国内外旋转导向钻井对比

1、国内外旋转导向钻井系统对比汇报人：时概述 旋转导向钻井系统是在钻柱旋转钻进时，随钻实时完成导向功能的一种导向式钻井系统，它是当今世界上钻井技术发展的最高阶段闭环自动钻井的主要内容。旋转导向钻井系统可以将几何导向和地质导向功能集为一体，使定向钻井既可依据工程参数进行几何导向，又可依据地质参数进行地质导向，根据实时监测到的井下情况，引导钻头在储层中的最佳位置钻进。旋转导向钻井系统技术是现代定向钻井技术的核心技术，是现代导向钻井技术的发展方向。研究现状v 国外研究现状 为克服滑动导向技术的不足，从20世纪80年代末期，国外就开始了旋转导向钻井系统的理论研究。20世纪90年代初期,多家公司形成了商业化

2、的旋转导向技术，目前有三种比较成熟的导向系统。AutoTrak旋转闭环钻井系统；PowerDrive旋转导向钻井系统；Geo-Pilot旋转导向自动钻井系统。v 国内发展历程 国内开展这方面的研究工作起步较晚，2O 世纪90年代中期才开始相关的研究工作。近几年， 研制出了相应的工具系统，并在关键技术方面取得了突破。但与国外同类型工具相比，在工作性 能、自动化程度等方面仍存在一定差距。AutoTrak RCLS系统已下井320次，累计工作40000h，总进尺约160000mPower Drive SRD系统下井138次，累计工作11610h，总进尺47780m；Geo-Pilot系统已成功应用5

3、0口井。Baker HughesBaker HughesSchlumberger AnadrillSchlumberger AnadrillSperry-SunSperry-SunCGDS-I，1999年5月正式启动，进行了20余口井的 现 场 实 验 ，2005正式生产可控偏心器式旋转导向钻井工具系统，2006年1月通过国家863计划项目验收。MRSS统,2006,胜利油田营12斜225井上成功完成钻井中国石油天然气集团公司中国海洋石油集团公司，中国石化集团公司国内外研究单位v AutoTrak旋转闭环钻井系统 1993年,意大利AGIP公司与美国Baker HughesINTEQ公司合作在

4、早期的垂直钻井系统(VDS)和直井钻井装置(SDD)基础上研制了旋转闭环系统(RCLS)。1996年在4口井中试验获得成功,1997年注册AutoTrak,正式推向市场。截至2002年7月累积钻进超过1.609106m。v PowerDrive旋转导向钻井系统 1994年英国Camco公司研制的旋转导向钻井(SRD)系统在英格兰Montrose地区井中试验获得成功。1999年5月,Camco公司与美国Schlumberger公司的Anadrill公司合并,SRD系统注册为PowerDrive,2000年改进为PowerDrive Xtra。v Geo-Pilot旋转导向自动钻井系统 1989年

5、日本国家石油公司(JNOC)开始研究遥控动态定向系统(RCDOS);1993年美国Sperry-Sun公司研制了适合于转盘钻进的自动定向系统(AGS),同年在英格兰Wytch Farm油田首次进行商业应用。1999年,2公司合作以Halliburton公司的名义推出了Geo-Pilot旋转导向自动钻井系统。v中国石油天然气集团公司 CGDS-I，是由中国石油集团钻井工程技术研究院主持研发，拥有自主知识产权的第一代近钻头地质导向钻井系统。CGDS-I近钻头地质导向钻井系统研制从1999年5月正式启动，经历6年半时间的努力攻关，先后进行了20余口井的部件和单元现场实验，系统不断得到改进和完善，于2

6、005年底由中国石油集团钻井工程技术研究院北京石油机械厂正式生产并出厂。国内发展历程 国内开展这方面的研究工作起步较晚，2O 世纪90年代中期才开始相关的研究工作。近几年， 研制出了相应的工具系统，并在关键技术方面取得了突破。但与国外同类型工具相比，在工作性 能、自动化程度等方面仍存在一定差距。v中国海洋石油集团公司-可控偏心器式旋转导向钻井工具系统 1997年，中海石油研究中心牵头国家863项目“海底大位移井钻井技术“，与渤海石油公司、西安石油学院三家合作，共同研究开发了用于二维井眼轨迹控制的“井下闭环可变径稳定器”样机，取得初步成果，于2000年11月通过国家科技部组织的验收，获得中国海洋

