中国石油钻井技术的现状及需求

2024-06-17

中国石油钻井技术的现状及需求(精选10篇)

中国石油钻井技术的现状及需求 第1篇

中国石油钻井技术的现状及需求

【摘要】随着科学技术的发展,网络化、信息化的普及,中国的钻井技术也在不断的发展着。虽然五十年代后我国钻井技术已经有了显著的提高,但是与西方发达国家相比仍然处在较低水平。如何提高钻进技术,改变钻井技术的现状,满足现代化钻井技术的需求,已经成为石油钻井领域值得思考的问题。

【关键词】中国石油;钻井技术;现状;需求

0 引言

石油钻井技术是一项很难的技术,在石油开采中的波折很多,但是相应的也取得了一些成就。我国采用科学钻井技术是在五十年代初,从那时起,我国石油开采技术就取得了显著的成就,并成为世界上使用钻井技术第二大国,但是我国的钻井技术与发达国家相比,仍比较逊色。再加上受我国地形条件的限制,更加剧了石油钻井工程的难度。如何改进石油钻井技术,加快石油开采的进程,已经成为石油开采业关注的重点。

1中国石油钻井技术概况

五十年代的时候,我国就发展了喷射式钻井技术、丛式井钻井技术及高效钻头技术、井控技术、保护油气层技术等先进技术。然而这些只是些单一的技术。二十世纪八十年代到至今一直采用的都是科学的钻井技术。随着科学技术的发展,及网路化、智能化的发展,为这一时期的钻井技术带来了新的动力不仅发展了井下信息实施检测技术,实现了钻井过程中的地址参数、钻井参数和井参数的实时测量、分析和控制,也开发了惊吓导向和闭环钻井系统,业发展了有利于新发现新油气层和提高油田采收率新钻井技术和方法,如欠平衡压力钻井、水平井钻井等。虽然我国在钻井技术上取得了一些成就,但是随着我国钻井地域及井深的不断变化,现有的钻井技术出现了一些难度,特别是在深口井钻井技术上。这一钻井技术是在五十年代才逐渐成型的,与发达国家相比还是有一定的差距的。这种钻井技术是代表着一个国家钻井技术水平,是钻井技术的标志。这种钻井技术是极为复杂的,其适用性及配套方面的问题,影响着可持续发展,同时其也是制约着我国钻井技术发展的限制性条件。

2深井钻井技术现状

深井钻井技术如果不能将其复杂性处理好,就不能将此更好的运用到实际应用中去。这种技术区别于传统的钻进技术,深井钻井技术并不是单一的,受钻井目标及新执行因素及学科归属等多方面的影响;钻井技术不具备有序性,常会受到不均匀性、非线性及非连续性的限制,在钻底层及岩石、井眼等方面的钻速及成本上都有所展现,从客观上来讲,利用分形几何学、混沌学进行据分析的话,对平均设计法和辨证思维等高新技术又具有可行性;如果用黑箱子理论进行研究,其不确定性及相关的测量因素很闪实现惊吓闭环控制;有很多时候还具有风险性、随机性或是偶然性等不确定因素;地形的特质和钻头的类型也会影响钻井技术的实施;有的时候钻具会因某种客观原因突然停止工作或是出现任意加深及

县官套管的影响,也会影响深层钻井技术的使用。在众多的复杂性因素中,起着重要的作用的是地层的复杂性与钻具配合工作,在钻地层的时候是需要钻头和钻具进行配合的,很可能会因为高温、高压、高密度及井喷、井塌、井漏及钻具的突然磨损,加剧钻头和地层复杂性之间的不确定性,发生不可避免的事故。如在塔里木盆作业时就出现过此类事故。塔里木盆地的地形复杂,其倾斜角较大,要想将井眼打直,就需要对其进行倾轧吊打,在这种情况下,就影响了其钻速,最后导致了套管和钻具的严重磨损。地要想对这类事故进行控制,就需要将失去重心的钻具恢复运行,由于是在深井中作业,要想使其快速的恢复,其难度将是很大的,甚至会出现难以控制的局面。在用系统工程技术思想对深井进行控制的时候,最好对进内压力、井眼轨迹、稳定性进行整体控制,最好能将这些问题看成是井下控制问题。井内压力控制是对地层孔隙进行控制,而井眼控制则是控制地层坍塌压力的。对于钻井技术的对象来说,并不能真正的确定其是多套地层,由于不能确定其地层的性质,很可能会增加钻井技术的难度。

3中国石油钻井技术发展需求

(1)深井钻井技术是钻井领域最重要的技术

要想使深井钻井技术更好的发展,应该加快对垂直钻进技术的研究,并将其应用到地形比较都的地区,来解决井斜问题;只能对井漏问题应该采用非常规的套管技术来解决相应的问题。钻井技术的发展,在深井钻井技术领域将会出研究出更多解决深井钻井复杂性问题的技术,以保证深井钻井技术的发展。就目前国际上国际石油工业发展趋势来看,石油钻井发展技术将会想更高层次发展,将会以提高勘探开发为主要目标的,逐渐向新油气藏和提高采油效率上发展。受网络化普及的影响,石油钻井技术也将向信息化、智能化方向发展。就目前的石油产业的发展趋势,要想找到更多的石油,是比较困难的,石油作为非可再生资源,开发一点就少一点,石油产量正在不断的递减。针对这一问题,一些石油公司加大了对石油的科研投入,想通过新的油藏来满足人们的需求。现在一些石油开采公司及相关的服务公司正在以智能化、信息化为基础的前提下对新的油气藏进行勘探,以保证提高其开采率。平衡压力钻井、水平井、分支水平井钻井、小井眼钻井技术和连续油管钻井技术等都赋予了新的内涵。只有对油气藏进行勘探并最大限度的利用油气藏,才能更好的实现社会利益和经济利益。

(2)随着对国际石油钻井技术使用随钻测量、随钻测井、随钻地震等技术实现以来,为我国石油钻井技术提供了新的动力。在这些技术中主要采用了信息数字化钻井技术,信息化钻井技术的发展不仅能对井下的地质参数、钻井参数、流体参数进行预测、分析和执行,还能对不合理的地方进行及时的反馈和修正。钻井技术正在向数字化领域发展,在不久的将来将会研究出对石油开采更有效率的石油钻井技术;石油开采工具及相关作业的智能化为石油开采带来了巨大的方便。特别是美国自动化控制导向的工具及及相应评价系统的开发,为现代化石油钻井技术的发展提供了保证。

4结束语

随着科技不断的进步与发展,石油钻井技术也在不断的发展中。钻井地域发生了改变,又远离的陆地渐渐的过度到沙漠和海洋,钻井的深度也逐渐由浅向深过度,钻井的井型也发生了变化。这一系列的变化无一不在说明钻井技术的进步。然而,随着钻井地域、深度的变化,现有的钻井技术已经不能更好的满足石油开

采的需要。要想更好的满足石油开采的需要,还需要钻井技术的领域的继续研究。参考文献

[1] 王晓方.国内外采油工业的现状分析及发展趋势研究[J].中国矿业.2005.(05).[2] 孙丙伦.深部找矿组合钻探技术研究[D].吉林大学.2009.[3] 吕开河.钻井工程中井漏预防与堵漏技术研究与应用[D].中国石油大学.2007.[4] 汪海阁,郑新权.中石油深井钻井技术现状与面临的挑战[J].石油钻采工艺.2005.(02).

