1、XZ-AVDS垂直钻井系统
技术简介:
自主研发的XZ-AVDS自动垂直钻井系统主要由电源系统、测量控制系统、液压执行系统三部分组成，是集机、电、液一体化的井下闭环钻井工具。可用于大倾角地层、山前逆掩推覆体等高陡构造易斜井段钻井，实现主动防斜、解放钻压、提高钻井速度。2012年该技术通过中石油集团公司科技成果鉴定并产品发布，其技术达到国际先进水平。目前已获授权中国专利20件。
技术特点：
井下闭环自动控制
工具矢量控制纠斜力
大功率泥浆涡轮发电机
电能无接触传输
液压系统模块化设计
测控系统集约化设计
特种轴承支承，无动密封
多数据井下储存，地面回放（井斜，压力、温度、振动）
技术指标：
针对不同井眼尺寸拥有两种规格、五种尺寸的系列化产品。
Ф311mm（12 1/4″）/ Ф333mm（13 1/8″）XZ-AVDS自动垂直钻井系统
Ф406mm（16″）/ Ф445mm（17 1/2″）XZ-AVDS自动垂直钻井系统
应用情况：
XZ-AVDS自动垂直钻井系统在西部油田区域累计应用53井次，防斜提速效果显著，累计钻进进尺33620m，纯钻时间10628.6h，单趟钻最长井下工作时间271.72h，最长进尺1576.77m，最大应用井深达到7140m，最大井底压力达到136MPa，最高温度达到160℃，最高泥浆密度达2.3g/cm3。形成泥岩近单扶控斜、砾石双扶强稳斜、标配随钻震击器、选配减震器、多维、扭力冲击器等多套钻具组合模板，实现工具整体模块化，更便于装配和维护。系统的地层适应性、稳定性及井斜控制等方面已达到成熟，大规模商业化应用前景广阔。
2、XZ-MPD精细控压钻井系统
技术背景：
随着油气资源的日渐衰竭，油气勘探开发迈向更深更复杂地层，而在钻探这些深层复杂地层时，常常出现由窄密度窗口、多压力系统、压力敏感性地层引起的井漏、井涌、卡钻等复杂问题，增加了钻井成本和作业风险，精细控压钻井技术是精确管理和控制井筒压力剖面，控制井底ECD在地层孔隙压力和漏失压力之间的一种钻井方式，是解决上述复杂问题的有效技术手段。
系统介绍：
西部钻探工程有限公司自主研发的XZ-MPD精细控压钻井系统，历经十年形成自动化控制水平高、系统功能完善的精细控压钻井装备和配套工艺技术，为深层复杂地层安全优快钻井、完井提供强有力的技术保障。牵头制定控压钻井企业标准1项 ，操作规程7项，2012年获集团公司“科学技术进步一等奖”和新疆自治区“科技进步二等奖”，精细控压钻井装备与技术通过集团公司鉴定，达到国内先进水平。
技术优势：
1）具备快速调整井筒压力剖面功能：精细控压钻井控制井底压力在安全作业窗口内，如钻遇异常压力地层出现溢漏情况，可控制回压快速增加或降低井底压力，达到压力平衡。而常规钻井是调整钻井液密度来实现压力平衡。
2）具备实时压力窗口测试功能：通过微流量监测与节流控制调节联动，进行井筒微溢流和微漏失测试。实现对未知地层漏-涌压力边界的实时测试，准确刻画出所钻目标井段的压力窗口。
3）精确控制井筒压力，有效降低井筒压力波动功能：通过各分系统的联动配合，可实现钻进、接单根、起下钻过程中的井底压力平稳衔接，精确控制井底压力处于安全压力窗口以内。
应用情况：
XZ-MPD精细控压钻井系统先后在国内外中石油塔里木、新疆、青海、中石化西北油田、乌兹别克斯坦等油气田工业化应用50井次，应用效果显著，有效解决深层复杂地层安全钻井相关问题。
新疆油田呼探1井下组合高渗透储层5975-6062m、7203-7601m井段实施精细控压钻井技术，有效解决了窄密度窗口地层气液置换和气体侵入井筒识别困难、控制难度大等问题，为南缘复杂深井降低事故复杂和保障井控安全提供了技术支撑，呼探1井完钻井深7601m，创准噶尔盆地钻井最深记录。
3、XZ-JXAQ井下实时安全监控系统
技术简介：
