На рынке представлена новая гидравлическая осцилляционная система, решающая проблему «потери нагрузки на долото» в направленных и горизонтальных скважинах 

Проблема «потери нагрузки на долото» долгое время оставалась вызовом для отрасли при бурении направленных и горизонтальных скважин — затрудненная передача осевой нагрузки приводит к недостаточному «внедрению» долота в породу, низкой механической скорости бурения, что не только удлиняет цикл бурения, но и усугубляет износ долота и инструмента. Недавно на рынок была официально выпущена новая гидравлическая осцилляционная система, работающая на буровом растворе, которая за счет высокочастотных осевых колебаний кардинально меняет характер трения бурильной колонны, фундаментально улучшая эффективность передачи осевой нагрузки и предоставляя ключевую технологическую поддержку для эффективного бурения направленных и горизонтальных скважин.

Являясь скважинным инструментом, специально разработанным для решения проблемы «потери нагрузки», ключевая инновация данной гидравлической осцилляционной системы заключается в преобразовании энергии и оптимизации трения. Инструмент приводится в действие буровым раствором, без необходимости в дополнительных силовых установках, и способен генерировать высокочастотные осевые колебания в буровой колонне, преобразуя статическое трение между буровыми трубами и стенкой скважины в динамическое, значительно снижая силу трения. Эта конструкция не только эффективно решает проблему «затухания передачи» осевой нагрузки в направленных и горизонтальных скважинах, обеспечивая долото стабильной и эффективной нагрузкой, но и устраняет риски заклинивания, проскальзывания и вибрации бурового инструмента, улучшает управляемость при направленном бурении, создавая стабильные условия для точного контроля ориентации инструмента и обеспечения проектной траектории скважины.

Что касается рабочих параметров и адаптивности, инструмент демонстрирует значительные преимущества. В нем инновационно используется двухступенчатая поршневая конструкция, увеличивающая усилие на 70% по сравнению с традиционными одноступенчатыми осцилляторами, что позволяет сохранять мощный вибрационный эффект даже в длинных горизонтальных участках и условиях высокого трения. Одновременно с этим система обладает характеристикой низких потерь давления и не создает дополнительной нагрузки на циркуляционную систему бурового раствора, не влияя на нормальную работу другого скважинного оборудования. Что еще более важно, температура эксплуатации инструмента может достигать 160°C, и он совместим с основными типами буровых растворов — на водной и углеводородной основе, что позволяет ему стабильно работать как в условиях высокотемпературных глубоких скважин, так и в сложных условиях с различными растворами, адаптируясь к требованиям при строительстве наклонно-направленных и горизонтальных скважин в различных геологических условиях.

С точки зрения практического применения этот гидравлический генератор колебаний может принести множество преимуществ: с одной стороны, стабильная передача осевой нагрузки позволяет долоту постоянно находиться в состоянии эффективного «внедрения», механическая скорость бурения может быть повышена на 25% и более, что значительно увеличивает производительность бурения за один проход; с другой стороны, снижение трения и аномального износа долота позволяет увеличить срок его службы на 30%, сокращая частоту спуско-подъемных операций и затраты на замену инструмента. В настоящее время инструмент уже прошел испытания и применение в проектах наклонно-направленных и горизонтальных скважин на нескольких месторождениях, и в таких сценариях, как скважины с длинными горизонтальными участками для добычи сланцевого газа и глубокие наклонно-направленные скважины, был достигнут значительный эффект сокращения цикла бурения на 15-20%.

Эксперты отрасли отмечают, что выход этой гидравлической осцилляционной системы заполняет рыночную потребность в области инструментов для эффективной передачи осевой нагрузки. Ее характеристики — привод от бурового раствора, высокая адаптивность и мощная производительность — идеально соответствуют текущим потребностям развития наклонно-направленных и горизонтальных скважин в сторону «более длинных горизонтальных участков и более сложных пород». По мере того, как разведка и добыча нефти и газа продвигаются вглубь и в более сложные структуры, данный инструмент имеет все шансы стать «стандартным оборудованием» для бурения наклонно-направленных и горизонтальных скважин, способствуя двукратному увеливению эффективности и экономичности бурения в отрасли.