應(yīng)用分體式測斜儀改進(jìn)井身控制方法(修改)

應(yīng)用分體式測斜儀改進(jìn)井身質(zhì)量控制方法小組名稱：井身質(zhì)量控制小組發(fā)布人：李云志小組概況選題理由現(xiàn)狀調(diào)查活動(dòng)目標(biāo)可行性分析原因分析確定要因制定對(duì)策對(duì)策實(shí)施效果驗(yàn)證鞏固措施下一步打算目錄◆小組概況成立時(shí)間：2002年3月注冊(cè)編號(hào)：QC2002-3課題類型：現(xiàn)場型活動(dòng)次數(shù)：9次活動(dòng)時(shí)間：2008年3-10月活動(dòng)出勤率：98％井身質(zhì)量控制QC小組◆小組概況孫澤山大學(xué)工程師分體式測斜儀測斜原理研究

趙作明技校技師測斜儀現(xiàn)狀調(diào)研

張龍龍大專工程師制定現(xiàn)場試驗(yàn)的方案范希湖大專工程師、組長制定改進(jìn)工藝并進(jìn)行組織實(shí)施

張耀先技校技師制定改進(jìn)工藝并進(jìn)行組織實(shí)施

李云志大專工程師分體式測斜儀測斜原理研究

付紀(jì)浩大專工程師現(xiàn)場試驗(yàn)雷華才大專工程師現(xiàn)場試驗(yàn)

◆在地層造斜能力較弱的紅胡、溫西、玉東區(qū)塊，直井發(fā)生井斜要糾斜作業(yè)時(shí)，必須測多點(diǎn)，采用有線隨鉆或MWD無線隨鉆糾斜控制井身質(zhì)量，工序復(fù)雜，鉆井成本高。

◆投撈式自浮測斜儀測斜需要2次下行過程，測斜時(shí)間長?！暨x題理由◆選題理由確定課題：改進(jìn)測斜儀器：

★縮短測斜時(shí)間

★簡化測斜工藝◆現(xiàn)狀調(diào)查數(shù)據(jù)調(diào)查

2007年在溫西、紅胡、玉東區(qū)塊復(fù)合鉆進(jìn)總進(jìn)尺65601m，全部采用投撈式測斜儀測斜；采用有線糾斜18口井、MWD儀器7口井；直井測多點(diǎn)25井次。在溫西、紅胡、玉東區(qū)塊復(fù)合導(dǎo)向鉆技術(shù)成熟，控制井身質(zhì)量的方法：投撈測斜儀測多點(diǎn)，再用有線隨鉆或MWD無線糾斜?，F(xiàn)場調(diào)查目前，使用的測單點(diǎn)方法有：自浮單點(diǎn)、投撈式單點(diǎn)。糾斜和定向方式有：MWD無線和有線隨鉆。使用的測多點(diǎn)方法有：普通多點(diǎn)、投撈式多點(diǎn)。調(diào)查結(jié)果井身質(zhì)量控制工藝復(fù)雜是主要問題。

調(diào)查目前吐哈復(fù)合導(dǎo)向鉆井所采用控制井身質(zhì)量的方法◆現(xiàn)狀調(diào)查◆活動(dòng)目標(biāo)平均口井測斜時(shí)間降低33%平均口井測斜時(shí)間目標(biāo)◆活動(dòng)目標(biāo)口井有線隨鉆糾斜次數(shù)為零在溫西、紅胡、玉東區(qū)塊口井有線隨鉆糾斜次數(shù)降低到零◆可行性分析經(jīng)過分析可以研制出集單多點(diǎn)于一體且能測出工具面的儀器——分體式測斜儀。該儀器井下部分可隨時(shí)測斜，可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)的測量。小組人員具有多年定向施工和井身質(zhì)量控制經(jīng)驗(yàn)，并且獲得過《復(fù)合導(dǎo)向鉆井技術(shù)》等多項(xiàng)科技成果獎(jiǎng)。公司領(lǐng)導(dǎo)重視，小組成員共同努力。目標(biāo)完全可以實(shí)現(xiàn)井身質(zhì)量控制方法復(fù)雜