XZ-JXAQ井下实时安全监控系统通过随钻监测钻压、扭矩、弯矩等近钻头力学参数的测量分析预测钻柱安全状况;通过内外压差等井筒流体参数的测量监测井筒安全;综合利用地面录井参数与井下测量参数对井下风险进行分析评估;利用机械比能等指标的计算分析优化钻井参数，提高机械钻速。该系统可有效解決复杂深井安全钻井问题，大幅提高钻井时效、降低复杂时率。目前已获中国专利10件，软件著作权登记5件。
技术特点：
近钻头参数测量
模块化对接设计
实时风险评估、专家库与神经网络计算两种模式
具备自诊断、自学习功能。
技术指标：
试验与应用情况：
该系统先后在新疆、玉门、吐哈、青海、塔里木油田进行了27口井的先导现场试验，地面风险评估软件现场应用效果显著，有效预防了井漏、溢流、卡钻等钻井风险的发生，充分验证系统功能达到设计指标。
4、XZ-NBMS近钻头地质导向系统
技术简介：
近钻头地质导向系统为钻井过程中实时、动态、精确测量近钻头方位伽马、井斜的随钻测量系统，可实现井眼轨迹的精确控制，提高油气层钻遇率。测量参数较常规MWD提前13m以上，距离钻头仅0.5m，可准确获得钻头处方位伽马和井斜数据，解决常规伽马地质导向工具不足的问题，为复杂地层、薄油层开发提供先进工具。
技术特点：
通过跨螺杆无线通信技术奖近钻头测量短节测量的方位伽马和井斜数据传输给近钻头接收短节，在通过无线通信技术传输到MWD，然后通过泥浆脉冲将测量数据发送至地面。
技术指标：
井 斜：0-180°±0.1°（静态） 伽马传感器位置：距钻头500mm
伽马测量范围：0-500API 井斜传感器位置：距钻头500mm
存储容量：64Mbit 工作温度：150℃
工作转速：30-450rpm 承压：138Mpa、
仪器外径：172mm 抗振动：20g
测量短接：1063mm 抗冲击：500g
接收短节：1297mm 无线通信短节：2690mm
应用情况：
该系统先后在长庆油田、新疆油田、山西煤层气完成128口井的现场应用，其各项指标符合设计要求，性能参数满足现场需求，能够准确测量近钻头的方位伽马和井斜数据，有效指导钻井井眼的轨迹控制，节约钻井工期，降低钻井成本，提高油藏钻遇率。
5、XZ系列自研个性化PDC钻头
技术简介：
自主研发的XZ系列个性化PDC钻头，针对地层特性个性化设计，拥有独特的冠部形状、不同密度布齿、异形专利切削齿、特殊的水力结构、个性化功能特征，配套一区一策、一井一案技术方案，实现个性化专打专用，XZ系列个性化PDC钻头表现了良好的钻井提速效果，解决了直井段进尺和机械钻速低，水平段单趟进尺少、频繁起下钻、钻头适应性差的难题。
技术指标：
（1）钻头直径：Φ152.4mm、Φ165.1mm、Φ215.9mm、Φ311.2mm。
（2）主切削齿规格：13mm、16mm、19mm。
（3）喷嘴规格：W20、W16、W18、F22。
（4）排屑槽面积：50.1~319cm2。
技术应用：
目前已开发出适合目标区块的4种尺寸、30种型号XZ系列个性化PDC钻头产品，至2021年，XZ系列个性化钻头在新疆油田的玛湖、阜康凹陷、克拉美丽、西北缘等区域完成应用进尺6.23万米，平均提速23.6%，其中在玛18区块，MaHW6339井趟钻进尺592m刷新由XZ系列自个性化钻头在该区块保持的最高趟钻纪录531m；在吉木萨尔阜康凹陷区块，阜48井三开单趟进尺达901m刷新了阜康凹陷单趟进尺纪录。腹部石西区块，DXHW1214井实现二开一趟钻中完，趟钻进尺最长1801m，平均机械钻速最高，连创该区块两项纪录。
6、XZ-RMS-Ⅰ成对水平井磁定位系统
技术简介：
XZ-RMS-Ⅰ成对水平井磁定位系统由永久磁场发生源、三轴磁场探测仪、数据传输系统及地面数据解码软件四部分组成，具有静态测量、动态跟踪、套管内磁导向、偏移角实时追踪等功能，主要应用于稠油、超稠油SAGD成对水平井的开发。
经集团公司成果鉴定，该系统总体达到国际领先水平。2016年获中国石油集团公司科学技术进步一等奖。获专利16件，软件著作权登记3件。
技术指标：
（1）适用井眼尺寸：Φ152mm～Φ445mm；
