旋转导向钻井技术已经逐渐成为定向井、水平井钻井的主要工具，但主流技术依然以国外油服产品为主。在多年持续攻关下，国产自主创新技术现已取得多项重大突破，国内外技术差距正在逐步缩小。 当前，油气勘探开发过程正面临的挑战日益严峻。在资源品质劣质化、勘探目标多元化、开发对象复杂化等愈发恶劣的勘探开发大环境下，我国油气勘探开发领域正在由常规油气资源
向“三低”、深层及超深层、深水及超深水等非常规资源拓展。
而作为油气资源勘探开发过程中的关键环节，现有的钻井技术在应对上述挑战时却略显勉强。中石油经研院石油科技研究所总结出了“未来10年极具发展潜力的20项油气勘探开发新技术”（点击查看：颠覆传统！未来十年这些油气勘探开发新技术最具潜力），其中，“智能钻井技术”位列其中。
未来的智能钻井主要由智能钻机、智能导向钻井系统、现场智能控制平台、远程智能控制中心组成。智能导向钻井系统主要利用随钻数据的实时获取、传输与处理，通过井下控制元件对钻进方向进行智能调控，从而提高钻井效率和储层钻遇率。 作为页岩气开发的“芯片”式技术，旋转导向钻井尚且年轻，但实际上从上世纪90年代起，国际各大油服公司便相继实现了旋转导向系统的现场应用。经过20余年的技术发展，油服巨头均取得了阶段性进展，并形成了各自的核心技术体系（点击查看：五大油服的旋转导向系统大比拼）。
目前的主流旋转导向技术主要来自几大国际油服巨头，并基本形成了两大发展方向：一是
以贝克休斯AutoTrak系统为代表的不旋转外筒式闭环自动导向钻井系统，这类系统以精确的轨迹控制和完善的地质导向技术为特点，适用于开发难度高的特殊油藏导向钻井作业；二是以斯伦贝谢PowerDrive系统为代表的全旋转自动导向钻井系统，这类系统以同样精确的轨迹控制和特有的位移延伸钻井能力为特点，适用于超深、边缘油藏的开发方案中的深井、大位移井的导向钻井作业。
01. 各大油服核心技术对比
设备集电环
大宗商品价格暴跌给服务公司的定价和付款时间表带来了下行压力。无论何种程度的自动化规模提高，都可以改善前端的现金流。而在后端，实时和广泛的数据库报告功能则可以快速显示利润最高的领域。这些信息使公司可以专注于自己最擅长的领域，并调整或取消表现最差的业务板块。与维持或取消某个业务或是让更多人失业不同，所有这些措施的最终价值都可以改善企业的账本底线。
1芯棒斯伦贝谢
斯伦贝谢是目前旋转导向专利数量最多的油服公司，其PowerDrive旋转导向系统包括推靠式（PowerDrive Orbit）、指向式（PowerDrive Xceed）和混合式（PowerDrive Archer）三种。
斯伦贝谢推靠式旋转导向系统由最开初的PowerDrive Xtra，升级到PowerDrive X5、PowerDrive X6，目前升级已经到PowerDrive Orbit。
▷▷ PowerDrive Orbit ◁◁
PowerDrive Orbit在斯伦贝谢的旋转导向系列产品中，造斜能力是相对较弱的汉语拼音卡片（点击查看：PowerDrive Orbit旋转导向系统）。其工具耐高温150 ℃，狗腿度通常在（0～3°）/30m范围内，少部分地层可以达到（4°～5°）/30 m的造斜能力，但是由于侧向切削和井下钻具的不均匀转动引起的振动对PowerDrive Orbit的造斜能力影响很大，因此需要选择造斜能力强的钻头和简单的钻具组合才能实现上述指标。PowerDrive Orbit系统应用过程中全部部件全程旋转，能提供近钻头实时井斜和方位，提供近钻头伽马、方位伽马、近钻头伽马成像等参数及曲线，便于精确控制井眼轨迹，判断岩性及地层走向，实现在薄油层导向钻进。
图1 PowerDrive Orbit结构示意图
细胞破碎
▷▷ PowerDrive Xceed ◁◁
小型振动器PowerDrive Xceed由发电总成（CRSPA）、电子元器件总成（CRSEM）、导向控制总成（CRSSA）组成，结构见下图。
图2 PowerDrive Xceed结构示意图
PowerDrive Xceed系统在钻进过程中所有部件均为旋转状态，可实现在钻具转动时的全方位导向钻进，也可以放置于PowerPak螺杆钻具之下，共同组成附加动力旋转导向系统（VorteX Xceed）。Xceed旋转导向系统具有近钻头的井斜方位测量，其独特的指向式定向方式和固定的钻头轴向夹角使指向式旋转导向系统在保留了推靠式旋转导向系统所具有的优势之外，还提供了更高的造斜能力，造斜能力可以达到（5°～8°）/30 m，在一些高狗
腿的三维定向井、水平井中能较好地发挥旋转导向系统的优势。工具耐高温150 ℃，最大允许转速350 r/min，最大允许堵漏液浓度为142.6 kg/m³，该工具目前只能通过改变泥浆泵的排量来发送指令，但可以通过MWD接收指令并转发给Xceed。
▷▷ PowerDrive Archer ◁◁
PowerDrive Archer主要优点是可以实现高造斜率要求，通过“推靠式”和“指向式”的优点结合，PowerDrive Archer 系统可以达到高达( 15°～17°) /30 m的造斜率，工具耐高温150 ℃。此外，基于Power-Drive X6系统精确控制单元的使用，可在钻井过程中有更大的排量选择范围。该系统保持了斯伦贝谢工具一贯的全旋转特性，同时，具有用改变排量和顶驱转速两种方法发送指令的功能。
图3 PowerDrive Archer工具原理示意图
▷▷ PowerDrive VorteX ◁◁
附加动力导向系统PowerDrive VorteX是旋转导向系统与大功率螺杆钻具和通讯短节CLINK组合在一起的的复合体。即在旋转导向系统和MWD之间，增加一根大功率螺杆钻具和一根通讯短节CLINK，钻头就获得了来自顶驱转速和螺杆钻具转速叠加的高转速，通讯短节把旋转导向系统测得的参数和曲线传递给MWD，MWD把获得的数据传递到地面计算机。这样不但可以获得因钻头转速增高带来机械钻速提高，还解决了实时获得旋转导向系统近钻头数据的通讯问题。
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