旋转导向钻井技术简介资料
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旋转导向钻井智能钻井介绍 Auto Trak,Power Drive, Geo Pilot
旋转导向钻井工具简介
目录
旋转导向钻井技术概况
背景：为克服滑动导向技术的不足，从20世纪80 年代后期，国际上开始研究旋转导向钻井技术。 发展：20世纪90年代初期,多家公司形成了商业化 的旋转导向技术，目前有三种比较成熟导向系统。 组成：旋转导向钻井系统实质上是一个旋转导向 工具与测量传输仪器（MWD/LWD）联合组成的井下 闭环工具系统。 应用：非常适合目前开发特殊油藏的超深井、高 难度定向井、水平井、大位移井和水平分支井等。
3、动态指向式旋转导向钻井工具
4、基于旋转导向钻进方式的可控弯接头系统 5、指向式旋转导向钻井工具
动态推进式旋转导向钻井工具
• 胜利油田承担国家“863”计划“旋转导向钻井系统关键
技术研究”后,与西安石油大学联合开发 • 原理：斯伦贝谢的PowerDrive基本一样。
• 现状：进行了20 多次的地面试验,2006 年8 月在营122斜
动态指向式旋转导向钻井工具
由海洋石油工程股份有限公司及西南石油大学，结合了哈 里伯顿的Geo–Pilot的指向式结构和斯伦贝谢的Power Drive的随钻的下盘阀结构，提出了动态指向式旋转导向
钻井工具的设计思想,目前还停留在理论阶段。
基于旋转导向钻进方式的可控弯接头系统
由西安石油大学机械工程学院中原油田第三采油厂在CNPC
典型旋转导向钻井工具介绍
• Baker Hughes推出的Auto Trak不旋转外筒式 闭环自动导向钻井系统。
• Schlumberger Anadrill公司的Power Drive
全旋转导向钻井系统。 • Sperry-Sun 产品服务公司推出的Geo-Pilot 旋转导向自动钻井系统。
1.Auto Trak 旋转导向钻井系统
目录
旋转导向钻井技术概况
背景：为克服滑动导向技术的不足，从20世纪80 年代后期，国际上开始研究旋转导向钻井技术。 发展：20世纪90年代初期,多家公司形成了商业化 的旋转导向技术，目前有三种比较成熟导向系统。 组成：旋转导向钻井系统实质上是一个旋转导向 工具与测量传输仪器（MWD/LWD）联合组成的井下 闭环工具系统。 应用：非常适合目前开发特殊油藏的超深井、高 难度定向井、水平井、大位移井和水平分支井等。
3、动态指向式旋转导向钻井工具
4、基于旋转导向钻进方式的可控弯接头系统 5、指向式旋转导向钻井工具
动态推进式旋转导向钻井工具
• 胜利油田承担国家“863”计划“旋转导向钻井系统关键
技术研究”后,与西安石油大学联合开发 • 原理：斯伦贝谢的PowerDrive基本一样。
• 现状：进行了20 多次的地面试验,2006 年8 月在营122斜
动态指向式旋转导向钻井工具
由海洋石油工程股份有限公司及西南石油大学，结合了哈 里伯顿的Geo–Pilot的指向式结构和斯伦贝谢的Power Drive的随钻的下盘阀结构，提出了动态指向式旋转导向
钻井工具的设计思想,目前还停留在理论阶段。
基于旋转导向钻进方式的可控弯接头系统
由西安石油大学机械工程学院中原油田第三采油厂在CNPC
典型旋转导向钻井工具介绍
• Baker Hughes推出的Auto Trak不旋转外筒式 闭环自动导向钻井系统。
• Schlumberger Anadrill公司的Power Drive
全旋转导向钻井系统。 • Sperry-Sun 产品服务公司推出的Geo-Pilot 旋转导向自动钻井系统。
1.Auto Trak 旋转导向钻井系统
旋转导向钻井技术应用研究及其进展
旋转导向钻井技术应用研究及其进展旋转导向钻井技术是一种应用于油气井钻进过程的高效技术，能够实现井眼轨迹的精确控制和井眼的方向调整。
随着油气资源的逐渐枯竭，人们迫切需要开发复杂地质条件下的油气井，传统的钻井技术已经无法满足需求，因此旋转导向钻井技术应运而生。
本文将对旋转导向钻井技术的应用研究及其进展进行探讨。
旋转导向钻井技术是利用旋转导向钻杆和钻头的旋转力来实现井眼轨迹控制的技术。
