石化油服取得一种PDC (石化油服改革最新消息)

媒体2024年7月7日信息，天眼查知识产权信息显示，化工股份有限公司,中石化石油工程技术服务股份有限公司,中石化胜利石油工程有限公司,中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研讨院取得一项名为“一种PDC-滚轮混合钻头“，授权公告号CN202211655762.6，开放日期为2022年12月。

专利摘要显示，本发明属于石油及地质钻探工具技术范围，详细地，触及一种PDC‑滚轮混合钻头。PDC‑滚轮混合钻头包括：钻头体；设置在滚轮区的滚轮组件，滚轮组件包括与钻头体固定衔接的滚轮掌臂、与滚轮掌臂固定衔接的滚轮轴、设置在滚轮轴上的滚动轮，以及设置在滚动轮周向上的至少一个滚轮齿；以及设置在滚轮掌臂内的油腔和油道，油道构构成能够使油腔内的油液流动至滚轮轴和滚动轮的接触面；其中，在滚轮轴的两端设置有用于与滚动轮密封的密封组件，密封组件包括复合密封圈。本发明能够大幅度提高其在非均质地层中的经常经常使用寿命、进尺、机械钻速和定向特性，有利于油气田和矿场勘探开发提速和降低本钱。

中国石油化工集团公司的公司业务

截止2011年末，中国石化是中国国际第二大油气消费商。 公司油气勘探开发区块位于中国东部、西部和南部地域。 截至2011年12月31日，拥有297个区块勘探容许证，探矿权总面积96.68万平方千米，持有192个区块开采容许证，采矿权总面积2.03万平方千米。 2011年，公司全年共新增油气可采储量410.73百万桶油当量，其中新增原油可采储量280.92百万桶，新增自然气可采储量7788.19亿立方英尺。 全年共消费原油321.73百万桶、自然气5169.4亿立方英尺。 胜利油田是公司最关键的原油消费基地，2011年共消费原油194.11百万桶。 截至2011年12月31日，公司剩余油气可采储量为3966.21百万桶油当量，其中原油2848.10百万桶，自然气.80亿立方英尺。 2011年底，公司启动了胜利油田、塔里木盆地、鄂尔多斯盆地、四川盆地和十分规油气增储上产五大会战。 2016年1月6日，中石化集团宣布，其部署在北部湾海域的“涠四井”已于1月5日顺利成功两层含油层测试，并试获高产油气流，日产油气超越千吨。 其中对目的 层段第一层测试，取得日产自喷高质量原油1458立方米（约等于1264吨）、自然气7.18万立方米，第二层试获日产自喷高质量原油1349立方米（约 等于1184吨）、自然气7.6万立方米，创中石化海域油气勘探单井最高纪录，也是近十年来国际稀有的高产测试探井，给北部湾海域未来的勘探打破带来了新希望。 公司2009-2011年勘探及开采消费营运状况：　2011年2010年2009年2011年较2010年同比变化(%)原油产量（百万桶）321...62(1.9)其中：中国303...150.3　非洲18.3625.6726.47(28.5)自然气产量（十亿立方英尺）517...0117.1油气当量产量（百万桶油当量）407...451.6剩余原油探明储量（百万桶）,8882,920(1.4)剩余自然气探明储量（十亿立方英尺）,4476,7394.1剩余油气探明储量（百万桶油当量）,9634,0430.年，公司全年新增惯例油气矿权区块20个、面积9万平方千米，新增列页岩气矿权区块15个、面积4.9万平方千米。 新增石油经济可采储量4414万吨、替代率100.8%；新增自然气经济可采储量109亿立方米、替代率64%。 2013年，公司全年消费原油4378万吨，上产60万吨；消费自然气187亿立方米（含页岩气1.4亿立方米），上产18亿立方米。 新建原油产能519万吨、自然气产能24.4亿立方米（不含页岩气）。 油品炼制截止2011年末，中国石化是中国最大的石油炼制商，也是中国最大的石油产品消费商，石油炼制才干位居全球第二，关键产品有汽油、煤油、柴油、润滑油等。 三个炼化企业集群关键散布于西北沿海、长江中下游和华北等中国经济最生动、最兴旺的地域，天文位置优越，交通运输便利，市场需求旺盛，为中国经济开展提供源源不时的动力。 2011年底，中国石化一次性加工才干达2.47亿吨。 