GeoPilot 旋转导向系统

自动旋转导向钻井工具结构原理及特点[摘要] 自动旋转导向钻井工具弥补了滑动式导向钻井工具在定向井钻井,特别是在大位移井及长距离水平井的使用中暴露的缺点与不足。

浅显分析国内外在定向钻井工具技术差距,从结构原理和特点上出发阐述了自动旋转导向向钻井工具的。

[关键词] 自动旋转导向钻井工具一.前言现有的滑动式导向钻井工具在定向钻井,特别是在大位移井及长距离水平井的使用中暴露出不少缺点与不足。

自动旋转导向钻井工具可以弥补这些缺点,是目前定向钻井工具发展的一个热点及方向。

笔者据此介绍美国三家公司的自动旋转导向钻井工具的结构原理及特点。

针对现有定向钻井工具的缺点和不足,浅析今后旋转导向钻井工具结构设计的发展趋势。

迄今为止,定向钻井技术经历了三个里程碑:①利用造斜器(斜向器)定向钻井;②利用井下马达配合弯接头定向钻井(造斜率是弯接头弯角、井下马达刚度和地层岩石硬度的函数);③利用导向马达(弯壳体井下马达)定向钻井(弯角点离钻头的距离近得多,因此产生的造斜率大)。

目前这三种定向钻井工具在世界各地被广泛使用,并促进了定向钻井技术的快速发展,使得今天人们能够应用斜井、丛式井、水平井技术开发油田。

二.目前国内定向钻井工具现状随着石油工业的发展,为了获得更好的经济效益,需要开发深井、超深井、大位移井和长距离水平井,而且常常要在更复杂的地层,如高陡构造带钻井。

这些都对定向钻井工具提出了更高的要求。

目前以井下马达为主的定向钻井工具已不能满足现代钻井技术的要求,主要存在以下缺点和不足:(1)利用井下马达导向时是滑动钻进,钻柱弯曲比旋转钻进时严重,井壁与钻柱间的轴向摩擦力大,使钻压很难加在钻头上。

在大延伸井和水平井中这一情况更严重,在极端情况下会造成钻柱屈服,因此它限制了水平井和大斜度井的深度。

(2)在地面对井下马达进行扭方位操作时,旋转摩擦、钻头扭矩、钻杆的扭转弹性变形等都妨碍了工具面的控制,从而影响井下马达在大斜度井和水平井中的使用。

贪吃蛇技术哪家强？国内外七大公司旋转导向技术盘点旋转导向钻井技术已经逐渐成为定向井、水平井钻井的主要工具，但主流技术依然以国外油服产品为主。

在多年持续攻关下，国产自主创新技术现已取得多项重大突破，国内外技术差距正在逐步缩小。

当前，油气勘探开发过程正面临的挑战日益严峻。

在资源品质劣质化、勘探目标多元化、开发对象复杂化等愈发恶劣的勘探开发大环境下，我国油气勘探开发领域正在由常规油气资源向“三低”、深层及超深层、深水及超深水等非常规资源拓展。

而作为油气资源勘探开发过程中的关键环节，现有的钻井技术在应对上述挑战时却略显勉强。

中石油经研院石油科技研究所总结出了“未来10年极具发展潜力的20项油气勘探开发新技术”（点击查看：颠覆传统！未来十年这些油气勘探开发新技术最具潜力），其中，“智能钻井技术”位列其中。

未来的智能钻井主要由智能钻机、智能导向钻井系统、现场智能控制平台、远程智能控制中心组成。

智能导向钻井系统主要利用随钻数据的实时获取、传输与处理，通过井下控制元件对钻进方向进行智能调控，从而提高钻井效率和储层钻遇率。

作为页岩气开发的“芯片”式技术，旋转导向钻井尚且年轻，但实际上从上世纪90年代起，国际各大油服公司便相继实现了旋转导向系统的现场应用。

经过20余年的技术发展，油服巨头均取得了阶段性进展，并形成了各自的核心技术体系（点击查看：五大油服的旋转导向系统大比拼）。

目前的主流旋转导向技术主要来自几大国际油服巨头，并基本形成了两大发展方向：一是以贝克休斯AutoTrak系统为代表的不旋转外筒式闭环自动导向钻井系统，这类系统以精确的轨迹控制和完善的地质导向技术为特点，适用于开发难度高的特殊油藏导向钻井作业；二是以斯伦贝谢PowerDrive系统为代表的全旋转自动导向钻井系统，这类系统以同样精确的轨迹控制和特有的位移延伸钻井能力为特点，适用于超深、边缘油藏的开发方案中的深井、大位移井的导向钻井作业。

