旋转导向钻井技术现状及发展趋势

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LWD发展现状与趋势展望

LWD发展现状与趋势展望

LWD发展现状与趋势展望在对随钻测井进行分析的基础上,详细阐述了随钻测井技术的发展过程,重点介绍了HL-MWD+伽马和FEWD随钻地质评价测井技术的应用现状,简单介绍了贝克休斯AutoTrak旋转导向钻井系统,对于今后可能形成的技术发展趋势进行了预测,认为旋转地质导向钻井技术将成为中长期发展方向,加大国内旋转导向研发力度,培养技术人才,缩小与国外技术差距,才能立于竞争制高点。

标签:LWDHL-MWD+伽马;FEWD;旋转导向发展现状;技术展望1 随钻测井发展关键阶段1.1 随钻测井简介随钻测井英文简称LWD(logging while drilling),是在随钻测量基础上发展起来的一种功能更齐全、结构更复杂的随钻测量系统,主要是在常规基础上增加电阻率、孔隙度、中子、密度和声波等测量短节,用以获取测井信息。

与随钻测量系统相比,传输的信息更多,采用井下存储(起钻后回放)和部分信息实时上传方式处理所需测井信息,无导向决策功能。

1.2 随钻测井技术发展阶段1.2.1随钻测井技术发展早期第一个随钻测井的专利是在1929年由Jakosky提出的,用的就是钻井液脉冲遥测系统。

1940年David G.Hawthon和John E.owen公布第一条随钻电阻率曲线,此时的随钻测量方法主要有两种,一是利用测量电极和导电钻杆绝缘,测量井底电极附近的地层电阻率;二是信息传输,在钻杆中埋电缆。

但由于在钻杆和钻杆连接部位很难保证绝缘,以上方法均告失败。

20世纪40年代和50年代随钻测井进展缓慢,仅有的几个专利文献表明,研究单位和个人继续致力于实时、可靠的随钻测井系统研究,注意力从地面设备和井下设备的硬联结转向用电磁波或无线电波通过地层传输到地面或是用声信号通过地层或钻杆传输信息。

遗憾的是,传输技术发展缓慢,难以有实质性的突破。

1950年J.J.Arps发明正向泥浆脉冲系统,1960年利用正向泥浆脉冲的机械测斜仪出现,并应用至今;1964年第一个机械脉冲遥测系统研究成功。

探讨钻井工程技术现状及发展趋势

探讨钻井工程技术现状及发展趋势

探讨钻井工程技术现状及发展趋势摘要:为满足油气勘探开发需要,近年来石油公司和油服公司均极力推进钻井工程新技术、新工具的研发和应用,在钻完井、随钻地层测试、储能改造等方面取得较大进步,技术装备性能大幅度提升。

关键词:钻进技术;现状;发展趋势降低成本、提高效益是所有油气企业的追求。

随着油气勘探开发程度的不断深入,低渗低产低品位、深层特深层、深海极地、非常规等油气资源对钻井工程提出了更高要求,提升钻井技术装备水平是实现各类油气资源高效经济勘探开发的重要手段。

近年来钻井工程快速发展,特别是水平井钻井及分段压裂、旋转导向、深水钻井等技术取得重大突破,拓宽了油气勘探开发领域,实现了深水、深层、致密油气和页岩油气等资源的经济有效开发。

全面了解国内外钻井工程应用与研究现状,把握技术发展趋势,对调整和优化我国钻井工程研发方向、加快技术发展具有重要意义。

1石油钻井工程技术现状1.1抛开传统钻井工程技术的不足,完善现代科技技术的进步。

随着当前经济不断发展,需要抛开传统的钻井施工方式,扬长避短,利用现代钻井工程技术的经验,完善开发水平和操作工艺,钻探技术的方式更加合理化,把每个井进行分支,满足油田勘测的后期需求,满足现代社会发展的需求。

