垂直鉆井系統(tǒng)PowerV技術(shù)首次在川西高陡構(gòu)造X01井的應(yīng)用效果

王俊良 王植銳 胡建華 葉富偉

1.斯倫貝謝科技服務(wù)（成都）有限公司 2. 重慶科技學(xué)院石油與天然氣工程學(xué)院3. 中石化西南工程有限公司重慶鉆井分公司

垂直鉆井系統(tǒng)PowerV技術(shù)首次在川西高陡構(gòu)造X01井的應(yīng)用效果

王俊良1王植銳2胡建華3葉富偉3

1.斯倫貝謝科技服務(wù)（成都）有限公司 2. 重慶科技學(xué)院石油與天然氣工程學(xué)院3. 中石化西南工程有限公司重慶鉆井分公司

王俊良等.垂直鉆井系統(tǒng)PowerV技術(shù)首次在川西高陡構(gòu)造X01井的應(yīng)用效果.天然氣工業(yè)，2016, 36(12): 87-91.

PowerV垂直鉆井技術(shù)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)PowerV）是一項(xiàng)高陡構(gòu)造直井防斜提速鉆井技術(shù)，合理選配鉆頭、控制鉆井液性能指標(biāo)等成為運(yùn)用該技術(shù)的關(guān)鍵。為此，以PowerV的結(jié)構(gòu)、工作原理及鉆具組合要求為指導(dǎo)，分析其在四川盆地西部高陡構(gòu)造X01井的首次應(yīng)用試驗(yàn)情況，該井在?316.5 mm井眼的933～2 757 m井段實(shí)鉆，PowerV鉆進(jìn)井段井斜小于1.2o；與常規(guī)組合的鉆井相比較，鉆速提高4倍；與鄰井相同井段的鉆井效果相比，PowerV鉆具組合使用了較高的鉆壓和轉(zhuǎn)速鉆進(jìn)，機(jī)械鉆速成倍提高。試驗(yàn)結(jié)果表明：①選擇性能較好的進(jìn)口鉆頭可以節(jié)約起下鉆時(shí)間；②使用全套固控設(shè)備的時(shí)間應(yīng)占循環(huán)時(shí)間的85%以上，以保證入井鉆井液性能；③要求循環(huán)系統(tǒng)具備較高的承壓能力才能夠保證PowerV垂直鉆井系統(tǒng)對(duì)壓降的基本需求。結(jié)論認(rèn)為，該技術(shù)有利于高陡構(gòu)造的井身質(zhì)量控制，大幅度提高了鉆速，具有較好的推廣價(jià)值和應(yīng)用前景。

垂直鉆井系統(tǒng) 高陡構(gòu)造 井斜 鐘擺組合 鉆壓 鉆速 井身質(zhì)量 側(cè)向力 四川盆地西部 高陡構(gòu)造

在深井、超深井及復(fù)雜工藝井的鉆探中，井眼垂直性十分重要，因?yàn)樯喜烤蔚木圪|(zhì)量不好必然會(huì)增大鉆下部井段的扭矩、摩阻，以及鉆具、套管的額外磨損，這不僅增加了鉆井周期、綜合成本，而且還有可能導(dǎo)致地質(zhì)勘探的脫靶、失敗。因此在山前構(gòu)造或高陡構(gòu)造等復(fù)雜構(gòu)造帶把井鉆垂直一直是一個(gè)世界性的鉆井難題。多年以來(lái)，中國(guó)石油塔里木油田公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)塔里木油田）針對(duì)高陡構(gòu)造防斜打快技術(shù)難題進(jìn)行了持續(xù)不斷的技術(shù)攻關(guān)，先后試驗(yàn)了鐘擺鉆具、偏軸接頭防斜打快技術(shù)、定向反扣技術(shù)、螺桿鉆具配合PDC 鉆頭等多種防斜打快技術(shù),其中應(yīng)用最普遍的是螺桿鉆具＋PDC鉆頭防斜打快技術(shù)。這些技術(shù)都屬于輕壓吊打的被動(dòng)防斜技術(shù)，鉆壓沒(méi)有得到完全的解放，沒(méi)有從真正意義上解決防斜打快的問(wèn)題，井斜仍得不到有效控制，同時(shí)機(jī)械鉆速低，鉆井周期長(zhǎng)，事故復(fù)雜時(shí)效高、鉆井效率低，鉆井成本難以控制。防斜打快問(wèn)題成了當(dāng)時(shí)制約塔里木油田勘探和開(kāi)發(fā)進(jìn)程的第一大技術(shù)難題。鑒于此，塔里木油田在2003年前后引入了PowerV垂直鉆井技術(shù)。先后在大北、迪那、陽(yáng)北等山前井上廣泛應(yīng)用。山前井平均鉆井周期減少19.78 d，鉆機(jī)月速度提高107.64 m，增幅21.32%，走出了高成本、低效益的困境，為避免套管損壞和山前井上部井段鉆井提速開(kāi)辟了捷徑。PowerV垂直鉆井技術(shù)現(xiàn)已成為塔里木油田使用最廣泛、最成熟的一套防斜打直鉆井技術(shù)[1-6]。

