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新技术纵览 新技术 Overview of New Technologies·New Technology

自主钻井即将成为现实

□ 编译 / 李智鹏

一 项实 现 BHA（ 井 场无需更多的定向司钻和钻工， 区（zone of exclusion 简 称
自主操控 的 BHA 意 味着现
ZOE），使得井下随钻连续方位
底钻具组合 ）完
从而可减少员工面临的 HSE（健
测量变得十分困难。然而，一个
全 自主 操控 的 研
究正在进行中。 康、安全与环境）风险。另外， 由自操控技术引导的 BHA，一种
虚拟测试系统的开发能让石油公 钻井现场巡查巡检的人员也会相 特定的设备，在 7 口非常规油井
司或运营商们通过进行一个虚拟 应地减少，加上钻井性能的一致 的钻井作业中钻进了 7 个曲线段，

的现场测试来模拟钻进轨迹的自 性更好，自主操控还能降低能耗 同样的设备还与多口邻井钻进的
动控制。该技术能提高机械钻速 以及与二氧化碳排放有关的活动， 情况进行了比较。曲线段钻进需
（ROP）和钻井效率，还能最大 同时还更具成本效益。而且，由 要的 downlinks（下行指令）减

限度地减少井眼扭曲以及与设计 于自主操控的 BHA 可 对井下环 少了 42%，钻头在井底的时间得
60
轨迹的偏差。 境的变化即时做出反应，从而消 到了大幅增加，钻进速度提高了
自主或自主操控钻井是一种 除了数据上传至地面再做响应的 39%。
时间延迟，因此，井眼轨迹和定
进化——从完全的人机界面到自 另一个二叠纪盆地的运营商
位会更加准确。自操控钻井随着
动操控和简化的人机界面再到自 在打造斜段和切线段——或 BHA
每次现场运用的增加其步伐也在
动调节的自主操控。在瞬息万变 自主打这部分井段时——其结果
加快。迄今为止，自主钻井已在
的环境中，地下钻井环境的挑战 是在打了 579 ft 曲线段期间没
美国的陆上、中东和北海钻进了
加剧了这项任务的难度。不久前， 有 发 送 downlinks， 这 也 使 得
超过 26000 ft 的曲线段（通常又
工程师们的脑海中只有一个概念， ROP 提高了 39%。在排斥区内，
被称作造斜、纠斜和降斜段）井
现在已经实现了一种自主操控的 BHA 一 直钻至 方位 180 ° 的水
眼。
BHA，也就是人们已知的旋转导 平着陆点。在未发送 downlinks

向，能在无人干预的情况下进行 的情况下打出了一个轨迹更为圆
挑战与解决方案
井眼轨迹控制。随之而来的在安 滑的 579 ft 的曲线段井眼。
全、可持续性、成本效益、准确性、 在 二 叠 纪 盆 地， 高 冲 击 和 自主轨迹控制背后的核心理

一致性以及可预测性方面对该行 高震动，加上南北方向钻进时的 念是一种级联的、基于主与次的
业的好处是全方位的。 高转速，此井段也被 称作排斥 多层级方法，随之而来的是，系