1.2在钻探技术和钻井技术上,通过优化设计和施工技术来进行完善,在选择钻具上要结合现代的工艺操作手段,提高钻头的能力,从而提高整个机械操作的便携性,达到钻探技术的效果,因此,在这个过程中需要结合石油钻进工程的现代技术来完善其施工效果。

1.3现阶段,如何完善石油钻井工程技术,就要结合现代技术,把开采成本控制到最低,使石油钻井开采的效益最大化,通过石油开采设备来实现设备的利用率。

随着现代石油开采规模的扩大,石油的储存量不断减少,在整个开采过程中相对比较苛刻,因此在设备利用上必须积极研发能够充分应对深井高位高压情况的新型石油钻井设备,从而保证石油资源的顺利开采。

2石油钻井工程技术的主要步骤2.1钻前准备在开展石油钻井工程前,首先要做好相关钻前准备工作,才能够确保后续钻井作业的有效进行。

探讨石油定向井钻井中的旋转导向技术

探讨石油定向井钻井中的旋转导向技术

探讨石油定向井钻井中的旋转导向技术随着石油资源的逐渐枯竭,石油勘探和开采面临着越来越大的挑战。

为了更有效地开采地下深层石油资源,石油行业逐渐引入了定向井钻井技术。

而在定向井钻井中,旋转导向技术是一种十分重要的技术手段。

本文将探讨石油定向井钻井中的旋转导向技术。

一、旋转导向技术概述旋转导向技术是一种通过控制钻头旋转速度和方向,从而改变钻井井眼轨迹的技术。

在传统井眼钻井中,钻头的旋转主要是靠钻机锚定在井口顶部,整体旋转,从而钻进岩层。

而在定向井钻井中,需要通过调整钻头的旋转速度和方向,让钻头沿着特定轨迹前进,使得井眼垂直深度和水平方向均能得到控制。

旋转导向技术的核心是通过测量钻头的旋转速度和方向,并通过控制钻头的动力系统,使其按照设计的井眼轨迹前进。

这需要依靠复杂的导向装置和传感器,控制系统能够根据钻井现场的实时数据,及时调整钻头的旋转速度和方向。

这项技术在提高定向井钻井效率的也能够最大程度降低钻井事故的发生概率,保障勘探和开采的安全性。

二、旋转导向技术在定向井钻井中的应用1. 地质勘探:旋转导向技术可以根据地质勘探结果,精确地控制钻头的转向,使得钻井可以在地下岩层中按照设计轨迹前进。

这样不仅可以更准确地获取地下岩层的信息,还能够避开地下岩层中的障碍物,提高勘探成功率。

2. 水平油井开采:在水平油井的开采中,旋转导向技术可以使得井眼在地下形成规整的水平轨迹,使得油井采油更加高效。

通过控制旋转速度和方向,可以准确控制水平井眼的弯曲程度和水平延展长度,实现更精准的油层开采。

3. 钻井安全:旋转导向技术可以及时发现钻井中的异常情况,通过调整钻头的旋转速度和方向,避免钻井事故的发生。

也可以及时调整钻井轨迹,避开地下的危险地带,保障勘探和开采的安全。

随着石油定向井钻井技术的不断发展,旋转导向技术也在不断进行改进和创新,以适应更复杂、更深层的勘探和开采需求。

1. 自适应控制系统:未来的旋转导向技术将更加智能化,通过自动测量、自适应分析和控制系统,实现更具精准的钻井控制。

钻井新技术及发展方向分析

钻井新技术及发展方向分析

钻井新技术及发展方向分析1 钻井技术新进展1.1石油钻机钻机是实现钻井目的最直接的装备,也直接关系到钻井技术进步。

近年来,国外石油钻机能力不断增强,自动化配套进一步完善,使钻机具备更健康、安全、环保的功能,并朝着不断满足石油工程需要的方向发展。

主要进展有:(1) 采用模块化结构设计,套装式井架,减少钻机的占地面积,提高钻机移运性能,降低搬家安装费用。

(2) 高性能的“机、电、液”一体化技术促进石油钻机的功能进一步完善。