01. 各大油服核心技术对比大宗商品价格暴跌给服务公司的定价和付款时间表带来了下行压力。

“钻头导向”旋转导向系统Geo-Pilot TM早期的第一代旋转导向工具时采用“侧推钻头”的方式，利用工具外部的零部件侧推钻头，给钻头施加一个强大的外力，迫使钻头偏离钻具轴心运动而切入地层，从而达到定向钻井的效果。

这种工作方式，由于钻头是在强大外力的作用下工作的，钻头受力不均匀，井眼有扩大的趋势，容易造成井眼螺旋。

同时业由于钻头是在强大外力的作用下工作的，还会导致很多问题发生，最主要的一点就是推动钻头侧向运动的零部件往往容易损坏，同时容易导致钻头螺旋、涡动、高振动，以及MWD/LWD的非正常损坏。

其后果是井眼质量受到限制，清洁井眼、反划眼都要浪费大量的时间，测井、下套管、完井作业困难，难以体现施工效益。

由此Sperry-Sun加强了对系统的不断改进，终于设计制造出了目前世界上性能最为可靠的钻头定位旋转导向钻井系统Geo-Pilot TM。

该系统并不是利用系统外部的零部件推动钻头来达到定向效果，取而代之的是一套偏心装置，该偏心装置使钻头驱动轴弯曲，驱动轴弯曲就会使使钻头轴心偏离钻具轴心，从而达到定向钻进的效果。

Geo-Pilot TM是美国斯派里森公司（现为美国Halliburton一分公司）和日本国家石油有限公司JNOC联合开发的产品。

相对于第一代“侧推钻头”旋转导向工具而言，该工具是第一代“钻头导向”旋转导向工具。

系统的斜向驱动轴部分由JNOC设计，斜向轴外部的旋转导向部分由斯派里森公司设计。

在获得JNOC专利授权的情况下，该系统由美国斯派里森公司加工制造并投入商业化运营。

1 系统结构系统主要由驱动轴、外壳、驱动轴密封装置、非旋转设备、上下轴承、偏心装置、近钻头井斜传感器、近钻头稳定器、控制电路和传感器等部件构成，如下图1。

驱动轴贯穿整个系统，其两端安装在轴承上，上部和钻具连接，下部和钻头连接，是整个系统的动力传输部分。

外壳是系统的外尾部结构，相对于地层不转动。

其上端和系统的非旋转设备连接，下端装有一个近钻头稳定器。

旋转导向钻井技术及Power-V导向系统介绍摘要：旋转导向钻井技术主要指井眼轨迹自动控制的闭环自动钻井技术，是20世纪90年代初期发展起来的一项钻井新技术，代表着当今国际钻井技术的最新发展方向，对超深井、超薄油层水平井、大位移井、分支水平井等轨迹控制具有独特效果。

本文分析了旋转导向钻井系统的技术特点，介绍了国内外旋转导向钻井系统的发展、应用情况。

并详细介绍了斯伦贝谢公司旋转导向系统Power-V的组成和工作原理。

1.概述所谓旋转导向钻井，是指钻柱在旋转钻进过程中实现过去只有传统泥浆马达才能实现的准确增斜、稳斜、降斜或者纠方位功能。

旋转导向钻井技术的核心是旋转导向钻井系统，如图1所示。

它主要由井下旋转自动导向钻井系统、地面监控系统和将上述2部分联系在一起的双向通讯技术3部分组成。

旋转导向钻井系统的核心是井下旋转导向工具，旋转导向钻井系统主要由以下几部分组成：①测量系统:包括近钻头井斜测量、地层评价测量，MWD/LWD随钻测量仪器等，用于监测井眼轨迹的井斜、方位及地层情况等基本参数。