公司2009年-2011年炼油消费状况：　2011年2010年2009年2011年较2010年同比变化(%)成品油总经销量（百万吨）217...583.0汽、柴、煤油产量（百万吨）128...692.9其中：汽油（百万吨）37.1035.8734.433.4柴油（百万吨）77.1776.0968.861.4煤油（百万吨）13.7312.4210.3910.5化工轻油产量（百万吨）37.3835.0026.876.8轻质油收率(%)76.0875.7975.54提高0.29个百分点综合商品率(%)95.0994.8394.53提高0.26个百分点2013年，公司全年累计加工原油2.34亿吨，增长4.8%；消费成品油1.41亿吨，增长5.2%；消费化工轻油3823万吨，增长4.9%。 经过优化消费方案，调整工艺操作，增产汽油、航煤、沥青等低价值产品，增产柴油、商品重油、石油焦等低附加值产品，取得清楚成效。 消费汽油4594万吨，增长11.8%，超加工量增幅7个百分点。 消费航煤1743万吨，增长16.1%，超加工量增幅11.4个百分点。 消费沥青772万吨，增长24.0%，超加工量增幅19.1个百分点。 消费柴油7748万吨，降低0.4%，低于加工量增幅5.2个百分点。 消费石油焦1380万吨，增长1.8%，低于加工量增幅3个百分点。 2013年4月24日，中国石化1号生物航煤在上海虹桥机场成功试飞。 2014年2月12日，中国民用航空局正式向中国石化颁发1号生物航煤技术规范规则项目同意书（CTSOA）。 中国石化1号生物航煤取得适航容许，这是中国生物航煤事业的新开展、新打破，使中国成为继美国、法国、芬兰之后第4个拥有生物航煤自主研发消费技术的国度，中国石化成为国际首家拥有生物航煤自主研发消费技术的企业。 油品销售中国石化油品销售关键市场涵盖除台湾省外的中国一切省、自治区、直辖市和特别行政区。 中国石化成品油销售网络关键由三大部分构成。 一是中国石化的全资子公司——中国石化销售有限公司及在关键市场内的下属4个大区分公司，承当着中国石化成品油资源的一致平衡、运输协谐和直属销售企业以及专项用户的成品油供应义务；二是省级石油分公司（含香港公司）及所属的区域（地市）公司组成的销售网络；三是中国石化在全国范围内与其他成品油运营单位合资组建以及采取特许加盟方式树立的销售网络。 截止2011年末，公司拥有加油站座，其中特许运营加油站15座。 2011年，公司境内成品油销量到达1.51亿吨，同比增长7.6 %。 公司2009年-2011年营销及分销营运状况　2011年2010年2009年2011年较2010年同比变化(%)原油加工量（百万吨）162...328.8境内成品油总经销量（百万吨）151...027.6其中：批发量（百万吨）100.2487.6378.9014.4直销量（百万吨）33.2232.4025.612.5批发量（百万吨）17.7020.4719.52(13.5)单站年均加油量（吨/站）3,3302,9602,.5　于2011年12月31日于2010年12月31日于2009年12月31日本报告年末比上年度年末变化（%）中国石化品牌加油站总数（座）30,,,6980.02其中：自营加油站数（座）30,,,0551.7特许运营加油站数（座）(97.1) 截止2011年底，中国石化是中国最大的石化产品消费商和经销商，石化消费厂普及中国东部、中部及南部等经济、市场兴旺地域，消费和销售各类石化产品，包括两边石化产品、分解树脂、合纤原料及聚合物、分解纤维、分解橡胶和化肥。 本公司的石化产品消费与本公司的炼油业务虚现上下游一体化，化工原料（如石脑油）关键由本公司各炼油消费企业提供。 本公司绝大部分石化产品均在中国国际市场销售。 截止2011年底，公司关键化工产品产能（含当年新建及扩能改造装置）、产量、市场占有率如下：乙烯消费企业13家，其中合资公司4家，年末消费才干942.5万吨，实践消费乙烯989.4万吨。 分解树脂消费企业30家，年末消费才干1298.86万吨，当年产量1365.2万吨，分解树脂国际市场占有率为22.05%；分解橡胶消费企业5家，装置消费才干93万吨，当年消费分解橡胶99万吨，国际市场占有率为25.1%。 分解纤维单体及聚合物消费企业15家，装置消费才干928.64万吨，当年消费分解纤维原料及聚合物938万吨，国际市场占有率为20.33%。 