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勝利油田鉆井院隨鉆測(cè)控實(shí)驗(yàn)室成為中國(guó)石化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

   2011-03-31 中國(guó)石化新聞網(wǎng)梁子波

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????中國(guó)石化新聞網(wǎng)訊(李江輝?梁子波)3月15日,集團(tuán)公司召開(kāi)2011年科技進(jìn)步工作會(huì),會(huì)上表彰了2010年度中國(guó)石油化工集團(tuán)公司科學(xué)技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)、進(jìn)步獎(jiǎng)以及中石化優(yōu)秀創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),勝利油田鉆井院提交的科技成果自動(dòng)垂直鉆井系統(tǒng)研制技術(shù)獨(dú)占鰲頭,喜獲科學(xué)技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)。

????自動(dòng)垂直鉆井技術(shù)是上世紀(jì)末發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)自動(dòng)化鉆井新技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)能降低油氣開(kāi)發(fā)成本,提高油氣采收率,被稱為代表了目前垂直鉆井技術(shù)最高水平。在我國(guó),高陡構(gòu)造的防斜打快是一個(gè)尚未解決的技術(shù)難題。目前直井的井斜控制主要還是靠鐘擺組合降斜,但其降斜能力嚴(yán)重地受到鉆壓的影響。利用這種鉆具組合只能采取吊打的方式,不能采用正常的鉆壓鉆進(jìn)。因此,它是一種以犧牲鉆速換取質(zhì)量的消極方法。

????為了解決直井特別是高陡構(gòu)造條件下的突出井斜問(wèn)題,降低油氣開(kāi)發(fā)成本,提高油氣采收率,有效解決防斜打快的問(wèn)題,經(jīng)過(guò)專家的反復(fù)論證和研究,自動(dòng)垂直鉆井系統(tǒng)研制作為國(guó)家863海洋技術(shù)領(lǐng)域的重大專項(xiàng),于2005年6月正式簽署任務(wù)合同書(shū),委托勝利石油管理局鉆井院牽頭,聯(lián)合北京普利門(mén)公司和中國(guó)石油大學(xué)共同進(jìn)行該項(xiàng)目研究。

????在項(xiàng)目研制過(guò)程中,他們通過(guò)采取產(chǎn)、學(xué)、研為一體的聯(lián)合協(xié)作方式,組建了國(guó)內(nèi)一流的自動(dòng)垂直鉆井系統(tǒng)的研發(fā)團(tuán)隊(duì),充分發(fā)揮了集石油工程、機(jī)電一體化、自動(dòng)控制和計(jì)算機(jī)技術(shù)等多種學(xué)科為一體的整體技術(shù)優(yōu)勢(shì),確保了課題高效有序運(yùn)行。他們?cè)趪?guó)內(nèi)現(xiàn)有的油氣井工程發(fā)展的技術(shù)水平上,依托現(xiàn)場(chǎng)工程實(shí)際,開(kāi)展系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)、垂鉆系統(tǒng)井下閉環(huán)控制技術(shù)的研究、防斜執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、旋轉(zhuǎn)密封和液壓平衡系統(tǒng)技術(shù)研究,在國(guó)內(nèi)首次提出捷聯(lián)式穩(wěn)定平臺(tái)的技術(shù)方案。5年的努力,換來(lái)了豐碩的研究成果,研制成功了完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的自動(dòng)垂直鉆井系統(tǒng),采用動(dòng)態(tài)推靠方式實(shí)現(xiàn)了鉆進(jìn)過(guò)程中的主動(dòng)防斜、實(shí)時(shí)糾斜。他們研制成功了捷聯(lián)式穩(wěn)定平臺(tái)測(cè)試系統(tǒng)、標(biāo)定轉(zhuǎn)臺(tái)系統(tǒng)和糾斜推靠機(jī)構(gòu)測(cè)試系統(tǒng),提出了“地層造斜力一定的條件下維持某個(gè)最小降斜率所要求的導(dǎo)向力最小”為目標(biāo)的垂鉆系統(tǒng)底部鉆具組合優(yōu)選方法。他們編制了自動(dòng)垂直鉆井系統(tǒng)底部鉆具組合力學(xué)特性分析及配套鉆井參數(shù)計(jì)算程序,自主創(chuàng)新的捷聯(lián)式穩(wěn)定平臺(tái)裝置、機(jī)械式自動(dòng)垂直鉆井工具和調(diào)制式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向偏置工具等3項(xiàng)技術(shù)獲得了國(guó)家發(fā)明專利。

????2008年9月,自動(dòng)垂直鉆井系統(tǒng)在坨181井進(jìn)行了首次現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)并獲得成功。鉆進(jìn)進(jìn)尺1689.04米,累計(jì)純鉆時(shí)間為41.79小時(shí),平均機(jī)械鉆速高達(dá)每小時(shí)40.43米,全井段井斜控制在1度以內(nèi),糾斜效果明顯,初步驗(yàn)證了自動(dòng)垂直鉆井系統(tǒng)的可行性、穩(wěn)定性及可靠性。截至目前,該項(xiàng)目已經(jīng)研制開(kāi)發(fā)4套自動(dòng)垂直鉆井井下工具系統(tǒng)樣機(jī),并進(jìn)行了7口井的成功應(yīng)用。其中在宣頁(yè)1井,應(yīng)用捷聯(lián)式自動(dòng)垂直鉆井系統(tǒng)工程樣機(jī)進(jìn)行作業(yè),成功解決了該井段井斜問(wèn)題,垂鉆工具從806.3米下入,于1017.18米取出,進(jìn)尺210.88米,工具在井下工作103小時(shí),累計(jì)純鉆64小時(shí),機(jī)械鉆速高達(dá)每小時(shí)3.3米,與沒(méi)有使用垂鉆工具相比,機(jī)械鉆速提高213%,井斜從測(cè)深791.75米處的2.86度下降到測(cè)深997.39米處的1.2度,其中最小井斜為968.56米處1.09度。

????自動(dòng)垂直鉆井技術(shù)的攻關(guān)成功,打破了國(guó)外技術(shù)壟斷,充分展現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)技術(shù)水平。它具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的自動(dòng)垂直鉆井系統(tǒng)能夠解決高陡構(gòu)造、大傾角地層等易斜地層的防斜打快問(wèn)題,對(duì)于提高鉆井速度、降低鉆井成本、順利實(shí)現(xiàn)勘探開(kāi)發(fā)目標(biāo),具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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