7月8日，筆者從中國海油旗下中海油田服務(wù)股份有限公司獲悉，“璇璣”旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井和隨鉆測井系統(tǒng)以6018米完鉆井深 和158℃井溫， 單趟進(jìn)尺2038.00米，在中國某海域圓滿完成作業(yè)。再度刷新“璇璣”系統(tǒng)自投入應(yīng)用以來，作業(yè)深度與溫度雙項紀(jì)錄， 標(biāo)志著我國自主旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向技術(shù)正式跨入超深井作業(yè)領(lǐng)域。
圖為本次作業(yè)的“璇璣”系統(tǒng)與作業(yè)團(tuán)隊
挑戰(zhàn)極限，面臨四大行業(yè)難題
超深高溫高壓 ： 井底靜止溫度達(dá)158℃， 長時段循環(huán)溫度達(dá)到149℃，常規(guī)電子元件和密封材料易失效，超6000米地層壓力超過120MPa。
復(fù)雜軌跡 ： 9-5/8"套管開窗井+大位移井(水平位移3511.41米)，需完成“降斜扭方位”三維調(diào)整。
地質(zhì)層位復(fù)雜： 薄儲層與不穩(wěn)定構(gòu)造，隨鉆測井精度要求極高。
強(qiáng)振動環(huán)境 ： 超長裸眼段巖性變化大，鉆具面臨高扭矩、強(qiáng)振動沖擊和研磨性地層磨損加劇。
圖為工程師正在認(rèn)真逐個檢查 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向 內(nèi)部 的接口和O圈
圖為每支儀器進(jìn)行48小時高溫驗證 工程師同步監(jiān)測工具狀態(tài)
破局之道：自主技術(shù)+智能護(hù)航
01 力爭軌跡控制“教科書”
采用“扭-穩(wěn)-降&扭” 三段式控制，造斜率提升50%，替代原計劃兩趟鉆方案，節(jié)約工期72小時。
圖為本次作業(yè)井的三維鉆井軌跡圖。藍(lán)色曲線為設(shè)計軌跡、紅色曲線為實鉆軌跡
“璇璣”技術(shù)團(tuán)隊首創(chuàng)高動態(tài)狀態(tài)最優(yōu)估計處理算法，研發(fā)出全球首套融合垂直鉆井功能的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向儀，實現(xiàn)地質(zhì)目標(biāo)“導(dǎo)得準(zhǔn)”。
首創(chuàng)斜向正交陣列天線測井方法，有效消除各向異性影響，研發(fā)出隨鉆地層邊界探測儀和高速反演軟件，實現(xiàn)儲層構(gòu)造“探得清”。
創(chuàng)新湍流環(huán)境自適應(yīng)電機(jī)高速擺動控制方法，研制了隨鉆鉆井液壓力波高速傳輸系統(tǒng)，實現(xiàn)井地通訊“傳得快”。
“璇璣”系統(tǒng)導(dǎo)向力控制單元
02 車間嚴(yán)格維保測試
“璇璣”是一種高度精密復(fù)雜的系統(tǒng)，集測量、控制、通訊功能于一身。
為挑戰(zhàn)地下6000米帶來的高溫、高壓、強(qiáng)振，項目組核查了112個質(zhì)檢點，在場內(nèi)進(jìn)行48小時高溫高壓等25項整機(jī)級測試，精益求精對每一個核心部件進(jìn)行反復(fù)極限驗證。
設(shè)計雙壓力傳感器，讓信號解碼成功率提升至99.6%。
圖為工程師正在進(jìn)行關(guān)鍵數(shù)據(jù)測試，雙人確認(rèn)質(zhì)控參數(shù)
圖為工具發(fā)出前，進(jìn)行超96小時的整串儀器 常溫 聯(lián)調(diào)測試
03 “璇璣云”遠(yuǎn)程智控
實時監(jiān)測： 動態(tài)預(yù)警井下工具狀態(tài)、振動、溫度突變。
智能調(diào)參： 通過頻譜分析，及時優(yōu)化鉆井參數(shù)，調(diào)整傳輸頻率，解決噪聲干擾。
圖為技術(shù)專家在距離作業(yè)平臺1200公里外的Fields-TG遠(yuǎn)程支持中心進(jìn)行7*24支持
超深井鉆井技術(shù)：從“跟跑”到“并跑”
“璇璣”系統(tǒng)通過6000米深度驗證，標(biāo)志著“璇璣”系統(tǒng)首次獲得了超深井作業(yè)“入場券”， 正式具備了在超深井作業(yè)領(lǐng)域和世界一流油服公司競爭的能力。
圖為打破紀(jì)錄后，現(xiàn)場作業(yè)團(tuán)隊在甲板慶祝
目前，“璇璣”系統(tǒng)已構(gòu)建覆蓋技術(shù)驗證、生產(chǎn)制造與作業(yè)支持 的全流程技術(shù)體系，實現(xiàn)了從研發(fā)到產(chǎn)業(yè)化的閉環(huán)能力，在全球累計作業(yè)2751井次， 鉆井總進(jìn)尺突破260萬米， 一次入井成功率達(dá)到95%。 創(chuàng)建國內(nèi)首套全維度旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆探系統(tǒng)研發(fā)測試平臺，建立“井下-海面-陸基”全球數(shù)據(jù)鏈路支撐體系，保障系統(tǒng)裝備“用得好”。
圖為“璇璣”系統(tǒng)整體架構(gòu)
向超深層要油氣，靠技術(shù)闖禁區(qū)!
“璇璣”系統(tǒng)突破6000米，只是中國海油“璇璣”深層勘探的新起點。未來，油田技術(shù)事業(yè)部將持續(xù)提升自主技術(shù)產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性，不斷向更高溫、更高壓、超深水邁進(jìn)，為“努力用我們自己的裝備開發(fā)油氣資源”貢獻(xiàn)技術(shù)力量。