分解纤维消费企业8家，涤纶、腈纶、锦纶、丙纶纤维装置消费才干153.46万吨，当年消费分解纤维共138.8万吨，国际市场占有率为4.76%。 公司2009年-2011年化工关键产品产量 单位：千吨　2011年2010年2009年2011年较2010年同比变化(%)乙烯9,8949,0596,7139.2分解树脂13,,,2875.4分解橡胶.4分解纤维单体及聚合物9,3808,8647,7985.8分解纤维1,3881,3931,302-0.年，公司全年消费乙烯998万吨，乙烯高附加值产品收率参与0.24%，乙烯能耗降低3.95千克标油/吨。 自然气2013年，公司全年销售自然气168.4亿立方米、增长9.4%；全年销售车用自然气10亿立方米，增长67.5%。 成品油2013年，公司全年成功成品油运营量1.80亿吨，增长4.0%；境内成品油运营量1.65亿吨，增长3.8%，其中批发量1.14亿吨，自营加油站数量到达3.05万座；境外（香港地域）成品油运营量1457万吨，增长2.9%。 截至2013年底，公司保有中国石化品牌加油站座，较上年底增加300座；其中自有加油站座，较上年底增加300座。 单站加油量提高5.97%。 非油品2013年，公司全年非油品营业支出达133.5亿元，增长21.4%。 继续以易捷便利店为中心，常态促销与主题营销相结合，增强“易捷”吸引力，全年进店率达4.1%，增长1.9个百分点。 精选中央特征商品；鼎力推行自主品牌产品；推行柴油车尾气处置液，降低柴油车尾气排放；放慢洗车网点的开发和树立，新建和改造300座一致笼统的洗车点。 燃料油2013年，公司全年成功运营量2027万吨，同比略有增长。 其他炼油产品液化气一致销售顺利实施，全年工业气比率达37.4%，提高11.7个百分点。 沥青市场占有率坚持国际抢先，高铁乳化沥青、硬质沥青、温拌沥青、改性沥青等沥青差异化、高端产品不时扩展。 全年沥青销量增长21.5%。 全年润滑油成功运营总量203.6万吨，增长28%；基础油第三方贸易65万吨；工业油销量成功24万吨，增长12%。 润滑油市场开拓取得成效，在航天、航空、远洋、高铁等高端范围运行协作取得打破，新增大客户68个，规模客户2300多家。 化工产品2013年，公司全年成功化工产品运营总量5823万吨，参与388万吨、增长7.1%。 催化剂2013年，公司全年销售各类催化剂14.7万吨。 面对剧烈的市场竞争，及时调整优化营销战略，优化市场掌控才干，国外销量再创新高，达13万吨，增长11.1%。 境外油气勘探开发2013年，公司全年成功权益油气产量3871万吨油当量，增长33.3%。 探井、评价井成功率区分到达54.3%和80%，在巴西深海、哈萨克斯坦、安哥拉等项目勘探效果突出，阿根廷、安第斯、Addax等项目滚动勘探增储清楚，为下步勘探部署和国际化运营油气消费奠定储量基础。 2013年，公司成功收买阿帕奇埃及资产1/3权益、美国Chesapeake公司MS页岩资产部分权益，签署安哥拉31区块10%权益收买协议；展开资本运作及资产处置任务，顺利将俄罗斯UDM、哈萨克斯坦CIR和哥伦比亚圣湖动力等项目权益注入石化股份公司，向台湾中油转让缅甸D区块30%权益，适时分开部分资源勘探潜力有限的项目。 境外石油工程技术服务2013年，公司全年在沙特新签14部钻机服务合同，合同额14.8亿美元，是迄今为止中国石化中标单个合同额最大的海外钻修井项目；成功签署墨西哥EBANO油田综合服务奖励型项目合同，合同期30年。 全年新签合同额46亿美元，成功合同额29亿美元。 海外员工总数人，其中中方员工7298人、外籍员工人。 境外炼化合资协作境外炼化投资协作项目稳步推进，沙特延布炼厂项目、阿联酋富查伊拉和印尼巴淡岛仓储项目按方案施工树立。 俄罗斯西布尔丁腈橡胶项目成功交割。 中国石化润滑油新加坡项目完工投产。 对南非、巴西、柬埔寨等炼油项目展开结合境外炼化合资协作可行性研讨。 与蒙古国政府签署体谅备忘录，共同研讨蒙古国煤制气项目的可行性，跟踪自然气富集国度的自然气化工项目协作时机。 与一些国度石油石化公司讨论以中国石化自有技术为主的化工项目。 境外炼化工程技术服务2013年，公司全年在境外执行项目共25个，其中EPC总承包项目9个，施工类项目16个，国际项目执行才干进一步优化。 全年新签合同额34.59亿美元，成功合同额11.45亿美元。 