3控制井身質(zhì)量儀器工藝復(fù)雜1鉆具結(jié)構(gòu)不合理2鉆井參數(shù)不合理倒換鉆具

糾斜測斜時(shí)間長額外工作量增加糾斜作業(yè)輔助時(shí)間增加◆原因分析容易發(fā)生井斜驗(yàn)證一：鉆具結(jié)構(gòu)不合理統(tǒng)計(jì)2007年溫西、紅胡、玉東區(qū)塊17口井中，因?yàn)殂@具結(jié)構(gòu)不合理，造成井斜超標(biāo)的井有3口，占17.65%，被迫起鉆倒換鉆具結(jié)構(gòu)，采用有線隨鉆糾斜?！舸_定要因序號(hào)井號(hào)井段井斜鉆具結(jié)構(gòu)1溫西3-4381090-20500.3-2.5

PDC+直螺桿+178mmDC×2+扶正器+178mmDC×1+159mmDC+127mmDP2溫5-201368-18500.6-2.8

PDC+直螺桿+液力推力器+變徑穩(wěn)定器+φ159mmDC×9+φ127mmDP3紅胡225899-12500.8-4.0

PDC+直螺桿+178mmDC×1+FZ+178mmDC×3+159mmDC×9+127mmDP◆確定要因驗(yàn)證二：鉆井參數(shù)不合理

調(diào)查溫西、玉東、紅胡區(qū)塊17口井，其中有3口井因?yàn)殂@壓偏大，造成井斜超標(biāo)，被迫采用有線糾斜。序

號(hào)井

號(hào)井

段(m)井

斜(°)鉆

壓(KN)1紅胡301625-10000.6-3.48602紅胡208850-13750.77-3.28603玉東2-21675-13250.94-2.760

驗(yàn)證三：控制井身質(zhì)量儀器工藝復(fù)雜

投撈式測斜儀比分體測斜儀多一次儀器艙下行的過程目前井身質(zhì)量控制工藝：1）常規(guī)多點(diǎn)或投撈式測斜儀測多點(diǎn)；2）起鉆倒換糾斜鉆具結(jié)構(gòu)；3）有線隨鉆或MWD無線隨鉆糾斜。4）MWD無線隨鉆或自浮單點(diǎn)軌跡監(jiān)測?！舸_定要因◆制定對(duì)策序

號(hào)要

因目

標(biāo)對(duì)

策負(fù)責(zé)人1鉆具結(jié)構(gòu)優(yōu)化鉆具結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)一趟鉆工程。應(yīng)用“鉆頭+單彎螺桿+變徑+定向接頭+無磁鉆鋌+鉆鋌+鉆桿”鉆具結(jié)構(gòu)，防斜效果好,能夠進(jìn)行滑動(dòng)糾斜作業(yè)。雷華才2鉆井參數(shù)平均鉆壓提高20KN優(yōu)化鉆井參數(shù)，216mm井眼，PDC鉆頭鉆壓50KN，牙輪鉆頭120KN；241mm井眼，PDC鉆頭鉆壓80KN，牙輪鉆頭160KN。尤衛(wèi)國3儀器問題多點(diǎn)、有線隨鉆、MWD儀器使用率為零。使用分體式測斜儀，可實(shí)現(xiàn)單、多點(diǎn)測量并能提供工具面數(shù)據(jù)，能夠主動(dòng)控制井身質(zhì)量。付紀(jì)浩◆對(duì)策表

◆改變鉆具結(jié)構(gòu)

