4月2日，中國石化勝利石油工程公司智能信息技術支持中心（以下簡稱智信中心）自主研發的鉆柱雙向扭轉系統投入應用。應用了該系統的商541區塊鉆井周期從25天以上縮短至5天以內，打破中國石化系統3500—4000米鉆井最短周期紀錄。其中，商541-斜29井僅用4.17天鉆完3543米，比歷史鉆井周期縮短84%以上，機械鉆速提高300%以上。
在鉆井界，鉆柱是鉆頭以上，水龍頭以下的鋼管柱總稱。它的主體包括方鉆桿、鉆桿、鉆鋌、各種連接接頭及穩定器等井下工具，是快速優質鉆井的重要工具，也是連通地面與地下的樞紐。
智信中心電氣控制中心負責人兼項目經理尹文波向記者表示，鉆柱雙向扭轉系統是一種在滑動導向過程中，通過控制井上的頂驅或電動轉盤，控制井下鉆柱扭轉幅度，減小鉆柱與井壁間靜摩擦，從而降低摩阻，提高滑動定向速度和效率的系統。
記者注意到，從外觀上看，這個系統只有兩只金屬箱子和幾根導線。但就是這個看似簡單的裝置，可控制深入地下幾千米的鉆柱按照設定程序扭動起來，像跳起“扭扭舞”，從而應對井下復雜情況，比如有效減小摩阻，避免托壓，減少黏附卡鉆和壓差卡鉆等。
近年來，勘探開發不斷向深層超深層、非常規油氣資源進軍。叢式井、大位移井、長水平段水平井等復雜結構井成為主要井型。這些井型對鉆井軌跡控制和提速降本提出了苛刻要求。
“目前，軌跡控制主要有旋轉導向和滑動導向兩種方式。國外的旋轉導向技術先進，鉆速快，導向精準，但價格昂貴，且受井下溫度、地層條件等影響較大。”尹文波說。
旋轉導向的控制系統在井下靠近鉆頭的位置，能保證定位精準，但不耐高溫。在深井和高溫頁巖油氣井中，地層溫度常常高達150℃以上，旋轉導向故障率明顯增高。
針對這個問題，研發項目組另辟蹊徑，在地上部分做文章，通過控制上部鉆具實現近似旋轉導向的功能。
“土辦法”叫板洋設備。勝利石油工程公司技術人員首先從提高系統兼容性上入手，對目前在用的不同廠家頂驅反復研究，設計出一套對原設備改動小又能兼容各種型號的頂驅系統。這套系統可完美匹配電動轉盤，這也成為它得以廣泛應用的最大優勢。
上百噸重的鉆柱，深入地下幾千米，如何讓這條“巨蟒”在狹窄的井眼里扭動身軀，同時保持井下工具面穩定？這是擺在技術人員面前的難題。尹文波明白，扭矩大了會影響工具面，甚至可能導致鉆具脫扣；扭矩小了，又起不到降低摩阻的效果。
他們經過反復試驗，摸索出各種工況下的最佳參數，開發出一種獨特的算法，可以精確控制扭轉參數，實現在6500多米的井深，連續正反向旋轉3000度以上零誤差，保證工具面絲毫不受影響。
針對頂驅及電動轉盤電機編碼器易損壞的問題，他們又專門研發出一套具有自主知識產權的控制算法，不用編碼器亦可精確控制角度，大大提高了系統的適配性和安裝效率。
“我們有一支20余人的技術服務隊伍。這支隊伍既有研發經驗，又有多年定向經驗，不但有高效的研發能力，還可以提供專業的現場技術服務。這是我們的核心競爭力。”智信中心經理何洪濤說。目前，以雙向扭轉系統為依托，為外部市場提供技術服務已經成為該團隊主要創收渠道。
據了解，經過5年潛心研究，該團隊的鉆柱雙向扭轉系統已經更新至第三代，可以廣泛應用于長水平井段、井斜30°以上造斜井段、易黏卡井段等各種復雜井段，操作簡便、效果明顯，在鉆井提速提效方面發揮巨大作用。
尹文波介紹，該系統目前已在石化油服各地區公司和中國石油安裝配套了92部鉆機，在勝利東部老區、蘇北頁巖油、川渝頁巖氣、鄂北致密氣等重點工區提速降本效果明顯，受到業內高度認可。
