值得关注的国际石油工程前沿技术（I）

公 司 ，2 0 0 5 年 5 月 1日正式启 动獾 式钻探器研发计划 。 该计 划得 到了挪威 国家研究 委员会 、挪威 国家石 油公 司 、埃 克森美 孚 和壳牌 公 司的资 助 。 獾式钻探 器主要 由 以下几 部分组成 ：钻头 ；防钻 头失 速及钻 压控制装 置 ；井 下 电动 钻具 和减速器 ，用 于驱 动钻头 旋转所需 的电力 由地 面或海底 通过 电缆供 应 ；导 向工 具 ；有线 随钻测 井系统 ；电缆存 放及施 放 装置 ，用于存放和随钻施放数据电缆和电力 电缆 ；岩 屑输 送及压 缩系统 ，将岩 屑输送 到獾 式钻探 器顶 部进 行岩 屑一液 体分离 ，压缩 岩屑并挤 入上方 的井筒 和地 层裂 缝及 孑 L 洞 ，及 时充 填井筒 和 封 固井 壁 。 獾式钻探器的功率约 l O k W，长度约 2 5 m， 设计钻 深能力为 3 0 0 0 m ( 图 1 4) 。其操作非常 简单 。若在海上 ， 可通 过一艘补 给船将 其 吊在 海里 ，借助 水下机 器人 放 到海底 的开钻 位置 。接通 电源后 ，靠其 自身重 量开 始 自动 钻进 。獾 式钻探 器是一 次性 的 ，一 旦开钻 ，就 不 起钻 ，因为上 方井筒 被压实 后 的岩屑所 充填 。钻达 目 标后 ，獾 式钻 探器 留在 井底 ，继续 监测 地层 。 獾 式钻探 器的潜在 优势在 于 ：①不 用陆地 钻机或 海上 钻井平 台 ；②不 用钻杆 ，不需 要起 下钻 ，也就不 图 1 4 研 发 中的獾 式钻探 器 需 要现场 钻井 人员 ；③不用 钻井液 ，地层不 会受 到伤 害， 可以及时测得真实的地质信息； ④不用钻井液， 无 废 弃物排放 ，对环境无 污染 ；⑤不用套管和水 泥固井 ， 井 筒 由压 实的 岩屑充 填 和封 固 ，不用 担心井 壁失 稳 ； ⑥通过电缆实现双向通讯 ， 数据传输量大、 质量高、 速 率快 ，更有利 于及 时发现油 气 ，提 高探井成 功率 ；⑦ 显 著 降低 勘探 钻 井费 用 和勘探 风 险 ；⑧ 钻 达 目标 后 ， 留在 井底 ，长 期监测 地层 。 其严重不足是：①不用钻井液也许是獾式钻探器 的致命 缺陷 ，导致钻 屑难 以及时清 除 ，重 复破碎 在所 难免 ，破岩效率低 ，钻速很慢 ， 钻头和井下电动钻具 得不到冷却 ，难以保证长寿命 ； ②无法起钻更换钻头 和 电动钻具 ，井下 系统一 旦 中途 失效 ，则 无法 钻达 目 标；③在大力挤压岩屑的过程中如何确保电缆完好无 损 也 是个难......