近年最具影响力的15项油气勘探开发技术（之四）
NO.13牙轮—PDC混合型钻头
和异形齿PDC钻头
提速是钻井永恒的主题，钻头是直接破岩工具，事关机械钻速、钻井成本，甚至影响作业安全。为提速降本，国内外油服公司持续开展钻头技术的改进和创新。近几年主要围绕钻头的结构、切削齿的形状及结构进行了大量的改进和创新。
牙轮—PDC混合型钻头颠覆了传统的牙轮钻头和PDC钻头的结构，将二者集成在一起，兼具二者的优势，适应地层的范围更宽。围绕PDC切削齿的创新层出不穷，不断推出一些新型PDC切削齿，如非平面异形PDC切削齿、自适应PDC切削齿、旋转型PDC切削齿、滚动型PDC切削齿等，进一步提升了PDC钻头的地层适应性和破岩能力，有力支持了水平井“一趟钻”和深井超深井钻井的提速降本，不断刷新PDC钻头性能纪录。
NO.14钻头导向钻井系统钻头导向钻井系统是旋转导向钻井技术发展历程中的一个新的里程碑，其导向机构与PDC钻头集成在一起或紧靠PDC钻头，结构更紧凑，最大设计造斜率达16度/30米，传感器离钻头更近，更利于随钻地质导向，有助于提高导向精度及效率、井眼平滑度、储层钻遇率。这是一种“一趟钻”利器，可完成单个井段、两个井段或多个井段的“一趟钻”。
在美国，旋转导向钻井系统早已实现技术路线多样化、产品系列化和产业化，并不断创新，适合不同的井径和井温，造斜能力有低、中、高3档。掌握旋转导向钻井技术的公司已从斯伦贝谢、哈里伯顿、贝克休斯三大国际油服公司拓展到装备制造商、钻井承包商和专业化油服公司，但斯伦贝谢、哈里伯顿、贝克休斯在这一领域仍居主导地位。
斯伦贝推出的新型旋转导向钻井系统——NeoSteer钻头导向钻井系统，进一步缩短了导向机构和钻头之间的距离和提高造斜率。
NeoSteer钻头导向钻井系统有以下主要特点：
（1）导向机构与PDC钻头集成在一起，以提高造斜率。这个系统采用推靠式导向方案，将导向机构与PDC钻头集成在一起，简化了系统结构，使之成为一种在钻头导向的旋转导向钻井系统，即钻头导向系统，从而大大提高推靠式导向方案的造斜率，在滑动钻进和旋转钻进方式下最大造斜率可分别达到16度/30.48米和15°/30.48米。NeoSteer系统的结构紧凑，两种型号的总长度分别只有4.24米、4.16米。
（2）定制的PDC钻头采用最新的切削齿组合，以提高机械钻速，延长钻头使用寿命。定制的PDC钻头集成应用了斯伦贝谢最新的PDC切削齿技术，包括锥形齿、斧形齿、凹形齿和可旋转齿，以提高机械钻速，延长钻头使用寿命，满足“造斜段+水平段”的“一趟钻”要求。
（3）应用井下闭环自动控制系统，以提升导向精度及效率、井眼平滑度。这种新型导向技术沿用了斯伦贝谢公司先进的井下闭环自动控制系统，定向工程师和司钻无需频繁向井下导向系统发出指令，井下导向系统可实现自动导向，从而提升导向精度及效率、井眼平滑度、储层钻遇率。
NO.15远程实时决策支持中心为了充分发挥专家的作用和更好地指导现场作业，石油公司、油服公司和钻井承包商纷纷建立了远程决策支持中心。随着大数据、云计算、人工智能、数字孪生等信息技术的快速发展，远程决策支持中心的功能日益强大，可实时监控和指导钻井、压裂、测井等现场作业，从而颠覆传统的作业过程监督和监控方式，改变现场人员结构，以提高决策效率和质量，降低综合成本。
远程决策支持中心主要由大数据（勘探开发数据中心）、算法（专业软件、软件包、云平台、云计算）、算力（强大的计算机系统）、通讯（互联网或卫星通信）、多学科专家团队等组成。基于地质工程一体化平台实时监控和指导钻井、测井、固井、压裂等现场作业，提高决策效率和质量，降低综合成本。多学科专家团队借助强大的信息技术实时监控现场作业，及时指导现场作业。一个多学科专家团队可同时监督、监控多口井，从而减少钻井总监和钻井监督人数。
新冠疫情期间，远程决策支持中心的作用凸显。在美国二叠盆地，远程决策支持中心对在用钻机的覆盖率已接近%，借助强大的远程作业中心，有些石油公司和油服公司已不再设现场定向司钻岗，而是将他们安排在远程决策支持中心。对这些公司和油服公司的定向工程师而言，定向钻井已经变成了一项室内工作。远程决策支持中心正向远程实时智能控制中心发展，越来越多的现场作业，比如定向钻井、固井、压裂、井下事故处理等，将在远程实时智能控制中心直接操控完成。
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