自動垂直鉆井(vertical drilling system,VDS)技術源于1988年原聯邦德國的大陸超深井科學鉆探計劃。近幾年,隨著旋轉導向技術進步,為解決高陡構造、斷層和鹽層等復雜易斜地質條件下深井防斜打快的難題,自動垂直鉆井技術得到快速發展。

 

  國外同類技術及產品已經相當成熟,并進入大規模商業化應用階段[8]。

 

  (1)貝克休斯公司的Verti-Trak系統。該系統是采用井下傾角傳感器和對付地層自然造斜趨勢的膨脹式穩定器的閉環導向系統,其特點是鉆井過程中工具可根據實鉆井眼軌跡自動向鉆頭施加側向力,用以克服地層的自然造斜力,在保持井眼垂直的同時,解放鉆壓以提高機械鉆速。

 

  (2)斯倫貝謝公司的Power-V系統。該系統是Power Drive導向系統的低端產品,主要由電子測控件、機械和輔助裝置等3部分組成。根據井斜的變化Power-V系統自動調整促動儀器所發動的側力以及側力的方向使井斜快速返回垂直,在整個過程中系統100%旋轉,能夠大幅度提高井身質量和鉆井效率[3]。

 

  (3)德國SmartDrilling公司的ZBE5000系統。

 

  該系統可以選配井下馬達,裝配有特殊設計的支撐翼肋保證在硬或軟地層中具有良好的導向性能,確保井眼垂直。