滑动推靠式垂直钻井系统结构性能优化及应用

陶松龄，陈世春，徐明磊，黄 峰，汝大军，郭云鹏，马 哲，魏庆振

(1.渤海钻探工程公司 工程技术研究院，河北 任丘 062552；2.渤海钻探工程公司 工程技术处，天津 300457)

为解决高陡构造、断层与盐层等复杂易斜地质条件下的深井防斜打快难题，自动垂直钻井技术得到了快速发展。滑动推靠式垂直钻井系统，在纠斜过程中，近钻头处的推靠翼伸出，推靠井壁使钻头产生侧向切削力，具有侧向力大、降斜率高等优点[1-6]。此外，纠斜执行机构外部不随钻具一起旋转，井下振动小，推靠翼的磨损程度较低，纠斜效果好，在砾岩地层应用的效果更佳。因此，滑动推靠式垂直钻井系统得到了广泛的应用[7-10]。滑动推靠式垂直钻井系统主要分为脉冲传输及井下闭环系统2部分。根据脉冲传输机理，主要分为负脉冲、正脉冲及连续波传输3种。正脉冲信号发生器信号稳定，结构简单，是目前普遍使用的一种传输方式[11-12]。泥浆正脉冲发生器在塔里木油田进行了大量应用，但在大排量下的抗冲蚀性能差，在高密度钻井液、深井环境下存在信号衰减问题[13]；另外，滑动式垂直钻井系统，纠斜执行机构不随钻具旋转，在复杂地层及工况下，钻进过程中不可避免存在一定的托压。针对这些不足，对脉冲器阀座及主阀总成进行了结构优化，提高耐冲蚀性，增加控制阀的起始力和优选行程，解决信号衰减问题。根据施工井地质特性，采取了推靠翼尺寸规格及推靠力优选等措施，应用取得了良好的效果。……