縱觀近年來國(guó)際鉆井技術(shù)發(fā)展動(dòng)向,鉆井正發(fā)生著深刻變化。極端環(huán)境下的資源勘探開發(fā)極具挑戰(zhàn)性,正成為熱點(diǎn)和焦點(diǎn),因此鉆井裝備與技術(shù)的優(yōu)劣直接影響施工速度、安全和經(jīng)濟(jì)效益。材料、通訊和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展、鉆井的遠(yuǎn)程控制和自動(dòng)化操作使得作業(yè)區(qū)域不斷擴(kuò)大。
目前,我國(guó)鉆井裝備和技術(shù)水平與國(guó)外先進(jìn)水平相比尚有很大差距,為實(shí)現(xiàn)“十三五”鉆井裝備與技術(shù)發(fā)展目標(biāo),跟蹤世界鉆井裝備與技術(shù)發(fā)展動(dòng)向,相關(guān)研究機(jī)構(gòu)及人員應(yīng)把握世界鉆井裝備與技術(shù)發(fā)展脈搏,這對(duì)于掌握未來發(fā)展領(lǐng)域,調(diào)整和優(yōu)化當(dāng)前的裝備與技術(shù)研發(fā)方向,提前做好技術(shù)儲(chǔ)備,縮短與國(guó)外的差距,進(jìn)一步拓展國(guó)際市場(chǎng),實(shí)現(xiàn)國(guó)際化發(fā)展目標(biāo)具有重要意義。
Aecher
模塊化鉆機(jī)挪威國(guó)家石油公司的Aecher系列最新的VDD400.2模塊化鉆機(jī)(見圖1)專為海上平臺(tái)研制,與其他模塊鉆機(jī)相比,該鉆機(jī)更輕便和緊湊,3星期就可完成組裝,可進(jìn)行控壓鉆井和連續(xù)管鉆井等作業(yè)。
該鉆機(jī)包括鉆臺(tái)及相關(guān)設(shè)備、鉆井液系統(tǒng)和電力系統(tǒng)。鉆機(jī)及鉆井液系統(tǒng)占地面積14m×12m,質(zhì)量約890t。鉆機(jī)桅桿式井架高28m,鉆臺(tái)質(zhì)量220t,可容納直徑63.5~508.0mm的管材150t。鉆機(jī)驅(qū)動(dòng)采用齒輪齒條傳動(dòng)系統(tǒng),最大提升能力3630kN,最大加載900kN,最大提升速度45m/min;防噴器和井控設(shè)備額定壓力68.95MPa;鉆井液系統(tǒng)包括4個(gè)9.5t、559kW的鉆井泵,4個(gè)98m3的鉆井液罐,2臺(tái)流量3410L/min的振動(dòng)篩。此外,還包括1個(gè)950mm的液壓驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤和1個(gè)自動(dòng)下入套管/油管系統(tǒng)。已用Archer鉆機(jī)在毛伊島鉆了3口開發(fā)井,最大井深6534m。
模塊化海洋鉆機(jī)
WJM公司推出一款2237kW的模塊化海洋鉆機(jī)。該鉆機(jī)由主要鉆井裝備模塊和鉆井輔助模塊組成。鉆井裝備模塊能完成3×5矩陣15口井的作業(yè),井深可達(dá)7620m;鉆井輔助模塊配有1對(duì)起重機(jī)。由于模塊尺寸緊湊,利用起重系統(tǒng)安裝極為簡(jiǎn)便,無需駁船配合。
快速移動(dòng)鉆機(jī)
美國(guó)Veristic公司的快速移動(dòng)鉆機(jī)是一種步進(jìn)式液壓鉆機(jī),具有便攜、快速、靈活和安全等特點(diǎn),其液壓系統(tǒng)能使鉆機(jī)穩(wěn)定、可靠、精確地移動(dòng)和舉升。鉆機(jī)提升能力1089t,可鉆叢式水平井和大位移井。
