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大庆钻探自主研发旋转导向钻井系统

日期:2021-08-19    来源:中国石油报  作者:张云普 王剑飞

国际石油网

2021
08/19
10:20
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关键词: 大庆钻探 中石油 钻井系统

截至8月17日,大庆钻探钻井工程技术研究院自主研发的尖端自动化钻井新技术——旋转导向钻井系统,已成功开展现场试验23口井。该技术可实时控制井下钻进方向,在地下几千米的油层中自由穿行,精准命中油藏。

旋转导向钻井系统是一项尖端自动化钻井新技术,代表了当今世界钻井技术发展的最高水平,已逐步成为复杂超深定向井和大位移水平井使用的必备技术。

大庆钻井工程技术研究院自研旋导项目负责人裴斐介绍,该系统具有边滑动边旋转的特点,能够在钻井施工过程中尽早判断油藏位置,并精确地控制井眼轨迹,使轨迹随着油藏发育的方向进行调整。与采用常规马达钻具比较,旋转导向对井眼轨迹的控制能力更加精确,形成的井眼更加光滑,能够有效减少摩阻扭矩和井下复杂情况的发生,同时还能大幅增加水平段长度,提高单井开发效能。

这个院大力开展技术攻关,成功研制出旋转导向系统,在供电、通信、控制、机电液一体化等方面取得了7项主要创新成果。其中,大功率泥浆发电及三相全桥脉宽可控的供电技术,使供电模块在不同泥浆流量下能稳定输出300W的电能;能量、信号非接触式双向高效无线传输技术,实现了相对高速旋转运动载体间能量的高效无线传输及双向信号通信;创新设计的指令泥浆负脉冲下传、处理及接收技术,实现了控制指令数字的精确还原;全闭环导向力实时矢量计算模型,大幅提高了旋导系统在井下工作的适应性及稳定性;三维井眼轨迹闭环导向控制电路集成设计技术,形成了低电磁干扰的三维轨迹闭环导向控制电路;低功耗、微型液压导向模块机电液一体化集成技术,达到国内一流水平;测控一体井下工具串,实现了不同模块可自由组合、扩展升级的体系结构,能够集成不同功能的随钻仪器。

截至目前,这项技术现场试验总进尺6332米,累计工作时间983小时,最大造斜率每30米6.5度,最大单井水平段进尺841米,砂岩钻遇率最高86.4%,平均机械钻速较同区块LWD施工提高129.49%,为产业化推广奠定了基础。

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