與塔里木油田相似的川渝地區(qū)，相當(dāng)一部分井屬于地層傾角較大的高陡構(gòu)造，個(gè)別層段的傾角甚至接近90°，井斜難以控制的矛盾異常突出，“輕壓吊打”成了部分直井不得不采用的控制井身質(zhì)量的傳統(tǒng)辦法。與塔里木油田相似的地質(zhì)特征，井身質(zhì)量控制技術(shù)完全可以借鑒。因此，在川西高陡構(gòu)造X01井 ?316.5 mm井段首次使用了PowerV垂直鉆井技術(shù)，取得了一些令人驚喜的效果，也有一些需要總結(jié)和改進(jìn)的地方。

雖然PowerV技術(shù)已在國(guó)內(nèi)不少油田得到了應(yīng)用[7-9]，相關(guān)報(bào)道和文章不少，但是在PowerV原理的認(rèn)識(shí)和使用的適應(yīng)性等方面存在一定的偏差甚至誤解，為了更好地推廣該項(xiàng)技術(shù)，本文從PowerV的結(jié)構(gòu)、工作原理、典型鉆具組合、設(shè)備配套等方面予以闡述，以期更好地用好該項(xiàng)技術(shù)。

圖1 PowerV結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

1 垂直鉆井系統(tǒng)（PowerV）工作原理

PowerV是一套“全自動(dòng)化”旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向垂直鉆進(jìn)工具，在鉆進(jìn)時(shí)會(huì)自動(dòng)追蹤地心引力（自動(dòng)感應(yīng)井斜），自動(dòng)設(shè)定和調(diào)整工具側(cè)向力大小，使傾斜的井眼快速返回垂直狀態(tài)。這是一個(gè)全自動(dòng)重復(fù)的過(guò)程。

1.1PowerV的結(jié)構(gòu)

PowerV系統(tǒng)主要由兩個(gè)部分組成，它們分別是上端的控制短節(jié)（電子控制部分，以下簡(jiǎn)稱(chēng)CU）和下端的偏心短節(jié)（機(jī)械部分，以下簡(jiǎn)稱(chēng)BU），總長(zhǎng)約4.2 m，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

CU是PowerV的指揮中樞，它內(nèi)部有陀螺測(cè)斜儀、鉆柱轉(zhuǎn)速傳感器、流量變化傳感器、震動(dòng)傳感器、溫度傳感器以及電子控制部件等。CU控制單元在指令作用下可以相對(duì)于地面靜止不轉(zhuǎn)，從而達(dá)到軌跡控制的目的。BU是偏心短節(jié)，它的作用就是執(zhí)行電子部件CU的指令，是1個(gè)純機(jī)械執(zhí)行裝置。主要由1個(gè)鉆井液導(dǎo)流閥和3個(gè)由鉆井液推動(dòng)的推力板組成。這個(gè)導(dǎo)流閥與電子控制部分CU的控制軸相連，其方向由控制軸的方位確定。

1.2 PowerV的工作原理

當(dāng)鉆井液經(jīng)過(guò)BU導(dǎo)流閥分流后，流向轉(zhuǎn)到該方向上的推力塊A，約4 MPa的液壓力推動(dòng)推力塊，使推力塊A伸出，推壓井壁，井壁對(duì)鉆頭產(chǎn)生1個(gè)反作用力，這就是鉆頭側(cè)向力，從而把鉆頭推向地面工程師需要的降斜方向。該推力塊A轉(zhuǎn)過(guò)這個(gè)位置后，鉆井液的液壓作用就轉(zhuǎn)向下一個(gè)轉(zhuǎn)到這里來(lái)的推力塊B，從而推力塊B伸出，把鉆頭推向期望的降斜方向。而推力塊A液壓通道被堵，失去內(nèi)部推力的推力塊A在井壁的擠壓下縮回去；推力塊B轉(zhuǎn)過(guò)這個(gè)位置后，液壓通道被堵，內(nèi)部推力卸掉而縮回；下一個(gè)輪到推力塊C，推力塊C在內(nèi)部高壓鉆井液壓力作用下在這個(gè)位置伸出，把鉆頭推向期望的降斜方向。周而復(fù)始，由此實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向降斜鉆進(jìn)[10-11]。

