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旋转导向钻井技术发展历程及应用概述

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第一节 旋转导向技术概要

以旋转钻井为其技术特征的RSS钻井技术在减少井下摩阻,提高钻探能力和轨迹控制精度方面具有独特的优势。

应用范围包括:

-海上和陆上各种类型复杂结构井、水平井、大位移井、多分支井、三维多目标井、薄产层井;

-适用于“页岩油气”等非常规油气资源;

-随着旋转导向钻井技术的不断发展,旋转导向钻井技术市场的不断扩展,服务价格必然走低,钻井界普遍认为其应用前景极好,将成为未来复杂结构井和非常规页岩油气水平井的一种常用钻井方法。也就是由特殊应用走向常规应用。

旋转导向钻井的英文名称是:Rotary Steerable System,RSS

─即一种不用滑动导向马达、从地面连续旋转的定向钻井装置;

─最初的生产需求是为解决大位移水平井磨阻大、井眼不清洁而开发的。由于其钻井效率高,在常规定向井、水平井中也开始使用,之后,在海上三维目标井的施工中成为必不可少的随钻装备,目前,是实现“一趟钻”的必备装备─美国页岩气、致密油革命,以及深层资源开发,使旋转导向技术获得更快发展和更广泛应用。

旋转导向系统的技术优势

第一,提高井身质量和钻井安全性。

第二,可根据地质要求,钻出空间三维井眼,以达到绕障、穿过多油藏和精确钻穿薄油层的目的,提高采收率。

第三,One trip drilling“一趟钻”完成定向作业,减少开发投入,提高钻井效率。

第二节 旋转导向钻井技术的发展历程

1955年,世界上最早的旋转导向专利相关资料被记载。

─20世纪80年代末期,国际上开始进行旋转导向钻井系统的理论研究。

─20世纪90年代,国际上开始旋转导向钻井系统的研发,各大石油技术服务公司研制旋转导向系统样机,并开始现场试验和应用。

─20世纪末期,经过了十多年的发展,国外的旋转导向技术已经趋于成熟。BakerHughes、Schlumberger和Halliburton三大油田技术服务公司分别推出了各自的旋转导向钻井系统:AutoTrak、PowerDrive 和Geo-Pilot,

-2010年之后,旋转导向钻井技术大发展,世界上除了三大油服外,还有Anadrill International,Precesion Drilling services, Al mansoori DD,PJSC,NESCO,GIBCA services,以及中国的“三桶油”纷纷开展了旋转导向钻井技术的研发和应用。

第三节 RSS在美国及中国的应用

旋转导向技术助推了美国页岩气和致密油革命

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