移動(dòng)系統(tǒng)能使鉆機(jī)在8個(gè)方向移動(dòng),速度達(dá)0.2m/min,可實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)整體從一口井移至下一口井,縮短了鉆機(jī)搬遷時(shí)間。美國(guó)西南能源公司使用該鉆機(jī)在Fayetteville頁巖氣區(qū)完成了5口叢式水平井組的井工廠鉆井作業(yè)。
快速移動(dòng)鉆機(jī)與傳統(tǒng)鉆機(jī)的經(jīng)濟(jì)性對(duì)比如表1所示。
理想鉆機(jī)
National Oil well Varco公司針對(duì)當(dāng)今鉆井施工中的諸多挑戰(zhàn),創(chuàng)新開發(fā)出理想鉆機(jī)系列。該理想鉆機(jī)的模塊化設(shè)計(jì)融入了諸多創(chuàng)新理念(如鋼趾移動(dòng)系統(tǒng)),大幅提高了鉆機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)機(jī)動(dòng)性能,縮短了鉆機(jī)停工時(shí)間。該鉆機(jī)的技術(shù)關(guān)鍵:①優(yōu)異的鉆井施工能力;②能一次性自行運(yùn)移36.6m;③安裝和拆卸省略了鋼絲繩,大大提高了安全性;④鉆臺(tái)高度7.3m;⑤雙重控制系統(tǒng);⑥采用TDS-11SH型頂部驅(qū)動(dòng)裝置和ST-100型鐵鉆工,功率和扭矩大幅提高。
兩級(jí)雙徑PDC鉆頭
道達(dá)爾公司研制出兩級(jí)雙徑PDC鉆頭(見圖2)及其配套的低速高扭矩馬達(dá),為在Shetland火山巖地層(厚度達(dá)80m,主要由玄武巖、凝灰?guī)r、粘土巖和砂巖混層組成)鉆進(jìn)提供了新的解決方案。
該鉆頭是同心兩級(jí)鉆頭,由先導(dǎo)段和擴(kuò)眼段2部分組成,距離只有幾英尺,鉆頭與井壁的接觸面積加大可有效減小鉆柱的振動(dòng),避免了常規(guī)雙徑鉆頭不穩(wěn)定的問題,且無需調(diào)整BHA。
現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試鉆頭采用16mm切割齒,在311.2mm井眼鉆進(jìn)井段2407~3437m,平均機(jī)械鉆速達(dá)11.3m/h,創(chuàng)造了該區(qū)塊機(jī)械鉆速紀(jì)錄,節(jié)約鉆井時(shí)間5d。該井段火山巖厚度67m,鉆遇玄武巖時(shí),監(jiān)測(cè)到鉆頭附近有較大的橫向振動(dòng),但203.2mm鉆鋌附近振動(dòng)相對(duì)較小,在其他地層的振動(dòng)也很小。
新型混合式鉆頭
斯倫貝謝史密斯公司推出的新型混合式鉆頭兼具剪切和研磨2種破巖機(jī)理(見圖3)。鉆進(jìn)時(shí),首先是PDC切削齒剪切破碎巖石,嚴(yán)重磨損后,采用金剛石混合孕鑲塊高轉(zhuǎn)速研磨破碎巖石繼續(xù)鉆進(jìn)。與傳統(tǒng)PDC鉆頭和TCI牙輪鉆頭相比,該鉆頭配合渦輪鉆具可顯著減少起下鉆次數(shù),提高機(jī)械鉆速,改善井眼質(zhì)量。
在墨西哥南部Terra油田Terra21井215.9mm(8in)井眼4522.92~4900.87m白堊系地層含燧石井段使用1只新型混合式鉆頭。由于更換渦輪鉆具,所以進(jìn)行了2次起下鉆,平均機(jī)械鉆速高達(dá)2.24m/h,而鄰井Terra3井使用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)進(jìn)行了3次起下鉆,使用2只PDC鉆頭和1只TCI牙輪鉆頭,平均機(jī)械鉆速1.74m/h,比Terra21井低28.7%。
