效地开发该类油层，引入旋转地质导向技术，并通过不断摸索试验使该技术更好地适应区块地层条件，确保井眼轨迹始终处于油层中最佳位置。

1 塔里木油田深井薄油层钻井技术难点及对策

①的层埋藏深、厚度薄。目的层垂深超过5 000m，完钻井深5 500～6 000 m，采用传统滑动钻进方式会因井深增加造成摩阻扭矩的增加，

【技术】塔里木深井旋转地质导向钻井技术

文/张程光 吴千里 王孝亮 吕宁，中国石油钻井工程技术研究院 中国石油塔里木油田公司 中国石化石油工程公司胜利分公司 引言

对于埋藏深、地质构造复杂的油藏，应用弯壳体导向螺杆钻具通常无法有效引导井身轨迹准确达到或穿越储集层，而旋转地质导向钻井因其技术优势被越来越广泛地应用，目前已成为一项主流技术。近年来全球范围内的地质导向与旋转导向服务井数快速增长：以斯伦贝谢公司为例，地质导向作业井由2006年的近300 口上升至2009 年的700 口，旋转导向系统进尺则从2006 年的5 898 km 提高至2011 年的19 740km；2004—2010 年在国内各种复杂、难动用油气藏应用地质导向技术的水平井超过345 口。

塔里木油田某区块的薄砂层油层埋藏深、厚度小，且构造边缘横向发育不稳定。为了更高效地开发该类油层，引入旋转地质导向技术，并通过不断摸索试验使该技术更好地适应区块地层条件，确保井眼轨迹始终处于油层中最佳位置。

1 塔里木油田深井薄油层钻井技术难点及对策

①的层埋藏深、厚度薄。目的层垂深超过5 000m，完钻井深5 500～6 000 m，采用传统滑动钻进方式会因井深增加造成摩阻扭矩的增加，

混合旋转导向系统可产生更高造斜率与更平滑的井眼

每个钻井工程师都梦想在更短的时间内——理想的一趟钻内——排除起钻的必要，实现更复杂的井身剖面与更平滑、更连续的井眼。但是，传统的PDMs（容积式井下马达）和RSS（旋转导向系统）在钻井过程存在局限性。 行业的挑战与需求

例如井下马达，能产生可靠的、狗腿度很高的井身剖面。但是，由于在旋转钻进和滑动钻进中能更换钻杆，导致机械钻速低，井眼扭曲，并增加了卡钻的危险。

另外，相比PDMs，在高机械钻速下，完全旋转的RSS能产生更平滑的井眼，减少50%的钻进时间。但是，传统的RSS造斜率范围为6-8deg/100ft，并且钻遇软地层或者有夹层的薄岩层时。造斜率更低，井径扩大。为了得到高造斜率下的井身剖面，RSS用于直井和分支井，但是在造斜点和着陆点之间必须使用马达。该过程要求至少使用3套井底钻具组合以及多次起钻操作。

为了减少风险，节省钻进时间，降低费用，钻工更倾向于使用质量高并且带有PDM造斜与旋转功能的RSS。

图1通过提高井眼质量和减少扭曲，该系统减少了卡钻的风险，

良好的部署了套管、滑套以及完井设备

为了满足钻进非常规页岩和高难度地层的要求，斯伦贝谢公司开发了驱动射手（PowerDrive Arch

国外旋转导向最新技术进展与发展趋势

王鹏，盛利民，窦修荣，唐雪平

(中国石油集团钻井工程技术研究院)

王鹏等.国外旋转导向最新技术进展与发展趋势.钻采工艺，2013 ,36( 6): 32 —35

摘要：旋转导向钻井系统由于井下工具一直在旋转状态下工作，因此井眼净化效果好，井身轨迹控制精度高，位移延伸能力强，适用于大位移井、水平井、三维复杂结构井等高难度的钻井施工作业。文中首先简要介绍了

旋转导向系统的构成、分类、特征优势及适用范围。其次对国际上最新研发的旋转导向系统进行了追踪研究，并对旋转导向系统最近的市场业绩和应用案例进行了分析介绍。并总结出旋转导向技术的发展趋势，最后对国内的相