②控制系统:接收测量系统的信息或对地面的控制指令进行处理，并根据预置的控制软件和程序，控制偏置导向机构的动作。

图1 旋转自动导向钻井系统功能框图2.旋转导向钻井技术的特点旋转导向钻井技术与传统的滑动导向方式相比有如下突出特点：①旋转导向代替了传统的滑动钻进：一方面大大提高了钻井速度，另一方面解决了滑动导向方式带来的诸如井身质量差、井眼净化效果差及极限位移限制等缺点，从而大大提高了钻井安全性，解决了大位移井的导向问题；②具有不必起下钻自动调整钻具导向性能的能力，大大提高了钻井效率和井眼轨迹控制的灵活性，可满足高难特殊工艺井的导向钻井需要；③具有井下闭环自动导向的能力，结合地质导向技术使用，使井眼轨迹控制精度大大提高。

旋转导向钻井技术的上述特点，使其可以大大提高油气开发能力和开发效率，降低钻井成本和开发成本，满足了油气勘探开发形势的需要。

本科毕业设计（论文）开题报告题目：φ178旋转导向钻井工具设计及控制轴动力学分析学生姓名：院（系）：机械工程学院专业班级：指导教师：完成时间：2011 年 3 月8 日外，高精度加工是保证这种系统导向效果的关键。

2.1.2AutoTrak旋转导向钻井系统AutoTrak系统是一套集钻进和随钻测量为一体的定向钻井系统，能够在旋转钻井过程向造斜钻进，主要是因为它有一个独特的非旋转可调扶正器滑套，此扶正器滑套并非真的不旋转，只是相对钻头驱动轴而言它几乎是不旋转，因此在旋转钻进过程中，此扶正器滑套可以保持一种相对静止的状态，从而保证钻头沿着某一特定的方向钻进．非旋转扶正器滑套内有元件：近钻头井斜传感器、电子控制元件、液压控制阀和活塞，见图1．通过液压可推动活塞分别对3 个稳定块施加不同的压力，其合力就使钻具沿某一特定方向偏移，从而在钻进过程中使钻头产生1 个侧向力，保证钻头沿这一方向定向钻进．图 1 AutoTrak内部结构2.1.3 Power Drive旋转导向钻井系统斯伦贝谢公司的旋转导向系统主要是指PowerDrive系统，包括PowerDrive X5110 、PowerDrive X5900 、PowerDrive X5 、PowerDrive X5675 、PowerDrive X5475 、PowerDrive Xceed 900、Power vorteX ，除了Power vorteX 是动力式旋转导向系统外，其他均为全旋转式旋转导向系统，PowerDrive X5 系列旋转导向工具可通过PowerPulse 和TeleScope工具实时测量井下数据，测量近钻头地层状态、钻头振动情况和钻头转速，利用近钻头伽马射线显示地质和井眼成像，自动纠斜。

它适用的井眼尺寸为～26 in ，可用常规钻井液，最高耐温150 ℃，流量范围480 ～1900 gpm ，最高耐压20000 psi ，其中，PowerDrive X51100 型最大转速200 r／min ，最大造斜率3°／100 f t ，PowerDrive X5475 型最大转速250 r／min ，最大造斜率8 °／100 f t 。

贪吃蛇技术哪家强？国内外七大公司旋转导向技术盘点旋转导向钻井技术已经逐渐成为定向井、水平井钻井的主要工具，但主流技术依然以国外油服产品为主。

在多年持续攻关下，国产自主创新技术现已取得多项重大突破，国内外技术差距正在逐步缩小。

当前，油气勘探开发过程正面临的挑战日益严峻。

在资源品质劣质化、勘探目标多元化、开发对象复杂化等愈发恶劣的勘探开发大环境下，我国油气勘探开发领域正在由常规油气资源向“三低”、深层及超深层、深水及超深水等非常规资源拓展。

而作为油气资源勘探开发过程中的关键环节，现有的钻井技术在应对上述挑战时却略显勉强。

中石油经研院石油科技研究所总结出了“未来10年极具发展潜力的20项油气勘探开发新技术”（点击查看：颠覆传统！未来十年这些油气勘探开发新技术最具潜力），其中，“智能钻井技术”位列其中。