中国石油钻井技术的现状及需求 第2篇

论文摘 要:随着海洋石油的大力开发,钻井技术的研究至关重要,本文主要阐述海上钻井发展及现状,我国海上石油钻井装备状况,海洋石油钻井平台技术特点,以及海洋石油钻井平台技术发展分析。

1 海上钻井发展及现状

1.1 海上钻井可及水深方面的发展历程

正规的海上石油工业始于20世纪40年代,此后用了近的时间实现了在水深100m的区域钻井并生产油气,又用了20多年达到水深近m的海域钻井,而最近几年钻井作业已进入水深3000m的区域。图1显示了海洋钻井可及水深的变化趋势。20世纪70年代以后深水海域的钻井迅速发展起来。在短短的几年内深水的定义发生了很大变化。最初水深超过200m的井就称为深水井;“深水”的界限从200m扩展到300m,第十七届世界石油大会上将深海水域石油勘探开发以水深分为:400m以下水域为常规水深作业,水深400~1500m为深水作业,大于1500m则称为超深水作业;而现在大部分人已将500m作为“深水”的界限。

1.2海上移动式钻井装置世界拥有量变化状况

自20世纪50年代初第一座自升式钻井平台“德朗1号”建立以来,海上移动式钻井装置增长很快,图2显示了海上移动式钻井装置世界拥有量变化趋势。1986年巅峰时海上移动式钻井装置拥有量达到750座左右。1986年世界油价暴跌5成,海洋石油勘探一蹶不振,持续了很长时间,新建的海上移动式钻井装置几乎没有。由于出售流失和改装(钻井平台改装为采油平台),其数量逐年减少。为567座,其中自升式平台357座,半潜式平台132座,钻井船63座,坐底式平台15座。此后逐渐走出低谷,至,全世界海上可移动钻井装置共有800多座,主要分布在墨西哥湾、西非、北海、拉丁美洲、中东等海域,其中自升式钻井平台510座,半潜式钻井平台280座,钻井船(包括驳船)130艘,钻井装置的使用率在83%左右。目前,海上装置的使用率已达86%。

2我国海洋石油钻井装备产业状况

我国油气开发装备技术在引进、消化、吸收、再创新以及国产化方面取得了长足进步。

2.1建造技术比较成熟海洋石油钻井平台是钻井设备立足海上的基础。从1970年至今,国内共建造移动式钻采平台53座,已经退役7座,在用46座。目前我国在海洋石油装备建造方面技术已经日趋成熟,有国内外多个平台、船体的建造经验,已成为浮式生产储油装置(FPSO)的设计、制造和实际应用大国,在此领域,我国总体技术水平已达到世界先进水平。

2.2部分配套设备性能稳定海洋钻井平台配套设备设计制造技术与陆上钻井装备类似,但在配置、可靠性及自动化程度等方面都比陆上钻井装备要求更苛刻。国内在电驱动钻机、钻井泵及井控设备等研制方面技术比较成熟,可以满足7000m以内海洋石油钻井开发生产需求。宝石机械、南阳二机厂等设备配套厂有着丰富的海洋石油钻井设备制造经验,其产品完全可以满足海洋石油钻井工况的需要。

2.3深海油气开发装备研制进入新阶段目前,我国海洋油气资源的开发仍主要集中在200m水深以内的近海海域,尚不具备超过500m深水作业的能力。随着海洋石油开发技术的进步,深海油气开发已成为海洋石油工业的重要部分。向深水区域推进的主要原因是由于浅水区域能源有限,满足不了能源需求的快速增长需求,另外,随着钻井技术的创新和发展,已经能够在许多恶劣条件下开展深水钻井。虽然我国在深海油气开发方面距世界先进水平还存在较大差距,但我国的深水油气开发技术已经迈出了可喜的一步,为今后走向深海奠定了基础。

3海洋石油钻井平台技术特点

3.1作业范围广且质量要求高

移动式钻井平台(船)不是在固定海域作业,应适应移位、不同海域、不同水深、不同方位的作业。移位、就位、生产作业、风暴自存等复杂作业工况对钻井平台(船)提出很高的质量要求。如半潜式钻井平台工作水深达1 500~3 500 m,而且要适应高海况持续作业、13级风浪时不解脱等高标准要求。

3.2使用寿命长,可靠性指标高

高可靠性主要体现在:①强度要求高。永久系泊在海上,除了要经受风、浪、流的作用外,还要考虑台风、冰、地震等灾害性环境力的作用;②疲劳寿命要求高。一般要求25~40 a不进坞维修,因此对结构防腐、高应力区结构型式以及焊接工艺等提出了更高要求;③建造工艺要求高。为了保证海洋工程的质量,采用了高强度或特殊钢材(包括Z向钢材、大厚度板材和管材);④生产管理要求高。海洋工程的建造、下水、海上运输、海上安装甚为复杂,生产管理明显地高于常规船舶。

3.3安全要求高

由于海洋石油工程装置所产生的海损事故十分严重,随着海洋油气开发向深海区域发展、海上安全与技术规范条款的变化、海上生产和生活水准的提高等因素变化,对海洋油气开发装备的安全性能要求大大提高,特别是对包括设计与要求、火灾与消防及环保设计等HSE的贯彻执行更加严格。

3.4学科多,技术复杂

中国石油钻井技术的现状及需求 第3篇

1 回顾我国石油钻井技术的现状

自19世纪50年代开始, 我国对石油钻井技术进行自主创新, 各种钻井技术在实验、实践中不断完善和发展。19世纪60年代, 经济建设对油气资源的依赖还没达到今天的程度, 油气资源的勘查和开采还没有引起社会的关注, 石油钻井技术也还是一片空白。在60年代后, 国家才开始重视油气资源, 但是当时石油的勘探开采技术停留在基本的泥浆工程, 并且主要依赖苏联的技术支持。在70年代初, 我国迎来自主创新石油钻井技术的第一波热潮。70年代末, 我国开始引进大量的国外钻井技术, 国内钻井技术也开始寻求新的突破。同一时期, 喷射钻井技术得到了广泛的运用。80年代的前五年, 我国的钻井速度大幅度的提升, 优选参数钻井技术的研发和应用以取得了新的突破。90年代期间, 随着每一个五年计划的完成, 我国石油钻井技术不断的发展和完善。到了20世纪中后期, 石油钻井技术的研发成果有目共睹。进入21世纪以后, 钻井技术屡获突破, 不断的推陈出新。

2 将来获得重视的主流技术

经过我国科研学者的不断研究, 石油钻井技术不断的发展。从实施采集和处理井下钻井动态数据和应用技术发展到了大平井和大位移井钻井技术。为了控制成本, 提高效益, 后来又创新出多分支井及重入井钻井技术。随着国家对环境保护认识的提高, 欠平衡压力钻井技术付诸实践。钻井工艺的不断发展, 也使得许多新的石油钻井技术获得了进一步的发展。

2.1 开始重视深海石油钻井技术

内陆石油产量开发已经到了后期, 但是至今都未发现或形成能够满足接替内陆油气能源条件的大储存量或是超大储存量的油气能源区。人们发现海洋富含丰富的石油, 为了扩大石油的开采区域, 海洋将接替内陆进行石油生产。属于我国经济区的海洋范围还是十分广阔的, 并且海洋的石油储蓄量也非常丰富。并且在2017年之前实现将渤海建成我国第二个大庆油田, 我国也陆续在海南岛和珠江口探明新的油田。在2022年之前, 我国将逐渐向东海、南海等深海转移海洋油气的开发海域, 这不仅推动了我国海洋石油装备的发展, 而且促进我国海洋石油工程建设的发展。深海石油钻井是一项需要大量的资金投入, 科技含量高, 研发时间短, 产品可长时间使用的工作。发展深海钻井设备, 可以使整个工程能够成功进行石油开采。

2.2 智能化石油钻井技术

信息化、智能化和自动化是国际石油钻井技术总体的发展趋势。智能化将主导石油钻井技术的发展。智能化钻井技术具有降低操作风险, 降低成本, 提高施工速度的优点, 并且能够实时监控钻井的进程, 拓展施工环境, 在复杂的地质条件下提高效率。及时对故障进行处理, 调整钻井技术的实施工艺, 能够实现缩短钻井周期, 并且有利于研发其他配套的新型高效的工具, 促进石油钻井技术水平的整体提高。为了能够有效的穿越油藏, 提高油井的质量, 智能化的石油钻井技术能够实时的检测钻井的进展。实现钻井技术智能化, 技术的关键包括井下供电装置和提供高速双向数据传输的通讯网络系统、井下智能工具、计算机智能专家系统, 能够提升石油开采的整体水平, 具有广阔的发展前景。