當(dāng)PowerV在出車(chē)間前已經(jīng)初始化成全力降斜的模式，即工具面設(shè)置到180°，CU按照車(chē)間的設(shè)置把它內(nèi)部的電子控制部分固定在高邊工具面角180°的位置（GTF180/100%），從而實(shí)現(xiàn)無(wú)論鉆柱如何旋轉(zhuǎn)，井斜如何變化，CU內(nèi)部的控制軸始終對(duì)準(zhǔn)在高邊工具面180°的方位上，BU按照CU的指令全自動(dòng)降斜。從而實(shí)現(xiàn)PowerV全自動(dòng)垂直鉆進(jìn)。

1.3PowerV鉆具組合

通常情況下，PowerV頂部還會(huì)接1根鉆鋌和1個(gè)穩(wěn)定器，構(gòu)成一個(gè)鐘擺組合。其作用不但可以協(xié)助PowerV系統(tǒng)降斜，還可以用穩(wěn)定器修整井壁，使井眼更加光滑、順利起下。PowerV的降斜原理如圖2所示。

1.4 PowerV降斜系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

PowerV的優(yōu)點(diǎn)：由于PowerV 鉆具組合中的所有部件都在不停地旋轉(zhuǎn)，大大降低了卡鉆的機(jī)會(huì)。而使用傳統(tǒng)螺桿鉆具在滑動(dòng)降斜鉆進(jìn)時(shí)除鉆頭外，其他鉆具始終貼在下井壁上，容易造成卡鉆。使用PowerV垂直鉆井鉆具組合，把壓差卡鉆的風(fēng)險(xiǎn)降至最低。鉆出的井眼更光滑、不會(huì)出現(xiàn)螺旋形井眼；有利于鉆頭和井底工具儀器正常工作，使后期的套管和油管作業(yè)更順利；任何工況（增斜、降斜、扭方位、穩(wěn)斜穩(wěn)方位等）都是以旋轉(zhuǎn)形式完成，有利于攜砂，減少短起次數(shù)。

圖2 PowerV的降斜原理圖

2 PowerV的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果

2.1 X01井的地質(zhì)及工程特點(diǎn)

X01井位于四川盆地西部某高陡構(gòu)造。X01井第二次開(kāi)鉆的?316.5 mm井眼侏羅系蓬萊鎮(zhèn)組、遂寧組、上沙溪廟組、下沙溪廟組、千佛崖組、白田壩組可鉆性差，偶爾會(huì)出現(xiàn)大段礫石層段，地層傾角大（10°～70°），井易斜。

該井井眼尺寸為?316.5 mm，不是標(biāo)準(zhǔn)的井眼尺寸?311.2 mm，而PowerV的標(biāo)準(zhǔn)尺寸是?311.2 mm，非標(biāo)尺寸的井眼給防斜打快增加了一定的難度。

2.2鉆具組合

?316.5 mm PDC鉆頭＋PD900_PowerV＋?228.6 mm轉(zhuǎn)換接頭＋?314 mm扶正器＋?241.3 mm回壓凡爾＋?203.2 mm轉(zhuǎn)換接頭＋GMWD＋?228.6 mm轉(zhuǎn)換接頭＋?314 mm扶正器＋?241.3 mm 鉆鋌＋?228.6 mm轉(zhuǎn)換接頭＋?203.2 mm鉆鋌3柱＋?203.2 mm轉(zhuǎn)換接頭＋?139.7 mm加重鉆桿6柱＋?139.7 mm鉆桿至井口。

2.3提速效果

PowerV在? 316.5 mm井段鉆進(jìn)總進(jìn)尺1 824 m；PowerV井下開(kāi)泵時(shí)間317 h；純鉆時(shí)間 248 h；平均機(jī)械鉆速7.4 m/h，共計(jì)3趟鉆。第4趟鉆為常規(guī)鉆具+牙輪鉆頭的鉆井表現(xiàn)（表1）。