未来的智能钻井主要由智能钻机、智能导向钻井系统、现场智能控制平台、远程智能控制中心组成。

智能导向钻井系统主要利用随钻数据的实时获取、传输与处理，通过井下控制元件对钻进方向进行智能调控，从而提高钻井效率和储层钻遇率。

作为页岩气开发的“芯片”式技术，旋转导向钻井尚且年轻，但实际上从上世纪90年代起，国际各大油服公司便相继实现了旋转导向系统的现场应用。

经过20余年的技术发展，油服巨头均取得了阶段性进展，并形成了各自的核心技术体系（点击查看：五大油服的旋转导向系统大比拼）。

目前的主流旋转导向技术主要来自几大国际油服巨头，并基本形成了两大发展方向：一是以贝克休斯AutoTrak系统为代表的不旋转外筒式闭环自动导向钻井系统，这类系统以精确的轨迹控制和完善的地质导向技术为特点，适用于开发难度高的特殊油藏导向钻井作业；二是以斯伦贝谢PowerDrive系统为代表的全旋转自动导向钻井系统，这类系统以同样精确的轨迹控制和特有的位移延伸钻井能力为特点，适用于超深、边缘油藏的开发方案中的深井、大位移井的导向钻井作业。

01. 各大油服核心技术对比大宗商品价格暴跌给服务公司的定价和付款时间表带来了下行压力。

国外典型的旋转导向钻井系统 摘　要:旋转自动导向闭环钻井技术代表了当今世界钻井技术发展的最高水平。

本文概述了国外闭环自动旋转导向钻井系统的发展,列举了国际上已经商业化的旋转导向钻井系统的特点,详细描述了三种最具有代表性的旋转导向钻井系统的原理和主要技术特性。

本文根据调研情况将这些旋转导向钻井系统的导向方式分为指向式和推靠式,并描述了这两种旋转导向方式的特点。

本文可以为旋转导向钻井系统研究提供参考,也可以为油公司引进工具或服务提供线索。

主题词　闭环钻井　旋转导向旋转导向方式　指向式　推靠式一、闭环旋转自动导向　钻井系统的发展　1,概述旋转自动导向闭环钻井技术是20世纪末期发展起来的一项尖端自动化钻井技术,它代表了当今世界钻井技术发展的最高水平,该技术使世界钻井技术发生了一次质的飞跃。

闭环自动导向钻井系统包括由井下偏置导向工具、MW D/FEW D/LW D 等先进的测量仪器及井下自动控制系统形成的井下旋转自动导向系统、地面监控系统,以及将井下闭环自动导向系统和地面监控系统联系在一起以形成全井闭环控制的双向通讯技术。

该阶段完全抛开了滑动导向方式,而以旋转导向钻进方式,自动、灵活地调整井斜和方位,大大提高了钻井速度和钻井安全性,轨迹控制精度也非常高,完全适合目前开发特殊油藏的超深井、高难定向井、水平井、大位移井、聪明井等特殊工艺井导向钻井的需要,同时也是满足闭环自动钻井发展需要的一种导向方式。

2,国际上已经商业化的旋转导向系统美国Schlumberger Anadrill 公司的R 1L 1M onti 在1987年世界石油大会上宣读的“Optimized Drilling 2Closing the Loop ”论文中,对自动化闭环优化钻井技术第一次做了系统的阐述。

目前,世界上已有几家大石油公司形成了商业化应用技术:(1)VDS 自动垂直钻井系统:90年代初德国K T B 项目组与East 2man T eleo 公司联合开发研制。

