钻井新技术及发展方向分析

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石油钻井技术现状及发展研究

石油钻井技术现状及发展研究

石油钻井技术现状及发展研究石油钻井技术是石油工业的核心技术之一,随着技术的不断发展和创新,石油钻井技术已具备了更高的精度和效率,同时也降低了工人的风险,并实现了对更深层次石油资源的扩展。

目前,石油钻井技术的发展主要集中在以下几个方面:一、钻机技术的进步钻机是石油钻井中最核心的设备之一,主要包括旋转设备、提升设备、泥浆系统等。

随着钻机技术的发展,尤其是数字化技术和自动化技术的运用,各类钻机的精度和效率得到了显著提升。

例如,近年来出现了多机互联、智能控制等技术,可以实现智能化生产和远程监测。

二、钻头技术的创新钻头是钻井作业中的核心工具,它的切削效率和使用寿命会对整个钻井过程产生极大影响。

因此,不断推陈出新的钻头技术成为提高钻井效率的重要手段之一。

例如,2018年,美国一家石油服务公司推出了一种新型超聚晶钻头,据称可以提高钻井效率30%以上。

三、测井技术的提高测井技术主要是通过利用各种仪器仪表对井壁进行勘探,获取岩石物理性质和井内流体等信息,为评估油气藏提供重要参考。

目前,核磁共振、激光扫描以及微波测井等技术得到了广泛应用,运用这些技术有效提高了采油效率和生产效益。

四、远程监测技术的应用远程监测技术是通过安装各种传感器,实时监测钻机工作情况、钻井压力、循环污泥等,进行全程管控。

随着新一代移动通信技术的应用,远程监测技术能够实现高清视频传输、远程遥控甚至人工智能化的决策等,为石油工业带来了诸多新的技术应用。

总之,石油钻井技术是一个不断创新的领域,随着各种新技术的介入,石油钻井速度和效率将得到进一步的提高,同时还将更好地满足石油工业的需求,促进石油工业的发展。

石油钻井工程技术的应用现状及发展趋势浅析

石油钻井工程技术的应用现状及发展趋势浅析

石油钻井工程技术的应用现状及发展趋势浅析石油钻井工程技术在石油勘探、开发和生产中起着至关重要的作用。

随着石油需求的不断增长和石油储备的逐渐减少,石油钻井工程技术的应用也在不断发展。

本文将从应用现状和发展趋势两方面进行分析。

一、应用现状1.技术水平石油钻井技术在我国已经发展了很多年,尤其是近年来,随着我国经济发展的不断加速和能源需求的不断增长,石油钻井技术实现了跨越式发展。

在技术水平上,新一代地面钻井装备、新材料应用、数字化技术、自动化技术、智能技术、大数据等技术的不断应用,使得石油钻井工程技术的水平得到了很大提升。

2.钻井方式现代石油钻探主要采用旋转钻探方式,这也是石油钻井的一大突破。

在钻井方式方面,提高钻井效率和降低设备运行成本已成为当前钻井行业的焦点。

因此,石油钻井方式正向高效、节能、环保和安全的方向发展,尤其是钻井地层右次构造和变质岩层等复杂地层的钻井技术。

3.工程管理工程管理方面,石油钻井行业也采用了许多先进的管理模式和方法,实现了信息化、集成化和智能化的较快发展。

比如,石油钻井企业通过建立数字化的数据管理系统,实现了全生命周期的可视化、可追溯、可控制,从而提高了油气资源开发的效率和精度。

二、发展趋势1.数字化技术的应用数字化技术的应用,是石油钻井技术未来的方向。

数字化技术可以实现钻井设备和作业信息的实时监控和管理,减少人工干预的因素,提高作业效率和安全性。

数字化技术还能够提高钻井设备的自主化和智能化水平,自动化控制技术将成为未来钻井自动化的重要技术。

数字化技术的应用也必将促进石油行业资源利用效率的提高。

2.提高采油率的技术创新目前,国内油田开发中采油率的提高仍是难题。

为此,石油钻井领域需要进一步加强技术创新,提高采油率。

石油钻井企业需要探索新的采油技术、新的钻井方式以及新的地层勘探技术,开发高质量的油气资源。

