旋轉導向系統可有效提高鉆井速度、鉆井安全性和井眼軌跡控制精度，是高效完成定向井和水平井的國之利器，也是提高常規和非常規復雜油氣藏勘探開發效率的關鍵技術。因此，旋轉導向系統及相關技術的研發，對石油工業的發展具有重要意義。近期，我國自主研發的“智能柔性旋轉導向系統”在勝利油田營88-斜11井現場試驗取得進展。
2017年，中國科學院從國家重大需求出發，部署了“智能導鉆技術裝備體系與相關理論研究”（簡稱智能導鉆）A類戰略性先導科技專項。該專項由中科院地質與地球物理研究所牽頭，聯合中國石油化工集團有限公司、中國石油天然氣集團有限公司、中國海洋石油集團有限公司及相關大學共同攻關，旨在研發出具有我國自主知識產權的新型智能柔性旋轉導向系統和隨鉆測井系統。科研人員經過不懈努力，解決了理論和技術難題，該專項技術創新對研究國之利器、提升我國石油工業高端裝備制造能力具有重要意義。
在攻克旋轉導向系統微型液壓控制單元、高精度動態測量等關鍵技術的基礎上，旋轉導向系統垂直鉆井于2019年底獲得成功，在勝利油田樊深斜101井完成551米實鉆試驗，井斜控制在1.5°以內，業界認為其具備了垂直鉆井工程應用能力。2020年，科研人員克服困難，解決了直井造斜、高精度井眼軌跡控制技術難題，研制出新一代6.75英寸智能柔性旋轉導向系統。2021年1月1日至12日，在中石化勝利油田的支持下，科研人員在勝利油田營88-斜11井，對新一代智能柔性旋轉導向系統進行了實鉆試驗。
該試驗在1834-1864米、2495-2888米兩個深度段開展了測試，實際工作進尺是423米，系統連續工作時間為101小時，完成了直井造斜、穩斜和扭方位等任務。在導向鉆進過程中，其最大造斜率為6.8°/30米（美國貝克休斯公司G3導向工具造斜率6~8°/30米），并命中預定靶點，實現了對鉆井過程中井眼軌跡的高精度控制。該實鉆試驗驗證了自研新型智能柔性旋轉導向系統的功能性和可靠性；其具備完成“一趟鉆”工程技術服務的能力，為大規模推廣應用奠定了基礎。
智能柔性旋轉導向系統技術是產學研聯合攻關模式的范例。下一步，研究人員將集中優勢力量，向國際前沿的更高造斜率（15°/30米）、更小尺寸（4.75英寸）的柔性旋轉導向系統邁進。
圖1 自研旋轉導向系統下井
圖2 旋轉導向地面決策控制系統操作間
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