本期技术概览-优快钻井技术与装备

如何提高机械钻速、以更短的时间钻出更优质的井眼一直是钻井的热点话题，石油圈本期介绍了国外先进扩眼工具以及水力振荡器，带您鉴赏国外优快钻进的巧计良谋。

钻井可以称得上是一项为石油天然气“增储上产”而开辟油气通道和采集地下信息的入地工程，具有高投入、高产出、高风险和高技术的特点。钻井费用占整个石油天然气勘探和开发投资总费用的50%以上，是影响石油天然气勘探开发整体效益最敏感的因素。因此，优快钻进对石油天然气行业的发展有着举足轻重的作用。

钻井技术主要包括钻井装备和工具、井筒技术、测量和控制技术等，提高机械钻速和钻井质量的关键点有很多，本文主要选取了钻井扩眼技术和当前应用越来越广泛的水力振荡器技术，对其国内外研究现状进行了简要概述。

钻井扩眼技术石油圈原创www.oilsns.com

油气钻井工业的扩眼技术始于20世纪初，应用该技术的基本意图是解决井眼缩颈、井壁坍塌等钻进难题。近20～30年，油气钻井向着深井、超深井、高压油气井、海洋深水钻井等领域逐渐转移，钻井工程所要面对的复杂状况也越来越多。扩眼技术作为处理钻井异常状况的重要手段而不断发展，逐渐成为一种能够提高钻井质量，应对塑性地层，优化套管程序，提高固井质量，降低钻井成本的先进技术。

国外扩眼技术和工具历经数十年发展，形式多样，性能各异。目前处于主导地位的扩眼工具为双心钻头和液压臂式扩眼器，另外，扩眼技术研究机构经现场试验和应用总结了大量规律，形成了系统的研发程序。而国内扩眼技术研究起步较晚，扩眼工具的设计基本为追踪和模仿国外成熟产品，已初步实现系列化应用，但在基础理论研究方面还较为薄弱。

钻井用水力振荡器

自20世纪80年代以来，井下动力钻具由于具有提高机械钻速、增加单只钻头进尺、实现井眼轨迹定向控制等诸多优点，在定向井中的应用越来越多。随着各大油田开发的逐渐深入，大斜度井、水平井、多分支水平井等复杂结构井数量越来越多，如何实现快速钻进和提高水平段长度成为关注的焦点。

然而，由于井斜角较大造成钻柱和井壁之间的摩阻较大，钻压传递效率低，严重限制了钻进速度。自2000年以来，国内外各大研究机构研制了各种样式的水力振荡器，并广泛应用于国内外各大油田的定向井段和水平段钻井施工中，并取得一定提速效果。

自20世纪90年代以来，国外多家石油公司都致力于水力振荡器的研究，目前国外水力振荡器提速技术已经比较成熟。其中，具有代表性并已经被商业化应用的是美国国民油井华高公司（NOV）研发生产的水力振荡器，该公司的水力振荡器最初被应用于连续管钻井中，但由于降摩效果较好，其应用范围逐渐扩大到大斜度井、水平井以及多分支水平井钻井作业中。

与国外相比，国内水力振荡器的研究起步相对较晚，但发展速度较快，自2006年以来，在短短10年内，国内已成功研制了十几种水力振荡器，且有部分产品已投入商业化应用，并取得了较好的应用效果。

根据以上所述优快钻进技术热点，石油圈在本期内容中为读者带来了三个颇具代表性的最新扩眼技术和水力振荡器：威德福RipTide RFID Drilling Reamer扩眼技术、NOV公司Agitator系统以及CT Energy公司SRD-水力振荡器，这三种技术究竟有何玄机，让小编带你一探究竟。

1.威德福RipTide RFID扩眼技术

最近，威德福公司将RFID（Radio Frequency Identification）无线射频识别技术应用在了钻井作业的扩眼作业上，研制出了一种更加高效的随钻扩眼装置-The RipTide RFID Drilling Reamer。

该扩眼装置为两种扩眼器的底部钻具组合，包括RipTide随钻扩眼工具以及RipTide钻后扩眼工具。无线射频识别可使得扩眼工具在下入时进行远程自动开关，以便钻井作业人员将随钻扩眼井段扩至设计深度、保证单趟作业中井眼清洁的前提下，降低缩径的概率，降低钻进作业中的事故风险。

2.NOV Agitator系统石油圈原创www.oilsns.com

NOV公司的Agitator系统一般由振动短节、动力短节、阀门和轴承系统组成，靠周期性变化的流体压力，带动活塞做轴向往复运动。

NOV公司的Agitator水力振荡器结构简单，可与钻杆直接连接。该水力振荡器系统可以显著提高ROP，改善钻压传递，减小摩阻并降低粘滑现象的产生。而Agitator PLUS系统的压降比标准Agitator系统更小，可应用范围更广。

在打捞应用中，水力振荡器系统的高频轴向振动可以帮助解卡，提高BHA中标准打捞工具的效率。Agitator打捞系统可提供轴向振动、减小摩阻来帮助回收落鱼，可避免额外的固井及侧钻作业。

3.CT Energy SRD水力振荡器

CT Energy的SRD-水力振荡器是钻进过程中用于降低静摩擦和提高机械钻速的一种井下机械装置。它通过负脉冲产生的轴向振动来减小阻力，使钻压更加有效的传递至钻头，提高机械钻速，为全球石油和天然气市场提供了新颖的钻井方案。

另外，该装置优于其他水力振荡器的是：SRD-水力振荡器不会对随钻测量/随钻测井设备造成损害；常规的水力振荡器会使泵压升高，SRD-水力振荡器设有全新的旁通，可以在提高钻速的同时降低泵压，并将振动频率降低至原来的三分之一。

近年来，国内对国外新技术新理论积极引进，与各大油气服务商也展开了广泛的合作。在涉及水力振荡器以及随钻扩眼技术等新工艺新工具方面的研究成果出现了百花齐放、百家争鸣的局面。

就目前技术来说，“指哪打哪”已不再仅仅是口号，在此基础上如何更好的实现优快钻进才是不断追寻的目标。小编同样预感到，国内外技术差距已经越来越小，就让小编陪各位读者一起领略下本期的技术“干货”吧。

来自/NOV等  编辑/魏亚蒙石油圈原创www.oilsns.com

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