多相暂态流动、增油压裂技术以及井下控制水平井等技术将是未来石油钻井的方向。

随着石油资源逐渐枯竭,环保越来越受社会关注,石油钻井行业也已从以前的追求产量转变为更注重环保。

国内外钻井新技术

国内外钻井新技术

国内外钻井新技术钻井作为石油勘探开发的重要环节,一直以来都在不断发展和创新。

近年来,随着科技的进步和需求的不断增长,国内外钻井行业涌现出了许多新技术,这些新技术为钻井作业提供了更高效、更安全、更环保的解决方案。

本文将重点介绍国内外钻井领域的一些新技术。

1. 气体钻井技术气体钻井技术是近年来钻井行业的一项重大技术突破。

相对于传统的液体钻井,气体钻井采用压缩空气或氮气作为钻进液,具有环保、清洁、高效等特点。

气体钻井技术不仅可以避免液态钻井液带来的环境问题,还能够减少地下水污染风险。

同时,气体钻井技术还能有效提高钻井速度,降低钻井成本。

2. 高压水力钻井技术高压水力钻井技术是一种利用高压水射流来切削地层的新型钻井技术。

该技术能够高效地切削硬岩和特殊地层,且对环境影响较小。

它采用高压水射流进行切削,可将地下岩层切削成细小的颗粒,减少钻井液量,降低钻井噪声和震动。

高压水力钻井技术不仅提高了钻进速度,还能够减少钻具磨损,延长钻头使用寿命。

3. 快速钻进技术快速钻进技术是一种钻井作业周期较短、效率较高的新技术。

通过优化钻井过程和提高钻具性能,快速钻进技术能够缩短钻进时间,减少钻井成本。

其中一项关键技术是采用高效钻井液和超强钻头,提高了钻进效率和钻头使用寿命。

此外,还可以采用一体化的钻井装置和自动化控制系统,提高钻井操作的精确度和安全性。

4. 智能钻井技术智能钻井技术是钻井行业的前沿技术之一。

它通过装备互联网、人工智能、大数据分析等技术,实现对钻井作业全过程的智能化控制和管理。

智能钻井技术可以实时监测钻井参数,预测地层变化,优化钻井方案,提高钻进效率和质量。

此外,智能钻井技术还可以对钻井装备进行远程监控和管理,减少了现场人员的风险和作业成本。

5. 高效钻井液技术高效钻井液技术是钻井作业中至关重要的一项技术。

它采用新型化学品和添加剂,改善钻井液的性能和稳定性,提高钻井作业的效率。

高效钻井液技术能够降低钻井过程中的摩擦阻力、降低地层损害、改善井壁稳定性等,从而提高钻井速度和质量。

现代钻井技术发展趋势

现代钻井技术发展趋势

现代钻井技术发展趋势钻井技术是石油勘探开发中至关重要的环节。

随着石油需求的增加和传统油田开采难度的加大,现代钻井技术不断得到创新与改进。

本文将介绍目前现代钻井技术的发展趋势。

一、自动化技术的应用现代钻井平台越来越趋向自动化。

通过引入先进的传感器技术和数据处理系统,钻井作业可以实现全程自动化控制。

自动化技术的应用可以大大提高作业效率,降低人为操作的风险,减少人力资源的浪费。

目前,自动化钻井系统已经在一些油田实际应用,并取得了显著的效果。

二、智能化技术的发展随着人工智能和大数据技术的发展,智能化钻井技术逐渐成为现代钻井技术的发展方向之一。

通过采集和分析井下、井上各种数据,智能化钻井系统可以根据实时情况做出智能决策,优化钻井参数,提高钻井效率和安全性。

此外,智能化钻井技术还可以进行数据模拟和预测,帮助工程师更好地制定钻井方案,降低开采成本。

三、超深井钻探技术的突破随着传统油田资源逐渐枯竭,为了满足能源需求,超深井钻探技术成为了发展的重点。

超深井钻探技术是指对井深超过5000米的油气井进行钻探和开发。

由于钻井深度较大,井下温度和压力等条件极端恶劣,超深井钻探技术面临着巨大的挑战。

为了解决这些问题,钻井工程师们正在研发新型的钻井设备和钻井液,以及针对超深井钻探的特殊钻井工艺。

四、环保技术的应用随着环保意识的提高,现代钻井技术也在积极应用环保技术。