其主要原理是通过改变钻头的钻入方向，使井眼偏离垂直方向，从而实现井眼方向的调整。
旋转导向钻井技术主要包括方位调正技术、角度调整技术和井眼质量控制技术。
方位调正技术主要利用方位调整力来改变钻头的方位，使井眼的方向符合设计要求；角度调整技术则通过调整钻头的倾斜角度来实现井眼的曲线控制；井眼质量控制技术则主要关注井眼质量的综合评价和改进措施。
旋转导向钻井技术的应用研究主要包括三个方面：工程实践、理论研究和装备创新。
在工程实践方面，旋转导向钻井技术已经在世界范围内得到广泛应用，包括海上油气勘探、复杂地层开发和井间隔井等。
北海油田利用旋转导向钻井技术，成功实现了多井轨迹的控制和方向调整，有效提高了油气采收率。
在理论研究方面，学者们对旋转导向钻井技术的相关理论进行了深入研究，包括钻杆与地层的摩擦力分析、转向力与井眼方向的关系等。
在装备创新方面，各大石油公司和钻井服务公司纷纷研发出新型旋转导向钻井设备，如可调节角度钻井工具和高性能钻头等，不断提高旋转导向钻井技术的效率和可靠性。
旋转导向钻井技术在应用过程中还存在一些问题和挑战。
复杂地质条件下的井眼轨迹控制仍然是一个难题，需要进一步提高钻井工具的性能和精度。
钻井液的选择和性能对井眼轨迹的控制和井眼质量的影响也需要深入研究。
旋转导向钻井技术在高温高压环境下的应用还有待突破。
旋转导向钻井技术是一种非常有前景的油气井钻进技术，经过多年的应用研究和装备创新，已经取得了一系列的进展。
随着油气资源的日益枯竭和复杂地质条件的开发，旋转导向钻井技术仍面临一些问题和挑战。
旋转导向钻井技术(简版)
指向式 23口井 占74.2%
推靠式 7口井 占 22.6%
即用推 靠式又 用指向 式1口井， 占3.2%
从市场统计来看，指向式比推靠式旋转导向工具更能适应
现在市场需求。
垂直钻井工具
Schlumberger 公司的Power V*系统
Power V * 是一个闭环工作的旋转导向系统，该系统 可以自动保持井眼垂直状态而几乎不需要任何地面的干 预措施，与PowerDrive Xtra 类似，主要由偏置单元和 控制单元两部分组成。
12 ¼ in.
0-8 deg/30m 50-250 rpm 5,678 gal/min 47.5 ton 30,000 psi 175 deg C * 350 ton 无限制No limitations 垂直Vertical
钻头压降Bit Pressure Drop
最Hale Waihona Puke 造斜角度Minimum KO angle
二、国外主要旋转导向钻井系统
大尺寸系统
随着世界范围内深水勘探开发的迅速发展，提高 上部井段的钻井效率的需求越来越强烈，从而促进 了用于大尺寸井眼（ Ø444.5mm 和 Ø463.6mm）的旋 导工具的开发。 斯伦贝谢公司与BP公司合作，历时9个月，于2002 年初推出了大尺寸Power Drive旋导系统。
和大位移井， 2000 年至今，已在中国南海、渤海湾和陆 上成功完成30多口大位移井作业，最大测深超8000m，其 中南海某区块大位移井位垂比4.58居国内之首。
二、国外主要旋转导向钻井系统
国内应用：
塔河油田TK238H井
TK238H 井 设 计 井 深 5111.76m , 实 钻 井 深
5177m , 造斜点 4163m , 水平段 300m , 成功穿 越油层276m，机械钻速15.68m/h。 斜井段及水平段平均狗腿度 3.88°/30m,而 常规水平井平均狗腿度为 10°/30m 以上 , 很好 的控制了井眼的光滑度,实际钻井周期50d,节约 钻井周期27d, 创造塔河油田水平井钻井周期最 短记录。
旋转导向钻井技术介绍-图文
旋转导向钻井技术介绍-图文引言近十几年来，水平井、大位移井、多分支井等复杂结构井和“海油陆采”的迅速发展。
为了节约开发成本和提高石油产量，对那些受地理位置限制或开发后期的油田，通常通过开发深井、超深井、大位移井和长距离水平井来实现，进而造成复杂结构的井不断增多。
目前通行的滑动钻井技术已经不能满足现代钻井的需要。
于是，自20世纪80年代后期，国际上开始加强对旋转导向钻井技术的研究；到90年代初期，旋转导向钻井技术已呈现商业化。