（2）测量距离：3m～25m；
（3）测量精度：距离3m～10m时，误差≤2%，距离10m～25m时，误差≤5%。
技术应用：
2012年首次现场试验获得成功，2013年实现国内外首次造斜段套管内磁导向钻井作业，2015年完成国内首次大直径SAGD井组磁导向服务，2019年首次推广应用鱼骨型SAGD井磁导向服务，有效提升了薄夹层油藏的动用率，解决了油层边缘及储层厚度薄的开发技术难题。截止目前，已累计应用了147口成对水平井组，为新疆油田稠油开发做出巨大贡献。
7、XZ-TIG扭力冲击钻井提速工具
技术简介：
XZ-TIG扭力冲击钻井提速工具能够向钻头施加均匀稳定的高频周向冲击力，大幅度提高机械钻速、延长PDC钻头使用寿命，有效解决深层油气资源勘探与开发面临的深部硬地层快速钻井难题。
经集团公司成果鉴定，该工具总体达到国际先进水平。2016年获得西部钻探工程有限公司技术创新成果一等奖。获专利3件（发明专利1件）。
图1 工具示意图
技术指标：
（1）工具直径：Φ121mm、Φ180mm、Φ194mm、Φ203mm、Φ245mm、Φ279.5mm；
（2）最大冲击力矩：620N·m～1700N·m；
（3）冲击频率：650次/min～1500次/min；
（4）工具使用寿命：≥200h。
技术应用：
该工具已在新疆油田、塔里木油田、青海油田、吐哈油田等现场应用75口井，累计进尺45554m，纯钻时间8530h，提速22.6%~392%， 提速效果显著。
典型案例：
（1）准葛尔盆地车排XX井，井段为3678m～4446m，纯钻105.6h,平均机速5.81m/h，较邻井机速提高93.2%。
（2）克拉美丽气田克美XX井，井段为3511m～4142m，纯钻120.6h,平均机速5.23m/h，较设计机速提高74%。
（3）塔里木油田迪那XXX井，井段为628m～3154m，平均机械钻速12.03m/h，创造了单日进尺382m的区块记录和趟钻机速区块记录12.03m/h，较设计机速提高52.28%。
8、XZ-DRT-Ⅰ型旋转冲击钻井工具
技术简介：
西部钻探工程有限公司历时4年，研发出具有自主知识产权的XZ-DRT-Ⅰ型旋转冲击钻井工具。该工具由冲击总成、动力总成以及连接总成组成，工作时安装在PDC钻头上方，钻井液以及钻压相结合对钻头产生直接的高频轴向冲击，形成冲击载荷与静压旋转相结合的高效破岩方式来辅助钻头提高破岩效果；减轻粘滑，保护钻头；定向钻进时将静摩擦变为动摩擦，减缓托压现象。
经集团公司科技成果鉴定，该工具总体性能达到国际先进水平，共获得中国专利4项，其中获发明专利1项。
图1 XZ-DRT-Ⅰ型旋转冲击钻井工具
图2 XZ-DRT-Ⅰ型旋转冲击钻井工具组成
技术特点：
l 冲击载荷与静压旋转相结合，冲击力大，破岩效率高；
l 动压波纹密封结构，实现流体动压润滑效应，在高速旋转密封面产生油膜，有效提高密封的可靠性和寿命；
l 冲击砧缓冲结构，承受高钻压下的大吨位瞬间冲击力，保护凸轮机构，保证了工具输出性能参数的稳定性，提高了能量利用率；
l 参数可调技术，实现工具工作频率、冲击振幅的优化调控。
3、技术指标
（1）外径：Ф127mm、Ф172mm、Ф208mm；
（2）适用井眼：Ф165.1～Ф333.4mm；
（3）适用排量：14.0～76L/s；
（4）冲击频率：4～20Hz；
（5）最大旋冲力：90000～16000N；
应用情况：
目前XZ-DRT-Ⅰ型旋转冲击钻井工具已在新疆油田、玉门油田及吐哈油田现场试验应用43井次，累计进尺21512m，纯钻时间4427.4小时，提速有效率100%，平均提速效果40%，最高提速400%，最长行程进尺1549m。取得良好的应用效果。该工具已进入大规模推广应用阶段，形成完善的现场施工操作规程，工具可靠性与钻头、地层的适应性匹配等方面达到了成熟水平，是钻井提速利器，具有广阔的应用前景。
9、XZ-PLDS-Ⅰ柱塞排水采气系统
技术简介：
