Page 189 - 现代工业绿色技术创新研究

第七章 钻井中先进工艺技术及发展

套管、固井时的自动控压。威德福 Victus 智能控压钻井技术（MPD）是一款工业 4.0
解决方案，具有领先的智能控制、设备自动化等技术能力。其核心智能动态井况
控制系统可安全高效地应用于深水、浅水或陆上钻井中。国内在地面装备自动化

方面也有初步进展，研制了“一键式”7000 m 自动化钻机，基本实现了管柱自
动化处理，但传感器对部分状态检测的可靠性和有效性、设备在线预警与诊断准
确性有待提升，液压驱动设备自身运动精度不高、智能化程度较低；控压钻井装
备基本实现自动化，工控软件对井筒感知、地层识别能力有待提高。

（二）井下工具
国外方面，以井下智能导向工具为核心，实现了随钻、随测、随控，既保障
了钻头高效破岩，又实现了智能导向。根据地质条件和油藏特征信息，应用神经
网络等方法建立以获得最大油气产能为目标函数的钻井工艺参数优化模型，并将

计算得到的最佳工艺参数与随钻随测实时获取的数据进行比较，自动寻找最佳轨
迹；除此之外，数据、参数控制指令通过信息钻杆高速传输，并与地面装备高速
互通，实现“下情上传”、“上令下达”的闭环过程。
1. 高效破岩工具

哈里伯顿 Cerebro 智能钻头组件，一种嵌入钻头内部的存储式井下信息采集
系统，同比传统井下测量工具，因其传感器完全嵌入钻头内部，测量结果更准确、
可靠，更能实时地记录井下钻头真实工作状态，可为钻头优化设计提供可靠数据
支撑。系统配套哈里伯顿 Insite 平台使用，可将钻头数据实时上传，同时对钻头

工况进行实时跟踪评估与优化。Cerebro 组件可连续获取井下振动和运动轨迹数
据，提供全程视图。Cerebro 组件的灵活设计使其易于适应具有相同连接尺寸的
其他钻头和工具，在各种钻井条件下都具有强大的数据采集和分析能力。
2. 智能旋转导向系统

哈里伯顿推出的智能旋转导向系统（iCruise）基于物理模型、BHA 数字化
映射以及实时分析机器学习算法，优化井眼轨迹，推荐最佳转速，造斜能力达
18（°）/30 m，能提高钻速、精确导向以及长距离钻进。在北美钻井作业中，
iCruise 系统在复杂油藏中钻进超过了 1600m，同时地质导向钻进能通过厚度仅

为 10m 的产层。近些年智能化井下工具逐步完成国产化，具备参数优化、智能
导向等基础功能，但旋转导向钻井系统仍是我国钻井领域的“卡脖子”技术，未
来需进一步提升全面感知能力，提供更及时准确的油气藏地质导向。

171