国外钻井实践证明，在水平井、大位移井、大斜度井、三维多目标井中推广应用旋转导向钻井技术，既提高了钻井速度，也减少了钻井事故，从而降低了钻井成本。
旋转导向钻井技术是现代导向钻井技术的发展方向。
旋转导向钻井法是在用转盘旋转钻柱钻井时随钻实时完成导向功能。
钻进时的摩阻与扭阻小、钻速高、钻头进尺多、钻井时效高、建井周期短、井身轨迹平滑易调控。
此外，其极限井深可达15km，钻井成本低。
旋转导向钻井技术的核心是旋转自动导向钻井统，如图1所示。
它主要由地面监控系统、地面与井下双向传输通讯系统和井下旋转自动导向钻井系统3部分组成。
1、地面监控系统旋转导向钻井系统的地面监控系统包括信号接收和传输子系统及地面计算存储分析模拟系统，有的还具有智能决策支持系统。
旋转导向钻井系统的主要功能通过闭环信息流监视并随钻调控井身轨迹，其关键技术是从地面发送到井下的下行控制指令系统。
2、地面与井下双向传输通讯系统目前已提出的信号传输方式有4种，即钻井液脉冲、绝缘导线、电磁波和声波。
通过比较分析，笔者发现这4种传输方式各有优缺点和应用局限，如表1所示。
3、井下旋转自动导向钻井系统井下旋转自动导向钻井系统是旋转自动导向系统的核心，它主要由3部分构成，即测量系统、导向机构、CPU和控制系统。
（1）测量系统测量系统主要用于监测井眼轨迹的井斜、方位及地层情况等基本参数，使钻井过程中井下地质参数、钻井参数和井眼参数能够实时测量、传输、分析和控制。
旋转导向系统和地质导向钻井简介
随
地质参数
钻
测
量
井
底
信
息
钻井工程参数
自然伽玛 电阻率
声波 倾角
LWD/FEWD
密度
孔隙度
轨迹空间位置
井斜 方位 工具面
MWD
钻井参数
钻压 扭矩 压力
PWT
可视化三 维地质体
模型
导向
数据 处理
随钻测 量系统
地质导向 软件系统
曲线对比和 模型修正
7.2 地质导向钻井简介
三、地质导向钻井的概念
地质导向钻井就是在钻井过程中通过随钻测量多种地质和工 程参数对所钻地层的地质参数进行实时评价和对比，根据 评价对比结果而调整控制井眼轨迹，使之命中最佳地质目 标并在其中有效延伸。
旋转导向、地质导向钻井简介
• 7.1 旋转导向系统简介 • 7.2 地质导向钻井简介
7.1 旋转导向系统简介
一、导向钻井代初期发展起来的 一项钻井新技术，代表了钻井技术发展的最高水平。
LWD
斜 向 器
井 下 马
MWD
弯 外 壳 马
旋 革命性 转 进步
导
达 WLMWD 达 向
30' 40' 50' 60' 70' 80' 90' 2000' 年代
滑动导向
7.1 旋转导向系统简介
二、旋转导向钻井的主要优点
• 提高了机械钻速； • 增强了井眼清洁效果； • 增强了井眼轨迹控制精度和
灵活性； • 减少了起下钻次数； • 井眼规则、光滑； • 克服极限位移限制。
7.1 旋转导向系统简介
7.1 旋转导向系统简介
三、旋转导向系统的进展
旋转导向钻井技术简介
WE MUST DO BETTER
㈡ PowerDrive旋转导向钻井系统
2、井下定向控制单元
PowerDrive工具属调制式全旋转导向工具，该类工具的控制器、测量 传感器都密封在稳定平台内。三轴力反馈加速度计和磁通门传感器可 提供钻头倾斜角和方位角以及输入轴倾角位置信息；与控制器经信号 连接器接收的地面下行的井眼轨迹调控指令要求方向进行比较，推导 出涡轮发电机负载电流大小和通电时间。通过调节电流改变涡轮发电 机绕组回路阻抗，以使携带高强度永磁铁的涡轮叶片与稳定平台内的 扭矩线圈锅台产生不同的电磁转矩和加速度，进而使旋转换向阀保持 一个相对于井壁的固定转角，即工具面角，实现控制轴在受控状态下 的运动状态改变。 控制单元的运动由地面软件指令进行控制。在带井下实时通讯工具时， 该类工具可以通过编程实现对井斜角和方位角的内部自动控制，同时 会大大降低信号上传的要求。
WE MUST DO BETTER
旋转导向钻井技术概述
旋转导向钻井系统的特点是： · 在钻柱旋转的情况下，具有导向能力； · 如果需要，可以与井下马达一起使用； · 配有全系列标准的地层参数及钻井参数检测仪器； · 配有地面—井下双向通讯系统，可根据井下传来的数据，在不 起钻的情况下从地面发出指令改变井眼轨迹； · 工具设计制造模块化、集成化； · 可以在150º 以上的高温井中使用； · 定向钻井时不需要特殊的钻井参数，就可以保证最优的钻井过 程； · 导向自动控制，以保证准确光滑的井眼轨迹。
