7月8日,笔者从中国海油旗下中海油田服务股份有限公司获悉,“璇玑”旋转导向钻井和随钻测井系统以6018米完钻井深 和158℃井温, 单趟进尺2038.00米,在中国某海域圆满完成作业。再度刷新“璇玑”系统自投入应用以来,作业深度与温度双项纪录, 标志着我国自主旋转导向技术正式跨入超深井作业领域。
图为本次作业的“璇玑”系统与作业团队
挑战极限,面临四大行业难题
超深高温高压 : 井底静止温度达158℃, 长时段循环温度达到149℃,常规电子元件和密封材料易失效,超6000米地层压力超过120MPa。
复杂轨迹 : 9-5/8"套管开窗井+大位移井(水平位移3511.41米),需完成“降斜扭方位”三维调整。
地质层位复杂: 薄储层与不稳定构造,随钻测井精度要求极高。
强振动环境 : 超长裸眼段岩性变化大,钻具面临高扭矩、强振动冲击和研磨性地层磨损加剧。
图为工程师正在认真逐个检查 旋转导向 内部 的接口和O圈
图为每支仪器进行48小时高温验证 工程师同步监测工具状态
破局之道:自主技术+智能护航
01 力争轨迹控制“教科书”
采用“扭-稳-降&扭” 三段式控制,造斜率提升50%,替代原计划两趟钻方案,节约工期72小时。
图为本次作业井的三维钻井轨迹图。蓝色曲线为设计轨迹、红色曲线为实钻轨迹
“璇玑”技术团队首创高动态状态最优估计处理算法,研发出全球首套融合垂直钻井功能的旋转导向仪,实现地质目标“导得准”。
首创斜向正交阵列天线测井方法,有效消除各向异性影响,研发出随钻地层边界探测仪和高速反演软件,实现储层构造“探得清”。
创新湍流环境自适应电机高速摆动控制方法,研制了随钻钻井液压力波高速传输系统,实现井地通讯“传得快”。
“璇玑”系统导向力控制单元
02 车间严格维保测试
“璇玑”是一种高度精密复杂的系统,集测量、控制、通讯功能于一身。
为挑战地下6000米带来的高温、高压、强振,项目组核查了112个质检点,在场内进行48小时高温高压等25项整机级测试,精益求精对每一个核心部件进行反复极限验证。
设计双压力传感器,让信号解码成功率提升至99.6%。
图为工程师正在进行关键数据测试,双人确认质控参数
图为工具发出前,进行超96小时的整串仪器 常温 联调测试
03 “璇玑云”远程智控
实时监测: 动态预警井下工具状态、振动、温度突变。
智能调参: 通过频谱分析,及时优化钻井参数,调整传输频率,解决噪声干扰。
图为技术专家在距离作业平台1200公里外的Fields-TG远程支持中心进行7*24支持
超深井钻井技术:从“跟跑”到“并跑”
“璇玑”系统通过6000米深度验证,标志着“璇玑”系统首次获得了超深井作业“入场券”, 正式具备了在超深井作业领域和世界一流油服公司竞争的能力。
图为打破纪录后,现场作业团队在甲板庆祝
目前,“璇玑”系统已构建覆盖技术验证、生产制造与作业支持 的全流程技术体系,实现了从研发到产业化的闭环能力,在全球累计作业2751井次, 钻井总进尺突破260万米, 一次入井成功率达到95%。 创建国内首套全维度旋转导向钻探系统研发测试平台,建立“井下-海面-陆基”全球数据链路支撑体系,保障系统装备“用得好”。
图为“璇玑”系统整体架构
向超深层要油气,靠技术闯禁区!
“璇玑”系统突破6000米,只是中国海油“璇玑”深层勘探的新起点。未来,油田技术事业部将持续提升自主技术产品的稳定性、可靠性,不断向更高温、更高压、超深水迈进,为“努力用我们自己的装备开发油气资源”贡献技术力量。