3 我国石油钻井技术的发展趋势

石油开采程度的不断加大, 石油在开采过程中要面临更加不稳定的地质环境, 这样不仅加大可开采难度, 而且在开采过程中的安全也得不到保障, 所以要有相应的钻井技术解决这一难题。

钻井技术的发展要适应不同的环境作业的需求, 重视能源的二次开发效益, 拓宽石油的来源渠道, 并且为了实现石油钻井的智能化施工, 还要积极引进智能化技术。石油是一项复杂的工程, 要协调管理各个部门之间的合作, 不仅要重视新技术的研发, 降低成本, 还要重视将生产落到实处。

4 结语

随着人民生活生产对石油需求的加大, 石油的开采领域也在不断扩大, 石油的开采难度不断增加。我国受地质环境丰富多样因素的影响, 石油在开采过程中遇到的问题也会更加复杂。石油钻井技术的发展, 要适应我国石油开采的需要, 认识石油钻井发展的现状, 才能使我国石油资源顺利开采。

参考文献

[1]吕强.浅谈我国石油钻井技术及发展趋势[J].中国新技术新产品, 2013.03.10.

中国石油钻井技术的现状及需求 第4篇

关键词:石油;钻井技术;现状;发展趋势

中图分类号: TE24 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)11-96-2

0 引言

经过我国专家多年的探索,我国石油的钻井技术有了很大的进步,但是与国外发达国家相比钻井技术还是比较落后,依旧存在很多的问题亟需解决,比如,钻井速度有待提高、缺乏石油储藏层的保护研究、固井质量不足等。

因此,为了适应市场和人们生活的需求,相关部门就必须加大对我国石油钻井技术的研发,保证石油开采的安全稳定进行。

1 我国石油钻井技术的现状

1.1 我国石油钻井技术取得了一定成就

现如今,随着人们生活水平的不断提高,人们对石油的要求越来越高。因此,我国政府相关部门应该加大对石油钻井技术的研发。从目前我国石油钻井技术的现状来看,油钻井技术取得了一定的成就,比如,三维多目标水平井、水平井钻井技术(胜利油田)、自动化钻井技术等。同时,在我国深海钻井中也取得了一定的成就,深海钻井技术是一个非常复杂的过程,如图1所示。在石油开采中,如果使用深海钻井技术,就能克服恶劣的海洋环境,并且具有抗腐蚀性能。由此可见,这样的钻井科研成果能够在很大程度上促进我国石油钻井技术的发展。下面我们就来举一些石油钻井技术的例子:

水平井及大位移井的钻井技术在我国取得了不小的成果,它是我国钻井技术中比较常规的一种钻井技术,被广泛应用到了各种油藏之中。与水平井相比,大位移井的钻井技术更适用于深海之中,这主要是因为它的斜井段很长,减少了钻柱之间的摩擦力,因此,应用前景更加广阔。

欠平衡压力钻井技术在我国石油钻井中也取得了不小的成就。在很多年前欠平衡压力钻井技术就被提了出来,但是由于我国科学技术的限制,使得欠平衡压力钻井技术没有被研发出来,现如今,随着我国专家多年来的研究,科技的进步,欠平衡压力钻井技术已经有了很大的进展,它有很多的优势,比如,它能够不让境内的液体流入地层,减少了石油开采的污染程度。

连续油管钻井技术也在我国的石油钻井中发挥了非常重要的作用。它主要是在欠平衡压力钻井技术和多分支井之后研发出来的一种新技术。连续油管钻井技术成本很低,结构与其他钻井技术相比也比较简单,容易操作,未来在我国的应用中潜力很大。

1.2 我国石油钻井技术中存在的问题

1.2.1 钻井速度有待提高

通常情况下,我国石油企业在开采石油时使用的是PDC型号的钻头,但是随着开采石油的难度越来越大,这样型号的钻头已经跟不上环境恶劣的变化速度,严重影响了石油开采的进度。因此,提高石油开采的速度,就必须提高钻井速度,提高钻头的强度等指标。

1.2.2 缺乏石油储藏层的保护研究

在我国的石油开采中,还要注意对石油储藏层的保护。但是,目前我国石油企业一般都是比较重视开采技术,忽视对石油储藏层的保护研究,因此,这在很大程度上阻碍了石油开采的效率。

1.2.3 固井质量不足

在钻井的过程中,固井过程非常重要,如果固井的质量不足,就会严重影响石油的开采进度。在固井的过程中,相关负责人由于自身缺乏工作经验或者缺乏规范的操作标准,都是使得固井中出现质量问题,同时,我国的固井技术与国外发达国家相比还是比较落后,因此,我国石油企业应该引进先进的固井技术,提高固井质量。

1.2.4 特殊工艺井技术欠缺

目前,虽然我国的钻井技术有了一定的进展,石油钻井技术也在朝着多样化的方向发展,但是,针对钻井方式的工艺研究来说,缺乏一套理论参考研究知识,也缺乏有相关钻井技术的专家,严重制约了特殊工艺井技术发展。因此,我国石油企业应该多聘请一些有经验的外国专家,对员工进行专业知识培训,让他们学习钻井方式的理论基础,为我国石油钻井技术的发展奠定坚实的基础。

2 我国石油钻井技术的发展趋势

针对以上我国石油钻井技术的现状可以看出,目前我国石油钻井技术还存在很多的不足,相关技术负责人应该总结经验,不断地对我国石油钻井技术进行创新和研发。下面我们就来具体说下我国石油钻井技术的发展趋势都有哪些。

2.1 石油钻井设备将会朝着大型化和自动化方向发展

目前,随着我国科学技术的不断发展,石油钻井自动化技术越来越完善,为了使得我国的石油钻井技术能够在深海地区作业,所以我国的石油钻井设备朝着大型化和自动化方向发展已势在必行。同时,石油开采技术朝着交流变频调速电驱动石油机方向发展,不仅适应了时代发展的趋势,又提高了我国石油开采的质量和效率。交流变频电驱动石油钻机有很多的优点,比如,它能够更好地适应石油开采环境,并且机械结构更加的简单,方便操作;再如,它还能够提高石油开采过程的安全系数,尽量避免不必要的事故发生。

2.2 现代信息技术在石油钻井中的应用范围不断扩大

为了给石油钻井工作提供一个安全的操作环境,就必须朝着现代信息技术的方向发展。尤其是在石油钻井中运用3G无线视频监控技术,不仅能够传输石油开采的准确数据,又能简单易行,方便技术人员的操作。与此同时,比如,对于河流及山川等这样复杂的地形,也不会影响3G无线视频监控的使用情况。由此可见,在深海石油开采中,运用3G无线视频监控技术,不仅能够保证石油开采的安全性,又能更加清晰地掌握现场情况。总之,现代信息技术在石油钻井中的应用范围在逐渐扩大。

2.3 石油钻井技术的智能化将成为一种趋势

在我国石油钻井中,如果运用智能化技术,不仅减少了石油开采的人工成本,又能提高石油开采的安全性和质量。比如,我国自主研发的新型随钻地震采集装置,已经在很大程度上提高了石油开采的效率和采样的精度。从目前我国石油开采的发展现状来看,石油钻井技术朝着智能化方向发展也已经成为了一种趋势,智能化钻井技术能够及时地监测油井的情况,在很大程度上提高了石油的开采效益。

3 结束语

总而言之,石油属于不可再生资源,石油的开采过程是一个十分复杂的过程。因此,相关部门应该总结石油钻井技术的不足,结合我国市场的需求,加快钻井技术创新,为我国石油开采奠定坚实的基础,从而促进我国石油钻井技术的可持续发展。

参 考 文 献

[1] 师璟,吴萍,罗坤.我国石油钻井技术现状及发展趋势初探[J].企业技术开发,2012(08):161-162.