雙倒角PDC切削齒KymeraTM鉆頭
貝克休斯公司開發(fā)出了雙倒角PDC切削齒KymeraTM鉆頭(見圖4)。該鉆頭采用雙倒角結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),增加了1條脊線,并將所受壓力分散到更大的面積上,增強(qiáng)了切削齒在研磨性地層或受到?jīng)_擊載荷時(shí)碎裂掉齒失效的抗力,大大延長(zhǎng)了鉆頭使用壽命。試驗(yàn)結(jié)果表明,采用雙斜面PDC切削齒的鉆頭反扭矩更小,切割產(chǎn)生的巖屑更細(xì),井眼清潔也更容易。
在英國(guó)北海油田鉆1個(gè)直徑444.5mm(17in)分支井眼,井眼下段夾雜有石灰?guī)r。剛開始使用普通PDC鉆頭,在含有石灰?guī)r夾層的下段,機(jī)械鉆速低至5.0m/h,預(yù)計(jì)鉆穿整段需要24h左右。貝克休斯公司的工程師決定采用新型KymeraTM鉆頭,該鉆頭共鉆進(jìn)828m,平均機(jī)械鉆速23.3m/h。鉆頭從井下取出后磨損評(píng)級(jí)為1-1,所有的雙倒角PDC切削齒都沒有發(fā)生崩裂與掉齒現(xiàn)象。
PexusTM混合式鉆頭
在頂部為碎屑巖、底部為軟砂巖和頁巖的地層中,鉆頭選擇非常困難,因?yàn)樗樾紟r會(huì)對(duì)PDC鉆頭造成嚴(yán)重破壞,而在底部使用牙輪鉆頭會(huì)導(dǎo)致鉆井效率下降。為此,Shear公司推出了兩級(jí)切削結(jié)構(gòu)的PexusTM混合式鉆頭(見圖5)。第1級(jí)為可旋轉(zhuǎn)的硬質(zhì)合金切削齒,其材質(zhì)類似于牙輪鉆頭的硬質(zhì)合金齒,突出于鉆頭表面,可用于鉆穿上部地層碎屑巖井段;第2級(jí)主要為PDC切削齒,鉆穿上部井段后,這些內(nèi)部的PDC切削齒將會(huì)發(fā)揮作用,鉆穿軟夾層。
2015年3月,在加拿大FortMcMurray油田用PexusTM混合式鉆頭鉆穿一個(gè)非常淺的450m增斜段,定向段有一部分碎屑巖,平均機(jī)械鉆速達(dá)到49.98m/h。與鄰井相比,平均機(jī)械鉆速比牙輪鉆頭提高30%,比PDC鉆頭提高66%,起出鉆頭良好。
IRevTM孕鑲鉆頭
貝克休斯公司推出的IRevTM孕鑲鉆頭如圖6所示,其切削齒由金屬基金剛石復(fù)合材料制成,采用全新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),更好地平衡了工作載荷,可承受更大的鉆壓,有效地利用井下高速馬達(dá)系統(tǒng)的強(qiáng)勁動(dòng)力和扭矩,切削巖石更快而本身磨損更慢,適用于極硬和研磨性極高地層。哥倫比亞的山前構(gòu)造地層屬于極硬和研磨性極高地層,夾雜著粘土巖和粉砂巖,采用了多晶金剛石鉆頭(PDC)和牙輪鉆頭等多種鉆頭進(jìn)行鉆進(jìn),結(jié)果都不甚理想。大部分鉆頭在井下工作時(shí)間很短,主要是由于鉆頭肩部嚴(yán)重磨損,導(dǎo)致井眼縮徑。貝克休斯公司的工程師采用IRevTM孕鑲鉆頭分別與低速和高速馬達(dá)進(jìn)行匹配,下入到同一口井進(jìn)行試驗(yàn)。孕鑲鉆頭先與高速(0.205r/L)馬達(dá)匹配,鉆進(jìn)33m,平均機(jī)械鉆速1.5m/h,提鉆后發(fā)現(xiàn)鉆頭幾乎沒有磨損;與低速(0.033r/L)馬達(dá)匹配后再次下井,鉆進(jìn)202.7m,平均機(jī)械鉆速1.2m/h。與鄰井PDC鉆頭80%的磨損率相比,IRevTM孕鑲鉆頭的磨損率僅為15%。