在上部地層，PowerV 的實(shí)際鉆速比合同要求的鉆速快，但在下部含礫石段，鉆速比合同預(yù)期的鉆速稍慢，如圖3所示。即使遇上礫石，與牙輪鉆頭+鐘擺組合的常規(guī)鉆具相比，機(jī)械鉆速依然要快3倍以上，如圖4所示。

PowerV鉆具組合在2 400～2 757 m的井段中，因礫石含量較高，鉆速變慢。鉆井隊(duì)起鉆換成常規(guī)的牙輪鉆頭+鐘擺組合鉆進(jìn)，鉆速只有1 m/h，比使用PowerV鉆具組合慢了4倍（圖4）。

2.4實(shí)鉆井斜控制情況

在使用PowerV鉆進(jìn)期間，MWD實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)軌跡的變化，井斜測(cè)量結(jié)果如圖5所示。在高陡構(gòu)造，控制井斜在要求的范圍內(nèi)是第一要素，使用PowerV鉆進(jìn)井段長(zhǎng)度1 824 m，井斜角全部小于合同規(guī)定的1.5°，滿足合同井斜角小于1.5°要求，達(dá)到預(yù)期目的。

與該區(qū)鄰近的X03井同井段直井的主要鉆井技術(shù)指標(biāo)對(duì)比，如表2所示。

從實(shí)際鉆井效果可見(jiàn)，傳統(tǒng)的鐘擺鉆具組合降斜使用的鉆壓?。?0～120 kN），鉆速受到影響（1.0～6.0 m/h），鉆井周期相應(yīng)增加；PowerV鉆具組合可以大幅度強(qiáng)化鉆井參數(shù)，鉆壓160～230 kN，使用較高的鉆壓（轉(zhuǎn)速大體相當(dāng)）鉆進(jìn)，獲得較高的機(jī)械鉆速（機(jī)械鉆速4.2～15.0 m/h），真正達(dá)到了既徹底解放鉆壓、提高機(jī)械鉆速，又保證了井身質(zhì)量的目的。

表1 PowerV實(shí)鉆與常規(guī)鉆具鉆進(jìn)效果表

圖3 PowerV實(shí)鉆鉆速與合同規(guī)定鉆速對(duì)比圖

圖4 PowerV 實(shí)鉆鉆速與常規(guī)組合鉆速對(duì)比圖

圖5 MWD井斜測(cè)量圖

表2 PowerV鉆具與鄰井X03井相同井段鉆井效果對(duì)比表

3 經(jīng)驗(yàn)及建議

3.1鉆頭選擇

PowerV垂直鉆井系統(tǒng)在正常工作參數(shù)下，大部分工具可以有150 h以上的循環(huán)壽命，在塔里木盆地不少超深井使用時(shí)間在300 h以上。根據(jù)錄井砂樣分析，該井在井段2 400 m以后，沙溪廟組礫石含量達(dá)到20%～30%；高礫石含量導(dǎo)致PDC鉆頭部分牙齒崩齒，進(jìn)而減慢了鉆速，但是在研磨性地層，出于安全考慮，建議200 h左右就應(yīng)該起鉆，以避免磨損嚴(yán)重（導(dǎo)致井斜控制不利）。因此，鉆頭推薦選用性能與地層匹配較好的進(jìn)口鉆頭，以利于綜合經(jīng)濟(jì)效益更好。3.2鉆井液及固控設(shè)備

鉆井液的含砂量通常應(yīng)不超過(guò)0.5%，最大時(shí)不超過(guò)1%。入井鉆井液的氣泡濃度以不影響MWD信號(hào)傳輸為準(zhǔn)。鉆井液添加劑不可使用鐵礦粉和硅酸鹽。如果需要加入果殼類(lèi)堵漏材料，其粒度應(yīng)不超過(guò)中等顆粒，濃度小于143 g/L。鉆桿內(nèi)必須使用過(guò)濾網(wǎng)。除砂器、除泥器、離心機(jī)盡量多開(kāi)，低密度的井，固控設(shè)備的使用時(shí)間應(yīng)占循環(huán)時(shí)間的85%以上。

3.3鉆井設(shè)備

要求循環(huán)系統(tǒng)的承壓能力高，鉆機(jī)設(shè)備性能要好，尤其是泥漿泵性能要好，最好配備3臺(tái)泥漿泵。PowerV垂直鉆井系統(tǒng)的壓降應(yīng)該保持在3.5～5.0 MPa，建議準(zhǔn)備合適的鉆頭噴嘴，滿足PowerV系統(tǒng)基本需求；同時(shí)鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤(pán)必須能提供足夠的扭矩，并使用準(zhǔn)確、可靠性高的緊扣扭矩表。如能使用頂驅(qū)鉆井，則能在既保證井下安全的同時(shí)，又能將PowerV的效益發(fā)揮到最佳。