[2] 黄悦华,任克忍.我国海洋石油钻井平台现状与技术发展分析[J].石油机械,2007(09):157-160+182.

[3] 徐东洋,冯雪晶.国内石油钻井技术现状及发展趋势探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2014(09):96.

[4] 洪波.浅谈我国石油钻井技术现状及发展趋势[J].科技创新导报,2014(24):39.

[5] 张雯.浅谈我国石油钻井技术现状及发展趋势[J].石化技术,2015(09):173.

中国石油集团钻井工程技术研究院 第5篇

通过多年的科技创新与发展积累,我院形成了控压钻井技术与装备、井下控制技术等14项特色技术(群);拥有膨胀式尾管悬挂器、胺基钻井液体系一批具有自主知识产权的有形化重点技术和产品;获得国家和省部级科研成果奖20余项,并取得国家授权专利101项(其中发明专利17项)。我院独立研制成功的近钻头地质导向钻井系统、精细压力控制系统均达到国际领先水平,成为世界上少数几个拥有该项技术的国家之一;我院具有独立知识产权的膨胀式尾管悬挂器产品受到国内外用户的广泛认可和青睐,连续在哈萨克斯坦成功商业应用达40余井次;我院的“北石”钻井顶驱在国际上享有较高声誉,成功开发出了全系列产品,并出口到美国、加拿大等40多个国家和地区。另外,我院正在研究试验的连续循环钻井装置、远距离穿针工具、胺基钻井液体系等技术和产品都具有较高的技术价值和市场前景。我院高度重视人才培养和科研能力建设,设立了博士后工作站和国家工程实验室,建成了钻井、完井和井下控制工程等学科体系,并取得硕、博士研究生招生培养资格,拥有包括一名工程院院士在内的硕、博士研究生导师和高级专家队伍,有多年承担国家重大科研项目的能力和经验,并广泛参与了海外技术支持合作与交流,逐步形成了在钻井工程及相关领域较强的“科研-产业-服务”一体化综合优势。

在未来的发展中,我们将秉承绿色、国际、可持续的发展理念,不断加强技术创新,积极参与国内外石油工程技术领域的科研攻关与技术服务。诚邀海内外专家学者来我院进行技术交流,同时也期待与社会各界开展广泛而富有价值的合作。我院的国家油气工程实验室,欢迎同行来进行研究合作或独自开展实验;对我院正在实施的科研项目,可以共同商谈合作推进的方式;我院成熟的技术和产品,非常期望有合作方来共同进行推广;对同行和相关者所提供的新项目、新研究内容,我院是开放、弹性、敏捷和共赢的合作者。

科技创造价值,合作共享双赢。再次感谢您的关注,让我们携手合作,共同为推进石油工程技术的发展进步而努力奋斗!

浅谈钻井技术现状及发展趋势 第6篇

【摘要】随着油田的深入开发,钻井技术有了质的发展,钻井工艺技术研究、破岩机理研究、固控技术研究、钻井仪表技术研究、保护油气层钻井完井液技术研究以及三次采油钻井技术等都取得了科研成果,施工技术逐渐多样化,目前已在水平井、径向水平井、小井眼钻井、套管开窗侧钻井、欠平衡压力钻井等方面获得了突破。一些先进的钻井技术走出国门,走向世界,如:计算机控制下套管技术、套管试压技术、随钻测斜技术、密闭取心技术、固控装备、钻井仪表、钻井液监测技术、MTC固井技术及化学堵漏技术等,本文就国内钻井技术的现状及发展趋势进行分析。

【关键词】钻井技术;发展趋势;油田开发

引言

通过钻井技术及管理人员的不懈努力,钻井硬件设施已经比较完善,很多钻井公司配备了先进的钻井工艺实验室、固控设备实验室、钻井仪表实验室、油田化学实验室、高分子材料试验车间、全尺寸科学实验井等,这些硬件设施满足了各种钻井工程技术开发与应用的需要。钻井技术也有了长足发展,具备了世界先进水平,钻井技术的进步为油田科技事业的发展做出了积极的贡献,并取得了良好的经济效益和社会效益,如TZC系列钻井参数仪作为技术产品曾多次参与国内重点探井及涉外钻井工程技术服务,并受到外方的认可。多年来,由于不断进行技术攻关研究与新技术的推广应用,水平井钻井技术迅速提高。水平钻进技术是在定向井技术基础上发展起来的一项钻进新技术,其特点是能扩大油气层裸露面积、显著提高油气采收率及单井油气产量。对于薄油层高压低渗油藏以及井间剩余油等特殊油气藏,水平井技术更具有明显的优势。

1、钻井技术发展现状

从世界能源消耗趋势看,还是以油气为主,在未来能源消耗趋势中,天然气的消耗增加较快,但是在我国仍然以石油、煤炭作为主要能源。尽管如此,我国的油气缺口仍然很大,供需矛盾很突出,60%石油需要进口,从钻井的历史看,我国古代钻井创造了辉煌历史,近代钻井由领先沦为落后,现代钻井奋起直追,逐步缩小差距,21世纪钻井技术有希望第二次走向辉煌。随着钻进区域的不断扩大及钻井难度的不断增加,各种新的钻井技术不断出现,目前,水平井钻井技术逐渐成为提高油气勘探开发最有效的手段之一。各种先进的钻井技术在油田开发中显示出了其优越性,新技术、新工艺日益得到重视和推广应用。例如:旋转钻井技术,是目前世界上主要的钻井技术,旋转钻井方式有以下几种:转盘(或顶驱)驱动旋转钻井方式、井下动力与钻柱复合驱动旋转钻井方式(双驱)、井下动力钻具旋转钻井方式、特殊工艺旋转钻井方式:欠平衡钻井、套管钻井、连续管钻井、膨胀管钻井等、冲旋钻井方式(空气锤钻井等)。其中,冲击旋转钻井就是在普通旋转钻井钻头上部接一个冲击器。冲击器(有液动冲击器,气动锤等)是一种井底动力机械,依靠高压钻井流体,推动其活塞冲锤上下运动,撞击铁砧,并通过滑接套传递给钻头,钻头在冲击动载和静压回转的联合作用下破碎岩石。冲击力不同于静压力,它是一种加载速度极大的动载荷,作用时间极短,岩石中的接触应力瞬时可达最大值并引起应力集中,岩石不易产生塑性变形,表现为脆性增加,岩石易形成大体积破碎,提高钻井速度。从破岩机理来看,空气锤钻井主要依靠空气锤活塞对钻头的高频冲击作用破岩,而不需要采用大钻压迫使钻头吃入地层破岩。因此,钻井作业中,空气锤钻井技术是采用低转速(20~30rpm)、小钻压(5~10kN)及高频震击破岩方式的钻进技术,既能有效满足井斜控制要求,又能大幅度提高机械钻速,是一种比较理想的防斜打快钻井技术。

2、与钻井技术相关难题分析

(1)针对我国复杂深井和超深井钻井工程中面临的严重井斜和低效率等技术难题,应积极组织优势力量,从客观(地层各向异性)和主观(垂钻系统)两个方面进行技术攻关研究,以期尽快获得具有自主知识产权的先进控制工具、科学计算软件及智能钻井系统等。随着材料、信息、测量与控制等相关学科领域的发展,钻井与油气井工程技术不断朝着信息化、智能化及自动化的方向发展,如旋转导向钻井系统、智能完井等。应积极发展膨胀管技术,以便彻底革新井身结构,推动油气井工程的技术革命。这不仅能够大幅度提高石油工程效率和效益,而且能够为不断创造人类“入地、下海”的新纪录提供高技术支持。

