????中國石化新聞網(wǎng)訊(李江輝?梁子波)3月15日,集團公司召開2011年科技進步工作會,會上表彰了2010年度中國石油化工集團公司科學技術(shù)發(fā)明獎、進步獎以及中石化優(yōu)秀創(chuàng)新團隊,勝利油田鉆井院提交的科技成果自動垂直鉆井系統(tǒng)研制技術(shù)獨占鰲頭,喜獲科學技術(shù)發(fā)明一等獎。
????自動垂直鉆井技術(shù)是上世紀末發(fā)展起來的一項自動化鉆井新技術(shù)。這項技術(shù)能降低油氣開發(fā)成本,提高油氣采收率,被稱為代表了目前垂直鉆井技術(shù)最高水平。在我國,高陡構(gòu)造的防斜打快是一個尚未解決的技術(shù)難題。目前直井的井斜控制主要還是靠鐘擺組合降斜,但其降斜能力嚴重地受到鉆壓的影響。利用這種鉆具組合只能采取吊打的方式,不能采用正常的鉆壓鉆進。因此,它是一種以犧牲鉆速換取質(zhì)量的消極方法。
????為了解決直井特別是高陡構(gòu)造條件下的突出井斜問題,降低油氣開發(fā)成本,提高油氣采收率,有效解決防斜打快的問題,經(jīng)過專家的反復論證和研究,自動垂直鉆井系統(tǒng)研制作為國家863海洋技術(shù)領(lǐng)域的重大專項,于2005年6月正式簽署任務(wù)合同書,委托勝利石油管理局鉆井院牽頭,聯(lián)合北京普利門公司和中國石油大學共同進行該項目研究。
????在項目研制過程中,他們通過采取產(chǎn)、學、研為一體的聯(lián)合協(xié)作方式,組建了國內(nèi)一流的自動垂直鉆井系統(tǒng)的研發(fā)團隊,充分發(fā)揮了集石油工程、機電一體化、自動控制和計算機技術(shù)等多種學科為一體的整體技術(shù)優(yōu)勢,確保了課題高效有序運行。他們在國內(nèi)現(xiàn)有的油氣井工程發(fā)展的技術(shù)水平上,依托現(xiàn)場工程實際,開展系統(tǒng)總體方案設(shè)計、垂鉆系統(tǒng)井下閉環(huán)控制技術(shù)的研究、防斜執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計、旋轉(zhuǎn)密封和液壓平衡系統(tǒng)技術(shù)研究,在國內(nèi)首次提出捷聯(lián)式穩(wěn)定平臺的技術(shù)方案。5年的努力,換來了豐碩的研究成果,研制成功了完全自主知識產(chǎn)權(quán)的自動垂直鉆井系統(tǒng),采用動態(tài)推靠方式實現(xiàn)了鉆進過程中的主動防斜、實時糾斜。他們研制成功了捷聯(lián)式穩(wěn)定平臺測試系統(tǒng)、標定轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)和糾斜推靠機構(gòu)測試系統(tǒng),提出了“地層造斜力一定的條件下維持某個最小降斜率所要求的導向力最小”為目標的垂鉆系統(tǒng)底部鉆具組合優(yōu)選方法。他們編制了自動垂直鉆井系統(tǒng)底部鉆具組合力學特性分析及配套鉆井參數(shù)計算程序,自主創(chuàng)新的捷聯(lián)式穩(wěn)定平臺裝置、機械式自動垂直鉆井工具和調(diào)制式旋轉(zhuǎn)導向偏置工具等3項技術(shù)獲得了國家發(fā)明專利。
????2008年9月,自動垂直鉆井系統(tǒng)在坨181井進行了首次現(xiàn)場試驗并獲得成功。鉆進進尺1689.04米,累計純鉆時間為41.79小時,平均機械鉆速高達每小時40.43米,全井段井斜控制在1度以內(nèi),糾斜效果明顯,初步驗證了自動垂直鉆井系統(tǒng)的可行性、穩(wěn)定性及可靠性。截至目前,該項目已經(jīng)研制開發(fā)4套自動垂直鉆井井下工具系統(tǒng)樣機,并進行了7口井的成功應(yīng)用。其中在宣頁1井,應(yīng)用捷聯(lián)式自動垂直鉆井系統(tǒng)工程樣機進行作業(yè),成功解決了該井段井斜問題,垂鉆工具從806.3米下入,于1017.18米取出,進尺210.88米,工具在井下工作103小時,累計純鉆64小時,機械鉆速高達每小時3.3米,與沒有使用垂鉆工具相比,機械鉆速提高213%,井斜從測深791.75米處的2.86度下降到測深997.39米處的1.2度,其中最小井斜為968.56米處1.09度。
????自動垂直鉆井技術(shù)的攻關(guān)成功,打破了國外技術(shù)壟斷,充分展現(xiàn)了國產(chǎn)技術(shù)水平。它具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的自動垂直鉆井系統(tǒng)能夠解決高陡構(gòu)造、大傾角地層等易斜地層的防斜打快問題,對于提高鉆井速度、降低鉆井成本、順利實現(xiàn)勘探開發(fā)目標,具有極其重要的現(xiàn)實意義。
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