WE DO BETTER
㈠、AutoTrak旋转闭环钻井系统
1、系统组成:AutoTrak是旋转 导向钻井系统的代表产品，它 是基于推靠钻头的偏置原理来 导向的，其可变径稳定器的伸 缩块装在不旋转套筒上， 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（图l）。
旋转导向钻井技术介绍
高
静态偏置 指向式
Geo-Pilot
工具系统 外筒不旋
转
6.5°/30m
高
低
存在
216～ 311mm
高
存在
152～ 311mm
高
消除
149311mm
7
January 2010
Geo-Pilot® - 指向式旋转导向钻井系统
Geo-Pilot® 的外筒装有两个偏心环，一个位于另一个的内 部，该偏心环总成组成了精细、紧凑经久耐用的计算机控制 的偏心单元，两个偏心环驱动驱动轴偏离钻具中心，致使钻 头产生偏斜力，从而实现全部旋转的导向钻进模式。
3
January 2010
全套的解决方案
INCREASING DIFFICULTY
OF WELL
施工难度 增加
GXT™
Geo-Pilot® system
V-Pilot ™
EZ-Pilot™
Rotary Steerable Systems 旋转导向系统
GeoForce™
SlickBore®
AGM™
AGS™
• 90秒完成指令的发送并计算机确认、正常钻进 • 保养维护简便
13
January 2010
巡航模式
近钻头井斜表明工具 面和受力不需改变
近钻头数据回到允许 范围，GP工具自动 降低受力，阻止井斜 继续增大
90.0 90.0 90.0 90.0 90.0 89.8 89.7 89.6 89.7 89.8 89.9 90.0 90.0 90.0 90.0
7600系列
8-3/8” 8-1/2” 8-3/4” 9-1/2” 9-7/8” 10-5/8”
7.375”- 7.625”
旋转导向钻井技术(简版)
扩大应用范围
03
旋转导向钻井技术的应用范围不断扩大，不仅适用于直井和斜
井，还可应用于水平井、分支井和多分支井的钻井作业。
旋转导向钻井技术的发展前景
技术创新
随着科技的不断进步，旋转导向钻井技术将不断创新和完善，提高 钻井效率和精度。
智能化发展
未来旋转导向钻井技术将与智能化技术相结合，实现钻井过程的自 动化和智能化，进一步提高钻井效率和安全性。
操作难度大
旋转导向钻井技术的操作 难度较大，需要专业技术 人员进行操作和维护。
维护保养成本高
旋转导向钻井技术的维护 保养成本较高，需要定期 进行检测和维修。
03
技术应用
旋转导向钻井技术在石油工业中的应用
水平井和复杂结构井的钻井
旋转导向钻井技术能够实现水平井和复杂结构井的高效钻井，提 高油藏的采收率。
案例概述
某研究机构致力于旋转导向钻井技术的研发，经过多年的 研究与实践，成功开发出具有自主知识产权的旋转导向钻 井系统。
技术研发
该研究机构在旋转导向钻井技术方面取得了多项突破，包 括高精度导航控制、钻头稳定器设计、信号传输技术等关 键技术。
成果与效益
该研究机构的旋转导向钻井技术成果得到了广泛应用，为 国内外石油公司提供了技术支持与解决方案，推动了该技 术的发展与进步。
地热能开发
在地热能开发领域，旋转导向钻 井技术有助于实现地热井的高效、 精确钻进。
地下水开采
在地下水开采领域，旋转导向钻 井技术能够优化井位布局，提高 开采效率。
旋转导向钻井技术的未来发展技术将不断 进行技术创新和改进，提高钻井精度和效率。
智能化与自动化
分析认为旋转导向钻井技术在该地区油气田开发中取得了良好的应用效 果，建议进一步推广该技术，提高油气勘探开发水平。
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旋转导向钻井 技术介绍
姚振华 2007年6月
WE MUST DO BETTER
内容
✓ 概述 ✓ 国际上已经投入使用的旋转导向钻井系统 ✓ 在渤海油田使用的旋转导向钻井系统介绍 ✓ 旋转导向方式的分类 ✓ 旋转导向技术的应用
