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【石油科技】SureDrill：钻进更快、更好、更高效
石油圈出品 来自： APS 编译： 周诗雨 张永君 网址： www.oilsns.com
APS公司的SureDrill产品线中拥有许多新兴的钻井优化技术和振动控制产品。这些硬件和软件产品都服务于一个共同的目标—更快、更好地钻进。
APS结合了自动减震技术和实时钻井数据记录分析技术，可以预测和测量影响钻井过程的变量，完成甚至超水平完成钻井计划。石油圈原创，石油圈公众号：oilsns
主动式减震器短节—AVD
APS主动减震器（AVD）是一款独立的井下工具，可以自动、实时地适应井底钻具组合的变化，最大程度地阻止钻柱轴向、横向以及扭转振动。由于钻柱振动减少，AVD可以将机械钻速提高50%，并使钻头的寿命翻倍。其他的井下钻柱组合，如MWD/LWD工具，也同样可以从振动减少中受益。
从结构上来说，AVD有点类似一个减震器，附有一个可对其刚度进行编程调节的阻尼装置。阻尼腔内充满了磁流变流体，可以用电子控制其粘度。每分钟集成运动传感器测量位移数次，并根据监测到的钻井情况调节阻尼系数。
AVD可以针对实时的钻井情况，对工具柱进行减震调整，从而极大地减少了振动，钻头与地层可以更好地接触，进而提高了机械钻速。石油圈原创，石油圈公众号：oilsns
1.减震；2.摩擦颤振补偿；3.提高机械钻速；4.延长钻头寿命；5.减少非生产时间；6.独立的钻井工具，不需要额外的校准和钻机维修工作；7.可记录振动数据，并能够下载。石油圈原创，石油圈公众号：oilsns
面临问题
在一口典型的Barnett页岩井中，Beacon公司在稳斜段钻进目标层位Hard Atoka砂岩层时，需要进行多次起下钻作业。
解决方案
APS建议在一口井中安装AVD，在邻井中安装VMS（振动监测传感器），以明确钻井效果的改善是否与钻井过程中的振动减少有关。
结果石油圈原创，石油圈公众号：oilsns
钻进过程中，采用AVD的井起下钻次数更少，机械钻速更高。与邻近井相比，平均节约了一天半的时间。整个稳斜段用了4天完成，通过减震控制将钻井效率提高了20%。石油圈原创，石油圈公众号：oilsns
钻井动态监测短节—DDM
APS公司推出的钻井动态监测（DDM）短节可以对钻进过程中的钻压、钻头扭矩、钻头弯矩、以及内部和环空的压力和温度进行测量和记录。石油圈原创，石油圈公众号：oilsns
1.通过APS的SureShot MWD/LWD系统，可实时传输采集到的数据，或者将数据储存在DDM的井下储存器中用于后续的下载和分析。
2.DDM装配振动监测器后，可以对井下轴向、横向等振动和冲击进行测量和计算。
3.可通过SureShot传输实时振动警报。石油圈原创，石油圈公众号：oilsns
振动储存短节—VMS
SureDrill振动储存短节（VMS）是一款独立的井下工具，可对井下的轴向、横向和角振动进行测量、计算和记录，进而用于地面的数据回收和分析。VMS可以帮助用户分析井下钻井冲击振动，例如粘滑和涡旋效应。还可以分析井下钻井操作、设备性能或设备故障与所记录数据之间的关系。石油圈原创，石油圈公众号：oilsns
每隔20s，微处理器就会进行一次计算和存储，主要包括以下数据：
1.最大横向加速度——X、Y向量和加速度；2.RMS横向加速度；3.最大半秒RMS横向加速度；4.最大轴向振动（Z方向加速度）；5.RMS轴向加速度；6.最大半秒RMS轴向加速度；7.最大和最小角速度（RPM）；8.粘滑率和其他转动参数；9.绝对日期和时间。石油圈原创，石油圈公众号：oilsns
所有的井下振动测量数据都标记有日期和时间，方便与其他数据进行相关性分析
数据能够以ASCII文本文件的格式进行存储，用户可以使用APS的振动数据分析软件（Vibration Data Viewer）进行分析，或者也可以使用自己的分析软件进行分析。
VMS的存储空间为32MB，最高可连续存储250个小时的数据。
数据回收简单。将短节上的数据转存接口通过一个接口盒连接到电脑上的软件中，便可以将储存的数据转化为文本文件。
工具的设计是基于探测器进行的，公母接头都是标准接头。
基于探测器的这种设计可以方便地增大、减小工具尺寸，以适用于不同的钻铤尺寸。
检测振动使用的是± 120 g (横向)和± 60 g (轴向)的加速计，外加一个磁通门磁力仪旋转探头。石油圈原创，石油圈公众号：oilsns
钻井优化软件
APS公司现在拥有一整套钻井优化系统，可以帮助油公司和钻井公司节约时间和成本。公司推出的SureDrill-Optimizer系统处于行业领先地位，可以完成以下优化作业：
1.钻柱建模和分析（钻井前实时进行）；2.基于实时的地面和井下数据进行钻井优化；3.钻进前的已钻邻井分析——明确钻进中出现的问题，为每个地层选择最佳的钻进点；4.钻井后分析。
SureDrill-Optimizer可以安装在现场的服务器或者远程服务器上，安装简单。远程服务时，数据将传回技术中心或者客户办公室。对于所知甚少的新区域的钻井任务，SureDrill-Optimizer可以快速地制定最佳的钻井操作。钻进时，钻井工作紊乱会导致计划外的起下钻作业，而SureDrill可以减少，甚至避免这种情况。石油圈原创，石油圈公众号：oilsns
APS公司的WellDrill是为井下钻井设备而设计的一款分析软件。其应用包括：设计井下工具、确定工具造斜率范围，以及分析故障原因。标准趟次输入表中提供了必要的输入数据。输出数据以便于理解的图表形式呈现，可在数分钟内完成一整套综合分析。完整的WellDrill软件包含以下模块：
1.BHA弯曲度—底部钻具组合弯曲度分析：计算弯曲挠度、侧向负荷、弯曲力矩、名义应力；2.BHA振动——BHA临界转速分析；3.BHA预测——预测BHA的钻进趋势。石油圈原创，石油圈公众号：oilsns
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