在钻井过程中,会产生大量的废水、废气和固体废弃物,对环境造成严重污染。

为了减少对环境的影响,钻井公司正在研发和应用高效的废物处理技术和环保设备,以实现废物的回收和再利用,减少对自然资源的消耗。

现代钻井技术的发展趋势主要包括自动化技术的应用、智能化技术的发展、超深井钻探技术的突破和环保技术的应用。

这些技术的应用将使钻井作业更加高效、安全和环保。

随着科技的进步和创新的不断推动,相信未来的钻井技术将会取得更大的突破和进步,为石油勘探开发做出更大的贡献。

浅析油田水平井钻井技术现状与发展趋势

浅析油田水平井钻井技术现状与发展趋势

浅析油田水平井钻井技术现状与发展趋势油田水平井钻井技术是一种通过在地下水平方向钻取井眼来开采油田油气资源的技术。

相较于传统的垂直井钻井技术,水平井钻井技术具有钻效率高、井眼长、开采能力强等优点,已经成为目前常用的油田开采技术之一。

本文将就该技术的现状和发展趋势进行简要分析。

目前,全球范围内水平井钻井技术已经相对成熟。

在美国、加拿大、沙特等油气资源丰富的国家,已经大规模应用水平井钻井技术,有效提高了油气开采量。

在中国,由于拥有丰富的页岩气、致密油等非常规油气资源,水平井钻井技术被广泛应用于非常规油气井的开采。

四川盆地、塔里木盆地和长江口盆地已经成功应用了水平井钻井技术,取得了显著的经济效益。

水平井钻井技术的发展趋势主要体现在以下几个方面:技术装备的不断改进和升级。

随着水平井钻井技术的广泛应用,相关技术装备也在不断升级,以提高钻探效率和钻井质量。

钻头材料的研发,可以提高钻头的耐磨性和抗硬层性能;钻进液的研发,可以提高冲击力和清洁井壁的能力。

自动化钻井装备和智能化管理系统的研发也成为发展的重点,以提高钻井作业的安全性和效率。

增强油气储层评价和导向技术。

水平井钻井技术的关键是在目标油气储层内准确钻造井眼,因此开发先进的储层评价和导向技术是发展的重点。

通过利用地震、测井、岩心分析等技术手段,提高对储层的认识和预测能力,从而准确钻制井眼。

通过开展物性评价、油气储层分布预测和导向技术优化等研究,可以进一步提高油气开采效益。

优化水平井复杂井眼和完井技术。

水平井钻井作业中,复杂井眼和完井技术是实现高效开采的关键。

通过研发新型钻井工具和技术,可以有效解决水平井钻井中的钻眼控制、井眼质量和井眼稳定性等问题。

通过优化完井技术,例如水平井侧钻完井、多段压裂完井等,可以提高油气井的产能和产能维持时间。

水平井钻井技术在油田开采领域中具有广阔的应用前景。

随着技术的不断进步,水平井钻井技术将会进一步提高油气开采效率和产能,为保障能源供应和经济发展做出重要贡献。

钻井新技术及发展方向分析

钻井新技术及发展方向分析

钻井新技术及发展方向分析1 钻井技术新进展1.1石油钻机钻机是实现钻井目的最直接的装备,也直接关系到钻井技术进步。

近年来,国外石油钻机能力不断增强,自动化配套进一步完善,使钻机具备更健康、安全、环保的功能,并朝着不断满足石油工程需要的方向发展。

主要进展有:(1) 采用模块化结构设计,套装式井架,减少钻机的占地面积,提高钻机移运性能,降低搬家安装费用。

(2) 高性能的“机、电、液”一体化技术促进石油钻机的功能进一步完善。

(3) 采用套管和钻杆自动传送、自动排放、铁钻工和自动送钻等自动化工具,提高钻机的智能化水平,为提高劳动生产率创造条件。

1.2随钻测量技术1.2.1随钻测量与随钻测井技术21 世纪以来, 随钻测量(MWD) 和随钻测井(LWD) 技术处于强势发展之中,系列不断完善,其测量参数已逐步增加到近20种钻井工程和地层参数,仪器距离钻头越来越近。

与前几年的技术相比,目前,近钻头传感器离钻头只有0.5~2 m 的距离,可靠性高,稳定性强,可更好地评价油、气、水层,实时提供决策信息,有助于避免井下复杂情况的发生,引导井眼沿着最佳轨迹穿过油气层。