WE MUST DO BETTER
旋转导向钻井技术概述
迄今为止，定向钻井技术经历了三个里程碑：利用造斜器(斜向器)定向钻 井；利用井下马达配合弯接头定向钻井；利用导向马达(弯壳体井下马达)定向 钻井。这三种定向钻井工具的广泛使用，促进了定向钻井技术的快速发展， 使得今天人们能够应用斜井、丛式井、水平井、水平分支井技术开发油田。
WE MUST DO BETTER
▪ 5、RCLS旋转闭环自动钻井系统：1993年AGIP公司与Baker Hughes Inteq公司合作，经过3年的研制，于1996年在4口井中试验获得了成功。 1997年，RCLS系统注册为Auto Trak，正式推向市场。截至2002年7 月累积钻进进尺超过1.609×106m。其63/4“系统创下了单次下井工作 时间92h，进尺2986m的世界纪录，81/4”系统创下了单次下井工作时间 167h，进尺3620m的世界纪录。 2、SDD自动直井钻井系统：AGIP公 司与Baker Hughes Inteq公司合作在VDS系统的基础上开发研制。
▪ 6、SRD全旋转导向自动钻井系统：1994年英国Camco公司在英格兰 Montrose地区进行了现场井下试验，获得了极大成功。该系统第一次 被世界石油界认可，是其1997年在世界上第一口水平位移超过10000m 的Wytch Farm油田M-11井的成功应用。1999年5月，Camco公司与 Schlumberger公司的Anadrill公司合并，其SRD系统注册为 PowerDrive。截至1999年底，该系统已下井138次，累计工作时间 11610h，总进尺47780m。目前，世界上3口位移超过10000m的大位移 井中，有2口应用了该系统。
程； ▪ ·导向自动控制，以保证准确光滑的井眼轨迹。
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国际上已经投入使用的旋转 导向钻井系统
美国Schlumberger Anadrill公司的R．L．Monti在1987年世界石油 大会上宣读的“Optimized Drilling-Closing the loop”论文中，对自动化 闭环优化钻井技术第一次做了系统的阐述。目前，世界上已有几家大石 油公司形成了商业化应用技术： ▪ 1、VDS自动垂直钻井系统：90年代初德国KTB项目组与East Man Teleo公司联合开发研制。 ▪ 2、SDD自动直井钻井系统：AGIP公司与Baker Hughes Inteq公司合作 在VDS系统的基础上开发研制。 ▪ 3、ADD自动定向钻井系统：1991年美国能源部资助研制，目前已达到 商业应用阶段。 ▪ 4、AGS和Geo-Pilot旋转导向自动钻井系统：Sperry-sun公司1993年研 制了AGS；1999年又推出新一代的Geo-Pilot旋转导向自动钻井系统， 该系统的性能已达到90年代末世界先进的RCLS和SRD系统水平。
随着石油工业的发展，为了获得更好的经济效益，需要钻深井、超深井、 大位移井和长距离水平井，而且常常要在更复杂的地层如高陡构造带钻井。 这些都对定向钻井工具提出了更高的要求。
为了克服滑动导向技术的不足，从20世纪80年代后期，国际上开始研究 旋转导向钻井技术，到20世纪90年代初期多家公司形成了商业化技术。旋转 导向钻井系统实质上是一个井下闭环变径稳定器与测量传输仪器 （MWD/LWD）联合组成的工具系统。它完全抛开了滑动导向方式，而以旋 转导向钻进方式，自动、灵活地调整井斜和方位，大大提高了钻井速度和钻 井安全性，轨迹控制精度也非常高，非常适合目前开发特殊油藏的超深井、 高难度定向井、水平井、大位移井、水平分支井等特殊工艺井导向钻井的需 要。
WE MUST DO BETTER