StayCool多維切削齒
在砂巖與碳酸鹽巖等耐磨性極強(qiáng)的鉆井環(huán)境中,鉆頭攻擊性能與切削齒的耐熱性能密切相關(guān)。過熱會(huì)引起切削齒磨損速率加大,導(dǎo)致機(jī)械鉆速降低。為此,貝克休斯公司推出了聚晶金剛石切削齒———StayCool多維切削齒(見圖7)。
StayCool切削齒采用獨(dú)特的空間嵌合技術(shù)和StaySharpTM拋光技術(shù),能最大程度減小鉆進(jìn)過程中鉆頭與井底巖石表面之間的摩擦力,避免產(chǎn)生過多的熱量,使切削齒盡可能保持較低溫度,從而延長(zhǎng)鉆頭壽命,提高鉆井效率。
貝克休斯公司采用金剛石分層工藝,精確定制每一個(gè)切削齒的結(jié)構(gòu),包括異常耐磨的工作面、銳利的切削邊緣和持久耐沖擊的支承結(jié)構(gòu)。切削齒獨(dú)特的多維幾何形狀,使之以較大的角度與巖石接觸,提高了耐用性。
俄克拉荷馬州伍德福德頁巖地層硬砂巖與硬灰?guī)r互層井段測(cè)試結(jié)果表明,與常規(guī)PDC鉆頭相比,StayCool切削齒鉆頭平均機(jī)械鉆速提高了10%,單只鉆頭進(jìn)尺提高了37%。懷俄明州派恩代爾背斜地層砂巖與頁巖互層井段鉆進(jìn)也顯示了StayCool切削齒良好的鉆進(jìn)性能:平均機(jī)械鉆速提高了12%,50只鉆頭共完成進(jìn)尺47549m。
XBATSM聲波和超聲波LWD
哈里伯頓公司推出120.7mm(4in)的XBATSM聲波和超聲波LWD可以服務(wù)的井眼尺寸范圍為146.1~914.4mm(5~36in)。XBATSM聲波和超聲波LWD是第3代Sperry聲波儀器,采用對(duì)鉆井噪聲不敏感的傳感器和電子元器件,測(cè)量范圍廣,頻率響應(yīng)寬,信噪比大,即使在嘈雜的鉆井環(huán)境和較差的井眼質(zhì)量下,也能很好地進(jìn)行測(cè)量。該儀器結(jié)合多陣列方位角聲速測(cè)量和多軸超聲波測(cè)量技術(shù),提高了巖性勘測(cè)能力,具有以下特點(diǎn):①可通過選擇最優(yōu)化鉆井液密度窗口優(yōu)化鉆井過程,并進(jìn)行井眼穩(wěn)定性分析。②能提供有價(jià)值和低成本的井筒數(shù)據(jù),包括鉆井時(shí)“時(shí)間-深度”地震相關(guān)性和實(shí)時(shí)合成地震記錄。③可結(jié)合其他LWD工具,提供氣體探測(cè)、巖石力學(xué)、復(fù)雜巖性和孔隙度測(cè)量(孔隙度測(cè)量不需要核能源)。XBATSM聲波和超聲波LWD已成功運(yùn)行500次以上,進(jìn)尺超過2743km。
高溫高壓雙加表MWD
斯倫貝謝公司最近研發(fā)了一種高溫高壓雙加表測(cè)井工具SURVIVORHDS-1G,耐溫175℃,耐壓172.4MPa。工具采用2組加表的形式計(jì)算方位和井斜,適用于有磁干擾的測(cè)量環(huán)境,且測(cè)量過程中對(duì)工具的運(yùn)動(dòng)不敏感,可取代陀螺應(yīng)用于鉆具不穩(wěn)定場(chǎng)合。其特點(diǎn)有:①自帶伽馬測(cè)量裝置;②可編程控制設(shè)計(jì),具有高速正脈沖鉆井液遙測(cè)和雙向數(shù)據(jù)傳輸功能;③本身帶有1組磁表測(cè)量裝置,如現(xiàn)場(chǎng)需要,可通過程序控制自動(dòng)掛接,作為標(biāo)準(zhǔn)的MWD測(cè)量工具使用;④帶有振動(dòng)傳感器,實(shí)現(xiàn)隨鉆測(cè)量;⑤帶有2套獨(dú)立的電池組,可分別供電;⑥模塊化組合模式,方便更換不同尺寸的鉆鋌;⑦特別適用于各種救援井、多分支側(cè)向井和加密井施工;⑧可用于開窗側(cè)鉆和套管鉆井作業(yè);⑨可進(jìn)行精確的井眼軌跡測(cè)量,避免多井交碰風(fēng)險(xiǎn)。
