旋转自动导向闭环钻井技术旋转自动导向闭环钻井技术是20世纪末期发展起来的一项尖端自动化钻井技术,是利用旋转式导向工具直接引导钻头沿着设计的轨道钻井,在钻井过程中可以避免钻柱由于重力的作用而躺在井壁上滑动,从而使井眼得到很好的清洗。
它代表了当今世界钻井技术发展的最高水平,并使得世界钻井技术发生了一次质的飞跃。
闭环自动导向钻井系统包括由井下偏置导向工具、MWD/FEWD/LWD等先进的测量仪器及井下自动控制系统形成的井下旋转自动导向系统、地面监控系统,以及将井下闭环自动导向系统和地面监控系统联系在一起以形成全井闭环控制的双向通讯技术。
按照国际惯例,目前使用的旋转导向钻井井下工具系统,根据其导向方式的不同可以划分为几何导向和地质导向两种:
几何导向:由井下随钻测量工具( MWD/LWD)测量的几何参数(井斜角、井斜方位角和工具面角)的数值传输给控制系统,由控制系统及时纠正钻头的前进方向。
地质导向:地质导向是在拥有几何导向能力的基础上,根据随钻测井工具(LWD)得出的地质参数(地层岩性、地层层面和油层特点等)实时控制钻头,使钻头沿着地层的最优位置钻进。这样可在预先不掌握地层特性的情况下对井眼轨迹实现最优的控制。
旋转导向技术完全抛开了滑动导向方式,而以旋转导向钻进万式,自动、灵活地调整井斜和方位,大大提高了钻井速度和钻井安全性,轨迹控制精度也非常高,完全适合目前开发特殊油藏的超深井、高难定向井、水平井、大位移井、聪明井等特殊工艺井导向钻井的需要,同时也是满足闭环自动钻井发展需要的一种导向方式。目前,世界上3口位移超过一万米的大位移井中,有2口应用了该系统。
2000年,Schlumberger的PowerDrive SRD系统引入中国境内应用,在设计井深8800 米、水平位移超过7500米的南海西江油田Ⅺ24-3-A18井在6871-8610米井段中成功应用,使该井井身质量大大提高,避免了6871米以上井段用滑动钻井方式多次出现的断马达等井下复杂事故,同时大大提高了钻井效率和效益。随钻测井技术在油气田勘探、开发过程中,钻井之后必须进行测井,以便了解地层的含油气情况。一般来说,测井资料的获取总是在钻井完工之后,再用电缆将仪器放入井中进行测量,而在完井后测量通常会遇到一些问题。例如某些情况下,如井的斜度超过65度的大斜度井甚至水平井,用电缆很难将仪器放下去;当井壁状况不好时易发生坍塌。