(2)复杂结构井、深井超深井、高危气井及特殊工艺钻井等技术系列,在20世纪90年代已得到迅速发展与应用。进入21世纪后,这些技术系列仍是油气资源勘探与开发所需要的关键技术系列,并将得到进一步发展与提高。与国外先进水平相比,我国在这些技术方面整体上仍存在较大的差距。国外先进的自动垂钻系统,虽然可以在昂贵的复杂深井和超深井垂直钻井工程中发挥有效作用,但目前的技术水平仍在使用条件上具有一定的局限性,在实际工作中应注意对其进行科学评估与合理选用。

(3)钻井逐渐与录井、测井及地震等信息技术融为一体,以有效地解决钻井过程中的不确定性问题,从而可提高油气钻探与开发的效果和效益,如LWD和SWD等技术即为典型例证。

3、油气钻井技术发展趋势

油气井包括普通结构井和复杂结构井。复杂结构井包括多分支井、大位移井、水平井、复杂地条件下的深井超深井、高危气井、高温高压气井等。地下环境的复杂性及其不确定性(地应力、地层压力、各向异性、可钻性、理化特性、不稳定性等地层特性十分复杂和异常)给油气钻探造成极大困难:钻井事故多、速度慢、质量差、效益低(成本高),严重制约了油气勘探开发的步伐。目前,钻井复杂深井油气钻探难度很大,钻井技术正在根据实际需求,不断攻克难关,未来钻井技术的发展趋势:大位移井技术在我国逐步应用,采用大位移井技术已经开发了南海西江24-1油田和流花11-1油田;欠平衡钻井技术正在各大油田推广应用;国外已经成熟的CTD(连续管钻井)技术,我国也逐渐开始常识应用;膨胀管钻井技术和套管钻井技术也有了实质性发展;旋转导向钻井技术正在研制中;钻井向地球的更深处钻探、井身结构有重大革新、挑战大位移井延伸极限、钻井的信息化与智能化发展、井下测量与可视化计算。

结束语

经过历代钻井人员的努力,国内各油田钻井队伍不断壮大,钻井装备水平逐渐提高,生产管理水平实现现代化,众多先进钻井技术已经达到世界先进水平。但是,随着油田开发的不断深入,油田开采难度逐渐加大,勘探开发有了更高的要求,这给钻井技术带来了新的挑战,钻井难度不断加大。相信在钻井人员在苦难面前一定能够正确面对,一定能够不断的进行技术创新和技术进步,一定能够不断解决世界性难题,为油田勘探开发打下良好的基础作用。

参考文献

[1]沈忠厚,黄洪春,高德利.世界钻井技术新进展及发展趋势分析[J].中国石油大学学报(自然科学版),2009年04期

石油工程钻井技术的发展的论文 第7篇

(2)石油工程钻井技术效率低,耗费高。首先我国现有的钻井技术不够先进,其次大部分油田,设备老旧,严重影响目前钻井效率,开发环境及设备材质等诸多原因影响,设备生命周期普遍较短,致使设备的修理和更换异常频繁。投入产出比较低,这不但增加了石油开采的成本,也同时约束了石油钻井行业的发展。

(3)钻井技术科技水平较低,耗费人力资源较大。我国的石油工程钻井技术的自动化水平较低,目前还是需要投入大量的人力,而且专业素质人才和科技型人才也是相当匮乏,对于人才的需求还远远不能满足,这就加大了石油开采的成本,也阻碍了石油开采效率。

3钻井技术分析

(1)高压高温钻井技术。高压高温钻井技术是石油开采技术的重要发展方向,地温超150℃称高温,地层压力当量密度超过1.8g/m3或须用超过70MPa的井口装置时称高压,两者同时具备的井称作高压高温(HPHT)井。高温高压使钻井液性能发生变化,井下工具设备在受到高温高压的影响下,无法正常工作,井筒管材腐蚀变形严重,井筒完整性存在极大问题。这种环境下钻井工程不仅难度大,风险也成倍增加。

(2)深井、超深井钻井技术。由于国家对石油的需求,随着不断的开采,我国大部分油田浅层的石油资源已经开采殆尽。如果想要保证石油能源的储存量,满足需求,我们就需要将目光瞄准深井和超深井。一般来说,井深为4500~6000m的井为深井,而井深为6000m以上的井为超深井。从长远来说,提高深井和超深井开采技术,是重中之重,而且我国油气资源分布不均,很多油气资源在地下深层,周边的环境复杂,因此,大力发展深井和超深井钻井技术是钻井业的必然。

(3)特殊钻井工艺技术。为了特殊的目的而打破常规钻井工艺称为特殊钻井工艺技术。特殊钻井工艺包括水平井、分支井、大位移井、丛式井、套管钻井、小井眼钻井、取芯钻井、欠平衡钻井等,由于特殊钻井工艺要求的施工过程标准高,技术难度大、涉及范围广、所以越来越受到重视,且特殊钻井工艺几乎囊括了目前钻井90%最前沿钻井技术。随着油田勘探开发不断是深入和发展,钻特殊工艺井愈来愈多,想要提高我国的钻井技术,必须大力发展特殊钻井工艺技术。

(4)三维可控与可视化钻井技术。三维可控与可视化钻井技术是目前比较先进的技术,可能是今后石油开采的主方向。在世界范围内,油气资源都埋藏于地底,不可能用肉眼直接的观察到,而如果采用三维可控与可视化钻井技术的话,则可以很好地观察到地层的情况以及油气的分布状况,尤其是在复杂井及特殊钻井工艺中,如果运用好这个技术,可以大幅度降低钻井难度,优化的开采方案,从而大幅度提高石油开采效率。

4结束语

我国土地和海洋面积辽阔,还有很多地区尚未勘探,今后还会发现更多石油,而对于已经开采的油田,如何提高采收率,降本增效,这些都是我国在石油工程所需要面临的问题,这就预示着,在未来还需要对石油工程钻井技术加大发展力度,只有不断研究革新石油工程钻井技术,才能保障国家经济发展和人们生活的需求。

参考文献

[1]赵昕.石油钻井工程预警技术发展概述[J].中国化工贸易,(27):72.

中国石油钻井技术的现状及需求 第8篇

1 海洋石油钻井技术发展现状

国外海洋石油钻井技术发展已有上百年时间, 而深海石油钻井技术研发最早开始于20世纪80年代, 至今已有三十多年。世界范围内的海洋石油钻井技术快速发展, 水平突飞猛进, 而我国海洋石油钻井技术通过先进技术引进及研发也有了很大程度的提高。现在, 我国海洋石油钻井技术发展态势良好, 特别是深海石油钻井方面的核心技术很多, 如深度水位定位系统、深水位双梯度钻井技术、深度水位钻井设备、大幅度位移井和分支水平钻井技术、随钻测井技术、随钻环空压力监测、动态压井钻井技术、喷射下导管技术等, 特别是顶驱、铁钻工、司钻控制台、双井架交叉作业已经很成熟了。单就深海石油钻井而言, 深度水位石油钻井技术的科技含量较高, 但这种技术在应用前需要投入大量资金, 工程造价较高。尽管如此, 其依然以自身独特的技术优势广泛应用于我国海洋石油钻井工程。当前, 深水位随钻测井技术、井下闭环钻井技术、喷射钻井技术、深水位双梯度钻井技术等在我国海洋石油钻井工程中应用较多, 技术水平已经达到国际先进水平。

