中国石油钻井现状与发展趋势

中国石油钻井现状与发展趋势
近年来，我国钻井工程技术得到快速发展，钻井工程的规模实力和钻井工程的整体水平得到显著提高，但
未来国内外钻井技术将遇到哪些难点及发展趋势？
钻井是石油勘探开发的“龙头”，钻井的投资实际上占整个勘探开发投资的50%以上。钻井工程技术水平直
接关系到石油勘探开发的成败，决定着石油上游业务的发展潜力和竞争能力。目前，钻井工程已开始成为
寻找油气藏、高效开发油气田最有效的手段，特别是欠平衡、水平井等技术已成为现代油气勘探开发的重
要手段，对增储上产和提高采收率十分重要。
国内钻井技术现状：
长期以来，我国的石油钻井科研工作一直处于跟随状态，学习和追赶国外先进技术并努力实现先进技术的
国产化。总体来看，我国石油钻井技术水平与国外先进水平有5年~10年的差距。
近几年，我国钻井工程技术得到快速发展，钻井工程的规模实力和钻井工程的整体水平得到显著提高。但
在自动垂直钻井、可膨胀管钻井、深海钻井、陆上深井超深井钻井等高端钻井技术领域，以及综合钻井实
力方面，与世界先进水平相比还有一定的差距。国内旋转导向技术几乎还处于空白状态。无论是今后钻大
位移井、分支井，还是煤层气鱼骨井，都非常需要这项技术。国内自2000年开始膨胀管技术研究，2003
年首次在大庆油田进行了两口井的套管补贴，获得了成功，目前成功补贴已超过200口井。
从国际上看，地质导向钻井已是成熟技术，自动垂直钻井系统国外已投入商业应用，欠平衡钻井、气体钻
井国外已是常规生产技术，我们还处在研究推广阶段。但国内中石油钻井院苏义脑院士经过多年努力，成
功研制出近钻头地质导向系统，成为世界上第四个拥有这项技术的国家。
套管钻井技术国外已投入商业性运作，我们还处在应用阶段。国内钻井院研制出适合中国特色的套管钻井
技术，在吉林等油田应用十多口井，取得显著成效。连续管钻井技术国外已是常规生产技术，特别是小井
眼，这些技术也是我们在东部和西部勘探开发生产中钻井生产亟须解决的技术。
钻井技术发展方向和难点：
汪海阁认为“钻井行业利用技术措施创造了一个又一个新记录，钻井技术潜力巨大。目前，我国的钻井工作
量已位居世界第三，仅次于美国、加拿大两国，并且已经掌握了常规的定向井、水平井、老井侧钻、丛式
井及深井钻井等系列技术，基本上能满足国内油气勘探开发的一般需求，并缩小了与国际先进水平的差距。
国内钻井行业在围绕持续提速，提高探井发现率，保护、发现油气藏等领域展开研究。”
据美国对世界144家主要石油公司及钻井作业公司调查显示，近年来，世界钻井井形呈现多样化，但仍以
直井为主，水平井、分支井、老井侧钻等特殊工艺井比例增加。海上水深超过3000米的井占海洋钻井总
数的比例不断增加。
由于钻井面对的难度越来越大，因而石油钻机朝着不断满足石油工程需要的方向发展，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。大量增加自动化工具，减小操作者劳动强度，为提高劳动
生产率创造条件。在这方面发达国家一口井只需几个人，而欠发达国家，一口井需几十人。
长期以来，全球钻井行业的投资占勘探开发投资的50%以上，钻井水平的高低对于油气勘探开发效益具有
十分重大的影响。合理的钻井工艺、适用的钻井技术和完井方法是提高油气勘探成功率、发现油气田、提
高产量、降低成本、实现油气田勘探开发经济目标的重要保证。
从国际钻井服务市场的构成来看，目前钻井市场主要是由两部分构成的。一部分是提供钻机服务的钻井承
包商，中国石油现在到国外去服务的钻井、修井机早已超过100台，分布在几十个国家，而且这个需求还
在增长。另一部分是占钻井服务市场六七成的专业技术服务市场。我国在国外市场做的主要还是低端服务，
也就是打井的工程承包，而高端的、高附加值的配合打井的专业技术服务，我们基本没有参与进去。所以，
我国钻井技术的提升和突破，已经成为关系中国石油工业在“十一五”发展和今后可持续发展的关键所在。
三大钻井技术的应用和发展：
最近几年，三大钻井技术得到了重要发展和广泛应用，第一是水平井钻井技术，第二是欠平衡钻井技术，
第三是深井钻井技术。目前，这三项主要钻井技术的规模化应用，促进了钻井科技的深层次发展，在钻机
