2004年以来,塔里木油田相继引进斯伦贝谢公司的Power-V系统、贝克•休斯公司的VertiTrak系统、德国智能钻井公司的SmartDrilling系统3种自动垂直钻井系统,现将BH-VDT5000(4000)垂直钻井系统及应用效果做详细介绍。
BH-VDT5000是德国智能钻井公司与中石油渤海钻探工程院共同研制的垂直钻井工具,是我国第一套合作生产的智能垂直钻井工具。
系统主要由连接钻头和钻柱的轴、泥浆发电机、电子控制系统、测斜仪、MWD脉冲发生器、导向块、液压泵、工具本体等组成。其工作原理为:测斜仪监测到井斜后,将信号传输到电子控制系统,激发导向液缸产生动作,将相应位置的导向滑块推出,牢牢地支撑在井壁上并防止本体旋转,给钻头一个侧向力,使钻头回到垂直方向。液压导向控制系统的部件、传感器和电子系统位于导向块后面的腔室里,测量元件和导向元件所需的电能和液压能由发电机和液压泵提供,发电机靠泥浆驱动发电。MWD脉冲发生器传输在钻井过程中测量到的井斜数据、井下液缸压力、发电机的电压等参数。
BH-VDT5000(4000)垂直钻井系统可实现山前高陡构造的防斜打直效果,对于解放参数、提高机械钻速、确保井身质量起到关键作用。但其缺少耐高压(150MPa)工具,对于高温高压井深部井段还有待于进一步研发。(文/中石油渤海钻探塔里木钻井公司程天辉郭云鹏李瑞亮等)