史玉才 岳德胜 张德军 付成林 张文盛 常迪 邵光昊

1. 中国石油大学(华东)；2. 非常规油气开发重点实验室(中国石油大学华东分校)；3. 中国石油川庆钻探有限公司；4. 中国石化江苏油田分公司石油工程技术研究院

旋转导向钻井系统(RSS)是目前最先进和最有代表性的导向钻井系统，也是高难度定向钻井作业的核心装备和必备利器。与滑动导向钻井系统相比，旋转导向钻井系统可在钻柱旋转钻进过程中灵活调整井斜角和方位角，可大幅度提高钻井速度和钻井安全性，其轨迹控制精度也非常高［1-3］。国内从20 世纪90 年代中期开始研制旋转导向钻井系统，目前已成功研制出与Baker Hughes 公司Auto Trak 钻井系统类似的静态推靠式旋转导向钻井系统，部分国产系统已进入工业化应用［4-5］。

静态推靠式旋转导向钻井系统依靠导向翼肋推靠井壁来为钻头提供导向力［3,6］。现有导向翼肋多采用单柱塞铰接式结构，上端用销钉固定，下端由单柱塞施加推靠力［7］。理论研究和现场实践表明，单柱塞铰接式导向翼肋有可能导致井下复杂情况。例如，导向翼肋与井壁之间存在较大摩擦力，影响钻压传递效率和钻井速度［8-9］；当地层较软时导向翼肋还有可能陷入地层，影响造斜率和井眼轨迹调控精度［8-9］。国内在渤海油田、国外在墨西哥湾［10］、喀麦隆近海［11］、挪威南部［12］、泰国湾［13］等油田均出现过导向工具在软弱地层中造斜率不足、导向控制差等问题，这些地区地层的单轴抗压强度(UCS) 基本都位于6.89~13.79 MPa (1 000~2 000 psi)之间。……