G e o－P i l o tH y b r i d旋转导向钻井系统在涪陵页岩气开发中的应用张㊀祥(中石化江汉石油工程有限公司测录井公司,湖北潜江４３３１２３)[摘㊀要]㊀旋转导向钻井系统是国内页岩气高效开发的一种新的钻井方式,为了进一步深化旋转导向钻井系统在页岩气长水平段水平井的应用.通过对G e o－P i l o tH y b r i d旋转导向钻井系统的构成㊁工作原理等方面进行全面分析,并首次使用江汉测录井公司自主引进的G e o－P i l o tH y b r i d旋转导向钻井系统在焦页２平台的J Y２－S２H F井㊁J Y２－S４H F井进行应用.应用表明,与同平台㊁同水平段长度㊁使用常规L W D定向井钻井技术的J Y２－S３H F井对比,旋转导向钻井系统具有机械钻速快㊁定向便捷㊁测量盲区短㊁轨迹平滑等点.应用认为,该项钻井系统可为国内页岩气的高效开发提供有力支撑.[关键词]㊀旋转导向;钻井系统;页岩气;机械钻速;超长水平井[中图分类号]㊀T E２４２㊀[文献标识码]㊀A㊀[文章编号]㊀１００９ ３０１X(２０２０)０３ ００５９ ０３D O I:㊀１０．３９６９/j．i s s n．１００９－３０１X．２０２０．０３．０２１㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀开放科学(资源服务)标识码(O S I D):㊀㊀随着国家对天然气改革开放的深入,涪陵页岩气田作为国家级页岩气示范区,页岩气开发的提速提效工作更加紧迫.为了提高优质储层钻遇率以期获得更多产能,对井眼轨迹提出了更多新的要求,特别是超长水平井钻井技术,要实现这些技术就需要可靠性好精度高的钻井工具来满足日益复杂的井眼轨迹.目前以国外三大油服公司哈利伯顿㊁斯伦贝谢㊁贝克休斯的旋转导向钻井技术为代表,自主引进的哈利伯顿G e o－P i l o tH y b r i d指向式旋转导向钻井系统具有高造斜能力,并且近钻头井斜和方位伽马传感器距离钻头只有０．９８m,在三大国外油服公司旋转导向钻井系统中离钻头最近,在薄层/超薄层中应用精准.G e o－P i l o tH y b r i d旋转导向钻井系统作为理想的长水平段井眼控制系统,在页岩气超长水平井钻井过程中能保持稳定的造斜能力,全程与转盘/顶驱等速旋转定向,平滑的井眼轨迹可以有效的降低扭矩和摩阻.现场应用明显提高了钻井效率减少钻井周期,提高页岩气综合开发效益.１㊀G e o－P i l o tH y b r i d旋转导向钻井系统１．１㊀系统构成G e o－P i l o tH y b r i d属于指向式旋转导向钻井系统,系统主要由通信装置㊁驱动内轴㊁控制机构㊁执行机构㊁近钻头井斜和方位伽马传感器㊁地面发送指令装置等部件构成(图１).㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀图１㊀G e o－P i l o tH y b r i d旋转导向钻井系统构成示意图江汉石油职工大学学报㊀２０２０年０５月㊀J o u r n a l o f J i a n g h a nP e t r o l e u m U n i v e r s i t y o f S t a f f a n d W o r k e r s㊀㊀第３３卷㊀第３期[收稿日期]２０２０－０３－１７[作者简介]国家科技重大专项大型油气田及煤层气开发(２０１６Z X０５０３８－００６).[作者简介]张祥(１９８６－),男,大学,助理工程师,主要从事旋转导向钻井工作.１．２㊀工作原理G e o －P i l o tH y b r i d 旋转导向钻井系统核心是驱动内轴和执行机构的偏心环总成.G e o －P i l o tH y b r i d 旋转导向钻井系统的外筒在钻井过程中相对地层几乎不发生旋转(外筒旋转速度６r p h ),为旋转导向钻进提供了一个相对稳定的工具面,从而实现钻井过程中井眼轨迹的控制.１)驱动内轴上部和M /L W D 工具连接,下部和钻头连接,钻机的转盘或顶驱通过钻具传下来的驱动动力通过驱动内轴传输给钻头,从而实现全部旋转的导向钻进模式.２)执行机构的偏心环总成由系统不旋转外筒与驱动内轴之间装有的２个偏心环组成,小偏心环装在大偏心环内部.需要导向作业时,地面发送指令装置发送指令,控制机构接收指令后,执行机构通过控制２个偏心环相对位置变化来驱动内轴发生弯曲,致使钻头产生偏斜力进行导向钻进.系统造斜能力取决于２个偏心环相对位置的变化,当内外２个偏心环壁厚最大处对向时驱动内轴不发生弯曲,而２个偏心环壁厚最大处同向时驱动内轴弯曲幅度达到最大(图２).㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀图２㊀偏心环总成及造斜能力示意图１．３㊀系统分类G e o －P i l o tH yb r i d 旋转导向钻井系统有常温常压和高温高压２种不同技术参数的工具(表１),国内页岩气田勘探开发中,可根据不同区块地质条件选择使用.