最近油氣行業(yè)持續(xù)低迷，促使作業(yè)者迫切需要可預測、可重復的鉆井能力以及精確的井位，來增加油藏商業(yè)化開發(fā)的可行性。因此，作業(yè)者需要足夠質(zhì)量與數(shù)量的實時井下數(shù)據(jù)，來增強井下狀況的可視化能力。 

實時數(shù)據(jù)可以通過高速有線鉆桿（WDP）遙測技術(shù)進行流式傳輸，使作業(yè)者能夠利用更多的數(shù)據(jù)，做出清晰明確的決策。IntelliServ WDP擁有一條數(shù)據(jù)連接，從鉆機至鉆頭附近的傳感器，沿著鉆桿安裝同軸電纜。這種高速數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)借助于鉆桿接頭處的感應(yīng)線圈（圖1），以高達每秒57000位（bps）的速度實現(xiàn)井下工具與地面之間的雙向數(shù)據(jù)傳輸。 

圖1. IntelliServ WDP內(nèi)的電感線圈可以實現(xiàn)井下工具與地面之間的雙向數(shù)據(jù)傳輸。 

傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包括方位角、井斜角、溫度、壓力以及三軸振動傳感器的高頻數(shù)據(jù)。這些傳感器并不是限制于近鉆頭位置。沿著鉆桿也有等間距的測量傳感器，從而可以獲得環(huán)空壓力數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可反應(yīng)出井眼清潔情況，從而可以避免諸如封堵之類的問題。 

自動化平臺 

當與國民油井華高（NOV）公司的可編程自動化平臺NOVOS相結(jié)合時，這種近乎瞬時的井下數(shù)據(jù)傳輸可以對幾項關(guān)鍵作業(yè)進行微調(diào)。例如，近鉆頭的振動測量可以細化鉆頭沖擊，這在過去一直是導致鉆頭損壞與井下工具失效的原因之一。 

與MWD / LWD工具和旋轉(zhuǎn)導向系統(tǒng)的高速通信節(jié)省了大量時間，消除了傳統(tǒng)上與這些工具進行通信所耗費的大部分時間。 

除了擁有獨立式WDP傳輸網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢之外，該平臺還在自動鉆井方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。司鉆利用NOV的控制系統(tǒng)可以操控鉆機與鉆井作業(yè)。司鉆負有多重責任，包括船員的安全，這些責任使他無法全面關(guān)注鉆井作業(yè)效率。 

NOVOS自動化平臺解決了這一難題。帶有井下傳感器的鉆機控制系統(tǒng)與連接它們的IntelliServ井下網(wǎng)絡(luò)，使先進的閉路自動鉆井系統(tǒng)成為可能。此外，該平臺開放式的架構(gòu)理念與軟件開發(fā)套件，允許第三方編寫算法來控制系統(tǒng)。例如，可以通過井下自動最優(yōu)鉆壓試求法來提高鉆進能力，這種鉆壓試求法能夠持續(xù)分析鉆井參數(shù)的不同組合的功效。 

目前正在使用的一種NOVOS應(yīng)用是當量泥漿密度測量儀，它的設(shè)計目的是通過測量環(huán)空壓力，管理井筒穩(wěn)定性。這使作業(yè)者能夠查看沿井筒的巖屑運移情況，并識別出巖屑堆積或潛在巖屑床的區(qū)域。第三方的井下工具與傳感器也可通過該網(wǎng)絡(luò)進行通信傳輸。利用井下數(shù)據(jù)控制鉆井作業(yè)，可實現(xiàn)高質(zhì)量的井眼，而用傳統(tǒng)的地面推斷測量卻很難實現(xiàn)。 

地質(zhì)導向 

通常，業(yè)內(nèi)需要鉆至油藏“甜點”，技術(shù)上可實現(xiàn)一根9米（30英尺）的鉆桿定向鉆入生產(chǎn)層位。然而，這會在井筒中形成大狗腿，并增加井筒彎曲度。因此，更為常用的是一柱27米（90英尺）的立柱定向鉆入生產(chǎn)層位。 

然而，如果考慮這27米立柱導致的平均潛在產(chǎn)量損失，那么在井的整個生命周期內(nèi)，損失可能會超過20萬美元。因此，最大限度地提高潛在產(chǎn)量就需要精確的井位與地質(zhì)導向。想要實現(xiàn)上述要求，則需要在鉆井作業(yè)中解釋地質(zhì)數(shù)據(jù)。 

利用WDP即可將測井數(shù)據(jù)傳輸至地面，實時提供以往僅在內(nèi)存模式下才能看到的高質(zhì)量圖像，使定向井工程師對井下情況能有更清晰的認識。沒有WDP的地質(zhì)導向幾乎就像沒有車燈的汽車行駛于黑暗中。使用WDP進行地質(zhì)導向就像開著前大燈，可確保作業(yè)者能在目標區(qū)域內(nèi)實時駕駛。 

當使用泥漿脈沖遙測時，通常為2個bps至12個bps，并且在將數(shù)據(jù)傳輸至地面時存在時間延遲。通過WDP，實時通信速度可達57000 bps。這使用戶能夠依靠準確的地質(zhì)導向，主動降低風險，這有助于避免潛在的產(chǎn)量損失。 

隨著美國非常規(guī)油氣市場持續(xù)增加水平段的長度，這種準確度變得尤為重要。從2016年到現(xiàn)在，水平段長度從1767米（5800英尺）增加到2438米（8000英尺），增加了40％。按照這個發(fā)展速度，到2020年水平段平均長度可達4572米（15000英尺）。NOV有能力為該行業(yè)提供有力的支持，以確保作業(yè)者擁有先進的技術(shù)，順利鉆出更長的水平段。該行業(yè)再次證明，先進技術(shù)可以幫助公司提高作業(yè)效率，走出現(xiàn)今的低迷期。

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