7、石油总公司科技进步一等奖。 2000年，新星石油公司钻井研究所也已立项，对国外旋转自动导向钻井技术及工具、仪器进行调查研究，并专门派团赴国外考察。 2001年中石化胜利油田钻井院与西安石油大学合作承担了国家863前沿课题：“旋转导向钻井系统整体方案设计及关键技术研究”。 2001年，中海石油研究中心牵头的国家863课题：“可控（闭环）三维轨迹钻井技术”研究中，西安石油学院承担了“旋转导向工具技术研究”，该项目在2005年11月18日完成了海上下井试验，2006年1月5日可控偏心器式旋转导向钻井系统通过国家863计划项目验收。v 中国石化集团公司-MRSS系统 2001年，由胜利石油管理局钻井院

8、与西安石油大学导向钻井研究所合作，实现了技术上的优势互补。联合承担被列为国家“863”前瞻性研究项目及中国石化集团公司科技攻关项目“调制式旋转导向钻井系统整体方案设计及关键技术研究”(2001AA602013)旋转导向钻井技术研究”(JPOl005)，开始研制具有自主知识产权的旋转导向系统。 中国石化集团公司胜利石油管理局钻井院和西安石油大学导向钻井研究所合作自主研发调制式旋转导向钻井系统MRSS在2006年7月成功实现了地面功能，并于同年8月底在胜利油田营12斜225井上成功进行了包括旋转导向钻井井下工具系统、MWD随钻测量系统、信息上传系统和地面监控系统在内的整个旋转导向钻井系统的联合现场

9、试验。 目前，样机已通过“863”项目验收，专家组认为其水平居国内领先，部分达国际先迸水平。MRSS-(ModulateRotarySteeringSystem)AutoTrak VS MRSS AutoTrak旋转闭环钻井系统由地面与井下的双向通讯系统(地面监控计算机、解码系统及钻井液脉冲信号发生装置)、导向系统(AutoTrak工具)和LWD(随钻测井)组成 MRSS旋转导向钻井系统主要由5部分组成:井下调制式全旋转导向工具、随钻参数测量系统、双向通讯系统、地面监控系统、软件系统。 AutoTrak旋转闭环钻井系统 MRSS旋转导向钻井系统lAutoTrack RCLS：位移工作方式、静止

10、外套、小型化能力差、结构复杂等。lMRSS：旋转导向工具的外筒及导向块等全部、随同钻柱一起旋转，结构相对简单，导向基于推靠钻头原理和井下调制式的全旋转导向工具,具有一定的优越性。 Power Drive属调制式全旋转导向钻井系统的典型代表产品，它也是利用推靠钻头的偏置原理来导向。该系统由井下旋转导向工具、MWD随钻测量系统、地面井下双向信息通讯系统和地面计算机监控系统组成。 CGDS-I近钻头地质导向钻井系统井下部分由测传马达CAIMS、无线接收系统WLRS和正脉冲无线随钻测量系统 C G M W I（井下仪器）组成，仪器总长18.11m。Power Drive VS CGDS-1 Power

11、Drive调制式全旋转导向钻井系统CGDS-I近钻头地质导向钻井系统l Power Drive SRD：整个钻具组合对井眼没有静止点；内部故障诊断和工具维护指示减小了井下故障发生的几率；钻头和钻头轴承的磨损较严重,工作寿命有待进一步提高。l CGDS-1：测量系统靠近钻头，具有明显的近钻头测量优势，对提高油气钻遇率、准确着陆；工作性能以及稳定性相比较有差距。应用概况u AutoTrak旋转闭环钻井系统1996年在4口井中试验获得功,1997正式推向市场。截至2002年7月累积钻进超过1.609106m。u Power Drive SRD系统下井138次，累计工作11610h，总进尺47780m

12、；u Geo-Pilot系统已功应用50口井u CGDS-1近钻头地质导向钻井系2006年12月，在辽河油田齐604-莲H2Z井中应用。2007年1月底在冀东油田成功完成柳北-平8井(LB-P8井)等3口水平井，累计进尺2994.5m，累计工作时间860.5h。2008年11月，辽河油田欢127-莲H205井应用。2010年2月，江汉浩平2井应用。u 可控偏心器式旋转导向钻井工具系统应用于长庆油田西28-022井、宁37-32井和渤海油田LD5-2-A1井。u MRSS系统2006年7月成功应用，同一年8月底成功应用于在胜利油田营12斜225井。国内外对比分析从旋转导向技术的发展现状来看，国外技术已经相当成熟，并且定向服务逐渐向旋转导向转移，其经济效益与社会效益显而易见。我国关于旋转导向钻技术发展比较晚，经过多年努力，我国成功研制并成功运用该技术，标志着我国成为全球第四拥有这项技术的国家。同时我国也成为全球第二个同时拥有这两项技术的国家，现已获得很大的经济效益，打破了国外对该项技术的垄断。与国外同类型工具相比，在工作性 能、自动化程度等方面仍存在一定差距，但在某些关键