1.1 深水位随钻测井技术

随钻测井技术, 是一种在钻井的同时使用仪表化的钻铤对地层进行测量, 提供岩石物理分析与油气评价所需要的信息, 并实时指导钻进的一种石油钻井技术, 是近20年发展速度最快和最为成熟的石油钻井技术之一。在海洋石油钻井工程应用中, 其具有明显优势:第一, 能在井况复杂情况下进行测井资料采集;第二, 能及时获得真实反映原状地层特性的信息;第三, 能精确的地质导向, 提高石油开采安全和采收率;第四, 能实时监测, 掌握并分析井内异常情况, 便于降低井控事故率;第五, 具备较高的安全可靠性, 能适应各种作业环境。

1.2 井下闭环钻井技术

它是一种集成化钻井技术, 包括井下随钻测量、数据采集、数据整体综合解释、井下操作自动控制等多项核心技术。井下闭环钻井技术是在钻井技术从智能化向自动化过渡过程中逐步形成的, 钻井施工中主要包括井下操作和平台操作两部分。随钻测井, 了解和分析井下地质信息;数据采集, 收集整理钻井需要的信息数据;数据整体综合解释, 将测量数据翻译成可以用于钻井工程的参数;井下操作自动控制, 对井下操作进行自动控制, 使井下施工设备和底部钻具协调配合。

1.3 喷射钻井技术

喷射钻井技术是一种利用改良的连续油管技术。在钻头上安装高速射流的喷嘴, 利用高压钻井液通过喷嘴产生的水射流对井底产生冲击, 冲刷岩屑, 辅助钻头破碎岩石。一般射深有100 m。采用这种钻井技术, 可以在同一水平面上或不同水平面上, 在不同方位设置多个井眼, 能降低井附近压力, 扩大泄油面积。其应用效果是良好的, 能够有效解决油田低产问题, 尽快恢复并提高油井产量。

1.4 深水位双梯度钻井技术

深水位双梯度钻井技术是一种控制压力钻井技术, 适用于深海石油钻井工程。深水位双梯度钻井技术包括无隔水管钻井、无隔水管钻井等部分, 能有效解决海洋石油钻井中的技术问题。这种海洋石油钻井技术的主要思想是:在使用隔水管情况下可以先将管内充满海水, 利用海底泵输钻井液, 或者在隔水管中输入低密度介质, 如气体等, 使隔水管环空内的密度与海水持平。同时, 还要保持整个钻井液返回回路中是双密度钻井液体, 以便实现对井眼环空压力、井底压力等参数的有效控制, 保证钻井的安全性和经济性。在海洋石油钻井工程中, 钻井工程对钻井平台的依赖性较大, 钻井平台技术水平的高低直接决定着钻井技术水平的高低。目前, 我国海洋石油钻井平台技术发展, 自升式平台荷载不断增大, 平台的排水量、甲板作业空间及安全性提高明显。此外, 多功能半潜式平台集成能力增强, 同时集聚动力系统、辅助系统等系统, 不仅能钻井还能修井, 集成化程度较高。

2 我国海洋石油钻井技术发展趋势

2.1 导向钻井

测井是海洋石油钻井施工前的一项基础性工作, 收集地质、储层条件等信息, 指导钻井工程。在以往工作中常用有线测井方式, 增加了开采区域地质勘探难度。随着无限数据传输技术在石油钻井工程中的应用, 无线测井成为可能, 并且这一方面已经有了相关研究成果, 如随钻测井。在当前及未来海洋石油钻井工程实施中, 通过随钻测井技术进行导向钻井将成为发展趋势之一。

2.2 智能钻柱

海洋石油钻井技术智能化是必然趋势, 智能钻柱势必成为海洋石油钻进技术的主要发展方向。智能钻柱是一种把传感器和微处理器连接起来, 通过传输线路传递井下和平台之间的数据。在这方面, 海洋石油钻井基本实现数据自动化传输, 但是智能钻柱技术依然处于研发阶段, 需要进一步加大研究力度。

2.3 钻井设备大型化、自动化

海洋石油钻井机向着交流和变换频率发展, 工作能力明显提升, 自动化辅助设备技术相应也得到了发展, 大幅度提升钻井设备的自动化操作效率。而且, 为适应当前海洋石头大位移井的需要, 钻井设备集机、电、液一体化技术于一体, 规模越来越大, 自动化程度越来越高。海洋石油钻井深度越来越大, 有的工程需要向海底以下5 000 m或更深的地层打钻, 这就要求提升直径钻杆, 使用深水大型隔水管, 增强钻井平台工作能力。从中可以明显看出, 大型化、自动化的钻井平台是海洋石油钻井平台技术的主要发展方向。而且, 已经有越来越多的海洋石油钻井技术采用FPSO装置, 这种装置的甲板上密布了各种生产设备、管路, 有特殊的火炬塔、系泊系统, 与井口平台管线连接, 既能满足深水海洋石油钻井工程需要, 又能保证钻井工程的安全性和效益性。

3 结语

从20世纪80年代开始, 我国海洋石油钻井技术逐步发展起来。经过三十多年的技术研发与创新, 我国海洋石油钻井的核心技术已经有很多, 如深水位双梯度钻井技术、深水位随钻测井技术等, 钻机技术水平大幅度提升, 成绩显著。在今后发展中, 随着我国海洋石油开发产业的不断发展, 以及科技技术不断创新, 各种海洋石油钻井技术和钻井装备研究工作必然会全面展开, 探索出更多的先进水平钻井技术, 做到与时俱进, 向前发展。

摘要:海洋石油开发已经成为我国石油产业发展的主要方向, 是实现我国能源可持续发展战略的重要举措。在这种背景下, 有待加大对海洋石油钻井技术发展现状及发展趋势的研究。为此, 本文以海洋石油钻井技术为研究对象, 对我国海洋石油钻井方面的核心技术、先进设备装置等进行了分析。然后, 结合当前海洋石油钻井工程发展需求, 探讨了今后海洋石油钻井技术发展趋势。

关键词:海洋石油,石油钻井技术,发展现状,发展趋势

参考文献

[1]石林, 汪海阁, 纪国栋.中石油钻井工程技术现状、挑战及发展趋势[J].天然气工业, 2013, 10:1~10.

[2]张扬.我国石油钻井技术现状及发展趋势初探[J].河南科技, 2013, 21:25+29.

[3]李东方.我国石油钻井技术现状及发展趋势初探[J].化工管理, 2014, 08:141.

[4]徐东洋, 冯雪晶.国内石油钻井技术现状及发展趋势探讨[J].中国石油和化工标准与质量, 2014, 09:96.

中国石油钻井技术的现状及需求 第9篇

关键词:技术现状 发展问题 发展趋势

中图分类号:TE951 文献标志码:A 文章编号:1674-098X(2014)08(c)-0039-01

1 我国石油钻井技术的现状

1.1 我国石油钻井技术的现在成就

我国自2000年左右开始研究开发可膨胀管的钻井技术,并在2003年取得了成功,目前在全国已经补贴了超过二百多口石油井。值得提及的是,我国成功研制出了近钻头地质导向系统,由于这项技术的研发成功,我国成为了时间上第四个拥有这项钻井技术的国家,从而提高了我国石油钻井行业在国际上的地位。并且我国特殊研制的适合我国特点的套管钻井技术,在我国某些省份的油田开发技术应用中起到了极其重要的地位。

在我国石油钻井技术应用中,井下测量方面和侵袭传递的控制方法也取得了相当大的成就,例如:电磁波测量仪器和无线井下测量仪器以及钻井技术方面的软件体系等等的大跨度发展和提高,都对我国石油钻井技术的发展起到了促进作用。另外,深井勘探方面、气体钻井方面和欠平衡钻井技术方面虽然相比较国际水平还有待提高,但在我国石油钻井技术中也得到了相应的发展和推广,而且我国还出台了相应的石油钻井技术方面的行业规范,大部分技术装置和设备也做到了国产化。