集成方位伽馬的新型LWD
APS公司研制了新型方位伽馬傳感器部件SureLog-AZG,將其集成于現(xiàn)有WPRLWD上,可作為LWD功能的一種補(bǔ)充。SureLog-AZG傳感器具有成像功能,將其加裝到WPRLWD上后,LWD便具有了準(zhǔn)確的地質(zhì)導(dǎo)向能力。該傳感器包含3個(gè)伽馬射線探測(cè)器和光電倍增管,將其與定向模塊一同集成到特制的鉆鋌上,可使鉆鋌在高頻振動(dòng)下為LWD提供有效保護(hù),還能保持LWD對(duì)地層的敏感性;可提供API標(biāo)準(zhǔn)的伽馬射線測(cè)量。它將井眼一周最多分成24個(gè)扇形區(qū)域,每個(gè)扇形區(qū)域的數(shù)據(jù)可單獨(dú)采集也可同時(shí)采集,然后通過通信設(shè)備將信息傳遞到地面。該傳感器功耗很低,由渦輪發(fā)電機(jī)聯(lián)合電池供電,所有的LWD傳感器部件都可用于常規(guī)鉆井液流速(最大76L/s)和175℃的環(huán)境。
DigiScope連續(xù)波鉆井液脈沖遙測(cè)系統(tǒng)
斯倫貝謝公司研發(fā)的DigiScope連續(xù)波鉆井液脈沖遙測(cè)系統(tǒng)(見圖8)專為小井眼設(shè)計(jì),數(shù)據(jù)傳輸頻率0.25~24.00Hz,傳輸率可達(dá)36bit/s,兼容OrionⅡ數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng),實(shí)際位數(shù)高達(dá)140bit以上,信號(hào)強(qiáng)度及質(zhì)量較高。該系統(tǒng)的渦輪發(fā)電機(jī)配備2個(gè)螺旋葉輪、1個(gè)高密度交流發(fā)電機(jī),分別提供110W上行功率和110W下行功率。另外,它對(duì)鉆井液流速的要求不高,適用范圍廣,其電子器件效率高,輸出功率穩(wěn)定。
由于首次采用SPSK 平滑相位解調(diào)算法,所以該儀器在高機(jī)械鉆速下仍可保持較高傳輸率及分辨率。其調(diào)制器具有優(yōu)良的電氣性能,可消除鉆井液馬達(dá)啟動(dòng)和停止時(shí)的抖動(dòng),提高了電子器件的整體可靠性。
Twin雙模式電磁遙測(cè)系統(tǒng)
Enteq公司與英國(guó)Leading Magnetic Design公司以及加拿大Drill-Tek 公司聯(lián)合開發(fā)出Twin 雙模式電磁遙測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用鉆井液脈沖和電磁遙測(cè)2 種數(shù)據(jù)傳輸模式,可作為鉆井液脈沖遙測(cè)系統(tǒng)的替代或補(bǔ)充,既擁有電磁遙測(cè)高傳輸速度的優(yōu)點(diǎn),也擁有可靠的鉆井液脈沖備份手段; 使用電磁波來傳輸上行的鉆井?dāng)?shù)據(jù),電磁遙測(cè)工具將井下隨鉆測(cè)量數(shù)據(jù)編碼成低頻電磁波并發(fā)射出去,通過地面上的探測(cè)裝置接收。相比以往的電磁遙測(cè)系統(tǒng),Twin 系統(tǒng)工作深度更深、傳輸速度更快,是市面上可用的第1 種雙模式遙測(cè)系統(tǒng),其功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于以往的產(chǎn)品,在北美和國(guó)際市場(chǎng)上表現(xiàn)不俗。