关技术研究提出几点建议。

关键词：旋转导向系统；几何导向钻井；地质导向钻井；大位移井；轨迹控制

DOI: 10.3969/J. ISSN. 1006 —768X .2013. 06 .09

旋转导向钻井系统(R otary Steerable Systems，简称R SS)是在钻柱旋转钻进时，随钻实时完成导向功能的一种导向式钻井系统，它是当今世界上钻井技

术发展的最高阶段一一闭环自动钻井的主要内容⑴。R SS可以将几何导向和地质导向功能集为一体，使定向钻井既可依据工程参数进行几何导

第四章、地质导向钻井技术的发展

随着油田勘探、开发技术的不断发展和进步，钻井技术也面临着新的挑战，主要表现为工作难度不断增加、经济压力越来越大、环保法规越来越严。为了满足生产的需要，钻井技术也需要不断的发展。

根据资料显示，全世界钻井工业的平均井深一直在增加，说明世界石油工业已开始加强深层油气藏的勘探开发。同时，由于勘探出的具有商业开发价值的新油藏日趋减少，老油区剩余油气资源、边远油气资源的开发越来越引起人们的重视，由此使特殊工艺井钻井技术在油气田勘探开发中的重要作用越来越明显，如为了节约成本和提高采收率，海洋钻井和在陆地上开发滩海油田用到大位移技术、水平井钻井技术，开采剩余油需要套管开窗侧钻技术，开采多层状油层需要多底井和分支井钻井技术，为有效保护油气藏而采取的连续油管钻井技术等。与其它钻井技术相比，特殊工艺井钻井技术采用新技术、新工艺，大大提高钻井速度、缩短钻井周期、降低钻井成本，具有其它钻井技术无法代替的优越性。

随着油藏开发的不断深入和钻井技术的不断发展,未来的钻井工业必定会走多元化发展的道路。同时，不论钻井工业如何发展，地质导向钻井技术作为整个钻井技术的核心基础，一定会溶入其它钻井技术，并和其它钻井技术一起，共同推进钻井工业的发展。

自动导向车分类及其原理

【摘 要】自动导向车(AGV)技术在汽车工业上有着广泛的用途，它是机电一体化的典型代表，其应用能提高汽车总装程序的自动化程度与生产效率。因此，明确AGV的原理以及分类对AGV的使用、保护、维修、优化、发展很关键。

【关键词】AGV 自动导向 分类 导向方法 原理

一、AGV的组成及分类

自动导向车是采用自动或者人工方式装在货物，按设定的路线自动行驶或者牵引着载货台车至指定地点，再用自动或者人工方式装卸货物的工业车辆。AGV只有按无聊搬运作业自动化、柔性化和准时化的要求，与自动导向车系统才能真正发挥作用。

1.组成

AGV从发明至今已经有50年的历史，随着应用领域的扩展，其种类和形式变得多种多样。AGV一般有导向系统、车体、蓄电池、充电装置、驱动装置、转向装置、移载装置、控制与通信系统、安全装置等组成。

导向系统是核心部分，用来保证AGV按设定的路线自动行驶。

车体由车架、减速器、电动机、车轮等组成，车架常采用焊接钢结构，要求有足够的韧性。

蓄电池常用24V或者48V直流工业蓄电池，供电周期为20h左右。 驱动装置由车轮、减速器、制动器、电动机及速度控制器等部分组成，并由计算机或者人工进行控制，它是一个伺服驱

中国石油大学（北京）远程教育学院 《钻井液工艺原理》期末复习题

一. 单项选择题(共30题)

1、在水中易膨胀分散的粘土矿物是（C）。

A. 高岭石； B. 云母； C. 蒙脱石； D. 绿泥石

2、泥浆10秒和10分钟静切力是电动旋转粘度计以3转/分转动时刻度盘指针的

（A）。

A. 最大读数； B. 最小读数； C. 稳定后的读数

3、泥浆含砂量是指大于74微米的颗粒在泥浆中的体积百分数，因此测试时需用（B）

目数的过滤网过滤泥浆样。

A. 150； B. 200； C. 325； D. 100

4、低固相钻井液若使用宾汉模式, 其动塑比值一般应保持在（A）Pa/mPa·s。 A. 0.48 B. 1.0 C. 4.8 D. 2.10 5、标准API滤失量测定的压力要求是（A）。

A. 686kPa B. 7MPa C. 100Pa D. 100kPa 6、 用幂律模型的\值可以判别流体的流型，n等于1的流体为（A）。

A. 牛顿流体； B. 假塑性流体；