1.2 我国石油钻井技术的欠缺

我国石油钻井技术不断向西方发达国家的先进钻井技术学习,不断技术改进和技术突破。目前我国石油钻井行业已经拥有了各种专业技术:海洋钻井技术、大移位钻井技术、深井钻井技术、水平井钻井技以及一些高端钻井技术:自动垂直钻井技术、可膨胀管钻井技术、深海钻井技术等。虽然与发达国家相比,钻井行业还有待提高和继续发展,但由于我国石油钻井技术的提高,也大大的促进了我国生产业及市场经济的发展。

在国际上,地质导向钻井技术已经非常成熟,自动垂直钻井系统已经投入商业应用,而且欠平衡钻井技术和气体钻井技术在西方发达国家已经是常规的钻井技术,而我国在以上技术领域方面还有待开发和研究。就我国东部地区和西部地区地质情况而言,小井眼的开发技术不够发达,还有待提高。

2 目前我国石油钻井技术中存在的问题

虽然我国石油钻井技术方面和钻井设备的生产方面都取得了良好的成绩,但一些高端技术的应用和特殊工艺技术方面还存在着诸多问题。

2.1 固井技术有待提高

我国的石油钻井技术方面,固井技术的应用和开发,有待提高。例如:当井筒层间差异较大时,二次声变测量的准确程度不够高,尤其是压力系数达到一定数字时的高压井层,外围探井的固井质量和深固井质量的测量准确性不高,所以提高二次声界的胶结测量技术有待钻研和发展。

2.2 石油钻井设备质量有待加强

我国石油钻井技术虽然发展较快,而且相当一部分钻井设备设施都已经做到国产化,但遇到深部地质层较硬的情况,钻头有时就会出现问题,所以钻头生产技术及质量方面就要着重提高质量,着重注意两方面:避免发生由于高温摩擦生热机械钻头工作效率降低,也要避免因为设备运转压力过大而引起的钻井事故的发生。

2.3 高端疑难钻井技术有待研究和提高

虽然我国石油钻井技术目前取得了很多发展成就,比如:水平钻井技术、深水钻井技术、欠平衡钻井技术。并且也行程了系统技术体系和配套的生产技术。但在一些需要高端技术处理的疑难井口的开发和生产方面技术上还有待研究和开发,比如:小井眼探井、老井重新开采、深层储备层的保护、钻井液的处理等。以上方面的技术在我国石油行业中目前还没有形成规模化的技术普及和设备普及,有待研究和开发。

3 我国石油钻井技术的应用

我国石油钻井技术飞速发展,水平钻井技术、欠平衡钻井技术、深井钻井技术,这国际上的三大钻井技术在我国也得到了重要的推广和应用。这三项主要钻井技术在我国规模化的应用促进了我国石油钻井技术的更高更深的发展,提高了我国石油钻井总数、钻井的年进尺、设备设施的应用;特别是提高了深井钻井速度和工程质量。

在高新钻井技术研究应用方面,利用特殊地质导向仪器设备对普通钻井和特殊技术钻井工艺进行监控,根据钻头传达的数据和信息不断的进行技术更新,提高钻井设备的作业性能及作业效率。

4 我国石油钻井技术的发展趋势

根据我国石油钻井技术现状来看,我国石油钻井技术正在朝着技术高端化、技术完善化方向发展。国际上三大钻井技术的应用,在我国石油钻井技术中起到了积极的促进作用,不仅带动的行业自身的高端化发展,也带动了其他行业的兴起。不仅我国石油钻井技术不仅在技术上有整体更新,在钻井设备的生产上也全面更新。

4.1 我国石油钻井技术的发展趋于信息化、智能化

为了顺应现代全球经济市场对石油行业的需求,我国石油钻井技术必须向信息化、智能化发展。信息化石油钻井技术以LWD、GST、FEWD、DDS、SWD为主要特征。智能化石油钻井技术是由井下导向工具、测试系统、作业控制系统三个部分组成的闭环钻井系统。

早在1990年左右国际上几家大石油公司就合力研发了集成钻井系统和集成作业钻井系统,并有其他一些系统已经投入商业使用。我国石油钻井技术的应用中,也大量的采用了国际上先进的钻井技术系统。以后更将自主研发先进的石油钻井技术,以提高我国石油钻井行业的发展进度。

4.2 我国石油钻井技术发展趋于高产化、高采收率化

为了提高石油钻井的产量和效率,我国运用多学科结合法进行石油钻井技术的开发和利用,其中包括地质学科、物理学科、测井分析学科、石油工程学科等等。多学科共同参与石油钻井技术的开发和油田工程的实施,非常有助于提高油田开发的质量,产量及开发效率。我国石油钻井技术对特殊油气开采趋于有效化。

随着我国石油钻井技术的不断发展和进步,对特殊油气藏的开采也有了新的突破,利用先进的探测技术,可以探明一些低渗透油气藏的储备量,而且国际上的新增储备量近年来较大一部分都来自低渗透油气藏。这一发展方向可以帮助我国石油开发环保化、高收益化。

5 结语

从以上探讨中不难看出,我国石油钻井技术正在飞速发展,且对国际上石油钻井先进技术的应用也逐渐重视并有很高的利用率。由于全球对石油需求量的不断增加,我国石油钻井技术也要不断的更新和提高,不仅要改善现有的科技力量和不利因素,更要自主研发、科技创新,在注重环保的同时,高效的利用石油钻井技术开发油气田,并为我国经济发展做出卓越的贡献。

参考文献

[1]沈忠厚,黄洪春,高德利.世界钻井技术新进展及发展趋势分析[J].中国石油大学学报:自然科学版,2009(4):64-70.

大庆油田钻井技术现状及发展方向 第10篇

云海涛1 , 郭光奇

2(1.大庆油田有限责任公司采油工程研究院 ; 2.大庆石油管理局钻井二公司)

摘要大庆油田经过四十多年的勘探开发,钻井技术得到了长足的发展,特别是进入90年代后,围绕“两提高、两降低、一保护”的指导思想,从钻井工具、钻井设备、钻井工艺到设计软件等都有了较大的进步,基本形成了大庆油田的钻井核心技术。国际大石油公司为了提高整体经济效益,也在大力发展水平井、大位移井、欠平衡钻井等高、精、尖钻井技术。随着大庆油田日趋复杂的地质环境和勘探开发的进一步深入,钻井技术仍然存在某些不适应之处。本文根据油田勘探开发的要求提出了大庆油田钻井技术发展方向。

主题词钻井技术 ;现状 ;发展方向

1大庆油田钻井技术现状

“九五”期间,钻井系统广大科技人员,坚持以提高经济效益为目标,以科技进步和人才培养为先导,加大改革力度,瞄准国内外先进技术,开拓国内外市场,进一步完善和发展了钻井技术,基本形成了以八项配套技术为核心的“九五”钻井核心技术,即:

(1)以开发剩余油为目的的中曲率半径5/2″套管内侧钻水平井钻井完井配套校术;

(2)以提高固井质量为主的调整井钻井完井配套技术;

(3)以降低成本为主的开发葡萄花油层小井眼钻井完井配套技术;

(4)以外围油气层保护技术为主的低渗油气田钻井完井配套技术;

(5)以提高钻井速度和勘探效益为主的深井钻井完井配套技术;

(6)初步形成了以开发裂缝泥岩油藏为主的裂缝性泥岩水平井钻井完井配套技术;

(7)初步形成了以保护深部气层为主的探井欠平衡钻井完井配套技术;

(8)初步形成了地热井钻井完井配套技术;

与“八五”末相比,钻井系统的技术实力和市场竞争能力都有了很大程度的提高,钻井整体技术达到国内先进,接近90年代中期国际先进水平,部分技术已达到90年代末国际先进水平。12国外钻井技术主要发展现状