柱塞气举是将柱塞作为气液之间的机械界面，利用气井自身能量推动柱塞在油管内进行周期地举液，能够有效地阻止气体上窜和液体回落，减少液体“滑脱”损失，增加气举效率。XZ-PLDS-Ⅰ柱塞排水采气系统由新型柱塞、防喷管、卡定器及自动控制系统组成，具有气井远程控制、远程实时查询、异常压力自动报警并关井、油套压差分析、压恢速率分析、液面监测等功能，实时优化生产制度，有效排出井筒积液，提高气井产量。
经集团公司成果鉴定，该系统总体达到国际先进水平，其中控制系统达到国际领先水平。获专利9件，软件著作权登记1件，发表学术论文5篇（国外论文2篇）。
图1 柱塞排水采气系统示意图
技术指标：
（1）防喷管抗压强度：70MPa；
（2）柱塞携液率：≥90%；
（3）柱塞、卡定器腐蚀速率：≤0.06mm/a；
（4）柱塞智能控制系统：时间精度：1s，压力精度：0.01MPa，数据回放失真率：0，异常报警率：100%，数据远程控制成功率：100%；
（5）控制方式：时间控制和压差控制。
技术应用：
该系统已在苏里格气田累计应用150口井，日产气46.6×104m3、日增产气23.9×104m3，日举液33.5m3，携液效果明显，有效报警次数19次，减缓单井生产衰减，累计增产气1.6×108m3，创造经济效益1.25亿元。
10、系列压裂液产品
产品概况：
公司自2016年开始自主研发系列压裂液助剂产品，形成压裂助剂11大类，形成相关技术配方13份，经自检及第三方检测，产品质量较市场常规产品提高10%以上，产品涵盖冻胶压裂液体系、变粘免混配压裂液体系及酸化液等多种体系，获专利5件，，发表学术论文5篇。
技术指标：
杀菌剂：杀菌率99%；
粘土稳定剂：防膨率＞85%；
有机硼钛交联剂：耐温耐剪切粘度420mPa.s；
助排剂：表面张力＜22mN/m，界面张力＜1mN/m；
抗凝析油型起泡剂：发泡效率240-260%，抗凝析油浓度25%；
减阻剂：减阻率＞70%,表面张力＜22.1mN/m，界面张力1.34mN/m;
转向酸转向剂：峰值粘度＞400 mPa.s，残渣0mg/L。
现场应用：
各类压裂助剂产品2018年开始玛湖、吉木萨尔、长庆苏里格、哈国阿克纠宾等不同区域投入使用，累计使用10000余吨，按体系使用情况如下：
（1）低伤害高效排驱压裂液体系
具有降低压裂液的残渣伤害、提高导流能力、降低低渗储层基质与微裂缝体系的损害、解除水锁、高效助排、增能驱油的优点。
在苏里格气田成功应用85井次，施工成功率达100％，同平台求产数据对比显示，较常规体系平均单井日产气提升16.3%，无阻流量提升6.2%，一次排通率达到69.4%，平均提高22.4%，其中召51-x-xx井无阻流量106万方/天创区块最高纪录。
（2）免混配变粘滑溜水
免混配压裂液体系是一种液体稠化剂遇水后直接起粘交联的一种压裂液体系，无需配液，压裂施工过程中，直接将稠化剂泵入混砂车即可，压裂液分为低粘和高粘压裂液，只需要控制稠化剂泵入速度即可控制液体性能，低粘压裂液主要是抗盐滑溜水，可直接利用返排液配制压裂液，实现返排液重复利用。
目前该体系共应用150余口井，其中苏里格区域应用20余井次，新疆油田120余井次；平均单口水平井节约压裂返排液处理费用50万元、配液费45万元、压裂液材料费120万元。
（3）转向酸体系
转向酸具有低伤害和均匀改造非均质碳酸盐岩储层的优点，酸液初始粘度低，易注入，体系无残渣、低伤害、遇水增粘、遇油破胶；随地层流体pH值或矿物离子浓度的改变出现粘度峰值，暂堵储层实现就地自转向，酸液初始粘度＜20 mPa.s,转向峰值粘度＞400 mPa.s，自动破胶，破胶液粘度2.4 mPa.s，易返排。
体系产品现场应用37井次，平均单井产量增产18.9%，召51-2-xx井试气产量达6×104m3/d，创区块酸压井试产创最高记录，哈萨克斯坦石炭系水平井实施效果显著，累计应用17口井，其中7口井产量突破100t/d，是相邻水平井平均产量的3.8倍以上。