由于该技术的市场价值大,世界范围内有几十家公司参与市场竞争,其中斯伦贝谢、哈里伯顿和贝克休斯3 家公司处于领先地位。

1.2.2电磁波传输式随钻测量技术为适应气体钻井、泡沫钻井和控压钻井等新技术快速发展的需要,电磁波传输MWD(elect romagnetic MWD tool s ,EM MWD) 技术研究与应用已有很大进展,测量深度已经达到41420 km。

1.2.3随钻井底环空压力测量技术为适应欠平衡钻井监测井筒与储层之间负压差的需要,哈里伯顿、斯伦贝谢和威德福等公司研制出了随钻井底环空压力测量仪(annular pressure measurement while drilling, APWD) ,在钻井过程中可以实时测量井底环空压力,通过MWD 或EMMWD 实时将数据传送到地面,指导欠平衡钻井作业。

探讨钻井工程技术现状及发展趋势

探讨钻井工程技术现状及发展趋势

探讨钻井工程技术现状及发展趋势钻井工程技术是石油和天然气开发过程中的重要环节,它不仅直接影响着能源资源的开采效率和成本,还关乎着能源产业的可持续发展和国家能源安全。

随着石油和天然气勘探开发的不断深入,钻井工程技术也在不断创新和发展。

本文将探讨钻井工程技术的现状及发展趋势。

一、钻井工程技术现状1. 钻井技术设备水平不断提高随着科技的不断进步,钻井技术设备水平也在不断提高。

先进的液压钻机、自动化控制系统、实时数据传输技术等设备的应用,极大地提高了钻井的效率和安全性。

钻头、钻杆、钻井液等钻井工具的制造工艺和材料也得到了革新,使其在各种复杂地层中的应用能力得到了提升。

2. 钻井技术标准化和规范化程度提高钻井工程技术的标准化和规范化程度不断提高,使得钻井作业更加规范和科学。

各种标准化的规范文件和指导意见的制定推动了钻井技术的发展,同时也提高了钻井工程的质量和安全水平。

3. 钻井工程技术在非常规油气领域的应用非常规油气的开发要求对钻井工程技术提出了更高的要求。

水平井、多级水平井、压裂井等技术的应用,需要更加先进的钻井技术和工程手段。

钻井工程技术在非常规油气领域的应用,不断推动着钻井技术的进步和创新。

4. 钻井液技术的改进和创新钻井液是钻井过程中不可或缺的重要技术环节,其性能将直接影响到钻孔的质量和效率。

近年来,钻井液技术得到了较大的进步和改进,高效环保的钻井液技术不断涌现,为钻井工程技术的发展提供了更好的保障。

5. 钻井工程技术的自动化和智能化发展随着物联网、大数据、人工智能等新兴技术的迅猛发展,钻井工程技术也在向自动化和智能化方向不断发展。

自动化控制系统、智能钻头、智能钻井液等技术的应用,使得钻井作业更加安全高效,并且减轻了人力成本。

1. 钻井技术设备向大型化、集成化、智能化方向发展未来,钻井技术设备将更加向大型化、集成化和智能化方向发展。

大型钻机、多功能集成钻机、智能钻井设备等将成为发展的趋势。

这不仅可以降低钻井成本,提高钻井效率,还可以减少工人的作业强度和提高工作安全性。

探讨钻井工程技术现状及发展趋势

探讨钻井工程技术现状及发展趋势

探讨钻井工程技术现状及发展趋势钻井工程技术是石油勘探和开发过程中的关键环节,通过钻井技术可以获取地下矿藏的详细信息,以及探明油气储层的位置和性质。

本文将探讨钻井工程技术现状及发展趋势。

钻井工程技术现状:1. 钻井设备和工具:随着技术的不断进步,现代钻井设备和工具变得更加先进和高效。

自动钻机和电液集成控制系统可以实现自动化钻井操作,提高钻井效率和安全性。

钻井工具也不断改进,如超硬合金钻头、高性能钢管等,可以提高钻井质量和降低成本。

2. 钻井液技术:钻井液是钻井中的必备物质,起到冷却钻头、控制地层压力、运送岩屑等作用。

现在,各种新型钻井液技术逐渐发展起来,如超低密度钻井液、纳米钻井液、高温高压钻井液等,这些技术能够更好地应对复杂地质条件和油气井的特殊环境。

3. 钻井方案设计:钻井方案设计是钻井工程的关键环节,现在采用的钻井方案设计越来越复杂和精确。