在境外执行项目控制和作业人员人，其中中国石化员工1481人，国际雇佣及分包人员6526人，国外雇佣及外地分包人员5785人。 境内合资协作2013年，公司先后成立了中韩(武汉)石化有限责任公司、茂名石化巴斯夫有限公司、茂名新金明石油有限公司、重庆爱维化工有限公司4家中外合资企业，上海高桥丁腈橡胶项目、扬子石化苯酚丙酮合资项目、扬子石化碳九树脂合资项目、九江空分合资项目等取得了阶段性效果，实质性推进了福建古雷炼化一体化项目的进度。 2013年，公司与国际企业的协作失掉了进一步增强，先后成立了南京实华油运船务有限公司、中国石化润滑油山东有限公司等中中合资公司，境内合资协作取得积极进度。 国际贸易全年出口原油万吨，原油第三方贸易9500万吨。 全年出口成品油798万吨，增长46.4%，成品油第三方贸易1842万吨。 全年成功设备资料、石化产品等国际贸易额31.3亿美元，增长14.7%。 全年成功化工产品进出口和第三方贸易量832万吨，增长4.4%。 催化剂销售方面，聚烯烃催化剂初次出口美国，乙苯脱氢催化剂规模进入台湾，银催化剂初次成功出口，产品稳如泰山供应大的国际石油石化公司，出口销售支出与上年基本持平。 燃料油优化资源推销，严厉控制本钱，努力扩展海外业务，经济效益良好，全年成功国际化运营销量617万吨。 地球物理技术研发取得关键打破。 构成了具有自主知识产权的品牌技术体系—— I 技术体系， 关键包括：精细地震勘探（ I - F i n e）、复杂地域复杂油气藏勘探（ I - C o m p lex）、油藏地球物理（I-Rese r v o i r ） 、陆地地球物理勘探（ I - O f f s h o r e ） 和十分规资源勘探（I-Unconventional）、实验地球物理(I-Experiment)、地球物理装备（ I - E q u i p m e n t ） 、地球物理软件（I-πframe）。 初次运行可控震源高效同步滑动扫描采集技术，创国际可控震源施工平均、日产、时效3项最高纪录。 特大型超深高含硫气田安保高效开发技术已构成。 井身结构优化、高效破岩工具、欠平衡钻井、精细控压钻井、捷联式智能垂钻、复合钻进、防气窜固井、高压井控等复杂深井超深井优快钻完井关键技术已成龙配套。 钻井提速提效技术效果清楚。 经过推行运行孕镶金刚石钻头+涡轮钻井技术、扭力冲击器+PDC钻头技术、气体钻井等钻井提速技术，优化了技术效果。 油田化学剂产品研发运行效果清楚。 高性能水基钻井液体系达国际先进水平；油基钻井液体系逐渐完善，基本满足现场要求。 低密度、超高密度、微收缩和韧性水泥浆体系曾经成熟。 十分规页岩气井的钻井技术失掉很大开展。 构成了页岩气长井段水平井钻井、油基钻井液、弹塑性水泥浆固井等工程配套技术。 水平井分段压裂技术取得严重打破。 页岩气水平井分段压裂技术初步配套，采用水力泵送桥塞射孔联作技术在涪陵焦石坝地域成功运行16口井，投产13口井，平均单井日产气15万立方米以上，为中国石化页岩气勘探开发的打破做出了特殊奉献。 测井仪器研制取得清楚提高。 在高温小井眼井下仪器、高抗硫产气剖面井下仪器研制上取得成功，有力支撑了开窗侧钻井及普光气田开发配套的消费要求；水平井分段压裂配套射孔技术取得清楚提高。 同时，加快平台测井、八扇区水泥胶结测井、泵出存储式测井等成熟技术失掉推行运行，在提速提效等方面发扬了关键作用。 录井技术及复杂储层综合评价取得新进度。 在拉曼激光气体检测、基于半透膜的油气在线检测技术上成功多口井的运行，对油气实时发现及定量评价构成支撑。 复杂储层尤其是页岩气的综合评价才干进一步优化，树立了不同地域的页岩油气参数计算模型及有利储集段的识别和分类规范，为泥页岩油气资源评价如焦石坝储量申报等提供了技术支撑。 陆地工程树立技术取得新进度。 “胜利902”铺管船建造工程获全国优秀焊接工程一等奖，东海协作区块陆地工程设计和建造技术研讨取得阶段性效果。 石油机械装备新产品研发运行取得新效果。 国度科技严重专项“3000型成套压裂装备研制及运行示范工程”项目主体研讨任务片面成功，介入涪陵页岩气井压裂现场实验取得圆满成功。 等壁厚螺杆钻具技术质量成功打破，针对涪陵页岩气示范区开发特性化钻头与螺杆钻具，提速提效成效清楚。 延续油管和不压井作业设备研制成功；RDS紧缩机技术和质量不时改良，11台6RDS紧缩机组在大牛地气田顺利投产。

