井下专用工具研究报告.doc

四、市场需求及应用前景 科学技术是第一生产力，当今世界科学技术的发展日新月异，石油钻探技术也在不断发展，尤其是近几年来，大位移延伸井钻井技术、水平井钻井技术由于其显著的社会经济效益得到了快速发展，在国外已形成了比较完善的配套技术。在我国由于起步较晚，作为大位移延伸井钻井技术、水平井钻井技术关键技术之一的旋转导向钻井技术的研究已迫在眉睫。 首先大位移延伸井钻井技术是随着海洋和海滩油田的勘探开发而逐步完善的最经济的钻井技术。在国外，该技术已成为滩海和海上油田的主要开发方式。大位移延伸井能够提高勘探开发效果，扩大油田的有效开发面积，提高采收率，降低成本，产生巨大济济效益。大位移延伸井钻井是未来的发展方向。在大陆架和沙漠等地表受限区域开发石油，可以减少钻井平台和采油平台的数量，节约大量资金；在近海地区向海内延伸钻井，进行海油陆采，可节约大量的地面建设费用；在老油区钻大位移延伸井，能够大大提高采收率，使老油区焕发青春。目前，国内的大位移井，主要采用常规钻井方式，在工具仪器方面没有取得实质性进展，这也是大位移井没有实现突破性进展的根本原因。所以，研制适用于大位移井的新型井下专用工具迫在眉睫，以解决大位移延伸井的井眼轨迹控制、和安全钻井等技术难题。《大位移延伸井钻井技术研究》项目，1999年列入中国石油化工集团公司“十条龙”攻关项目，本专题是其中之一，合同编号为P99052。2、课题的攻关任务 根据《井下专用工具仪器研究》专题要求，本专题的攻关任是：完成进口可调变径稳定器（AGS）的现场试验工作，熟练掌握其使用及维修技术。研究液力加压器结构原理设计，制作样机并进行现场试验。研制非旋转钻杆保护器。开展非旋转钻杆保护器结构原理设计的研究，制作样机并进行现场试验。完成无线随钻测量系统的现场试验应用及部分配套设备国产化研制。研制SDY-1有线随钻测斜仪。2.1主要技术经济技术指标2.1.1可调变径稳定器（AGS）外径变化，最大直径215mm,最小直径200mm。增斜率≥6゜/100m.最大工作扭矩18000Nm井下连续工作时间≥200h2.1.2液力加压器a、增压能力： SL-160 120--160KN SL-100 20--30KNb、最大工作扭矩：SL-160 6000Nm SL-100 2000Nmc、井下连续工作时间：大于200h2.1.3非旋转钻杆保护器降低钻柱摩阻10%--30%。2.1.4无线随钻测斜仪部分配件国产化达到进口同类产品技术指标.2．1．5 SDY-1有线随钻测斜仪 参量 测量范围 精度误差 井斜角 0--180° ±0.3° 方位角 0--360° ±2° 高边工具面 0--360° ±2°磁性工具面 0--360° ±2°最高工作温度 125°无故障工作时间≥200小时°3、技术难点3.1可调变径稳定器（AGS）变径机构的设计和结构原理。液压节流功能的结构原理。耐磨翼的可换功能设计。3.2液力加压器优化结构设计，解决大位移延伸井、水平井加压困难的问题，满足8-1/2、6、4-1/2井眼需要的成系列的液力加压器。液力加压器活塞行程设计。3．3非旋转钻杆保护器止推结构设计。保护滑套结构设计3.4无线随钻测斜仪国产化部件国产部件与进口部件的互换及国产部件的使用寿命和使用条件。3．5 SDW-1有线随钻测斜仪测量探管的研制4、专题的完成情况 本专题开展以来，专题小组进行了广泛调研论证，确立了引进与自行研制相结合的道路，目前各项井下专用工具仪器的研究准备工作已基本能够满足大位移延伸井的施工需要。 引进了美国哈里伯顿公司的可调变径稳定器，变径范围：215mm～200mm,并在埕北21-平1井进行了现场使用,使用效果良好,国产化工作正在实施; 研制了两种液力加压器,并进行了井下试验,试验表明该液力加压器能够满足Ф311.1mm～Ф114.3mm井眼的钻井施工加压要求，钻井机械钻速可提高15%以上; 非旋转钻杆保护器已完成结构设计,样品已加工完成，正准备现场试验;引进的FEWD地质导向无线随钻测量系统,仪器尺寸171mm,适用的井眼范围是从215.9mm到311.1mm。该测量系统已在桩1-平5井、埕北21-平1、塔里木油田的HD1-1井进行了进行了试验应用，取得了良好效果；完成了SDW-1有线随钻测斜仪的研制，并进行了室内试验和现场试验。4．1无线随钻测量系统的应用及配件的国产化4．1．1 FEWD无线随钻测量系统技术简介 FEWD无线随钻测量系统是国际上进入90年代以