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新技術(shù)縱覽 新技術(shù) Overview of New Technologies·New Technology

自主鉆井即將成為現(xiàn)實(shí)

□ 編譯 / 李智鵬

一 項(xiàng)實(shí) 現(xiàn) BHA（ 井 場(chǎng)無(wú)需更多的定向司鉆和鉆工， 區(qū)（zone of exclusion 簡(jiǎn) 稱(chēng)
自主操控 的 BHA 意 味著現(xiàn)
ZOE），使得井下隨鉆連續(xù)方位
底鉆具組合 ）完
從而可減少員工面臨的 HSE（健
測(cè)量變得十分困難。然而，一個(gè)
全 自主 操控 的 研
究正在進(jìn)行中。 康、安全與環(huán)境）風(fēng)險(xiǎn)。另外， 由自操控技術(shù)引導(dǎo)的 BHA，一種
虛擬測(cè)試系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)能讓石油公 鉆井現(xiàn)場(chǎng)巡查巡檢的人員也會(huì)相 特定的設(shè)備，在 7 口非常規(guī)油井
司或運(yùn)營(yíng)商們通過(guò)進(jìn)行一個(gè)虛擬 應(yīng)地減少，加上鉆井性能的一致 的鉆井作業(yè)中鉆進(jìn)了 7 個(gè)曲線段，

的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試來(lái)模擬鉆進(jìn)軌跡的自 性更好，自主操控還能降低能耗 同樣的設(shè)備還與多口鄰井鉆進(jìn)的
動(dòng)控制。該技術(shù)能提高機(jī)械鉆速 以及與二氧化碳排放有關(guān)的活動(dòng)， 情況進(jìn)行了比較。曲線段鉆進(jìn)需
（ROP）和鉆井效率，還能最大 同時(shí)還更具成本效益。而且，由 要的 downlinks（下行指令）減

限度地減少井眼扭曲以及與設(shè)計(jì) 于自主操控的 BHA 可 對(duì)井下環(huán) 少了 42%，鉆頭在井底的時(shí)間得
60
軌跡的偏差。 境的變化即時(shí)做出反應(yīng)，從而消 到了大幅增加，鉆進(jìn)速度提高了
自主或自主操控鉆井是一種 除了數(shù)據(jù)上傳至地面再做響應(yīng)的 39%。
時(shí)間延遲，因此，井眼軌跡和定
進(jìn)化——從完全的人機(jī)界面到自 另一個(gè)二疊紀(jì)盆地的運(yùn)營(yíng)商
位會(huì)更加準(zhǔn)確。自操控鉆井隨著
動(dòng)操控和簡(jiǎn)化的人機(jī)界面再到自 在打造斜段和切線段——或 BHA
每次現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用的增加其步伐也在
動(dòng)調(diào)節(jié)的自主操控。在瞬息萬(wàn)變 自主打這部分井段時(shí)——其結(jié)果
加快。迄今為止，自主鉆井已在
的環(huán)境中，地下鉆井環(huán)境的挑戰(zhàn) 是在打了 579 ft 曲線段期間沒(méi)
美國(guó)的陸上、中東和北海鉆進(jìn)了
加劇了這項(xiàng)任務(wù)的難度。不久前， 有 發(fā) 送 downlinks， 這 也 使 得
超過(guò) 26000 ft 的曲線段（通常又
工程師們的腦海中只有一個(gè)概念， ROP 提高了 39%。在排斥區(qū)內(nèi)，
被稱(chēng)作造斜、糾斜和降斜段）井
現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一種自主操控的 BHA 一 直鉆至 方位 180 ° 的水
眼。
BHA，也就是人們已知的旋轉(zhuǎn)導(dǎo) 平著陸點(diǎn)。在未發(fā)送 downlinks

向，能在無(wú)人干預(yù)的情況下進(jìn)行 的情況下打出了一個(gè)軌跡更為圓
挑戰(zhàn)與解決方案
井眼軌跡控制。隨之而來(lái)的在安 滑的 579 ft 的曲線段井眼。
全、可持續(xù)性、成本效益、準(zhǔn)確性、 在 二 疊 紀(jì) 盆 地， 高 沖 擊 和 自主軌跡控制背后的核心理

一致性以及可預(yù)測(cè)性方面對(duì)該行 高震動(dòng)，加上南北方向鉆進(jìn)時(shí)的 念是一種級(jí)聯(lián)的、基于主與次的
業(yè)的好處是全方位的。 高轉(zhuǎn)速，此井段也被 稱(chēng)作排斥 多層級(jí)方法，隨之而來(lái)的是，系