井下振動(dòng)隨鉆測(cè)量系統(tǒng)
GE公司研發(fā)的井下振動(dòng)隨鉆測(cè)量系統(tǒng)在鉆井過程中可實(shí)時(shí)測(cè)量底部鉆具的沖擊和振動(dòng),實(shí)時(shí)調(diào)整和修正鉆進(jìn)參數(shù),以提高作業(yè)效率,降低作業(yè)成本。該系統(tǒng)以數(shù)值和色標(biāo)譜2種形式對(duì)底部鉆具的沖擊和振動(dòng)進(jìn)行描述,色標(biāo)譜設(shè)定了8 級(jí)離散沖擊水平和振動(dòng)水平。若沖擊加速度小于20g,則為微小沖擊,標(biāo)示綠色,司鉆無需采取任何修正措施;若沖擊加速度在( 20 ~ 40) g 之間,則為中等沖擊,標(biāo)示橙色,司鉆應(yīng)采取修正措施,具體調(diào)整措施取決于引起振動(dòng)的主導(dǎo)因素類型。傳感器套件能連續(xù)工作于175 ℃ 和 137. 9 MPa ( 20 000psi) 環(huán)境中,其穩(wěn)定性是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 4 倍; 用四通道探測(cè)器將測(cè)量模塊簡(jiǎn)化為單主板設(shè)計(jì)。
目前,很多工具都處于欠維護(hù)狀態(tài),只有發(fā)生嚴(yán)重失效時(shí),才會(huì)送回維修; 另一方面,不適當(dāng)?shù)某熬S護(hù)計(jì)劃使得一些工具處于過維護(hù)狀態(tài)。通過分析系統(tǒng)的主處理單元 ( MPU) 在全壽命內(nèi)記錄的事件數(shù)據(jù)集,得到基于井下狀態(tài)的維護(hù)計(jì)劃,可很好地改善這一現(xiàn)狀。
為監(jiān)測(cè)隨鉆測(cè)量系統(tǒng)作業(yè)的全過程,完成全壽命記憶存儲(chǔ)任務(wù),MPU 容量由 8Mb 增至32 Mb。經(jīng)過一段時(shí)間后,采集到足夠數(shù)據(jù),就能真正建立一套預(yù)測(cè)系統(tǒng)。GE 公司還擁有一套改變地面參數(shù) ( 鉆壓和轉(zhuǎn)速等) 或重新建立鉆頭切削方式的方法。通過改變這些參數(shù),能有效避免設(shè)備損壞,將未傳遞到鉆頭的能量損失降到最低。
高頻鉆井動(dòng)力學(xué)測(cè)量工具
鉆井過程中,井下振動(dòng)會(huì)損壞 MWD/LWD儀器等BHA 組件和鉆頭。為了獲得高品質(zhì)的井下振動(dòng)數(shù)據(jù),斯倫貝謝公司研發(fā)了高頻鉆井動(dòng)力學(xué)測(cè)量工具。該工具可測(cè)量和記錄井下溫度、轉(zhuǎn)速、橫向和軸向加速度等數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)采集和記錄頻率高達(dá)2k Hz。分析結(jié)果證實(shí),相比低頻數(shù)據(jù),高頻數(shù)據(jù)可獲得更詳細(xì)的井下動(dòng)態(tài)特性資料。該工具采用電池供電,可連續(xù)工作120 h,外觀與接頭極為相似。目前主要有2 種規(guī)格 ( 見圖9) ,一種是連接鉆頭的 IDart 接頭,另一種是布置在BHA 中任意位置的鉆柱 IDart 接頭?,F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果表明,新型高頻鉆井動(dòng)力學(xué)測(cè)量工具與基于時(shí)間的動(dòng)態(tài)模擬系統(tǒng)配合使用,有助于研發(fā)工程師更好地了解并解決井下動(dòng)力學(xué)問題。