1o彎螺桿鉆鋌PDC變徑FZ鉆柱216mmPDC+1°單彎螺桿+變徑FZ防斜鉆具結(jié)構(gòu)示意圖

QC小組由專人負(fù)責(zé)對(duì)分體式測斜儀進(jìn)行試驗(yàn)應(yīng)用，確定鉆具結(jié)構(gòu)為：鉆頭+單彎螺桿+變徑扶正器+定向接頭+無磁鉆鋌+鉆鋌+鉆桿，使其能夠達(dá)到下鉆過程測多點(diǎn)、同時(shí)在鉆進(jìn)時(shí)監(jiān)測控制井眼軌跡的目的?！魧?duì)策實(shí)施◆對(duì)策實(shí)施優(yōu)化鉆井參數(shù)

在口井施工前，QC小組通過認(rèn)真分析和計(jì)算，確定了合理的鉆井參數(shù)。井眼尺寸(mm)情況鉆頭類型鉆壓(KN)轉(zhuǎn)速(r/min)排量（l/s）泵壓（MPa）216應(yīng)用前PDC30603420牙輪100603423應(yīng)用后PDC50603422牙輪120603425241應(yīng)用前PDC80604419牙輪140604422應(yīng)用后PDC100604421牙輪160604424儀器改進(jìn)投撈測斜儀工作原理示意圖◆對(duì)策實(shí)施

儀器改進(jìn)

在投撈測斜儀基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，研究出分體式測斜儀，該儀器由地面設(shè)備、井下測斜總成和數(shù)據(jù)載體三部分組成。

分體測斜儀工作原理示意圖◆對(duì)策實(shí)施分體測斜儀實(shí)物圖引鞋加重加長桿測斜短節(jié)扶正器打撈矛載體信號(hào)接收器浮力艙緩沖器打撈矛分體測斜儀◆對(duì)策實(shí)施分體測斜儀連接方式儀器連接方式1.打撈矛2.浮力艙3.緩沖器4.載體信號(hào)收發(fā)器5.測斜及傳輸短節(jié)6.扶正器7.加長桿8.液壓減震器9.全流式引鞋◆對(duì)策實(shí)施◆效果驗(yàn)證試驗(yàn)驗(yàn)證試驗(yàn)井號(hào):紅湖246井應(yīng)用鉆具結(jié)構(gòu)

鉆頭+單彎螺桿+變徑+定向接頭+無磁鉆鋌+鉆鋌+鉆桿”鉆具結(jié)構(gòu)1o彎螺桿無磁鉆鋌PDC變徑扶正器內(nèi)置分體測斜儀鉆柱◆效果驗(yàn)證鉆井參數(shù)鉆壓(KN)轉(zhuǎn)速(r/min)排量(l/s)泵壓(MPa)50603417試驗(yàn)驗(yàn)證

完鉆井深：2441m，浮力倉從井口到達(dá)井底時(shí)間4min,待數(shù)據(jù)傳輸完后，浮力倉從井底到井口的上浮時(shí)間8min。該井累計(jì)測斜次數(shù)8次,累計(jì)測斜時(shí)間116min,其中，有一次由于泥漿粘度大于100秒,造成浮筒不能正常上浮,測斜失敗一次,與投撈式測斜儀相比(平均每次測斜時(shí)間35min)，累計(jì)節(jié)約時(shí)間為164min。(泥漿密度：1.25g/cm3,粘度：47s)

試驗(yàn)結(jié)論試驗(yàn)結(jié)論：

1、該儀器簡化了測斜工藝，測斜時(shí)間明顯縮短；

2、根據(jù)測得的工具面數(shù)據(jù)，進(jìn)行了一次糾斜作業(yè)，保證了井身質(zhì)量合格；

3、泥漿粘度對(duì)浮筒的上浮有較大的影響。

◆效果驗(yàn)證進(jìn)一步改進(jìn)序

號(hào)要

因目

標(biāo)對(duì)

