一、旋转导向钻井技术：
目前，为了节约开发成本和提高油气产量，对那些受地理位置限制、开发后期和开发难度大的油气田，我们通常都通过开发水平井、长距离水平井、深井和超深井等来实现，然而现在比较普遍采用的滑动导向钻井技术已经不能满足现代钻井的需要了。于是，全世界研究最多的旋转导向钻井技术出现了。它是针对滑动钻井技术的不足而提出的一种比较先进的钻井技术。旋转导向钻井技术是在用转盘旋转钻柱钻井时，随钻实时完成导向功能，从而控制井眼轨迹的钻井技术。它的优点是钻进时的摩阻小、钻速高、钻头进尺多、钻井时效高、建井周期短、井身轨迹平滑易控制。因此旋转导向技术是现代导向钻进技术发展的必然方向。旋转导向钻井技术的核心是旋转自动导向钻井系统，它主要有地面监控系统、地面与井下双向传输通讯系统和井下旋转自动导向钻井系统3部分组成。旋转导向钻井技术所涉及的技术非常多，但是最为关键的技术就是随钻测量技术和导向工具技术。
1.地面监控系统
旋转导向钻井系统的地面监控系统包括信号接收和传输子系统及地面计算存储分析模拟系统，有的还具有智能决策支持系统。通过闭环信息流监视并随钻调控井身轨迹，关键技术是从地面发送到井下的下行控制指令系统。
2.地面与井下双向传输通讯系统
旋转动向钻井技术的这个通讯系统也就是它的测量部分的通讯系统。也就是说通过测量系统测得的数据和信息就是经过这个通讯系统反馈到地面监控系统的。目前这个系统所采用的传输技术有4种，即钻井液脉冲、绝缘导线、电磁波和声波。目前，钻井液脉冲传输是主体技术。其优点是对钻井工艺没有特殊的要求和限制，仅用钻井液流作为动力。其缺点是传输速度较慢，为了获得数据资料害的放慢钻井作业的速度。在气体和气液双相流体中不能够采用钻井液脉冲传输方式。电磁波传输方式是以地层和钻柱为传输导体。其优点是传输速度快，但致命的缺点是传输沿程衰减严重，只能传播低频信号。声波传输方式是利用声波或地震波经过钻杆或地层来传输信号。其优点是实现方法简单、投资少。而其缺点是衰减很快，受环境干扰大，携带信息量小。绝缘导线传输方式属于优先传输方式，是目前的研究热点也是传输技术的发展方向。其优点是能实现地表和井下的双向通讯，实时性好，数据传输率高（104-106bit/s），并且可以直接向井内设备供电.
3.井下旋转自动导向钻井系统
井下旋转自动导向钻井系统是旋转自动导向系统的核心，它主要由3部分构成，即测量系统、导向机构、CPU和控制系统。这里主要介绍测量系统和导向机构，因为测量系统里面涉及到一项重要技术，即随钻测量技术，该技术是旋转导向技术的关键技术。测量系统在发展的过程中经历了MWD（随钻测量），LWD（随钻测井），SWD（随钻地震），FEMWD（随钻地层评价测试技术）和GST（地质导向技术）。这些技术的发展和突破将是旋转导向技术进步的关键。该系统里的旋转导向工具（导向结构）是旋转导向钻井系统的核心，决定了导向钻井系统的工作特色和工作能力，体现了该系统的先进水平。 目前国外三大石油公司Baker Hughes、Schlum-berger 和Halliburton 通过各种方式分别形成了其各自商业化应用的PowerDrive SRD、Auto Trak RCL S和Geo-Pilot 旋转导向钻井系统。Auto Trak是不旋转外筒式闭环自动导向钻井系统。该系统的井下偏置导向工具由不旋转外套和旋转心轴两大部分通过上下轴承连接形成一可相对转动的结构。旋转心轴上接钻柱，下接钻头，起传递钻压，扭矩和输送钻井液的作用。不旋转外套上设置有井下CPU、控制部分和支撑翼肋。具有位移工作方式、静止外套、小型化能力差、结构复杂等特点。而Power Drive是全旋转导向钻井系统。该系统特点：1）系统式全旋转式的。2）该系统由稳定平台单元、工作液控制分配单元及偏置执行机构3部分组成。3）钻头和钻头轴承的磨损较严重，工作寿命有待进一步提高。Geo-Pilot旋转导向自动钻井系统的产品主要特点：外筒不旋转，改变角度导向。钻柱承受高强度的交变应力，钻柱容易发生疲劳破坏。旋转导向系统按导向方式分为：推靠式和指向式。按偏置机构的工作方式分为：静态偏置式和动态偏置式。而目前最常用的分类方法是按导向方式分类。推靠式和旋转式具有各自的系统特点。推靠式旋转导向系统的特点是侧向力大，造斜率高，但旋转导向钻出的井眼狗腿大，轨迹波动大，不平滑。钻头和钻头轴承的磨损较严重。而指向式旋转导向体统的特点是能钻出较平滑的井眼；摩阻和扭矩较小；可以使用较大的钻压；机械钻速较高；有助于发挥钻头的性能；钻头及轴承承受的侧向载荷较小；极限位移增加。但是造斜率较低。由两者不同的特点可以看出，指向式旋转导向钻井工具的优越性很强。从应用情况看，指向式旋转导向钻井工具能够更好地对井斜和方位进行控制，具有更长的寿命，指向式旋转导向系统式未来发展的趋势。
4.CPU和控制系统
CPU和控制系统式整个系统的信息处理和管理中心，它接受来自各个传感器的信号，并依据特定的数据处理方法和控制规律来控制可调稳定块的伸缩，从而改变钻头的运动轨迹，以达到预设的要求。
旋转导向钻井技术经过10多年的飞速发展，虽然在地面控制、信号传输、信号测量、井下控制和旋转工具方面都取得了显著成就。但随着现代钻井的难度增大，使得人们不得不完善更多的技术难点。比如：1）信号传输方式的技术难点：钻井液脉冲传输速度和深度成为了它的技术瓶颈；无线传输又面临着信号衰减问题；有线传输的技术难题就是钻杆间街头信号传递问题等等。面对这些技术难点，国外都进行了深入的研究，我们国内还属于空白。2）信号测量技术难点：在高温高压的井下，如何让测量仪器很好的完成测量是一个最大的难题，从而对测量仪器也提出了更高的要求。3）导向工具的技术难点：导向工具的结构优化设计；配伍钻头优选；导向工具材料的优选；导向工具的三维结构动力学分析和控制轴强度和刚度的有限元分析及计算。