目前，旋转导向钻井系统形成了两大发展方向：一个是 以Baker Hughes Inteq公司的Auto Trak RClS系统为代表的不 旋转外筒式闭环自动导向钻井系统，它以其精确的轨迹控制精 度和完善的地质导向技术为特点，非常适用于开发难度高的特 殊油藏的导向钻井作业；HulliboIton公司的Geo—Pi1ot系统也 属于这一类导向钻井系统；另外一个是以Schlumberger Anadri11公司的Power Driver SRD系统为代表的全旋转自动导 向钻井系统，它以其同样精确的轨迹控制精度和特有的位移延 伸钻井能力为特点，非常适用于超深、边缘油藏的开发方案中 的深井、大位移井的导向钻井作业。下面对Auto Trak RClS系 统、Power Driver SRD系统和Geo-Pilot系统做简要介绍。
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旋转导向钻井技术概述
旋转导向钻井系统的特点是： ▪ ·在钻柱旋转的情况下，具有导向能力； ▪ ·如果需要，可以与井下马达一起使用； ▪ ·配有全系列标准的地层参数及钻井参数检测仪器； ▪ ·配有地面—井下双向通讯系统，可根据井下传来的数据，在不
起钻的情况下从地面发出指令改变井眼轨迹； ▪ ·工具设计制造模块化、集成化； ▪ ·可以在150º以上的高温井中使用； ▪ ·定向钻井时不需要特殊的钻井参数，就可以保证最优的钻井过
Hale Waihona Puke WE MUST DO BETTER
国际上已经投入使用的旋转导向 钻井系统(续)
2000年，Schlumberger的PowerDrive SRD系 统引入中国境内应用，在设计井深8800m、水平位移 超过7500m的南海西江油田XJ24—3—A18井6871— 8610m井段中成功应用，大大提高了井身质量，避免 了6871m以上井段用滑动钻井方式多次出现的断马达 等井下复杂事故，大大提高了钻井效率和效益。尽管 该工具的日租金高达数万美元，仍直接节约了500万 美元的钻井作业费用；而油田开发和后续完井、采油 作业带来的间接经济效益更远远超过了直接经济效益。
姚振华 2007年6月
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内容
✓ 概述 ✓ 国际上已经投入使用的旋转导向钻井系统 ✓ 在渤海油田使用的旋转导向钻井系统介绍 ✓ 旋转导向方式的分类 ✓ 旋转导向技术的应用
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旋转导向钻井技术概述
迄今为止，定向钻井技术经历了三个里程碑：利用造斜器(斜向器)定向钻 井；利用井下马达配合弯接头定向钻井；利用导向马达(弯壳体井下马达)定向 钻井。这三种定向钻井工具的广泛使用，促进了定向钻井技术的快速发展， 使得今天人们能够应用斜井、丛式井、水平井、水平分支井技术开发油田。
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▪ 5、RCLS旋转闭环自动钻井系统：1993年AGIP公司与Baker Hughes Inteq公司合作，经过3年的研制，于1996年在4口井中试验获得了成功。 1997年，RCLS系统注册为Auto Trak，正式推向市场。截至2002年7 月累积钻进进尺超过1.609×106m。其63/4“系统创下了单次下井工作 时间92h，进尺2986m的世界纪录，81/4”系统创下了单次下井工作时间 167h，进尺3620m的世界纪录。 2、SDD自动直井钻井系统：AGIP公 司与Baker Hughes Inteq公司合作在VDS系统的基础上开发研制。
▪ 6、SRD全旋转导向自动钻井系统：1994年英国Camco公司在英格兰 Montrose地区进行了现场井下试验，获得了极大成功。该系统第一次 被世界石油界认可，是其1997年在世界上第一口水平位移超过10000m 的Wytch Farm油田M-11井的成功应用。1999年5月，Camco公司与 Schlumberger公司的Anadrill公司合并，其SRD系统注册为 PowerDrive。截至1999年底，该系统已下井138次，累计工作时间 11610h，总进尺47780m。目前，世界上3口位移超过10000m的大位移 井中，有2口应用了该系统。
程； ▪ ·导向自动控制，以保证准确光滑的井眼轨迹。
