石油圈
来自/能源情报
纵观近年来国际钻井技术发展动向，钻井正发生着深刻变化。极端环境下的资源勘探开发极具挑战性，正成为热点和焦点，因此钻井装备与技术的优劣直接影响施工速度、安全和经济效益。材料、通讯和计算机技术的飞速发展、钻井的远程控制和自动化操作使得作业区域不断扩大。
新型钻机
Aecher模块化钻机
挪威国家石油公司的Aecher系列最新的VDD400.2模块化钻机专为海上平台研制，与其他模块钻机相比，该钻机更轻便和紧凑，3星期就可完成组装，可进行控压钻井和连续管钻井等作业。
模块化海洋钻机
WJM公司推出一款2237kW的模块化海洋钻机。该钻机由主要钻井装备模块和钻井辅助模块组成。钻井装备模块能完成3×5矩阵15口井的作业，井深可达7620m；钻井辅助模块配有1对起重机。由于模块尺寸紧凑，利用起重系统安装极为简便，无需驳船配合。
快速移动钻机
美国Veristic公司的快速移动钻机是一种步进式液压钻机，具有便携、快速、灵活和安全等特点，其液压系统能使钻机稳定、可靠、精确地移动和举升。钻机提升能力1089t，可钻丛式水平井和大位移井。
理想钻机
NationalOilwellVarco公司针对当今钻井施工中的诸多挑战，创新开发出理想钻机系列。该理想钻机的模块化设计融入了诸多创新理念(如钢趾移动系统)，大幅提高了钻机的现场机动性能，缩短了钻机停工时间。
新型钻头
两级双径PDC钻头
道达尔公司研制出两级双径PDC钻头及其配套的低速高扭矩马达，为在Shetland火山岩地层(厚度达80m，主要由玄武岩、凝灰岩、粘土岩和砂岩混层组成)钻进提供了新的解决方案。
新型混合式钻头
斯伦贝谢史密斯公司推出的新型混合式钻头兼具剪切和研磨2种破岩机理。与传统PDC钻头和TCI牙轮钻头相比，该钻头配合涡轮钻具可显著减少起下钻次数，提高机械钻速，改善井眼质量。
双倒角PDC切削齿KymeraTM钻头
贝克休斯公司开发出了双倒角PDC切削齿KymeraTM钻头，该钻头采用双倒角结构设计，增加了1条脊线，并将所受压力分散到更大的面积上，增强了切削齿在研磨性地层或受到冲击载荷时碎裂掉齿失效的抗力，大大延长了钻头使用寿命。
PexusTM混合式钻头
在顶部为碎屑岩、底部为软砂岩和页岩的地层中，钻头选择非常困难，因为碎屑岩会对PDC钻头造成严重破坏，而在底部使用牙轮钻头会导致钻井效率下降。为此，Shear公司推出了两级切削结构的PexusTM混合式钻头。第1级为可旋转的硬质合金切削齿，第2级主要为PDC切削齿。
IRevTM孕镶钻头
贝克休斯公司推出的IRevTM孕镶钻头，其切削齿由金属基金刚石复合材料制成，采用全新结构设计，更好地平衡了工作载荷，可承受更大的钻压，有效地利用井下高速马达系统的强劲动力和扭矩，切削岩石更快而本身磨损更慢，适用于极硬和研磨性极高地层。
StayCool多维切削齿
贝克休斯公司推出了聚晶金刚石切削齿———StayCool多维切削齿，采用独特的空间嵌合技术和StaySharpTM抛光技术，能最大程度减小钻进过程中钻头与井底岩石表面之间的摩擦力，避免产生过多的热量，使切削齿尽可能保持较低温度，从而延长钻头寿命，提高钻井效率。
新型MWD/LWD与无线遥测系统
XBATSM声波和超声波LWD
哈里伯顿公司推出120.7mm(4in)的XBATSM声波和超声波LWD可以服务的井眼尺寸范围为146.1～914.4mm(5～36in)。XBATSM声波和超声波LWD采用对钻井噪声不敏感的传感器和电子元器件，测量范围广，频率响应宽，信噪比大，即使在嘈杂的钻井环境和较差的井眼质量下，也能很好地进行测量。
高温高压双加表MWD