(3) 采用套管和钻杆自动传送、自动排放、铁钻工和自动送钻等自动化工具,提高钻机的智能化水平,为提高劳动生产率创造条件。

1.2随钻测量技术1.2.1随钻测量与随钻测井技术21 世纪以来, 随钻测量(MWD) 和随钻测井(LWD) 技术处于强势发展之中,系列不断完善,其测量参数已逐步增加到近20种钻井工程和地层参数,仪器距离钻头越来越近。

与前几年的技术相比,目前,近钻头传感器离钻头只有0.5~2 m 的距离,可靠性高,稳定性强,可更好地评价油、气、水层,实时提供决策信息,有助于避免井下复杂情况的发生,引导井眼沿着最佳轨迹穿过油气层。

由于该技术的市场价值大,世界范围内有几十家公司参与市场竞争,其中斯伦贝谢、哈里伯顿和贝克休斯3 家公司处于领先地位。

1.2.2电磁波传输式随钻测量技术为适应气体钻井、泡沫钻井和控压钻井等新技术快速发展的需要,电磁波传输MWD(elect romagnetic MWD tool s ,EM MWD) 技术研究与应用已有很大进展,测量深度已经达到41420 km。

1.2.3随钻井底环空压力测量技术为适应欠平衡钻井监测井筒与储层之间负压差的需要,哈里伯顿、斯伦贝谢和威德福等公司研制出了随钻井底环空压力测量仪(annular pressure measurement while drilling, APWD) ,在钻井过程中可以实时测量井底环空压力,通过MWD 或EMMWD 实时将数据传送到地面,指导欠平衡钻井作业。

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

旋转导向钻井技术应用研究及其进展近几年来我国油气行业的发展取得了非常丰硕的成果,在钻井技术方面的研究也越来越深刻。

旋转钻井技术是当前整个钻井领域具有一定技术先进性的自动化钻井技术,在大量的实践应用中表明,针对水平井、大斜度井实施钻井施工的过程中充分应用旋转导向钻井技术,能够实现钻井施工作业效率的全面提升,有效控制鉆井施工作业成本,而且整个作业过程具有较高的安全性和稳定性,本文主要针对旋转导向钻井技术的实践应用及研究进展进行了分析。

标签:旋转导向钻井技术;钻井施工;研究进展引言在油气资源的勘探开发过程中钻井技术发挥着不可替代的作用,只有在钻井技术要求得到充分满足的情况下,可能有效提升油气资源的勘探开发效率,实现油气井产能的有效提升。

在当前的钻井作业施工中,对井眼轨迹的要求越来越苛刻,在此情形下,旋转导向钻井技术实现了普及应用。

1 旋转导向钻井工具系统关键技术研究1.1总体方案分析在旋转导向钻井系统经过多年的发展改进后,目前已经基本具备了井下测量以及井眼轨迹控制等两项重要的功能[1]。

在原有的MWD井眼参数测量基础上,进一步增加了针对环空压力、钻井压力以及钻具扭矩等相关参数的测量,在井下工具与地面控制部分之间通过设立良好的信号通道实现了单元数据的有效连通。

另外,在整个旋转导向钻井系统中可控偏心稳定器同样发挥出了重要的作用,其可以实现对井眼轨迹参数的有效控制,而且在当前的旋转导向钻井系统中充分应用了液压推动偏心稳定器伸缩翼肋,这样就有效改善了传统钻井模式下的井斜以及定位状况。

该钻井系统中针对两个单元之间的信息通道通常情况下采取的都是RS232总线形式进行连接,通过地面计算机等处理设备来实现井下生产作业数据的采集,并对井下工具查相应的执行指令,当井下采集的数据实现上传后,通过相应的解码方式能够将其还原成井眼、环空压力、工程等测量参数[2]。