通过钻井数值模拟、地质数据分析和软件辅助设计等手段,优化钻井方案,提高钻井成功率和经济效益。

钻井工程技术发展趋势:1. 自动化和智能化:随着人工智能和自动化技术的不断发展,钻井工程也将向自动化和智能化方向发展。

自动钻机、无人机勘探、传感器网络等技术将广泛应用于钻井作业中,提高效率和安全性。

2. 精确钻井技术:精确钻井技术是现代钻井工程发展的重要方向。

通过数据采集、实时分析和反馈控制,实现井迹的精确定位和控制,避免钻井偏离目标和降低资源浪费。

3. 环保和节能技术:随着社会对环境保护的重视,未来的钻井工程技术将更加注重环保和节能。

开发和应用新型环保钻井液、提高钻井设备的能源利用率、降低钻井过程中的废弃物产生等。

4. 深水和极地钻井技术:近年来,深水和极地钻井成为石油勘探和开发的热点领域。

未来的钻井工程技术将面临更为复杂和恶劣的环境条件,钻井设备和工具的性能和可靠性将得到更大的考验,这将推动钻井工程技术的进一步发展。

钻井工程技术在设备、液体、方案设计等方面已经取得了长足的发展,未来的发展趋势主要包括自动化和智能化、精确钻井技术、环保和节能技术以及深水和极地钻井技术等。

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钻井新技术及发展方向分析1 钻井技术新进展1.1石油钻机钻机是实现钻井目的最直接的装备,也直接关系到钻井技术进步。

近年来,国外石油钻机能力不断增强,自动化配套进一步完善,使钻机具备更健康、安全、环保的功能,并朝着不断满足石油工程需要的方向发展。

主要进展有:(1) 采用模块化结构设计,套装式井架,减少钻机的占地面积,提高钻机移运性能,降低搬家安装费用。

(2) 高性能的“机、电、液”一体化技术促进石油钻机的功能进一步完善。

(3) 采用套管和钻杆自动传送、自动排放、铁钻工和自动送钻等自动化工具,提高钻机的智能化水平,为提高劳动生产率创造条件。

1.2随钻测量技术1.2.1随钻测量与随钻测井技术21 世纪以来, 随钻测量(MWD) 和随钻测井(LWD) 技术处于强势发展之中,系列不断完善,其测量参数已逐步增加到近20种钻井工程和地层参数,仪器距离钻头越来越近。

与前几年的技术相比,目前,近钻头传感器离钻头只有0.5~2 m 的距离,可靠性高,稳定性强,可更好地评价油、气、水层,实时提供决策信息,有助于避免井下复杂情况的发生,引导井眼沿着最佳轨迹穿过油气层。

由于该技术的市场价值大,世界范围内有几十家公司参与市场竞争,其中斯伦贝谢、哈里伯顿和贝克休斯3 家公司处于领先地位。

1.2.2电磁波传输式随钻测量技术为适应气体钻井、泡沫钻井和控压钻井等新技术快速发展的需要,电磁波传输MWD(elect romagnetic MWD tool s ,EM MWD) 技术研究与应用已有很大进展,测量深度已经达到41420 km。

1.2.3随钻井底环空压力测量技术为适应欠平衡钻井监测井筒与储层之间负压差的需要,哈里伯顿、斯伦贝谢和威德福等公司研制出了随钻井底环空压力测量仪(annular pressure measurement while drilling,APWD) ,在钻井过程中可以实时测量井底环空压力,通过MWD 或EMMWD 实时将数据传送到地面,指导欠平衡钻井作业。

1.2.4 随钻陀螺测试技术美国科学钻井公司将航天精确陀螺定向仪封装在MWD 仪器中研制出随钻陀螺测试仪( gyro measurement-while-drilling ,gMWD) ,截至2007 年底,gMWD已经在美国的多分支井中成功应用数百口井,特别是在需要精确定向或对接井中起到了关键作用。

1.2.5 井下随钻诊断系统美国研究人员开发出了井下随钻诊系统(diagnostics-whiledrilling,DWD)包括井下温度、压力、钻头钻压、钻头扭矩、井斜方位和地层参数等各种参数测量仪器,高速实时数据传输系统及其相关的仪器,地面数据校验和分析软件。