4 結(jié)論

X01井首次在川西地區(qū)使用了PowerV垂直鉆井技術(shù)，已鉆井段井身質(zhì)量良好，鉆速得到了較大幅度的提高。如果在鉆井設(shè)備、鉆頭、固控設(shè)備等方面予以配套的話，機(jī)械鉆速還會(huì)有更大的上升空間。采用垂直鉆井技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)在于能徹底解放鉆壓、提高鉆速、縮短鉆井周期、保證井身質(zhì)量、降低套損事故。X01井PowerV垂直鉆井技術(shù)的使用表明，PowerV垂直鉆井技術(shù)在川西高陡構(gòu)造的適應(yīng)性較好，使用效果顯著，綜合經(jīng)濟(jì)效益突出。具有較好的推廣價(jià)值和應(yīng)用前景。

致謝：成文中，得到了唐建勇工程師的大力支持和幫助，在此表示感謝。

[1]王春生, 魏善國(guó), 殷澤新. PowerV垂直鉆井技術(shù)在克拉2氣田的應(yīng)用[J]. 石油鉆采工藝, 2004, 26(6): 4-8.

Wang Chunsheng, Wei Shanguo, Yin Zexin. Application of PowerV technology in the development wells of Kela-2 gasfield[J]. Oil Drilling & Production Technology, 2004, 26(6): 4-8.

[2]王興武. 塔里木超深井深部井斜控制技術(shù)[J]. 斷塊油氣田, 2011, 18(1): 100-102.

Wang Xingwu. Hole deviation control technology for deep interval of ultra-deep wells in Tarim Basin[J]. Fault-Block Oil and Gas Field, 2011, 18(1): 100-102.

[3]孫鈺杰, 張磊, 席梅卿. 吐哈盆地臺(tái)北凹陷柯柯亞區(qū)塊幾種防斜打快方法分析[J]. 長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào): 自然科學(xué)版, 2011, 8(9): 57-59.

Sun Yujie, Zhang Lei, Xi Meiqing. Anti deviation and fast analysis of several methods of Kekeya block of Taipei sag in Tuba Basin[J]. Journal of Yangtze University: Natural Science Edition, 2011, 8(9): 57-59.

[4] 劉磊, 劉志坤, 高曉榮. 垂直鉆井系統(tǒng)在塔里木油田應(yīng)用效果及對(duì)比分析[J]. 西安石油大學(xué)學(xué)報(bào): 自然科學(xué)版, 2007, 22(1): 79-81.

Liu Lei, Liu Zhikun, Gao Xiaorong. Application results of two vertical drilling systems in Talimu Oilfield and their comparison[J]. Journal of Xi'an Shiyou University: Natural Science Edition, 2007, 22(1): 79-81.

[5] 張建平, 肖華, 石麗娟, 曾貴蓉. 垂直鉆井系統(tǒng)在吐哈盆地山前高陡構(gòu)造的應(yīng)用[J]. 石油天然氣學(xué)報(bào), 2011, 33(10): 158-160.

Zhang Jianping, Xiao Hua, Shi Lijuan, Zeng Guirong. Application of vertical drilling system in piedmont high and steep structures of Tuba Basin[J]. Journal of Oil and Gas Technology, 2011, 33(10): 158-160.

[6] 竇亮彬, 李天太, 周波, 張明, 張麗萍. 山前地區(qū)深井超深井套管防磨與減磨技術(shù)研究[J]. 石油機(jī)械, 2015, 43(1): 12-17.

Dou Liangbin, Li Tiantai, Zhou Bo, Zhang Ming, Zhang Liping. Wear prevention and reduction for casing in deep or super-deep wells in the piedmont zones[J]. China Petroleum Machinery, 2015, 43(1): 12-17.

[7] 李杰, 鄭伯華, 翟芳芳. 斯倫貝謝垂直鉆井系統(tǒng)在川東北地區(qū)的應(yīng)用[J]. 天然氣技術(shù), 2010, 4(3): 39-40. Li Jie, Zheng Bohua, Zhai Fangfang. Application of Schlumberger vertical drilling system to Northeastern Sichuan Basin[J]. Natural Gas Technology, 2010, 4(3): 39-40.

[8] 徐超, 夏宏南. Power-V垂直鉆井技術(shù)及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用研究[J]. 長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào): 自然科學(xué)版, 2012, 9(10): 104-106.

