石油圈
目前，井下复杂问题越来越需要靠先进的工具和技术来解决，扩眼以及随钻扩眼技术应运而生。好的技术绝不是一纸空谈，因此本文陈列多项扩眼先进技术，供业内同行细做分辨。
来自 | Weatherford等
编译 | Leia
随着对油气成藏机制认识的深化和油气田开发的深入，钻井遇到的问题越来越复杂，这些复杂问题的解决也越来越依赖于工具的发展和手段的完善，随钻扩眼技术正是基于这种背景提出和发展的。所谓随钻扩眼技术就是采用随钻扩眼工具和常规钻头程序，在全面钻进的同时扩大井眼的一种钻井技术。
石油圈介绍过多种扩眼工具及相关技术，其中不乏一些当前的主流产品。
近些年，RFID无线射频识别技术开始应用于石油天然气工业，有源和无源射频识别（RFID）技术的创新应用为井控和地面管理系统提供了一个更为广泛的作业空间。有源RFID技术能够辅助进行扩眼作业、实现井眼清洁、降低缩径概率。无源RFID则为精准送钻提供了强有力的保障，提高了作业的安全性和作业效率。
威德福公司利用了无线射频识别技术，使得扩眼工具在下入后能够进行远程自动开关，钻井作业人员在扩眼的同时，还能够保证单趟作业中井眼的清洁度，进一步降低了缩径的概率。RFID工具能够保证井眼的清洁度，在时间、成本和效率等方面有着显著的优势。钻井过程中，如果发生缩径，则可通过RFID技术和压力循环来激活随钻扩眼器进行扩眼。
RipTide随钻扩眼工具能够在不对套管产生损害的情况下，进行同心轴扩眼作业，还能够与旋转导向系统（RSS）（或旋转BHA）配合使用。
另外，作业者还能够在下入井下的同一个管柱上安装两个RipTide扩眼器，主扩眼器安装在MWD或LWD工具的上方，第二个扩眼器安装在MWD或LWD的下方、钻头和RSS的上方。
应用案例
2016年2月下旬，威德福公司在俄罗斯的萨哈林岛海岸完成了随钻扩眼作业，不仅达到了运营商的要求，即将海上开发井长3641英尺（1110米）的井段的井眼尺寸从8-1/2in扩大到9-1/2in，并且与常规作业相比，节约52小时的钻井周期。
TDReam™随钻扩眼工具配合常规扩眼工具同步作业，可大幅度缩短领眼段长度，并且，一趟起下钻操作便可达到总井深。
TDReam随钻扩眼工具的直径和长度确保了其导向能力优化的可能性。哈里伯顿的MaxBHA软件可模拟井底钻具组合的工作状态与导向性，从而改善了布井方案、钻进性能以及随钻扩眼工具的可靠性。
SelectCutterTM PDC技术的耐磨性技术可使切削齿保持持久的锋利性，并且其磨损也比常规切削齿要慢，进而可以达到更长的进尺，拥有更高的机械钻速。
TDReam随钻扩眼工具是哈里伯顿的革命性获奖技术产品，该设备能够在不改变整体作业程序、设备和常规钻井作业相关设施的前提下，优化扩眼技术。TDReam随钻扩眼工具可与XR扩眼工具配合使用，放置在钻头与旋转导向系统之间，可将领眼长度缩短不少于3英尺，实现一趟钻即可到达总井深。整个作业避免了二次扩眼的需要，因此由于减少了起下管柱作业，显著降低了作业成本，提升了作业安全性。
应用案例
作业地点
挪威
作业目的
成功地将井眼尺寸由12-1/4in扩大至13-1/2in。
作业结果
哈里伯顿TDR1200工具配合XR扩眼工具使用，通过一趟作业扩眼至总井深；将领眼实施扩孔后，成功下放10-3/4in套管至总井深；单就节省钻进时间，预计为开发商节约成本30万美元。