斯伦贝谢公司最近研发了一种高温高压双加表测井工具SUＲVIVOＲHDS－1G，耐温175℃，耐压172.4MPa，适用于有磁干扰的测量环境，且测量过程中对工具的运动不敏感，可取代陀螺应用于钻具不稳定场合。
集成方位伽马的新型LWD
APS公司研制了新型方位伽马传感器部件SureLog－AZG，将其集成于现有WPＲLWD上，可作为LWD功能的一种补充。SureLog－AZG传感器具有成像功能，功耗很低，由涡轮发电机联合电池供电，所有的LWD传感器部件都可用于常规钻井液流速(最大76L/s)和175℃的环境。
DigiScope连续波钻井液脉冲遥测系统
斯伦贝谢公司研发的DigiScope连续波钻井液脉冲遥测系统(见图8)专为小井眼设计，数据传输频率0.25～24.00Hz，传输率可达36bit/s，兼容OrionⅡ数据压缩系统，实际位数高达140bit以上，信号强度及质量较高。
Twin双模式电磁遥测系统
Enteq公司与英国Leading Magnetic Design公司以及加拿大Drill-Tek 公司联合开发出Twin 双模式电磁遥测系统。该系统既拥有电磁遥测高传输速度的优点，也拥有可靠的钻井液脉冲备份手段。相比以往的电磁遥测系统，Twin 系统工作深度更深、传输速度更快，是市面上可用的第1 种双模式遥测系统，其功率远远优于以往的产品，在北美和国际市场上表现不俗。
井下振动测量工具
井下振动随钻测量系统
GE公司研发的井下振动随钻测量系统在钻井过程中可实时测量底部钻具的冲击和振动，实时调整和修正钻进参数，以提高作业效率，降低作业成本。该系统以数值和色标谱2种形式对底部钻具的冲击和振动进行描述，色标谱设定了8 级离散冲击水平和振动水平。传感器套件能连续工作于175 ℃ 和 137. 9 MPa ( 20 000psi) 环境中，其稳定性是行业标准的 4 倍; 用四通道探测器将测量模块简化为单主板设计。
高频钻井动力学测量工具
为了获得高品质的井下振动数据，斯伦贝谢公司研发了高频钻井动力学测量工具。该工具可测量和记录井下温度、转速、横向和轴向加速度等数据，数据采集和记录频率高达2k Hz。分析结果证实，相比低频数据，高频数据可获得更详细的井下动态特性资料。该工具采用电池供电，可连续工作120 h，外观与接头极为相似。
结论与认识
近年来，国外钻井装备与技术发展很快，极大地推动了钻井的实时化、信息化、数字化、可视化、集成化、自动化和智能化，使钻井变得“更聪明”，但国内钻井装备与技术发展相对缓慢，具体表现在以下几个方面。
- 国外新型钻机的自动化、智能化已从理论变为现实，而国内钻机的自动化程度差，智能化基本属于空白；
- 在持续研发个性化钻头的同时，国外公司又先后研发了锥形、旋转和多维等多种创新型设计的切削齿及Kymera 混合式钻头，但国内钻头的设计、材料和制造技术能力差，种类少，更新换代慢；
- 国外已实现了连续波钻井液脉冲、钻井液脉冲和电磁波双模式遥测，电磁波套管天线遥测系统解决了信号衰减问题，声波遥测技术已在钻杆( 中途) 测试中得到了成功应用，正在攻关随钻声波遥测技术，双模式和声波遥测是未来井下数据传输的主要发展趋势; 国内的无线遥测技术主要以正负钻井液脉冲为主，虽已研发了 EM－MWD，但测量深度受限，声波遥测技术还处于研究阶段。国外MWD / LWD 品种多，抗温能力强，如哈里伯顿公司的 ULtra HT － 230TMMWD/LWD 传感器耐温 230℃ ，LWD 已实现 30 多种参数测量，声波 LWD 已实现商业化应用; 国内的 MWD/LWD 与无线遥测技术进展缓慢；
- 国外已经可以长时间测量和记录高频数据，实现了可视化，而国内井下振动测量正处于基础研究阶段。
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