竞争加剧，四方达：立足复合超硬资料，打造CVD金刚石二次增长极

四方达：在复合超硬资料的蓝海中，铸造CVD金刚石的二次增长引擎四方达以复合超硬资料为中心，深耕这片技术洼地，其研发实力在全球范围内独领风骚。 他们的技术打破，如大直径刀具和CVD金刚石，曾经构建起完善的产品矩阵，掩盖资源开采、精细加工和CVD金刚石的宽广天地。 实控人深沉的行业背景，对研发的执着和团队的严密绑定，推进了公司业绩的稳健增长。 2022年前三季度，得益于油气开采市场的复苏与精细加工产品的放量，业绩清楚优化。 虽然行业压力与需求动摇影响着业绩，但复合超硬资料，特别是其在油气开采和精细加工范围的高景气度，为公司带来了弱小支撑。 PDC钻头的需求在高油价和资本投入的驱动下继续增长，国际油服市场的回暖，使得钻头及复合片的需求得以释放。 公司的产品结构中，复合超硬资料占据了9成以上的支出，而资源开采和精细加工业务仰仗弱小的盈利才干，毛利率区分坚持在60%以上和40%水平，时期费用率的降低进一步优化了净利润率。 在全球钻机数量回暖的背景下，油气复合片需求清楚参与。 四方达仰仗在产业更新中的关键角色，以及在新动力车和培育钻石市场的潜力，正逐渐成功国产替代和市场扩容。 国际培育钻石市场浸透率优化，供应参与带动多少钱优化，渠道商和消费者共同受益于消费更新。 公司技术驱动，研发投入不时，与郑州大学、天璇半导体等协作，继续推进CVD金刚石业务开展。 四方达在培育钻石消费市场中占据一席之地，中国、印度和美国是全球关键市场，高毛利润的产业链结构显示出行业优势。 经过HPHT与CVD技术的并进，中国在这一范围大放异彩，而印度的打磨技术在全球独步。 公司积极规划CVD金刚石，瞄准出口替代与大客户战略，已在国际市场取得打破。 与海南珠宝和天璇半导体的跨界协作，预示着四方达在CVD金刚石范围的新篇章。 展望未来，四方达的盈利预测显示，资源开采、精细加工和CVD金刚石业务将坚持增长态势，特别是CVD金刚石业务在2023-2024年有望成功清楚支出增长。 作为复合超硬资料的行业指导者，四方达正仰仗CVD金刚石业务的微弱动力，稳健前行。 但是，产能扩张、市场竞争加剧以及下游需求的不确定性，仍构成潜在风险。

高陡结构防斜打快技术

惯例防斜纠斜组合关键有满眼钻具组合和钟摆钻具组合两类。 满眼钻具关键运行在稳斜打快工艺中，钟摆钻具关键运行在“轻压吊打”，牺牲机械钻速，提高井眼质量。 上方重点引见偏轴组合防斜打快技术、动力钻具+转盘复合钻井技术、垂直钻井系统。

