科技成果

阅读数: 983

成果名称: 直驱式旋转井壁取心装备研发及规模应用

成果登记号: 9612023Y1915

第一完成单位: 中国石油集团测井有限公司

联 系 人: 唐爱武

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 新产品

技术领域: 地球、空间与海洋

应用行业: 采矿业

学科分类: 石油与天然气地质学(170.5077)

应用状态: 小批量或小范围应用

完成人: 陆敬武,贾鑫,孟祥柏,柏锐,王志强,史浩然,徐洪波,杨帆,井冬月,任立伟,杨建明,王宏建,朱铁,于传旭,王凡,韩金峰,王健,徐浩

成果简介:

围绕取心驱动动力传输效率低,受井内温度影响大,无法实现精确钻压和钻速控制和岩心归位等难题,ESCT直驱式旋转井壁取心仪全面采用液压集成化设计、钻压和钻速实时控制、大功率直流无刷电机控制等先进技术。仪器动力传输采用国内首创的电机直接驱动,实现了1800W直流无刷电机控制技术在井壁取心仪器中的应用,液压控制本体、机械传动本体和压力平衡本体全面采用集成化设计及工艺实现方式。研制的仪器具有高可靠性、高收获率和易操作和维修等特点,多次完成重点井作业并受到油田公司高度认可。该仪器已经实现规模化应用,成功解决了高温高压环境下工作的适应性,在油田勘探开发过程中发挥重要作用,为地层评价提供了可靠依据。

(1)攻克了高效大扭矩直接驱动技术, 钻头通过齿轮啮合及分离实现钻头与直流无刷电机相连,机械效率可达80%,有效提高钻头扭矩和功率。实现了大功率直流无刷电机控制、电动直驱等多项关键技术在国内的首次应用,能量转换效率比液驱仪器提高40%以上,实现旋转式井壁取心钻头转速可调;

(2)实现钻压钻速实时可控技术,实现钻压和钻头旋转速度的精确调控,减小卡钻的风险,提高不同地层的适应能力。

(3)研发了复合式取新钻头结构可以实现在现场更换不同规格的钻头,实现了一支仪器可取两种不同尺寸和体积的岩心的技术能力,满足两种尺寸规格岩心的作业需求。

(4)实现了高可靠性岩心检测技术,采用旋转轴触动限位开关触点实现,具有结构紧凑,性能可靠,岩心识别率达到99%。

(5)地面系统实现小型化,电源额定功率由7500W降低为4000W,输入电源由380VAC改进为220VAC,体积和重量只有原来的1/3,现场作业更方便、更安全,可移植性更强。

  该成果获得授权专利 3 件,发布行业和企 业标准 1项,发表论文 2 篇。主要性能指标达到国内先进水平,技术的规模应用,填补了国内空白,打破了国外垄断,实现了进口替代。成果转化及应用效果显著,项目技术成果经过6年以上较大规模的应用,已先后在大庆、海拉尔、吉林、西南、长庆等油气田完成180余口井的取心任务,总计钻取岩心6500余颗。成功解决了高温高压环境下工作的适应性,其中4000米以上深井作业16口,最高作业温度160℃。技术先进性被甲方认可,多次受到大庆油田勘探事业部会议和书面表扬。该技术实现了技术创新到应用转化,多项技术在国内均尚属首例,有效填补了行业技术空白,提升了高温深井旋转式井壁取心作业能力,作业深度记录已达到5200米。相关成果具有经济、有效、方便、快捷的特点,近几年在全国各油田勘探、开发领域已实现规模化应用,取得良好的社会效益。