钻井并非简单地垂直向下,实际上钻井的“精确制导”是通过持续调控井眼前进方向,让实钻轨迹最大限度贴合设计轨道,最终精准钻达目标靶区。这一过程,被称为井眼轨迹控制。
井眼轨迹的“高精度导航仪”:陀螺定向短节
从密集的丛式井平台或受地磁干扰严重的区域开钻时,确定初始方向至关重要。
NS-Gyro-15 MEMS陀螺定向短节解决了传统测斜仪的痛点。它不依赖地磁场,而是通过高精度MEMS陀螺仪感知地球自转来确定真北方位,实现了全井况下的精准定向。
其技术突破体现在:
小井斜精准测量:攻克了传统陀螺工具在小井斜段无法输出有效方位角的技术缺陷,小角度井斜下,方位角精度能保持在3°以内。
极致紧凑与坚固:直径最小可达25.4mm,长度仅120mm,可轻松嵌入探管等狭小空间。全固态MEMS设计,具备卓越的抗冲击与抗震动能力,能在随钻测量的剧烈振动环境下动态保持测量精度。
高效快捷:支持随钻测量,能测量井斜角(0.1°)、陀螺工具面角(1°/secL)、方位角最快30s即可完成(精度1°),90s方位精度0.5°。
定向井各井段钻具组合:陀螺定向短节的应用
造斜段与扭方位段:弯接头的定向通常需要依靠陀螺定向短节来完成,此阶段是定向的攻坚期,由陀螺定向短节校准好的井下动力钻具和弯接头组合,强力改变井眼方向,建立初始井斜和方位。
增斜段、稳斜段与降斜段:在方向确定后,通过调整钻具组合中稳定器的位置和数量,实现对井斜角的增、稳、降控制,使轨迹按设计曲线平滑行进。
井眼轨迹控制技术:陀螺定向短节的协同作用
为实现轨迹精准控制,行业已形成多元技术体系,陀螺定向短节与各类技术的协同:
导向钻井技术:由导向造斜工具、随钻测量仪(集成陀螺定向短节)与高效钻头组成系统,可随钻监测、适时调控轨迹。
旋转导向钻井:采用全旋转方式调整轨迹,NS-Gyro-15的抗振动特性可适应旋转工况。
闭环智能钻井:这是未来的发展方向,系统能够基于随钻测量数据,自动决策并控制井眼轨迹。而这一切智能化控制,都离不开像NS-Gyro-15这样能够提供实时、可靠、精准方位信息的底层传感器。