3.3.3.1 偏轴组合防斜打快技术

惯例防斜纠斜技术是以牺牲机械钻速来换取直井的井身质量。 偏轴组合防斜技术是在组合中装置有偏轴接头，在大钻压作用下，偏轴接头处发生一弯矩作用，从而使组合发生弯曲变形，结构如图3-116所示。 变形后的偏轴组合在井眼内作稳如泰山的弓形盘旋运动、钻头平均切削井壁周围，由于钻头倾角在一周盘旋中作用抵消，因此消弭了钟摆钻具中因钻头倾角形成的增斜作用，成功稳斜；同时，由于钻柱的变形形成的上切点距井底较远，构成较强的降斜力，可以在高陡结构下克制较大的地层力而到达纠斜目的。 转盘带动钻柱使偏轴组合发生公转（即弓形盘旋），一方面因其陀螺效应，具有稳斜作用而不易参与井斜；另一方面是井壁带平的增斜效果，因此比钟摆钻具更强化了降斜性能；再者，由于钻柱变形使上切点值高于惯例钟摆钻具从而又发生降斜重量，从而在一定水平上可抵消一部分地层造斜力。 偏轴组合防斜具有“重压快钻、以稳为主、稳中有降”的特性，可成功防斜打快的一致。

图3-116 偏轴钻具组合

该组合可加大钻压和经常使用高转速，且在一定钻压范围内钻压越高，转速越快，降斜效果越好。 通常证明，该组合具有结构简易，经常使用简易，可增加井下事故等优势。

中国南边海相地层，地层倾角普通都在30°～80°以上，岩石硬度级别高，研磨性极强，井身质量难以控制，影响了钻井速度的进一步提高。 乌龙1井是中国石化在云南楚雄盆地北部次坳陷盐丰凹陷乌龙口背斜高部位部署的第一口重点区域探井，该井在施工中，为确保良好的井身质量，在二开Φ311.15mm井眼2525～2593.07m井段采用了偏轴防斜钻具组合，钻具组合：Φ311.15mm钻头+偏轴接头+Φ228.6mm双向减震器+Φ228.6mm钻铤18.17m+Φ311mm扶正器+Φ228.6mm钻铤54.21m+Φ203.2mm钻铤53.28m+Φ197mm随钻上击器+Φ177.8mm钻铤27.12m+Φ127mm减轻钻杆72.93m+Φ127mm钻杆。 钻井参数：钻压40～220kN，转速60～75r/min，排量44L/s。 从表3-5看出，机械钻速与钟摆钻具相比提高了47%，具有一定的防斜效果。

表3-5 偏轴钻具与钟摆钻具经常使用效果对比

3.3.3.2 动力钻具+转盘钻复合驱钻井技术

动力钻具+转盘复合钻井技术用来防斜打快的特点是小钻压防斜和高转速打快。 随着技术的提高，动力钻具防斜有了长足开展，其中动力钻具+钟摆钻具+转盘复合钻井、动力钻具+单弯或双弯壳体或稳如泰山器钻具组合运行最为成熟，二者的配合经常使用在高陡结构防斜效果很好。

在钻头上方的适当高度位置加装一个稳如泰山器，这样在施加较大钻压时，不会形成切点下移而造成钟摆力降低；相反，因稳如泰山器下部具有足够长的钻铤长度，从而保证有较大的钟摆力。

稳如泰山器的最优装置位置可由钻具组合优化设计程序计算确定，也可由井底钻具组合剖析程序计算和对比不同方案优选确定。对图3-116有稳如泰山器的钟摆钻具组合，其钻头侧向力为：

中国海相油气勘探通常技术与通常

若采用柔性钻具，可使下稳如泰山器处内弯矩M 的相对值减小（M ＜0），从而失掉较大的降斜力。

在乌龙1井施工中，采用以下钻具组合，在二开井段经常使用了动力钻具+钟摆钻具+转盘复合钻具组合。 钻具组合：Φ311.15mmPDC+Φ216直螺杆+Φ228.6mm钻铤×2根+Φ310mm扶正器+Φ203.2mm钻铤×14根+Φ203.2mm随钻震击器+Φ203.2mm钻铤×2根+Φ127mm减轻钻杆×15根+Φ127mm钻杆。 钻井参数：钻压40～120kN，转速152～169r/min。 从表3-6可以看出，具有较好的降斜效果，机械钻速有了大幅度提高，比惯例钟摆钻具组合提高了44.6%。