该系统可将井下地层和钻井状况与地面数据实时联系起来,优化钻井参数和井眼轨迹,指导钻井作业,减少井下复杂情况的发生,提高速度,获取最大钻井效果。

1.2.6 随钻核磁共振成像测井技术哈里伯顿Sperry-Sun公司和Numar公司联合研制出了随钻核磁共振成像测井仪器(nuclear magnetic resonance MWDtool ,NMR2MWD) ,其原理是将核磁共振成像测井仪与MWD 仪串接,在钻时测量。

1.2.7 随钻地层测试技术随钻地层测试(formation testingwhile drill2ing ,FTWD) 技术是在钻井过程中对储层实施实时测量的一种新技术,其最大好处是节省钻机时间,特别适合海上钻井平台,可降低费用。

该技术由斯伦贝谢公司首创,于2005 年1 月开始商业化服务,至2008 年底,已使用300 余井次,效果良好。

目前已有几家公司投入研发和商业化应用。

1.2.8 随钻地震技术随钻地震(seismic while drilling,SWD) 技术是将地震检波器置于井下钻具上,在钻井过程中对地层实施地震波测量并实时传输到地面的一种新技术,可用于实时构造解释、地层评价、地质导向和井眼故障分析等,并可精确确定取心层位和套管应该封隔的地层位置,提高勘探效果,降低成本。

斯伦贝谢公司用了15 a 时间于2003 年研制成功,可用井眼尺寸为21519~66014mm。

1.3 复杂结构井钻井技术水平井、多分支井和鱼骨井由于可提高油气藏暴露面积,有利于提高油气井产量和采收率、降低“吨油”开采成本而得到推广应用。

1.3.1 水平井水平井从20世纪80年代大规模工业化应用以来,全世界已完成50000 多口水平井。

2008 年美国钻了7194 口水平井,占年钻井总数的12 %;加拿大2008 年钻水平井数量占年钻井数的18 %。

美国水平井最大水平段长61118 km ,最大垂深61062 km ,最大单井进尺10.172km ,实现了厚度0.5 m以下薄油层有效动用,水平井油层钻遇率和地质效果得到极大地提高。

根据美国《油气》杂志统计,53 %的水平井用于裂缝性油藏的开发,33 %用于底水或气顶油藏的开发。

美国水平井钻井成本已降至直井的1.5~2 倍(最低达到1.2 倍) ,水平井的产量是直井的3~8 倍。

1.3.2 多分支井、鱼骨井和MRC 技术多分支井技术已成熟配套,实现了系列化和标准化,可满足各类油藏的开发需要,在降低开发成本、提高采收率等方面见到了很好的效果。

国际上按完井技术满足“连接性、分隔性、贯通性”的程度,以及结构由简单到复杂,将分支井完井系统分为6级。

实现了分支井窗口的有效密封和自由可重入,密封完井方式正在逐步增加。

据美国HIS 能源集团统计,截至2007 年,全世界共钻多分支井6 895口,其中美国4128 口,加拿大2076 口。

鱼骨井属于多分支井的范畴,已经成为高效开发油气藏的理想井型之一,并在美国煤层气开采中成功应用。

在鱼骨井的基础上提出了最大储层接触(maximum reservoir contact,MRC) 钻井技术,MRC 井是指一口井在储层中的累积长度(单井筒或多分支井筒) 超过5 km 的井。

目前已经完成100多口MRC 井,其中进尺最长的是位于沙特阿拉伯Shaybah 油田的shyb2220 井,8 个分支井筒储层段累积进尺达到12.3 km,投产后日产原油1907.7m3。

目前世界上多家公司正在探索该技术在低渗透气藏开发中的应用。

1.3.3 大位移井技术大位移井是定向井、水平井技术的延伸,主要应用于海上油田的开发和海油陆采。

国外已成功地钻成数百口大位移井,其中英国Wytch Farm 油田的M16 井的水平位移达10.728 4 km,水平垂深比达6.55。

最近,BP 公司把大位移井和多分支井有机结合在一起;埃克森美孚公司定量研究了大位移井眼轨迹方向与井壁稳定性;;斯伦贝谢公司提出大位移定向难度指数法理论,哈里伯顿公司用膨胀管技术封隔复杂地层,确保钻达大位移井的靶位。

大位移井的水平位移和“水垂比”越来越大,钻井风险减小,钻井成功率大幅度提高。

1.4 特殊工艺钻井技术1.4.1 欠平衡和气体钻井技术各种循环介质的欠平衡和气体钻井技术已在世界范围内得到了广泛应用,并将欠平衡、气体钻井与水平井和套管钻井等技术结合起来,取得显著效果。