表１㊀工具主要技术参数工具类别最高作业温度最大作业压力最大钻压最大造斜率井眼尺寸最大转速常温常压工具１５０ʎ２５０００p s i ５５０００l b １５ʎ/３０m ８３/８－９７/８f t ２５０r p m 高温高压工具１７５ʎ３００００p s i ５５０００l b １５ʎ/３０m ８３/８－９７/８f t ２５０r pm １．４㊀技术优势１)测量盲区短.高精度近钻头井斜和方位伽马距钻头０．９８m ,可及时根据方位伽马变化进行调整轨迹作业.２)能提高钻井时效.a ．定向钻进时无需滑动,全程与转盘/顶驱等速旋转定向.b ．发指令调整工具面,无需停止钻进,有效提高钻进时效.３)精确控制井眼轨迹.a ．指向式旋转导向钻井系统,造斜精准,受钻具组合和地层因素影响较小.b ．传感器精度高,导向钻进过程中工具面变化量３ʎ,偏转机构受力变化量５％,可以精确控制井眼轨迹.c ．稳斜钻进时,可以选择使用自动巡航模式,井斜可以控制在目标值ʃ０．３ʎ以内.４)促进井眼轨迹平滑.旋转导向钻井系统施工井眼轨迹平滑,无螺旋井眼.２㊀应用分析及效果焦页２平台是涪陵页岩气田焦石区块的一个开发水平井平台,涪陵页岩气田公司在该平台共部署了J Y ２－S ２H F 井㊁J Y ２－S ３H F 井和J Y ２－S ４H F 井３口超长水平井,设计目的层为志留系下统龙马溪组⑦小层上部和⑧小层下部,设计水平段长均为２７５０．０m .２．１㊀钻井时效焦页２平台３口井施工统计(表２)表明在机械钻速㊁施工周期㊁优质储层钻遇率等方面旋转导向钻井系统都要优于常规定向钻井.表２㊀焦页２平台施工统计井号施工天数/d施工井段/m进尺/m机械钻速/(m /h)⑦小层钻遇率/％钻进趟数/趟J Y ２－S ２H F 井１６．０８２８１１．０－５４８０．０２６６９．０１１．１７９３．１８１J Y ２－S ３H F 井３１．５０２７０４．０－５４９２．０２７８８．０８．１６６１．１９４J Y ２－S ４H F 井１２．９５２６６６．０－２４５９．０２４５９．０１２．５４９２．０２１１)使用旋转导向钻井系统较常规定向钻井施工天数缩减,归一化施工水平段２７５０．０m ,使用旋转导向钻进三开钻进节约施工天数１４．５d 和１６．６d .同时施工进尺相当的情况下节约了３趟起下钻时间.２)使用旋转导向钻进机械钻速相比常规L W D 定向钻进提速效果明显,分别提高了３６．９％和５３．７％.３)优质储⑦的地质与工程特征主要有可钻性好㊁气测显示高㊁可压裂性强;⑧小层具有可钻性差㊁泥质含量高㊁钻进时扭矩波动大㊁上提下放困难.因此⑦小层为工程和地质优先选取的水平段穿行层位.使用旋转导向钻井系统可利用其盲区短㊁定向便捷等优点使０６㊀江汉石油职工大学学报轨迹在⑦小层进行穿行.应用表明:使用旋转导向系统⑦小层钻遇率分别达到９３．１８％和９２．２％,相对常规L W D 定向钻井分别提高了３１．９９％和３０．８３％.２．２㊀近钻头伽马成像G e o －P i l o tH yb r i d 旋转导向钻井系统近钻头方位伽马主要有分别呈１２０ʎ的３个伽马闪烁器探管(图１).通过检测地层自然伽马放射性,系统自动根据各扇区伽马值分别计算上伽马值㊁下伽马值㊁左伽马值㊁右伽马值.根据４条自然伽马值进行自然伽马成像处理.页岩气超长水平井对靶精度要求较高,地质导向作业可充分利用钻进过程中实时测量的近钻头方位伽马和自然伽马成像,近钻头伽马和伽马成像对判断轨迹上切㊁下切以及地层倾角计算起到了较好的辅助作用,提高了优质页岩钻遇率.２．３㊀随钻钻井参数优化旋转导向钻井系统的实际应用表明,在泥浆性能稳定的条件下,影响机械钻速的主要随钻参数有顶驱转速㊁钻压㊁岩屑浓度.顶驱转速㊁钻压与机械钻速呈明显的正相关关系,在其他条件不变的情况下,处于仪器允许的范围内顶驱钻速越高㊁钻压越大,机械钻速是相对提高的.对于从旋转导向工具,提高钻压没有提高顶驱转速效果显著.岩屑浓度主要体现在钻井液循环当量密度上,旋转导向系统具有测量钻井液循环当量密度的能力.机械钻速与钻井液循环当量密度的增加速度呈反比.因此,有效控制岩屑浓度可明显提高机械钻速.３㊀结论１)页岩气开发中应用旋转导向钻井系统,在层位判断㊁轨迹精准控制㊁提高优质页岩钻遇率上有极大的优势.２)应用旋转导向钻井系统所施工的井,井眼平滑无螺旋井眼产生,减小了钻具与井壁摩擦阻力,提高钻压传递到钻头的效率,提升机械钻速节约钻井周期.３)需要细化旋转导向钻井系统在涪陵页岩气水平井中的应用研究,为页岩气开发提速提效提供有力保障.[参考文献][１]陈平,刘阳,马天寿．页岩气 井工厂 钻井技术现状及展望[J ]．石油钻探技术,２０１４,４２(３):１－７．[２]付天明．G e o －P i l o t 旋转导向系统发展与应用研究[J ]．石油矿场机械,２０１４,４３(５):７７－８０．[３]郭福祥,高立军,宫华．G e o －P i l o t 旋转导向钻井系统现场应用分析[J ]．西部探矿工程,２０１８(０３):３６－４０．[４]张文泽,夏宏南,白凯,等．旋转导向技术在焦石坝地区的应用与分析[J ]．长江大学学报(自然版),２０１６,１３(１７):５４－５７．