此外,充分利用RS232总线还能够将经过编码的井眼控制指令传达到井下作业工具上,在此基础上通过井下工具执行具体指令就能够实现对井眼轨迹的有效控制。

旋转导向系统现状及关键技术分析林珂

旋转导向系统现状及关键技术分析林珂

旋转导向系统现状及关键技术分析林珂发布时间:2021-09-30T07:24:16.281Z 来源:《防护工程》2021年14期作者:林珂[导读] 考虑到旋转方向领域的技术研究和旋转指导工具的开发,仍然存在一些重要的技术问题,实地调查的结果与国外技术相比还没有完全达到工业化应用的水平。

主要问题包括刀具倾斜低、肋骨夹紧杆失效或MWD机组充电信号故障、闭环控制不足、无接触功耗降低以及许多关键组件温度变化较高。

旋转稳定器热量低是妨碍旋转稳定器全面引进的主要因素之一,电路和设备频繁故障是缩短旋转管路系统寿命和周期的重要因素。

林珂中石化经纬有限公司胜利定向井山东东营 257064摘要:考虑到旋转方向领域的技术研究和旋转指导工具的开发,仍然存在一些重要的技术问题,实地调查的结果与国外技术相比还没有完全达到工业化应用的水平。

主要问题包括刀具倾斜低、肋骨夹紧杆失效或MWD机组充电信号故障、闭环控制不足、无接触功耗降低以及许多关键组件温度变化较高。

旋转稳定器热量低是妨碍旋转稳定器全面引进的主要因素之一,电路和设备频繁故障是缩短旋转管路系统寿命和周期的重要因素。

使用“旋转”镜头效果的主要目的是提供对井眼轨迹的有效控制,以便在无法满足坡度要求时旋转方向的效果不起作用。

关键词:旋转导向系统;现状;关键技术;引言旋转方向系统(RSS)是一种在旋转钻井过程中实时执行的直接穿透系统,标志着自1990年代以来钻井技术方向的重大变化。

RSS提要具有摩擦和阻力、高速度、低成本、短施工期、软钻井运动、简单控制和可扩展水平段长度等特点,被认为是现代定向钻井技术的方向。

1旋转导向系统静态推靠式闭环旋转导向钻井系统Auto Track由On Track和导向头组成,导向头可细分为驱动轴、液压驱动翼肋、非旋转套筒,导向头负责提供钻头井斜、导向功能,On Track负责提供方位角、井斜角、环空当量密度、方位伽马、电磁波电阻率及工作时的仪器振动参数。