动用、钻井总数、钻井队年进尺、钻井总进尺以及机械钻速，特别是深井提速上，都创造了历史新纪录。
三项技术的应用取得了显著的成果，带动了一批产业的兴起，带动了思想观念的更新。一是带来整体观念
上的更新，突出表现在勘探、开发和经济增长方式方面。目前，我国由原来两三年打一口超深井，发展到
现在，由于气体钻井技术的应用，一年就可以打两口超深井，产生了巨大经济效益。二是带来设备的全面
更新。目前，从钻机到钻机的所有配件，以及井下工具，都进行了全面更新，真正朝着科学化钻井方向发
展。三是带来钻井工艺的全面更新。比如气体钻井、控压钻井、深井超深井技术，尤其是特殊工艺钻井技
术非常引人注意，比如定向井、水平井、丛式井、大位移井、复杂结构井及欠平衡钻井等。
从世界近年来钻井技术发展趋势看，每一项钻井技术的重大进展都对应着某项高技术的引入。钻井主导技
术的发展实质上是把钻井、录井、测井与信息技术四者集成于一体，最大限度地提高油气层的发现率、提
高单井产量、缩短钻井周期、降低“吨油成本”。一个高效的钻井系统将在油气勘探开发中扮演越来越重要
的角色。
“水平井、多分支井、水平多分支井技术，由于进一步提高了油藏暴露面积，有利于提高采收率、降低吨油
开采成本而得到推广应用。国外在多分支井和鱼骨井基础上还提出了最大储层有效进尺的概念，即利用钻
井手段提高储层段的进尺，大幅度提高单井产量”。汪海阁还说，石油技术大发展，是国家强盛的需要，是
世界经济发展的需要，是继往开来的时代的需要，也是广大石油科技工作者大展宏图的黄金时期。
钻井的未来发展趋势：
未来国内外钻井技术发展趋势如何，为人类石油勘探开发带来什么影响？汪海阁认为，钻井是石油工业的
龙头。钻井发展总的趋势就是，不断满足勘探开发需要。钻井工程作为油气勘探开发的一个重要环节，一
种主要手段，具有资金、技术密集，高投资、高风险的特点。他还说：“近年来，国际钻井技术的发展趋势，
已经由传统的建立油气通道发展到采用钻井手段，来实现勘探开发地质目的，提高单井产量和最终采收率。”
我国石油钻井50多年的实践证明，走技术引进与自立开发相结合的道路是技术落后国家走向先进的一条必
由之路、正确之道。走完全自主创新的路适应不了形势发展的要求，必须要充分吸收发达国家的先进技术
为我所用。但是完全靠技术引进也走不通，因为先进的生产作业线及其产品，发达国家在未充分占领市场
前是不会出卖的，引进二流三流产品的作业线，在国际市场上是没有竞争力的，其结果只能是绑在别人的
战车上跟着跑，走上“引进——落后——再引进”的恶性循环。
另外，像我们这样钻井规模的国家，先进技术是买不起的，买别人的产品或请外国公司来服务，在几口井
上可以，但几百口井、上千口井如何来应用是经济上承受不了的。日本技术发展的成功经验是从模仿创新
走向自主创新，值得我们借鉴。在引进国外先进技术，装备的同时，则绝对不能忽视自主开发与自主创新。
结合当前国际石油背景，汪海阁在分析今后钻井技术发展趋势时说，由于国际油价居高不下，引起世界石
油勘探开发热潮，对钻井的要求会越来越高，钻井工作量也将大幅上升。“目前，勘探对钻井提出的要求是，
深井超深井需要提高钻速；开发对钻井的要求则是提高采收率，提高单井产量，改变增长方式。管理上面
临的难题是如何扩大欠平衡钻井应用，如何降低气体钻井的成本，如何广泛使用高压喷射技术”。
在勘探上，欠平衡钻井提高了低压、复杂岩性、水敏性、裂缝性等储层的油气发现和保护水平，拓宽了勘
探领域。在开发上，欠平衡钻井通过有效地保护储层，提高了单井产量，降低了开发综合成本。在工程方
面，欠平衡钻井解决了低压地层漏失问题，提高了机械钻速，减少了压差卡钻，缩短了钻井周期。2007年
中石油完成155口欠平衡井，取得了勘探上的重大发现，实现了吐哈三塘湖油田的高效开采，并大幅度提
高了研磨性地层的钻速。
“预计今后3年到5年内，需求最突出的钻井技术仍然以水平井、欠平衡井、超深井三大技术为主，重点是
要求保护发现油气藏。三种技术相互渗透，相互交融，不断互补，优化发展，并朝着纵深方向快速发展。”
汪海阁还透露。未来高度需求、重点发展的钻井技术包括降低每米钻井进尺费用、降低地质旋转导向费用
以及提高钻井速度等方面的技术，为中国石油勘探开发目标的实现加油添力。