西北油田将首次应用闭环地质导向钻井系统

　　[中国石化新闻网 2010年12月3日] 据西北油田分公司工程监督中心消息，西北分公司计划在近期在外围重点探区巴楚区块BT5井首次引进目前代表着世界钻井工艺技术先进水平的Power-V垂直闭环地质导向钻井系统，据前期资料统计，该井是部署在巴楚区块上一口高难度重点探井，在前期施工中已经进行过涡轮钻具应用试验，提速效果明显，此次，为解决该区内“防斜打快，降本增效”的难点，再次计划引入斯伦贝谢公司Power-V垂直钻井系统，对于集团公司重点探区项目施工和钻井工艺进步也有着重要意义。
　　Power-V主要由2个组成部分：上端的电子控制部件(C ontrol Unit简称CU)和下端的机械偏置部件(Bias Unit简称 B U) ．在两者之间装有一个辅助部分 即Extension Sub(加长短节，简称ES)。Power-V入井前，在维修车间或在井场上用计算机将系统控制程序输入Power-V的电子部分CU。 工具下井后，CU内的有关传感器会自动测量井底的井斜角和方位角，然后在限定的时间内固定 其内部引鞋的方向，从而使机械偏置部分的3个伸缩块在转到上井壁位置( 高边)的左右60度范围内时在泥浆液压的作用下伸出，将与其相连的可伸缩导 向块推顶到上井壁，从而迫使钻头有力地切削下井壁( 低边)，如此构成一闭环自动反馈控制系统，完成随钻实时跟踪监测和控制井眼轨迹。简言之，该系统内有测斜及井斜门限控制系统，具有井斜（方位）自动闭环导向功能，能根据井斜、方位变化，通过轴向支撑臂的伸出或收回来控制钻具在井内的侧向受力和弯向，使钻头始终保持沿井斜减小的方向行吃入地层，从而达到井眼轨迹自动导向、实时监测控制，使井眼轨迹保持“垂直”。
　　在以往常规钻井中普遍采用塔式钻具组合防斜，深井及超深井段采用钟摆钻具组合来防斜、纠斜，井斜增大时只能通过降低工程参数“轻压吊打”的方式提高钟摆钻具与井眼切点，增大钟摆力，提高降斜能力，而这往往是以牺牲机械钻速为代价的，在保证工程质量的同时也大幅增加了成本和工作量，而且在超深井钻井中很容易井斜超标导致定向甚至填井纠斜，造成大量人力物力资源浪费，与此同时，西北油田分公司工区内项目以超深井为主，地层复杂，本次计划引入垂直钻井系统的BT5井所在的巴楚区块便是典型的重、难点区域之一，在之前施工中由于地层倾角大，地质结构复杂，造成井斜超标，被迫采用无限随钻测量系统（MWD）定向纠斜，无论是定向或者填井纠斜都将导致工程进度受到很大影响，成本大幅增加；对比之下，该系统对于高陡构造、地层结构复杂等情况下的防斜打直，保证工程质量、进度，提高钻井台月效率与工程综合效益具有非常重要的作用。
　　西北油田分公司工区内项目中7000m左右超深井占绝大多数，今年来大胆尝试并成功规模使用了内集结了诸多国内外先进钻井工艺技术，对于国内钻井工艺的发展起到了很好的引领作用。
　　目前，国际上成熟的垂直钻井系统有3套，分别为斯伦贝谢公司的Power-V系统、贝克休斯公司的VertiTrak系统和德国智能钻井公 司的Smart Drilling系统．国内应用方面，塔里木油田已全面引进了这三套系统，并实际使用了Power-V和VertiTrak系统。
　　据统计数据显示，该系统在塔里木油田应用当中，除英深1井是使用井段在4870m-5500m之外，其余井多在2500m以上井段使用，总体效果在明显，但在英深一井使用当中实钻最大井斜达到5.5度，而此次计划引入该系统的BT5井目前钻达井深已至4100m，上部钻进中井斜最大5.9度，且起下钻困难，施工风险大，自11月1日下入随钻测斜工具（MWD）定向纠斜至今近27天，纠斜效果目前较理想，但对于进度和成本的明显造成了很大影响，由此可见，本次西北油田分公司引入该系统对于解决该区块优快钻井难题意义重大，难度也显而易见，我们期待着Power-V在本次应用中出色的表现，更期待着本次试验对于地质导向钻井系统带来的宝贵经验和重要进步。