石油圈
目前，井下復雜問題越來越需要靠先進的工具和技術來解決，擴眼以及隨鉆擴眼技術應運而生。好的技術絕不是一紙空談，因此本文陳列多項擴眼先進技術，供業內同行細做分辨。
來自 | Weatherford等
編譯 | Leia
隨著對油氣成藏機制認識的深化和油氣田開發的深入，鉆井遇到的問題越來越復雜，這些復雜問題的解決也越來越依賴于工具的發展和手段的完善，隨鉆擴眼技術正是基于這種背景提出和發展的。所謂隨鉆擴眼技術就是采用隨鉆擴眼工具和常規鉆頭程序，在全面鉆進的同時擴大井眼的一種鉆井技術。
石油圈介紹過多種擴眼工具及相關技術，其中不乏一些當前的主流產品。
近些年，RFID無線射頻識別技術開始應用于石油天然氣工業，有源和無源射頻識別（RFID）技術的創新應用為井控和地面管理系統提供了一個更為廣泛的作業空間。有源RFID技術能夠輔助進行擴眼作業、實現井眼清潔、降低縮徑概率。無源RFID則為精準送鉆提供了強有力的保障，提高了作業的安全性和作業效率。
威德福公司利用了無線射頻識別技術，使得擴眼工具在下入后能夠進行遠程自動開關，鉆井作業人員在擴眼的同時，還能夠保證單趟作業中井眼的清潔度，進一步降低了縮徑的概率。RFID工具能夠保證井眼的清潔度，在時間、成本和效率等方面有著顯著的優勢。鉆井過程中，如果發生縮徑，則可通過RFID技術和壓力循環來激活隨鉆擴眼器進行擴眼。
RipTide隨鉆擴眼工具能夠在不對套管產生損害的情況下，進行同心軸擴眼作業，還能夠與旋轉導向系統（RSS）（或旋轉BHA）配合使用。
另外，作業者還能夠在下入井下的同一個管柱上安裝兩個RipTide擴眼器，主擴眼器安裝在MWD或LWD工具的上方，第二個擴眼器安裝在MWD或LWD的下方、鉆頭和RSS的上方。
應用案例
2016年2月下旬，威德福公司在俄羅斯的薩哈林島海岸完成了隨鉆擴眼作業，不僅達到了運營商的要求，即將海上開發井長3641英尺（1110米）的井段的井眼尺寸從8-1/2in擴大到9-1/2in，并且與常規作業相比，節約52小時的鉆井周期。
TDReam?隨鉆擴眼工具配合常規擴眼工具同步作業，可大幅度縮短領眼段長度，并且，一趟起下鉆操作便可達到總井深。
TDReam隨鉆擴眼工具的直徑和長度確保了其導向能力優化的可能性。哈里伯頓的MaxBHA軟件可模擬井底鉆具組合的工作狀態與導向性，從而改善了布井方案、鉆進性能以及隨鉆擴眼工具的可靠性。
SelectCutterTM PDC技術的耐磨性技術可使切削齒保持持久的鋒利性，并且其磨損也比常規切削齒要慢，進而可以達到更長的進尺，擁有更高的機械鉆速。
TDReam隨鉆擴眼工具是哈里伯頓的革命性獲獎技術產品，該設備能夠在不改變整體作業程序、設備和常規鉆井作業相關設施的前提下，優化擴眼技術。TDReam隨鉆擴眼工具可與XR擴眼工具配合使用，放置在鉆頭與旋轉導向系統之間，可將領眼長度縮短不少于3英尺，實現一趟鉆即可到達總井深。整個作業避免了二次擴眼的需要，因此由于減少了起下管柱作業，顯著降低了作業成本，提升了作業安全性。
應用案例
作業地點
挪威
作業目的
成功地將井眼尺寸由12-1/4in擴大至13-1/2in。
作業結果
哈里伯頓TDR1200工具配合XR擴眼工具使用，通過一趟作業擴眼至總井深；將領眼實施擴孔后，成功下放10-3/4in套管至總井深；單就節省鉆進時間，預計為開發商節約成本30萬美元。
