自動(dòng)垂直鉆井技術(shù)的概述

  自動(dòng)垂直鉆井(vertical drilling system,VDS)技術(shù)源于1988年原聯(lián)邦德國的大陸超深井科學(xué)鉆探計劃。近幾年,隨著(zhù)旋轉導向技術(shù)進(jìn)步,為解決高陡構造、斷層和鹽層等復雜易斜地質(zhì)條件下深井防斜打快的難題,自動(dòng)垂直鉆井技術(shù)得到快速發(fā)展。

 

  國外同類(lèi)技術(shù)及產(chǎn)品已經(jīng)相當成熟,并進(jìn)入大規模商業(yè)化應用階段[8]。

 

  (1)貝克休斯公司的Verti-Trak系統。該系統是采用井下傾角傳感器和對付地層自然造斜趨勢的膨脹式穩定器的閉環(huán)導向系統,其特點(diǎn)是鉆井過(guò)程中工具可根據實(shí)鉆井眼軌跡自動(dòng)向鉆頭施加側向力,用以克服地層的自然造斜力,在保持井眼垂直的同時(shí),解放鉆壓以提高機械鉆速。

 

  (2)斯倫貝謝公司的Power-V系統。該系統是Power Drive導向系統的低端產(chǎn)品,主要由電子測控件、機械和輔助裝置等3部分組成。根據井斜的變化Power-V系統自動(dòng)調整促動(dòng)儀器所發(fā)動(dòng)的側力以及側力的方向使井斜快速返回垂直,在整個(gè)過(guò)程中系統100%旋轉,能夠大幅度提高井身質(zhì)量和鉆井效率[3]。

 

  (3)德國SmartDrilling公司的ZBE5000系統。

 

  該系統可以選配井下馬達,裝配有特殊設計的支撐翼肋保證在硬或軟地層中具有良好的導向性能,確保井眼垂直。