策負(fù)責(zé)人1儀器問題數(shù)據(jù)載體取完數(shù)據(jù)，能正常上浮

將數(shù)據(jù)載體浮力艙部分改為吊測方式李云志出現(xiàn)問題泥漿粘度高，浮筒不能正常上浮制定對(duì)策◆效果驗(yàn)證進(jìn)一步改進(jìn)吊測連接方式1.繩帽頭2.繩掛頭3.旋轉(zhuǎn)接頭4.加重桿5.轉(zhuǎn)換接頭6.緩沖器7.通訊短節(jié)8.測斜及傳輸短節(jié)9.扶正器10.加長桿11.液壓減震器12.全流式引鞋

吊測連接◆效果驗(yàn)證◆效果驗(yàn)證試驗(yàn)推廣通過試驗(yàn)應(yīng)用取得了較好的效果，達(dá)到了預(yù)定目標(biāo)，并進(jìn)行了推廣應(yīng)用。試驗(yàn)推廣◆效果驗(yàn)證2008年分體式測斜儀應(yīng)用統(tǒng)計(jì)表序號(hào)井號(hào)測斜井段（m）糾斜方式糾斜次數(shù)測斜次數(shù)/時(shí)間1溫5-3021180-2180有線隨鉆17/2002紅胡2191230-2210有線隨鉆28/2503溫5-3161180-2205有線隨鉆18/2354紅胡2381245-2275有線隨鉆17/2302008年投撈式測斜儀應(yīng)用統(tǒng)計(jì)表序號(hào)井號(hào)試驗(yàn)井段（m）糾斜方式糾斜次數(shù)測斜次數(shù)/時(shí)間1紅胡2461530-2200分體式18/1162溫5-3041200-2180分體式19/1103紅胡2191160-1980分體式16/654玉東2-401290-230006/75推廣應(yīng)用結(jié)論◆效果驗(yàn)證1、測斜數(shù)據(jù)與完井電測數(shù)據(jù)相吻合；2、上浮速度每分鐘達(dá)到了200m左右，比投撈式測斜儀少一次儀器倉下行過程；3、能夠在下鉆過程中完成多點(diǎn)的測量，且儀器可以打撈；4、推廣應(yīng)用沒有發(fā)生因?yàn)檎扯雀咴斐蓽y斜失敗的現(xiàn)象發(fā)生，吊測方式可以解決泥漿粘度高的問題；5、可以進(jìn)行糾斜作業(yè)，實(shí)現(xiàn)井眼軌跡控制?！粜Ч?yàn)證目標(biāo)完成情況相同條件下,分體式與投撈式測斜儀平均口井測斜時(shí)間對(duì)比分析圖測斜時(shí)間降幅58.6%目標(biāo)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)完成情況

分體式測斜儀在溫西、紅胡、玉東區(qū)塊應(yīng)用4口井，其中有3口井進(jìn)行了糾斜作業(yè)，多點(diǎn)、有線隨鉆、MWD儀器使用率為零，實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)?！粜Ч?yàn)證第二目標(biāo)實(shí)現(xiàn)效益分析●經(jīng)濟(jì)效益◆效益分析

投撈式測斜儀的4口井測斜總時(shí)間為15.3小時(shí),分體式測斜儀的4口井測斜總時(shí)間為6小時(shí),節(jié)約測斜時(shí)間為9.3小時(shí),節(jié)約鉆井日費(fèi)1.7萬元。應(yīng)用分體式測斜儀節(jié)約了4次測多點(diǎn)時(shí)間，口井測多點(diǎn)成本為5000元/口，則節(jié)約成本為2萬元。◆效益分析效益分析●經(jīng)濟(jì)效益

分體式測斜儀應(yīng)用4口井，其中3口井進(jìn)行了糾斜作業(yè)，口井有線隨鉆糾斜費(fèi)用4萬元/口，節(jié)約有線糾斜費(fèi)用為12萬元。投入費(fèi)用：應(yīng)用分體式測斜儀口井費(fèi)用為0.5萬元/口。

應(yīng)用4口井節(jié)約經(jīng)濟(jì)效益=1.7+2+12-2=13.7萬元。效益分析●社會(huì)效益◆效益分析

豐富了測斜儀技術(shù)系列，創(chuàng)新了測斜方式。通過儀