探讨钻井工程技术现状及发展趋势

探讨钻井工程技术现状及发展趋势钻井工程技术是石油行业中的关键技术之一。

随着近年来石油行业的不断发展,钻井工程技术也在不断创新和进步。

本文将就钻井工程技术的现状和发展趋势进行探讨。

钻井工程技术的现状是多样化和高度自动化。

目前,钻井工程技术已经采用了各种先进的技术设备,如高清晰度成像技术、3D钻井模拟技术、井下自动化控制技术等。

这些技术的应用使得钻井工程更加高效、精确和安全。

钻井工程技术的现状是数字化和智能化。

近年来,随着信息技术的发展,钻井工程中的数据采集、处理和分析越来越重要。

现代钻井工程已经建立了完善的数据管理系统,通过自动化的数据采集和处理,实现了对钻井作业全过程的实时掌控和优化管理,提高了钻井效率和质量。

钻井工程技术的发展趋势是环保和绿色化。

石油行业在全球能源结构中扮演着重要角色,但同时也带来了环境污染和资源浪费等问题。

钻井工程技术的发展趋势是在保证生产效益的减少对环境的影响。

近年来,循环钻井技术、水基钻井液技术等环保技术得到了广泛应用。

未来的发展趋势将更加注重节能降耗、减少二氧化碳排放等环保目标的实现。

钻井工程技术的发展还面临一些挑战。

一方面,勘探目标越来越复杂,需要应对极端环境和复杂地质条件。

人才培养和引进的不足也限制了钻井工程技术的发展。

需要在技术研发和人才培养上加大投入,提高技术水平和创新能力。

钻井工程技术在多样化、高度自动化、数字化和智能化等方面取得了显著进展。

未来的发展趋势将更加注重环境保护和绿色发展。

钻井工程技术的发展仍然面临一些挑战,需要投入更多资源进行研发和人才培养。

相信在各方的共同努力下,钻井工程技术将实现更大的突破和创新,为石油行业的发展做出更大的贡献。

旋转导向钻井技术最新进展及发展趋势

状也 进行 了相应 分析 并提 出 了进 一步 的研 究方 向。
关键词 :旋转导向钻井;推靠钻头式;指 向钻头式;偏置机构;现状 ;发展趋势 中 图分类 号 :T E 2 4 3 文献标 识码 :A d o i :1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 1 — 4 5 7 8 . 2 0 1 3 . 0 7 . 0 0 1
Z h o n g y u a n O i ie f l l d 3 . S I N O P E C I n t e r n a t i o n a l P e t r o l e u m E n g i n e e r i n g C o . ,L t d . )
Ab s t r a c t : On t he b a s i s o f a n a l y z i n g t h e a d v a nt a g e o f a n d d e ma n d f o r r o t a r y s t e e in r g d r i l l i n g t e c h n o l o g y, t h e k e y po i n t s o f t e c h n o l o g i c a l p r o g r e s s i n t h e r o t a r y s t e e r i n g dr il l i n g s y s t e m a n d t he d o me s t i c a n d f o r e i g n l a t e s t d e v e l o p — me n t s i t u a t i o n i n r e c e n t y e a r s we r e e x p o u n d e d . Th e p r e di c t i o n o f t h e p o t e n t i a l t e c h n o l o g i c a l d e v e l o p me n t t r e nd i n n e a r f u t u r e wa s c o n d uc t e d . I t i s t h o ug h t t h a t f u r t h e r de v e l o p me n t wi l l b e f o u n d i n p e r f o r ma nc e o f r e s i s t a nc e t o hi g h t e mp e r a t u r e a n d h i g h pr e s s u r e,mo d e o f wi r e l e s s i n f o r ma t i o n t r a ns mi s s i o n a n d c o mb i n a t i o n wi t h mo t o r ,c a s i n g a n d l i n e r dr il l i n g, wi t h r e g a r d t o t he r o t a y r s t e e in r g d il r l i ng s y s t e m. Ro t a r y g e o l o g i c a l s t e e in r g d r i l l i ng t e c hn o l o g y wi l l b e t he mi d— t e m r a n d l o ng - t e m r d e v e l o pme n t o r i e n t a t i o n . Th e c u r r e n t de v e l o p me n t s i t ua t i o n a t h o me ha s b e e n a n a l y z e d a n d f u th r e r r e s e a r c h d i r e c t i o n h a s b e e n d i s c u s s e d. Ke y wo r ds: r o t a y r s t e e r i n g d r i l l i n g; p us h t h e b i t ; po i n t t h e b i t ;b i a s u ni t s; c ur r e n t s i t u a t i o n; d e v e l o p me n t t r e nd

旋转导向钻井技术介绍

旋转导向钻井技术介绍引言近十几年来,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。

旋转导向钻井技术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15 km,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。