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国际上已经投入使用的旋转 导向钻井系统
美国Schlumberger Anadrill公司的R．L．Monti在1987年世界石油 大会上宣读的“Optimized Drilling-Closing the loop”论文中，对自动化 闭环优化钻井技术第一次做了系统的阐述。目前，世界上已有几家大石 油公司形成了商业化应用技术： ▪ 1、VDS自动垂直钻井系统：90年代初德国KTB项目组与East Man Teleo公司联合开发研制。 ▪ 2、SDD自动直井钻井系统：AGIP公司与Baker Hughes Inteq公司合作 在VDS系统的基础上开发研制。 ▪ 3、ADD自动定向钻井系统：1991年美国能源部资助研制，目前已达到 商业应用阶段。 ▪ 4、AGS和Geo-Pilot旋转导向自动钻井系统：Sperry-sun公司1993年研 制了AGS；1999年又推出新一代的Geo-Pilot旋转导向自动钻井系统， 该系统的性能已达到90年代末世界先进的RCLS和SRD系统水平。
随着石油工业的发展，为了获得更好的经济效益，需要钻深井、超深井、 大位移井和长距离水平井，而且常常要在更复杂的地层如高陡构造带钻井。 这些都对定向钻井工具提出了更高的要求。
为了克服滑动导向技术的不足，从20世纪80年代后期，国际上开始研究 旋转导向钻井技术，到20世纪90年代初期多家公司形成了商业化技术。旋转 导向钻井系统实质上是一个井下闭环变径稳定器与测量传输仪器 （MWD/LWD）联合组成的工具系统。它完全抛开了滑动导向方式，而以旋 转导向钻进方式，自动、灵活地调整井斜和方位，大大提高了钻井速度和钻 井安全性，轨迹控制精度也非常高，非常适合目前开发特殊油藏的超深井、 高难度定向井、水平井、大位移井、水平分支井等特殊工艺井导向钻井的需 要。
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目前，旋转导向钻井系统形成了两大发展方向：一个是 以Baker Hughes Inteq公司的Auto Trak RClS系统为代表的不 旋转外筒式闭环自动导向钻井系统，它以其精确的轨迹控制精 度和完善的地质导向技术为特点，非常适用于开发难度高的特 殊油藏的导向钻井作业；HulliboIton公司的Geo—Pi1ot系统也 属于这一类导向钻井系统；另外一个是以Schlumberger Anadri11公司的Power Driver SRD系统为代表的全旋转自动导 向钻井系统，它以其同样精确的轨迹控制精度和特有的位移延 伸钻井能力为特点，非常适用于超深、边缘油藏的开发方案中 的深井、大位移井的导向钻井作业。下面对Auto Trak RClS系 统、Power Driver SRD系统和Geo-Pilot系统做简要介绍。
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旋转导向钻井技术概述
旋转导向钻井系统的特点是： ▪ ·在钻柱旋转的情况下，具有导向能力； ▪ ·如果需要，可以与井下马达一起使用； ▪ ·配有全系列标准的地层参数及钻井参数检测仪器； ▪ ·配有地面—井下双向通讯系统，可根据井下传来的数据，在不
起钻的情况下从地面发出指令改变井眼轨迹； ▪ ·工具设计制造模块化、集成化； ▪ ·可以在150º以上的高温井中使用； ▪ ·定向钻井时不需要特殊的钻井参数，就可以保证最优的钻井过
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国际上已经投入使用的旋转导向 钻井系统(续)
2000年，Schlumberger的PowerDrive SRD系 统引入中国境内应用，在设计井深8800m、水平位移 超过7500m的南海西江油田XJ24—3—A18井6871— 8610m井段中成功应用，大大提高了井身质量，避免 了6871m以上井段用滑动钻井方式多次出现的断马达 等井下复杂事故，大大提高了钻井效率和效益。尽管 该工具的日租金高达数万美元，仍直接节约了500万 美元的钻井作业费用；而油田开发和后续完井、采油 作业带来的间接经济效益更远远超过了直接经济效益。