4月2日，中國石化勝利石油工程公司智能信息技術支持中心（以下簡稱智信中心）自主研發的鉆柱雙向扭轉系統投入應用。應用了該系統的商541區塊鉆井周期從25天以上縮短至5天以內，打破中國石化系統3500—4000米鉆井最短周期紀錄。其中，商541-斜29井僅用4.17天鉆完3543米，比歷史鉆井周期縮短84%以上，機械鉆速提高300%以上。
在鉆井界，鉆柱是鉆頭以上，水龍頭以下的鋼管柱總稱。它的主體包括方鉆桿、鉆桿、鉆鋌、各種連接接頭及穩定器等井下工具，是快速優質鉆井的重要工具，也是連通地面與地下的樞紐。
智信中心電氣控制中心負責人兼項目經理尹文波向記者表示，鉆柱雙向扭轉系統是一種在滑動導向過程中，通過控制井上的頂驅或電動轉盤，控制井下鉆柱扭轉幅度，減小鉆柱與井壁間靜摩擦，從而降低摩阻，提高滑動定向速度和效率的系統。
記者注意到，從外觀上看，這個系統只有兩只金屬箱子和幾根導線。但就是這個看似簡單的裝置，可控制深入地下幾千米的鉆柱按照設定程序扭動起來，像跳起“扭扭舞”，從而應對井下復雜情況，比如有效減小摩阻，避免托壓，減少黏附卡鉆和壓差卡鉆等。
近年來，勘探開發不斷向深層超深層、非常規油氣資源進軍。叢式井、大位移井、長水平段水平井等復雜結構井成為主要井型。這些井型對鉆井軌跡控制和提速降本提出了苛刻要求。
“目前，軌跡控制主要有旋轉導向和滑動導向兩種方式。國外的旋轉導向技術先進，鉆速快，導向精準，但價格昂貴，且受井下溫度、地層條件等影響較大。”尹文波說。
旋轉導向的控制系統在井下靠近鉆頭的位置，能保證定位精準，但不耐高溫。在深井和高溫頁巖油氣井中，地層溫度常常高達150℃以上，旋轉導向故障率明顯增高。
針對這個問題，研發項目組另辟蹊徑，在地上部分做文章，通過控制上部鉆具實現近似旋轉導向的功能。
“土辦法”叫板洋設備。勝利石油工程公司技術人員首先從提高系統兼容性上入手，對目前在用的不同廠家頂驅反復研究，設計出一套對原設備改動小又能兼容各種型號的頂驅系統。這套系統可完美匹配電動轉盤，這也成為它得以廣泛應用的最大優勢。
上百噸重的鉆柱，深入地下幾千米，如何讓這條“巨蟒”在狹窄的井眼里扭動身軀，同時保持井下工具面穩定？這是擺在技術人員面前的難題。尹文波明白，扭矩大了會影響工具面，甚至可能導致鉆具脫扣；扭矩小了，又起不到降低摩阻的效果。
他們經過反復試驗，摸索出各種工況下的最佳參數，開發出一種獨特的算法，可以精確控制扭轉參數，實現在6500多米的井深，連續正反向旋轉3000度以上零誤差，保證工具面絲毫不受影響。
針對頂驅及電動轉盤電機編碼器易損壞的問題，他們又專門研發出一套具有自主知識產權的控制算法，不用編碼器亦可精確控制角度，大大提高了系統的適配性和安裝效率。
“我們有一支20余人的技術服務隊伍。這支隊伍既有研發經驗，又有多年定向經驗，不但有高效的研發能力，還可以提供專業的現場技術服務。這是我們的核心競爭力。”智信中心經理何洪濤說。目前，以雙向扭轉系統為依托，為外部市場提供技術服務已經成為該團隊主要創收渠道。
據了解，經過5年潛心研究，該團隊的鉆柱雙向扭轉系統已經更新至第三代，可以廣泛應用于長水平井段、井斜30°以上造斜井段、易黏卡井段等各種復雜井段，操作簡便、效果明顯，在鉆井提速提效方面發揮巨大作用。
尹文波介紹，該系統目前已在石化油服各地區公司和中國石油安裝配套了92部鉆機，在勝利東部老區、蘇北頁巖油、川渝頁巖氣、鄂北致密氣等重點工區提速降本效果明顯，受到業內高度認可。
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