GaugePro Echo擴眼器是業內首款即時命令數字式擴孔工具，可以安放在底部鉆具組合（BHA）的任意位置，具有高效進行口袋擴眼的特點。當安放在離鉆頭較近的位置時，無需常規的第二趟鉆進行口袋擴眼，井眼條件可得到極大的改善，套管可以更快下到位。
GaugePro Echo數字式擴眼器，刀翼可以根據需要多次伸出收回，并可以實時確認刀翼的狀態及位置，增加了作業的安全性。它也可以實時返回油壓、油溫、工具振動信息。
GaugePro Echo擴眼器采用有線電纜，操作者可以即時不受限制地發送伸出收回刀翼的指令，并可收到刀翼狀態及位置、油壓、油溫和振動信息。通過確認工具的功能狀態，提供井下作業工況的詳細信息，這種快速反應機制可以節約一趟鉆，且通過快速調整鉆井參數可使單趟鉆獲得更多進尺。
GaugePro Echo數字式擴眼器作業更智能，無需額外的施工步驟，無需使用其他常規的擴眼器。其操作方式與鉆井參數和泵排量無關，可以安放在BHA的任何位置，一趟鉆完成鉆進并擴眼，最多只留4.6米長的口袋。
應用案例
一家油公司在Brage油田鉆進Draupne地層的12-1/2in井眼時，遇到了井壁穩定性和當量循環密度（ECD）相關的問題，要求口袋應該足夠短以利于成功下入10-3/4in套管，而且揭開新地層的裸眼段也應該足夠短以減小井眼坍塌的可能性。
使用GaugePro Echo擴眼器，此次作業一趟鉆進至TD并同時完成了擴眼工作，將井眼擴大至13-1/2in，口袋長度縮短至10米，節省了3天的鉆機時間，并順利下入10-3/4in尾管至預定井深。
Drill-n-Ream(DNR)工具是一個雙級偏心擴眼器，是首款井眼修整系統。在水平和垂直鉆井作業中，DNR可以根據客戶需要，將井眼通徑在鉆頭直徑的基礎上擴大1/16in或1/8in。兩個DNR擴眼器之間大約間隔五英尺，同時切削進入地層，可以有效降低井眼的臺階、狗腿度和井筒彎曲度。
每個擴眼器上有四個刀片，上面鑲著無數的PDC切削齒。刀片采用漸進的設計模式，可以將鉆進中的扭矩降到最低。金剛石采用拱形結構設計，能夠消除鉆進過程中擴眼器對管壁的損傷，同時也能對PDC切削齒起到保護作用。優化（修整）井眼過程中，獨特的刀翼設計能夠幫助PDC切削結構更加容易地進入井壁，增大與地層接觸面積。井眼和鉆井作業經過DNR修整優化后，可在后續作業中節省時間和金錢。
技術特性
1．帶PDC切削齒的擴眼器為相對偏心結構，能夠促進彼此進入地層；
2．偏心設計可將井筒直徑在鉆頭直徑的基礎上擴大1/16in或1/8in；
3．漸進式的刀翼逐步剪切地層；
4．金剛石采用拱形結構設計，旋轉鉆進時可有效保護套管和PDC切削齒；
5．凹凸刨面（齒廓修形）可使PDC刀片更有效地與地層咬合。
技術優勢
1.避免單獨進行專門的擴眼作業；
2.減少扭矩和阻力；
3.減輕大鉤載荷：
? —縮短起下鉆的時間；
? —減少潤滑用小球和鉆井液減阻劑的使用。
4.減少井下振動；
5.增加鉆壓到鉆頭的傳遞效率：
? —抬高機械鉆速；
? —提高壓差；
? —避免泥漿馬達發生故障；
? —降低機械比能；
? —提高鉆頭壽命。
實踐表明，隨鉆擴眼技術在處理井下復雜情況、降低鉆井綜合成本、提高鉆井速度、提高建井質量和安全性等方面具有顯著的優勢，隨鉆擴眼工具也正逐漸成為一種重要的石油鉆井配套工具。隨鉆擴眼工具將逐漸淘汰固定翼式和機械擴張式結構，液壓滑移擴張式擴眼工具由于易實現、可靠性高和鉆井效率高，將是隨鉆擴眼工具的主流發展方向。
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