[５]李增科,赵哲．旋转导向钻井技术的应用及探讨[J ]．江汉石油职工大学学报,２０１５,２８(２):２５－２７．A p p l i c a t i o n o fG e o －p i l o tH y b r i dR o t a r y S t e e r i n g D r i l l i n g S y s t e mi nF u l i n g S h a l eG a sD e v e l o pm e n t Z H A N GX i a n g(L o g g i n g C o m p a n y ,S i n o p e cO i l f i e l dS e r v i c e J i a n g h a nC o r p o r a t i o n ,Q i a n j i a n g,H u b e i ,４３３１２３,C h i n a )A b s t r a c t :R o t a r y s t e e r i n g d r i l l i n g s y s t e m i s a n e wd r i l l i n g m e t h o d f o r e f f i c i e n t s h a l e g a s d e v e l o pm e n t i nC h i n a ．I n o r Ｇd e r t o f u r t h e r d e e p e n t h e a p p l i c a t i o n o f t h e r o t a r y s t e e r i n g d r i l l i n g s y s t e m i n t h e l o n g h o r i z o n t a l w e l l s o f t h e s h a l e ga s l o n g h o r i z o n t a l s e c t i o n ,t h i s p a p e r a n a l y z e s c o m p r e h e n s i v e l y t h e c o m p o s i t i o na n dw o r k i n gp r i n c i pl eo fG e o －P i l o t H y b r i d r o t a r y s t e e r i n g d r i l l i n g s ys t e ma n d f o r t h e f i r s t t i m e u s e s i t i n J Y ２－S ２H F W e l l a n d J Y ２－S ４H F W e l l o f J i a o y e ２P l a t f o r mf o r a p p l i c a t i o n ．T h e a p p l i c a t i o ns h o w s t h a t ,c o m pa r e dw i t hJ Y ２－S ３H F W e l lw i t hc o n v e n t i o n a l L W Dd i r e c t i o n a lw e l l d r i l l i n g t e c h n o l o g y i n t h e s a m eh o r i z o n t a l s e c t i o no f t h e s a m e p l a t f o r m ,t h e r o t a t i n g －g u i d e d d r i l l i n g s y s t e m h a st h ea d v a n t a g e so f f a s tm e c h a n i c a ld r i l l i n g s pe e d ,f a s t l o c a t i o n ,s h o r tm e a s u r ed e a dz o n ea n d s m o o t h t r a c k ．I t i s b e l i e v e d t h a t t h i s d r i l l i ng s y s t e mc a n p r o v i d e s t r o n g s u p p o r t f o r th e e f fi c i e n t d e v e l o p m e n t o f s h a l e ga s i nC h i n a ．K e y w o r d s :R o t a r y S t e e r i n g ;D r i l l i n g S y s t e m ;S h a l eG a s ;M e c h a n i c a l D r i l l i n g S p e e d ;O v e r l e n g t hH o r i z o n t a lW e l l [责任编辑㊀李伯珍]１６㊀张㊀祥．G e o －P i l o tH y b r i d 旋转导向钻井系统在涪陵页岩气开发中的应用。