近年最具影響力的15項油氣勘探開發技術（之四）
NO.13
牙輪—PDC混合型鑽頭
和異形齒PDC鑽頭
提速是鑽井永恆的主題，鑽頭是直接破岩工具，事關機械鑽速、鑽井成本，甚至影響作業安全。為提速降本，國內外油服公司持續開展鑽頭技術的改進和創新。近幾年主要圍繞鑽頭的結構、切削齒的形狀及結構進行了大量的改進和創新。
牙輪—PDC混合型鑽頭顛覆了傳統的牙輪鑽頭和PDC鑽頭的結構，將二者集成在一起，兼具二者的優勢，適應地層的範圍更寬。圍繞PDC切削齒的創新層出不窮，不斷推出一些新型PDC切削齒，如非平面異形PDC切削齒、自適應PDC切削齒、旋轉型PDC切削齒、滾動型PDC切削齒等，進一步提升了PDC鑽頭的地層適應性和破岩能力，有力支持了水平井「一趟鑽」和深井超深井鑽井的提速降本，不斷刷新PDC鑽頭性能紀錄。
NO.14
鑽頭導向鑽井系統
鑽頭導向鑽井系統是旋轉導向鑽井技術發展歷程中的一個新的里程碑，其導向機構與PDC鑽頭集成在一起或緊靠PDC鑽頭，結構更緊湊，最大設計造斜率達16度/30米，傳感器離鑽頭更近，更利於隨鑽地質導向，有助於提高導向精度及效率、井眼平滑度、儲層鑽遇率。這是一種「一趟鑽」利器，可完成單個井段、兩個井段或多個井段的「一趟鑽」。
在美國，旋轉導向鑽井系統早已實現技術路線多樣化、產品系列化和產業化，並不斷創新，適合不同的井徑和井溫，造斜能力有低、中、高3檔。掌握旋轉導向鑽井技術的公司已從斯倫貝謝、哈里伯頓、貝克休斯三大國際油服公司拓展到裝備製造商、鑽井承包商和專業化油服公司，但斯倫貝謝、哈里伯頓、貝克休斯在這一領域仍居主導地位。
斯倫貝推出的新型旋轉導向鑽井系統——NeoSteer鑽頭導向鑽井系統，進一步縮短了導向機構和鑽頭之間的距離和提高造斜率。
NeoSteer鑽頭導向鑽井系統有以下主要特點：
（1）導向機構與PDC鑽頭集成在一起，以提高造斜率。這個系統採用推靠式導向方案，將導向機構與PDC鑽頭集成在一起，簡化了系統結構，使之成為一種在鑽頭導向的旋轉導向鑽井系統，即鑽頭導向系統，從而大大提高推靠式導向方案的造斜率，在滑動鑽進和旋轉鑽進方式下最大造斜率可分別達到16度/30.48米和15°/30.48米。NeoSteer系統的結構緊湊，兩種型號的總長度分別只有4.24米、4.16米。
（2）定製的PDC鑽頭採用最新的切削齒組合，以提高機械鑽速，延長鑽頭使用壽命。定製的PDC鑽頭集成應用了斯倫貝謝最新的PDC切削齒技術，包括錐形齒、斧形齒、凹形齒和可旋轉齒，以提高機械鑽速，延長鑽頭使用壽命，滿足「造斜段+水平段」的「一趟鑽」要求。
（3）應用井下閉環自動控制系統，以提升導向精度及效率、井眼平滑度。這種新型導向技術沿用了斯倫貝謝公司先進的井下閉環自動控制系統，定向工程師和司鑽無需頻繁向井下導向系統發出指令，井下導向系統可實現自動導向，從而提升導向精度及效率、井眼平滑度、儲層鑽遇率。
NO.15
遠程實時決策支持中心
為了充分發揮專家的作用和更好地指導現場作業，石油公司、油服公司和鑽井承包商紛紛建立了遠程決策支持中心。隨著大數據、雲計算、人工智慧、數字孿生等信息技術的快速發展，遠程決策支持中心的功能日益強大，可實時監控和指導鑽井、壓裂、測井等現場作業，從而顛覆傳統的作業過程監督和監控方式，改變現場人員結構，以提高決策效率和質量，降低綜合成本。
遠程決策支持中心主要由大數據（勘探開發數據中心）、算法（專業軟體、軟體包、雲平台、雲計算）、算力（強大的計算機系統）、通訊（網際網路或衛星通信）、多學科專家團隊等組成。基於地質工程一體化平台實時監控和指導鑽井、測井、固井、壓裂等現場作業，提高決策效率和質量，降低綜合成本。多學科專家團隊藉助強大的信息技術實時監控現場作業，及時指導現場作業。一個多學科專家團隊可同時監督、監控多口井，從而減少鑽井總監和鑽井監督人數。
新冠疫情期間，遠程決策支持中心的作用凸顯。在美國二疊盆地，遠程決策支持中心對在用鑽機的覆蓋率已接近100%，藉助強大的遠程作業中心，有些石油公司和油服公司已不再設現場定向司鑽崗，而是將他們安排在遠程決策支持中心。對這些公司和油服公司的定向工程師而言，定向鑽井已經變成了一項室內工作。遠程決策支持中心正向遠程實時智能控制中心發展，越來越多的現場作業，比如定向鑽井、固井、壓裂、井下事故處理等，將在遠程實時智能控制中心直接操控完成。
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編輯：韓璐妤
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審核：常斐 盧向前