研究和发展先进适用的钻井技术是国外大石油公司降低勘探开发成本的重要切入点,其钻井技术发展的目标有两个:一是降低钻井的直接成本;二是提高勘探开发的整体效益。

2.1水平井技术

水平井钻井技术从80年代初开始研究与发展,90年代开始大规模应用,目前已作为常规钻井技术应用于几乎所有类型的油藏。水平井钻井成本已降至为直井的1.2~1.5倍。水平井产量是直井的4~8倍。多分支井效率比(产量增加指数与成本增加指数之比)更高。

2.2大位移井技术

20年代美国开始发展大位移井,90年代该技术得到迅速发展。大位移井技术主要用于以较少的平台开

作者简介: 云海涛(1968-),男,工程师,现从事钻井工程设计及研究工作。

发海上油气田和从陆上开发近海油气田,目前主要用在北海、英国Watchfarm油田和美国加州近海。1997年6月在中国南海东部钻成的西江24一3—A14井水平位移是8 060.7 m。

2.3小井眼钻井技术

80年代中期,国外许多公司迫于成本压力又开始研究和发展小井眼钻井技术,研究和开发了适用于小井眼钻井的钻机、取心工具、钻头、钻井液及固控、井涌监测与控制、测井和完井等技术。小井眼钻井技术已比较成熟,工具设备配套齐全,目前已有可用于76.2 mm井眼的钻井工具,以及多种连续取心钻机和混合型钻机。

2.4欠平衡钻井技术

近些年来,随着钻井新装备的不断涌现,已应用近四十年的欠平衡钻井技术再次受到人们的高度重视,而且正逐步走向成熟。连续油管欠平衡钻井技术是欠平衡钻井发展的一个重要方向。目前普遍采用的欠平衡钻井还不能说成是完全欠平衡钻井,因为在起下钻和完井等作业中都需要有短时间的压井过程,未来的发展方向必须是不压井起下钻和完井施工,美国和加拿大已用连续油管钻机实现了不压井起下钻和裸眼完井。

2.5自动化(闭环)钻井技术

自动化(闭环)钻井技术是指在全部钻井过程中,依靠传感器测量参数,依靠计算机采集数据,并进行解释和发出指令,最后由自动设备去执行,变成一种无人操作的自动控制系统。这种技术的主要优点是能节约时间、减少体力劳动,既可严格按预定轨道钻进,也可完全根据地下情况调整钻井方案。

2.6套管钻井工艺技术

套管钻井工艺的基本特点是取消了常规钻杆,以套管代替钻杆。套管由顶部驱动装置带动旋转,由套管传递扭矩,带动安装在套管端部工具组上的钻头旋转并钻进。该技术已应用20多口井,降低成本20%~ 30%,套管钻井技术已显示出强大的发展势头。

2.7钻井工具和测量技术

国外钻头设计和制造技术已很成熟,有适合于各类井下条件和地层的钻头,包括PDC钻头、热稳定PDC钻头、超硬激光镀层牙轮钻头、聚晶金刚石轴承牙轮钻头等。而且钻头的适应性强,应用范围广泛,能根据具体的作业(如水平井、小井眼)和地层进行灵活的设计。

随钻测量/随钻测井(MWD/LWD)技术发展迅速,已成为地质导向钻井的核心。已研制了适用于各种井眼尺寸的MWD/LWD工具。其测量参数已逐步增加到近20种钻井和地层参数,传感器从原来离钻头12~20m的距离移到离钻头只l~2 m的距离。1992年底,Anadrill和Schlumberger公司推出了IDEAL综合钻井评价和测井系统,其它各大石油技术服务公司也纷纷推出了新的随钻测井系统用于地质导向钻井。3大庆油田钻井技术的薄弱环节

尽管近年来在钻井技术发展上取得很大的成绩和进步,但面对油田日趋复杂的地质环境和满足勘探开发的要求,钻井技术仍然存在某些薄弱环节和不适应之处。主要表现在以下几个方面:

3.1在固井质量方面

(1)调整井高压层(压力系数1.70以上)特别是层间矛盾较大的井筒固井质量难以保证,真正影响二次声变检测胶结质量差的原因和对策还不明确,致使二声界检测的胶结质量始终不高。

(2)探井特别是外围探井(如海拉尔油田)的固井质量还不高,仍有不合格井存在,而深井固井质量在配套水平上和针对性强化技术措施上尚需加强。

3.2在提高钻井速度方面

由于深部地层硬,温度高,机械钻速慢,因工具的不适应造成钻井井下事故较多,调整井和开发井在PDC或刮刀PDC钻头的研制与应用方面仍需加强。

3.3在特殊工艺井方面

虽然已经开展了水平井、侧钻水平井、欠平衡钻井技术研究,各项技术指标达到了国内先进水平,形成了配套技术,但这些指标和配套技术都是在研究阶段形成的,还没有形成规模。有些特殊井如老井重钻、小井眼探井、分支井尚未开展。

3.4在深层储层保护方面

只开展了砂岩储层的研究与试验,其它类型的储层损害机理尚未研究,保护钻井液体系有待于进一步完善。

4“十五”后三年应开展的钻井技术研究

4.1钻井技术发展的原则

(1)紧密结合油田实际,解决不适应油田勘探开发要求的钻井技术薄弱环节。

(2)坚持以效益为中心,研究和发展有利于提高钻井系统国内外市场竞争能力的核心技术。

(3)了解国外钻井技术的发展趋势,针对性地跟踪或研究起主导作用的核心技术,为钻井系统的可持续发展提供技术储备。

4.2应开展的高新钻井技术研究

(1)地质导向钻井技术

地质导向钻井与井眼轨迹控制是钻井技术发展的前沿课题,国内外已经研究并产业化,它包括用特殊的仪器和设备对直井和特殊工艺井的井眼轨迹进行监测和控制,根据随钻测得的地层参数调整钻具特性使井眼轨迹按设计的方向延伸。

(2)连续管钻井技术

连续管钻井作业具有节约成本简单省时安全可靠等优点,目前已广泛应用于油田修井、钻井、完井作业等。钻井作业主要用于小井眼钻井、老井侧钻、老井加深。可节省费用50~70%。

(3)套管钻井技术

套管钻井系统可节约钻井成本15~30%。

(4)针对俄罗斯油田开发特点的钻井技术研究

4.3为满足油田勘探开发需要应攻关与完善的钻井技术

(1)分支井水平井钻井完井技术

研究形成具有2~4个分支井筒的钻井技术,包括:井眼轨迹整体设计;完井系统研制和施工工艺技术;强携屑能力钻井液研究;固井完井技术。

(2)欠平衡钻井技术研究

欠平衡钻井技术将是今后一个时期钻井技术发展的重点,2000年实施的宋深101井已见到初步效果,但欠平衡钻井技术不是适应于所有地层,必须针对不同的地层进行研究,而且欠平衡钻井技术的本身也处于发展完善阶段。

(3)老井加深钻井完井技术

主要在老井眼基础上用小井眼钻井加深钻井,降低勘探成本。现在大庆油田存在很多已探明的扶杨油田,而未钻穿侏罗系的探井,有的已转为开发井。在这些井上加深,进一步探明深部储层情况将降低勘探开发成本。

4.4应进一步推广和完善已形成的钻井完井核心技术

(1)水平井、侧钻水平井钻井完井配套技术

主要内容:井眼轨迹预测和控制技术;小环隙固井技术;钻具防卡技术;钻井液技术。

(2)调整井固井完井配套技术

主要内容:降压泄压技术;地层压力预测技术;配套技术措施(DSK、封隔器等);固井施工技术。

(3)深井钻井完井配套技术

主要内容:钻头选型;水泥浆外加剂系列;固井施工技术;优选参数钻井技术;钻井液技术。

随着油田勘探开发工作的深入,对钻井技术提出了更高的要求,钻井技术的发展应以提高整体经济效益为目标,努力满足勘探开发需要,解决油田勘探开发中急需解决的技术难题,加快技术创新,为油田可持续发展提供技术支持。

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