GaugePro Echo扩眼器是业内首款即时命令数字式扩孔工具，可以安放在底部钻具组合（BHA）的任意位置，具有高效进行口袋扩眼的特点。当安放在离钻头较近的位置时，无需常规的第二趟钻进行口袋扩眼，井眼条件可得到极大的改善，套管可以更快下到位。
GaugePro Echo数字式扩眼器，刀翼可以根据需要多次伸出收回，并可以实时确认刀翼的状态及位置，增加了作业的安全性。它也可以实时返回油压、油温、工具振动信息。
GaugePro Echo扩眼器采用有线电缆，操作者可以即时不受限制地发送伸出收回刀翼的指令，并可收到刀翼状态及位置、油压、油温和振动信息。通过确认工具的功能状态，提供井下作业工况的详细信息，这种快速反应机制可以节约一趟钻，且通过快速调整钻井参数可使单趟钻获得更多进尺。
GaugePro Echo数字式扩眼器作业更智能，无需额外的施工步骤，无需使用其他常规的扩眼器。其操作方式与钻井参数和泵排量无关，可以安放在BHA的任何位置，一趟钻完成钻进并扩眼，最多只留4.6米长的口袋。
应用案例
一家油公司在Brage油田钻进Draupne地层的12-1/2in井眼时，遇到了井壁稳定性和当量循环密度（ECD）相关的问题，要求口袋应该足够短以利于成功下入10-3/4in套管，而且揭开新地层的裸眼段也应该足够短以减小井眼坍塌的可能性。
使用GaugePro Echo扩眼器，此次作业一趟钻进至TD并同时完成了扩眼工作，将井眼扩大至13-1/2in，口袋长度缩短至10米，节省了3天的钻机时间，并顺利下入10-3/4in尾管至预定井深。
Drill-n-Ream(DNR)工具是一个双级偏心扩眼器，是首款井眼修整系统。在水平和垂直钻井作业中，DNR可以根据客户需要，将井眼通径在钻头直径的基础上扩大1/16in或1/8in。两个DNR扩眼器之间大约间隔五英尺，同时切削进入地层，可以有效降低井眼的台阶、狗腿度和井筒弯曲度。
每个扩眼器上有四个刀片，上面镶着无数的PDC切削齿。刀片采用渐进的设计模式，可以将钻进中的扭矩降到最低。金刚石采用拱形结构设计，能够消除钻进过程中扩眼器对管壁的损伤，同时也能对PDC切削齿起到保护作用。优化（修整）井眼过程中，独特的刀翼设计能够帮助PDC切削结构更加容易地进入井壁，增大与地层接触面积。井眼和钻井作业经过DNR修整优化后，可在后续作业中节省时间和金钱。
技术特性
1．带PDC切削齿的扩眼器为相对偏心结构，能够促进彼此进入地层；
2．偏心设计可将井筒直径在钻头直径的基础上扩大1/16in或1/8in；
3．渐进式的刀翼逐步剪切地层；
4．金刚石采用拱形结构设计，旋转钻进时可有效保护套管和PDC切削齿；
5．凹凸刨面（齿廓修形）可使PDC刀片更有效地与地层咬合。
技术优势
1.避免单独进行专门的扩眼作业；
2.减少扭矩和阻力；
3.减轻大钩载荷：
—缩短起下钻的时间；
—减少润滑用小球和钻井液减阻剂的使用。
4.减少井下振动；
5.增加钻压到钻头的传递效率：
—抬高机械钻速；
—提高压差；
—避免泥浆马达发生故障；
—降低机械比能；
—提高钻头寿命。
实践表明，随钻扩眼技术在处理井下复杂情况、降低钻井综合成本、提高钻井速度、提高建井质量和安全性等方面具有显著的优势，随钻扩眼工具也正逐渐成为一种重要的石油钻井配套工具。随钻扩眼工具将逐渐淘汰固定翼式和机械扩张式结构，液压滑移扩张式扩眼工具由于易实现、可靠性高和钻井效率高，将是随钻扩眼工具的主流发展方向。
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