新工具定位需要探測和控制反向旋轉降低井下鉆探作業(yè)的風險。這是由于反向旋轉影響著鉆井的經濟性，降低了鉆井效率和鉆速，增加了非生產時間(NPT)，并對井下工具有破壞性。
當鉆柱通過井眼從滑動接觸切換到滾動接觸時，反向旋轉就產生了。一旦鉆柱組合通過井眼進入滾動接觸，它圍繞中心點反向旋轉，尤其是滑升到井眼，接著鉆柱開始向后進行工作，形成井眼中的牽引，繼續(xù)高頻率地旋轉，這主要依賴鉆柱和井眼之間的間隙，最終，它在圍繞井眼內部逆時旋轉的同時，順時轉動它的軸線。如果任其旋轉，反向旋轉將可能通過關閉鉆井作業(yè)而停止。
盡管反向旋轉在任何鉆井環(huán)境中可能發(fā)生，但它最可能發(fā)生在較低的傾斜(垂直井)，估計隨時發(fā)生在所有鉆井的40%中。隨著鉆井傾斜的增加和鉆井軌跡逐漸變得更水平，反向旋轉的可能性減少，但并不排除發(fā)生的可能性。
創(chuàng)新系統(tǒng)
鉆柱接觸點之間的摩擦——鉆頭、鉆頭切削齒、鉆具穩(wěn)定器或鉆鋌和鉆孔是至關重要的。隨著接觸點和鉆孔之間的摩擦不斷增加，反向旋轉變得更容易。此外，鉆柱鋒利的邊緣能夠切入巖石中，便形成導致反向旋轉的牽引力。
反向旋轉可以達到鉆柱速度5~30倍的頻率，該速度使力，尤其是歪曲力可形成高疲勞載荷與強沖擊載荷條件，這能夠引起顯著的震動及對井下工具組合的損壞。
威德福國際公司的實時旋轉探測器經實踐證明在控制反向旋轉中是非常有價值的工具，其更多地隨旋轉鉆機使用的增加而發(fā)生，尤其是旋轉導向系統(tǒng)(RSS)，這要求鉆井機械在鉆井的同時持續(xù)旋轉，該工具的設計是與威德福國際公司的革新旋轉導向系統(tǒng)相一致的。
實驗和現場測試
該技術理論已在Oklahoma一個油井作業(yè)中得到現場測試，工程師們觀察到，在一個旋轉事件中，鉆柱上的摩擦在增加。因此，所要求的驅動轉矩也在增加，形成越來越多的能量進入井筒中刺激反向旋轉，當驅動系統(tǒng)逐步聚集在表面上時，鉆柱停止，幾秒鐘后，重新開始，接著在旋轉出來之前以較高的速度旋轉。反向旋轉被認為發(fā)生在旋轉出來的階段。該系統(tǒng)在三個地理區(qū)域的6口油井中得到了成功的應用。
該探測系統(tǒng)是通過發(fā)送一個實時報警信號到井下傳感器的表面進行工作的，這可以計算出顯示反向旋轉嚴重性的數字，以至于能夠采取適當及時的措施。反向旋轉有三個級別即低反向旋轉、中反向旋轉、高反向旋轉。一旦反向旋轉行為達到嚴重的程度，鉆井必須停止并立即采取措施。如果事件是適中的，需要的措施就比較少，像調整鉆井參數轉移到低范圍，最終的目的是減少旋轉運動，以至于鉆井不需要停止。
應用成功
該系統(tǒng)在各種井環(huán)境中對優(yōu)化鉆井有著顯著的影響。在中歐，旋轉導向系統(tǒng)組合已經在水平氣井中展開了一段時間。但在一個氣井中，作業(yè)者使用探測系統(tǒng)開始收到需要采取措施的實時報警信號應對高反向旋轉讀數。在檢查底部鉆具組合(BHA)時，發(fā)現穩(wěn)定器尺寸小于標準，是一個質量差，尺寸大于井眼，并增加了井眼和穩(wěn)定器之間的間隙，由此，鉆孔的偏差造成了旋轉強度的增加。
使用井下數據，工程師決定在底部鉆具組合(BHA)安裝新的穩(wěn)定器，這使得作業(yè)者在特定的鉆井環(huán)境下，保持穩(wěn)定鉆井的同時，實現了鉆井機械鉆速的最大化。當底部鉆具組合(BHA)跟隨鉆井作業(yè)檢查時，顯然，高速反向旋轉時間段要比低反向旋轉時間段帶來的損壞很大。接著，采取類似底部鉆具組合(BHA)的穩(wěn)定措施，跟隨穩(wěn)定器磨損可以探測旋轉強度的增加。
此外，該系統(tǒng)在一個北海鉆井中也得到了成功的應用，實現在鉆井機械鉆速的最大化。在安裝系統(tǒng)之前，調整好鉆井參數以便支持更大重量的鉆頭，并提高RPM。這些調整產生了反向鉆井動力，影響著定向性能和工具的可靠性。反向旋轉探測器允許作業(yè)者應用一組鉆井參數，實現欠平衡鉆井性能和部件的可靠性。隨著平衡的恢復，鉆井繼續(xù)以最大的鉆速在鉆井條件下進行。反向旋轉的嚴重性每隔一分鐘都會傳到表面上。
2010年年中以來，威德福國際公司已經在上百個鉆井作業(yè)中應用了反向旋轉探測系統(tǒng)，包括世界上所有革新的旋轉導向系統(tǒng)。該系統(tǒng)已竭力預防井下工具發(fā)生故障，提高了鉆井機械的平均鉆速，并減少了非生產性鉆井時間(NPT)。
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