欠平衡钻井装备已逐步完善配套了包括旋转防喷器、制氮设备、可循环泡沫、可循环气体、套管控制阀和不压井起下钻作业装置等,形成了一套适合欠平衡和气体钻井地层筛选与评价技术。

据最新资料统计,2007 年美国欠平衡和气体钻井数约占当年总井数的28 % ,美国75 %的井在钻井过程中都安装了旋转控制头,90 %的煤层气井采用空气钻井。

欠平衡和气体钻井已用于探井、开发井、水平井和特殊工艺井等,有效发挥了发现和保护油气层、减少工程复杂程度和提高钻井速度的作用。

1.4.2 套管钻井技术除表层套管和技术套管钻井外,国外又发展了尾管钻井技术,如贝克休斯公司的EZCase 套管/衬管钻井系统,它通过钻杆丢手工具连接尾管悬挂器,用尾管部分代替钻柱进行钻进,钻达设计井深后不起钻直接将尾管与钻杆脱开留在井内完井。

还发展了套管钻井的取心作业、钢丝绳换钻头和套管欠平衡钻井等技术。

目前,套管钻井工艺可用于直井、定向井、水平井和开窗侧钻井中。

Tesco 公司套管钻井节约钻井时间30 %以上。

1.4.3 控制压力钻井技术美国研究人员于20 世纪90 年代起开始研发控制压力钻井技术,主要用于解决裂缝性、岩溶性碳酸盐岩等地层钻井过程中的恶性井漏及当量循环密度( ECD) 引发的钻井问题,如在大位移井中ECD 过高引发的井漏和窄密度安全窗口问题等。

2007 年,美国陆上有四分之一的井是利用密闭循环系统进行欠平衡钻井,其中又有四分之一的井是采用控制压力钻井理念进行钻井的。

最近威德福公司研制出降低当量循环密度工具,斯伦贝谢公司发展了随钻测量地层压力的Stetho Scope 技术,这些技术的发展为控制压力钻井技术注入了新的活力。

1.5 深井超深井钻井技术深井超深井钻井技术是勘探开发深部油气资源必不可少的关键技术,也是衡量一个国家或公司钻井技术水平的重要标志之一。

近年来,,国外对深井钻井技术研究的投入力度很大,技术发展迅速;先后发展并逐步完善了垂直钻井、无风险钻井、气体钻井、高效钻头、膨胀管和波纹管等高新技术,有效地解决了深井超深井易斜地层的快速钻进、复杂地层的漏失、窄密窗口安全钻进和深层高研磨性地层提速等技术难题;大量采用非常规井身结构,拓展套管层次,,应对钻井风险;深井钻井效率和探井发现率得到大幅度提高。

美国2007 年完成415 km 以上的深井1485口,2008年达到1610口,6km 左右的深井平均钻井周期90d 左右,平均单井耗用钻头19只。

1.6 自动化钻井技术自动化钻井技术是21 世纪钻井技术的重要发展方向,包括井下自动化和地面钻机自动化两大部分。

1.6.1旋转导向与地质导向技术导向钻井已从初级导向钻井、地面人工控制的导向钻井逐渐发展到目前的全自动井下闭环旋转导向钻井,也正是这一技术的发展,提高了复杂结构井、薄储层等钻井速度、质量和成功率。

2008 年美国导向钻井使用量占到定向井总进尺的40 %。

(1) 斯伦贝谢公司于2002 年推出了第二代导向工具( Power Drive Xtra),该工具采用偏置钻头的导向方式。

2005 年又推出新一代近钻头随钻地质导向PeriScope15工具,能连续探测距钻头前方5m处流体界面和地层的变化,具有360°测量和成像能力。

经美国康菲石油公司现场应用统计,PeriScope15在薄储层钻遇率由常规MWD/ LWD 技术的50%~60% 提高到93% ,产量比预期值提高60%。

(2) 哈里伯顿公司于2000 年2月研制出第二代旋转导向系统( Geo-Pilot ),该系统采用偏置钻柱、不旋转外筒式导向方式,同年10 月份开始商业化应用,实现了井眼轨迹控制精确、水平井扭矩摩阻降低、井下复杂和卡钻事故等减少的目的。

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