表3-6 动力钻具+钟摆钻具与惯例钟摆钻具效果对比

3.3.3.3 垂直导向钻井技术

垂直钻井系统是一种主动防斜技术，既能防斜打直，又能释放钻压提高机械钻速，特别适用于自然造斜力特强的地层（地层倾角大于40°）。 例如PowerV就是一种成熟的垂直钻井系统，它的智能防斜系统使钻井参数失掉释放，可到达防斜和高速钻进的双重目的。 PowerV适用于包括膏泥岩和盐层的各种岩性地层。

PowerV关键有2个组成部分，即上端的电子控制部分（简称CU），下端的机械动力部分（简称BU），如图3-117所示。 在两者两边还可有1个辅佐部分（延长短节，简称ES）。

电子控制部分CU是PowerV的指挥中枢，外部有钻井液驱动的发电机，还有陀螺、钻柱转速传感器、流质变化传感器、震动传感器、温度传感器以及电池控制的时钟等。 它可以独立于外面的钻铤而旋转或许运动不转。

图3-117 PowerV全体结构

开泵后，发电机发电，陀螺测量到井底的井斜角和方位角，然后依照空中工程师的要求把其外部的电子控制部分固定在某一个方位上，从而成功无论钻柱如何旋转，CU外部的控制轴一直对准在要求的方位上，这个方位加上一个校正值后就是空中工程师所要求的高边工具面角的反方向。 假设要求调整控制轴的方位角，可由空中工程师向PowerV发送命令。

机械动力部分中，BU是一个纯机械执行装置，下接钻头，上接电子控制部分，关键由1个钻井液导流阀和3个Pad（伸缩块或叫推力块）组成，伸缩块的伸缩动力由钻井液提供，并由控制阀分配。 伸缩块的伸出由钻井液导流阀控制。 钻井液导流阀为一盘阀，由上、下两部分组成。

上盘阀由控制轴带动，阀上有高压阀孔，与高压钻井液相通。 高压阀孔做成弧形长孔外形，目的是使高压钻井液作用在翼肋上的力具有一定的作用时期，以保证侧向控制力的作用效果。 PowerV系统的高压阀孔的圆心角为200°。 下盘与导向机构轴体相固联，上方有3个直径相反的圆孔，圆孔下的通道通向伸缩块的活塞室。 3个圆孔间的相位相差120°，PowerV系统的导流阀或控制阀见图3-118。 导流阀结构此导流阀与电子控制部分的控制轴相连，其方向由控制轴的方位而定。 有2%～5%的钻井液首先经过这个导流阀分流，然后转到该方向上的某个伸缩块A，伸缩块A就伸出，推挤井壁，井壁对钻头发生一个反作用力，这就是所谓的钻头侧向力，从而把钻头推向空中工程师所要求的方位。 该伸缩块A转过这个位置后，钻井液的液压作用就转向下一个转到这里来的伸缩块B，从而伸缩块B伸出。 而伸缩块A则会在井壁的挤压下缩回去，循环往复，由此成功旋转导向性能。 伸缩块在那个方位伸出、伸出次数的几率（百分比）都是由空中工程师经过电子控制部分选择的。 对井壁推力的大小是由钻头压降选择的，可以由空中人员经过调理排量而启动控制。

图3-118 PowerV控制阀

垂直钻井系统在秋南1井中失掉运行，秋南1井结构位于塔里木盆地库车坳陷东秋里塔格结构带西端，结构上北邻天山，邻井东秋5井浅表地层倾角大于60°，东秋8井从空中露头看地层倾角在60°～80°之间。 秋南1井井位处于山丘“背斜凹陷”部位，属典型高陡地层。 为提高钻井速度，在该井经常使用了垂直钻井系统，经常使用状况见表3-7。

秋南1井经常使用垂直钻井工具平均机械钻速3.49m/h，机械钻速比东秋8井提高4倍。 井身质量优质，钻井速度大幅度提高，成功了防斜打快的目的。

表3-7 垂直钻井系统在秋南1井经常使用效果表