Xu Chao, Xia Hongnan. Research on Power-V vertical drilling technology and its application in the field[J]. Journal of Yangtze University: Natural Science Edition, 2012, 9(10): 104-106.

[9] 劉以明, 蔡文軍, 王平, 劉俊海, 劉濤. Power V和機(jī)械式隨鉆測(cè)斜儀在黑池1井的應(yīng)用[J]. 石油鉆探技術(shù), 2006, 34(1): 71-73.

Liu Yiming, Cai Wenjun, Wang Ping, Liu Junhai, Liu Tao. Application of power V and mechanical inclinometer in Heichi 1 well[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2006, 34(1): 71-73.

[10]王俊良, 吳先忠, 楊金利, 厲元明. 高壓含硫產(chǎn)層水平井旋轉(zhuǎn)地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)實(shí)踐[J]. 鉆采工藝, 2008, 31(4): 4-8.

Wang Junliang, Wu Xianzhong, Yang Jinli, Li Yuanming. Application of PD X5 in the pay zone with high pressure gradient in Moxi gas field[J]. Drilling & Production Technology, 2008, 31(4): 4-8.

[11]王俊良, 楊繼明, 張新平, 陳斌. 中國(guó)南海流花油田套管開(kāi)窗側(cè)鉆大位移井鉆井技術(shù)[J]. 鉆采工藝, 2010, 33(3): 7-11.

Wang Junliang, Yang Jiming, Zhang Xinping, Chen Bin. ERD technology by casing sidetrack in Liu Hua Oilfield of South China Sea[J]. Drilling & Production Technology, 2010, 33(3): 7-11.

（修改回稿日期 2016-10-27 編 輯凌 忠）

Application of the PowerV vertical drilling system to Well X01 in high dip structures of the western Sichuan Basin

Wang Junliang1, Wang Zhirui2, Hu Jianhua3, Ye Fuwei3
(1.Schlumberger Technology Service Co., Ltd., Chengdu, Sichuan 610041, China;2.School of Petroleum Engineering, Chongqing University of Science & Technology, Chongqing 401331, China;3.Chongqing Drilling Company, Sinopec Southwest Engineering Company, Chongqing 400042, China)
NATUR. GAS IND. VOLUME 36, ISSUE 12, pp.87-91, 12/25/2016. (ISSN 1000-0976; In Chinese)

The PowerV vertical drilling technology ("PowerV") is a deviation-control ROP enhancement technology for vertical wells in high dip structures. Essentially, it is necessary to select bits rationally and control performance indicators of drilling fluid. In this paper, the first trail application of PowerV to Well X01 in the high dip structure, western Sichuan Basin, was analyzed in terms of its structures, working principles and BHA (bottom hole assembly) requirements. In the 933–2 757 m interval of the ?316.5 mm hole, the deviation of the borehole drilled by PowerV is less than 1.2o and the ROP (rate of penetration) is 4 times higher than that of conventional BHAs. Compared with the drilling results of the same interval in the neighboring well, PowerV doubles the ROP by virtue of higher WOB (weight on bit) and RPM (revolution per minute). Test results show that the trip time can be cut down by adopting the imported bits with better performance; that the operation time of complete solid control equipment should account for over 85% of the circulation period to ensure the satisfactory performance of drilling fluid in the well; and that the pressure resistance of the circulation system should be high enough to meet the basic pressure drop requirement of PowerV. It is concluded that PowerV can be used to control the wellbore quality in high dip structures and increase ROP significantly, thus having great spreading values and application prospects.

Vertical drilling system; High dip structure; Borehole deviation; Pendulum BHA; Weight on bit (WOB); Rate of penetration (ROP); Wellbore quality; Side force; Western Sichuan Basin; High dip structures

10.3787/j.issn.1000-0976.2016.12.012

王俊良，1964年生，高級(jí)工程師；1985年畢業(yè)于西南石油大學(xué)石油工程系；現(xiàn)供職于斯倫貝謝中國(guó)公司，主要從事叢式定向井、水平井、大位移井的工程技術(shù)服務(wù)及技術(shù)支持工作；已發(fā)表論文30余篇，曾獲得省、局級(jí)科技進(jìn)步成果獎(jiǎng)十余項(xiàng)。地址：（610041）四川省成都市高新區(qū)新加坡工業(yè)園新園大道七號(hào)。電話：18190491833；ORCID: 0000-0001-8374-079X。E-mail: 875662263@qq.com