旋转导向钻井研究现状

25旋转导向钻井系统(简称RSS)是指在钻具不停的旋转工况下,能够随时完成对井眼轨迹的调整。

由于旋转导向钻井技术能够很好的解决摩阻扭矩、井眼净化、位移延伸、轨迹控制等难点,所以,被称为钻井工业的一场革命创新。

上个世纪90年代,国际上多家石油服务公司分别研制了各自的旋转导向钻井系统。

目前,已经技术成熟并进行商业化应用的石油技术服务公司主要有:斯伦贝谢、哈里伯顿、贝克、威德福等。

一、旋转导向钻井系统简介1.旋转导向钻井系统构成旋转导向钻井系统的组成如下图1所示。

其主要有图中所标注的四部分组成即地面监控系统、双向通讯系统、随钻测量系统、井下导向工具。

其中井下导向工具是旋转导向钻井系统的最重要组成部分,也是技术上的难点和核心。

旋转导向钻井系统的最主要特点是:旋转导向、实时监控、双向通讯等。

图1 旋转导向钻井系统组成示意图2.旋转导向钻井系统分类旋转导向钻井系统依据导向方式和原理可分为两种:推靠式和指向式。

这两种方式的工作机理都是依靠其各自的偏置机构偏置钻头或钻具,产生导向作用。

其中偏置机构依据工作方式划分为静态式和动态式。

静态偏置式是井下导向工具在旋转钻进中不与钻具一起旋转,而是稳定在某一设计方向上提供导向力;动态偏置式是井下导向工具在旋转钻进中与钻具一起旋转,导向工具在旋转时定时支出向某一设定方向提供导向力。

相对比而言,指向式系统具有造斜能力强、应用范围广等优势,能够满足各种复杂情况。

二、国外最新的旋转导向系统1.斯伦贝谢公司的PowerDrive系统斯伦贝谢初始的PowerDrive系统是全旋转导向,其井下导向工具具有三个支撑导向棱块。

当井下工具开始工作后,地面监控系统通过双向通讯系统向导向工具发送指令需要在某个方向导向时,导向工具每旋转一周三个导向棱块都在该方向的相反方向伸出一次,顶向井壁产生支撑力,使钻头偏向所需固定方向,导向棱块转离该方向后自动收回。

斯伦贝谢公司由最初研发的PowerDrive系列工具,后续发展了指向式的PowerDrive Xceed系列旋转导向工具,近期该公司又发布了新型高造斜率的指向式旋转导向工具(PowerDrive Archer)。

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旋转导向钻井技术现状及发展趋势
旋转导向钻井技术是一种先进的钻井技术,目前已经在国内外得到了广泛的应用。

这种钻井技术的现状和发展趋势可以总结为以下几点:
现状:
旋转导向钻井技术已经在国内外得到了广泛的应用,包括陆地和海洋钻井。

这种技术具有摩阻与扭阻小、钻速高、成本低、建井周期短、井眼轨迹平滑、易调控并可延长水平段长度等特点。

旋转导向钻井系统已经成为当今石油钻井工程领域最重要的前沿装备之一,也是实现石油钻井向数字化、信息化、自动化方向发展的核心技术和重大装备。

发展趋势:
智能化:随着人工智能和机器学习技术的发展,旋转导向钻井系统的智能化程度将越来越高。

通过引入智能算法和传感器,可以实现对钻井过程的实时监测和智能控制,提高钻井效率和安全性。

绿色化:在环保压力日益增大的背景下,绿色化成为旋转导向钻井技术的重要发展趋势。

通过优化钻井工艺、使用环保材料和设备等措施,可以降低钻井过程中的能耗和排放,减少对环境的影响。

深海化:随着深海石油资源的开发需求不断增加,深海化成为旋转导向钻井技术的重要发展方向。

通过研发适用于
深海环境的旋转导向钻井系统和设备,可以实现对深海石油资源的有效开发。

极端环境适应性:为了应对极端环境下的钻井挑战,如高温、高压、高盐等环境,需要提高旋转导向钻井系统的极端环境适应性。

通过研发适用于极端环境的材料和设备,可以拓展旋转导向钻井技术的应用范围。

总的来说,旋转导向钻井技术在国内外已经得到了广泛的应用和发展,未来将朝着智能化、绿色化、深海化和极端环境适应性等方向发展。

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