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Power－V系统及应用效果做详细介绍。
Power－V是斯伦贝谢公司研制的一种旋转导向系统，是在PowerDrive系统基础上发展起来的全旋转垂直钻井系统，可自动、连续保持井眼垂直的前提下实现钻井作业，提高井眼清洁效率和质量，减少钻具落井事故、减少机械和压差卡钻等现象的发生。
1Power－V系统的组成
Power－V主要由电子控制部分（简称CU）、机械部分（简称BU）、中间的辅助部分（加长短接，简称ES）3部分组成。
（1）电子控制器。
电子控制器是Power－V的指挥中枢，内有钻井液驱动的发电机、陀螺、钻柱转速传感器、流量变化传感器、震动传感器、温度传感器、电池控制时钟等。通过泵排量产生的脉冲来接收指令，改变工具的工作状态。
工作原理：开泵后发电机发电，测量系统测量出井底的井斜角和方位角，然后按照地面工程师的要求把其内部的电子控制部分固定在某一个方位上（即高边工具面角），从而实现无论钻柱如何旋转，控制器内部的控制轴始终对准在需要的方位上。
如果需要调整控制轴的方位角，可由地面工程师给控制器发送命令。
（2）偏置系统。
纯机械执行装置，主要由3个伸缩块和1个钻井液导流阀组成，下接钻头、上接控制器。伸缩块的伸缩由钻井液导流阀控制，当上盘高压阀孔与下盘孔眼相通时，伸缩块伸出，否则下盘阀孔处于卸压状态，缩块于收缩状态。
（3）加长短接
加长短接内部装有一个钻井液滤网，负责过滤分流后驱动机械部分BU当中推力块（pad）的钻井液。
2降斜指令
塔里木油田共使用了5个降斜指令，即1800/20％、1800/40％、1800/60％、1800/80％、1800/100％。分子代表工具面角大小，180＆ordm；代表降斜工具面分母代表降斜力度：100％为全力降斜，它代表工具的最大降斜能力；20％表示有20％的时间系统处于全力降斜状态，其他80％的时间系统处于“中性”工作状态，不起降斜作用。Power－V的指令周期可以设定，常规设定为3min（180s）或5min（300s），即每3min或5min仪器重复实现预订的工作过程。指令发送通过泵压的脉冲实现。脉冲有一定的高度和宽度要求，即在规定的时间内必须完成排量的转换。
在塔里木油田使用的Power－V的脉冲排量为：低排量750g/m（140冲），高排量970g/m（180冲），四个脉冲可以完成一个指令的发送，实现不同工具面的转换。
3Power－V系统对钻井液的要求
Power－V系统用钻井液作为发电机、伸缩块的动力源和动力载体，可以适用大部分钻井液体系，如水基钻井液/饱和盐水钻井液、油基钻井液（可以是矿物油、合成油和柴油）等。但考虑到对涡轮叶片伸缩块液缸、伸缩块体的冲蚀，对井下信息测量的影响，不能使用硅酸盐钻井液和加铁矿粉的钻井液。
4Power－V系统应用效果
钻进作业过程中，Power－V系统自动实现井下导向。如果井斜增加，系统可以很快测出并自动确定需要的工具面角，以将井眼尽快导向垂直方向。因为井眼处于垂直方向，任何井斜趋势都可以在井下自动修正。如果需要在地面了解井下的实际井斜情况，可以采用单点测斜或使用MWD系统。
Power－V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。Power－V系统的整体是旋转的，使用时防脱压效果最好，但缺少耐高压（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）