近年來,國(guó)外鉆井裝備與技術(shù)發(fā)展很快,極大地推動(dòng)了鉆井的實(shí)時(shí)化、信息化、數(shù)字化、可視化、集成化、自動(dòng)化和智能化,使鉆井變得“更聰明”,但國(guó)內(nèi)鉆井裝備與技術(shù)發(fā)展相對(duì)緩慢,具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
( 1) 國(guó)外新型鉆機(jī)的自動(dòng)化、智能化已從理論變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),而國(guó)內(nèi)鉆機(jī)的自動(dòng)化程度差,智能化基本屬于空白。
( 2) 在持續(xù)研發(fā)個(gè)性化鉆頭的同時(shí),國(guó)外公司又先后研發(fā)了錐形、旋轉(zhuǎn)和多維等多種創(chuàng)新型設(shè)計(jì)的切削齒及Kymera 混合式鉆頭,但國(guó)內(nèi)鉆頭的設(shè)計(jì)、材料和制造技術(shù)能力差,種類少,更新?lián)Q代慢。
( 3) 國(guó)外已實(shí)現(xiàn)了連續(xù)波鉆井液脈沖、鉆井液脈沖和電磁波雙模式遙測(cè),電磁波套管天線遙測(cè)系統(tǒng)解決了信號(hào)衰減問題,聲波遙測(cè)技術(shù)已在鉆桿( 中途) 測(cè)試中得到了成功應(yīng)用,正在攻關(guān)隨鉆聲波遙測(cè)技術(shù),雙模式和聲波遙測(cè)是未來井下數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕l(fā)展趨勢(shì); 國(guó)內(nèi)的無線遙測(cè)技術(shù)主要以正負(fù)鉆井液脈沖為主,雖已研發(fā)了 EM-MWD,但測(cè)量深度受限,聲波遙測(cè)技術(shù)還處于研究階段。國(guó)外MWD / LWD 品種多,抗溫能力強(qiáng),如哈里伯頓公司的 ULtra HT - 230TMMWD/LWD 傳感器耐溫 230℃ ,LWD 已實(shí)現(xiàn) 30 多種參數(shù)測(cè)量,聲波 LWD 已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用; 國(guó)內(nèi)的 MWD/LWD 與無線遙測(cè)技術(shù)進(jìn)展緩慢。
( 4) 國(guó)外已經(jīng)可以長(zhǎng)時(shí)間測(cè)量和記錄高頻數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)了可視化,而國(guó)內(nèi)井下振動(dòng)測(cè)量正處于基礎(chǔ)研究階段。
(文章轉(zhuǎn)載中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院)
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