浅谈我国石油钻井技术现状及发展趋势

本文主要从我国石油钻井技术的成就及出现的问题论述了钻井技术的现状,并介绍了我国钻井技术的发展趋势。     

智能钻井技术研究现状及发展趋势

随着油气勘探开发逐渐向非常规、低渗透、深层、深水等复杂油气领域发展,钻井工程在安全、经济和效率等方面面临一系列难题和挑战。基于大数据和人工智能等前沿技术的智能钻井技术,有望实现钻井过程的超前探测、智能导向、闭环控制和智能决策,从而大幅提高油气井产量和采收率,降低钻井成本,近年来已成为国内外研究热点。详细介绍了国内外智能钻井关键技术的发展现状,包括井眼轨道智能优化、钻速智能优化、智能导向钻井、井下闭环调控、智能监测与决策等技术,并分析了国内外智能钻机、智能钻杆、智能钻头、智能控压钻井系统和智能导向钻井系统等装备的主要进展,指出基于我国人工智能技术的高速发展,需要加强钻井工程与前沿理论、技术的跨界融合,强化协同创新,建立完善的智能钻井理论与技术体系,为实现我国复杂油气资源高效勘探开发和油气发展战略提供技术支撑。     

套管钻井技术现状及发展趋势

为优化生产并实现利润最大化,石油及天然气行业在不断地寻求经济、有效的钻井和油气开采方法。常规钻井方法面临采购成本、检验、操作、运输等诸多作业和经济挑战,更为重要的是底部钻具组合(BHA)更换或钻至总深度时起下钻柱,不仅产生大量的非生产时间,而且引起井眼不稳定和漏失等井控难题。套管钻井已经历了10多年的研发,直到最近几年,该先进技术才得到成功应用,它能在一个钻进过程中同时完成钻井、下套管与固井作业。文中介绍了目前的套管钻井技术及实际应用情况,分析了其优势与局限性,并提出了相应的解决办法,最后对BHA可回收尾管钻井系统的优势、局限性和实用性进行了分析。     

深水钻井技术装备现状及发展趋势

结合石油企业自身实际发展情况,以工程现场的实际条件为基础,对石油资源的开采工作进行更加深入的分析。深水井是我国获取石油资源的重要途径,为人们的生产与生活提供大部分的能源供应,因此,在当前能源供应相对紧张的情况下,相关部门有必要针对现阶段深水钻井技术装备现状以及发展趋势进行全面性研究,以此促进我国石油行业的可持续发展。     

深水钻井技术装备现状及发展趋势

随着水深的不断增加,海洋环境及海底地质条件更为复杂,深水钻井工程面临着越来越多的挑战。为了应对这些挑战,全球对深水钻井技术研究的投资不断增加,深水钻井技术装备水平也在不断突破,深水钻井技术装备在石油工业中的地位越来越重要。通过跟踪调研国内外深水油气钻井技术及装备的发展,详细分析、阐述了深水钻井技术面临的挑战及目前国外该技术和关键装备的发展状况,介绍了我国目前深水钻井技术装备发展现状,并就我国加快深水油气勘探开发提出了一些探索性的观点和建议。      

高压射流辅助钻井技术研究现状及发展趋势

随着全球油气资源开采的不断深入,深井和超深井钻井提速技术逐渐成为提高地下油气资源开采能力的重要手段。其中高压射流辅助钻井技术是油气钻井提速的重要技术手段之一,不仅能大幅提高钻进效率,还能延长钻头使用寿命、降低热磨损和增加井底清洗效果。为此,在系统介绍高压射流辅助钻井理论的基础上,重点阐述了高压射流破岩、射流—机械联合破岩和射流辅助携岩机理,探讨了射流辅助钻井技术的发展趋势,并对地面和井下2种主要增压方式及相关设备进行了详细论述,最后结合射流辅助钻井的发展历程,深入分析了脉冲射流、磨料射流、CO₂射流等先进射流辅助钻井破岩及携岩的发展趋势。研究结果表明：(1)未来地面增压泵将朝着大泵压、大排量方向发展,井下增压器将会进一步致力于延长寿命和提升可靠性;(2)先进射流辅助钻井虽然存在一定不足,但是其辅助钻井优势突出,有望解决目前地面增压与井下增压的瓶颈。结论认为,对高压射流辅助钻井技术、射流增压装置和先进射流辅助钻井技术现状的回顾和分析,明确了制约当前深层油气优快钻进的关键问题,为钻井提速提效提供了新的研究思路和发展方向。     

页岩气钻井螺杆钻具的研究现状及发展趋势

页岩气是新能源领域的重点开发对象,其开发与利用有助于缓解常规能源紧缺的现状。螺杆钻具是一种容积式井下动力钻具,是钻井作业的重要工具之一。为满足页岩气开采的需要,系统阐述了用于页岩气开采用螺杆钻具的研究开发背景,总结了螺杆钻具的国内外发展进程和研究进展,详细分析了螺杆钻具的结构特征和工作原理。根据页岩气开采的特殊性和复杂性,分析了页岩气开采用螺杆钻具的性能特点,给出了其未来的发展趋势,为页岩气开采用螺杆钻具的深入研究与发展奠定了很好的基础,具有一定的研究价值。     

油气钻井扩眼工具研究现状及发展趋势

随着技术的不断发展完善,扩眼作业已成为解决复杂深井阻卡、改良套管程序、提高固井质量以及降低钻井成本的重要手段。结合扩眼技术的分类和特点,着重论述了国内外扩眼工具的发展历程和目前处于主导地位的双心钻头、臂式和块式扩眼器的典型结构形式,给出了提高国内扩眼器技术水平的建议。国外公司在扩眼工具领域进行了长时间的研发,形成了较为系统的理论和系列化工具,而国内在此领域起步晚,需从计算机辅助设计、应用领域拓展和数据库建设等方面进行完善,逐步缩小与国外的技术差距。     

深水石油钻井技术现状及发展趋势

随着世界深水油气资源不断发现，近几年来深水钻探工作量越来越大。随着水深的增加和复杂的海况环境条件，对钻井工程提出了更高的挑战，钻井技术的难度越来越大。从目前国内外深水钻井实践出发，对深水的钻井设备、定位系统、井身结构设计、双梯度钻井技术、喷射下导管技术、动态压井钻井技术、随钻环空压力监测、钻井液和固井工艺技术和钻井隔水管及防喷器系统等关键技术进行了阐述，对深水的钻井设计和施工进一步向深水钻井领域发展具有重要导向作用。     

超短半径钻井技术现状及发展趋势

随着油气开发的不断深入,使用超短半径钻井技术重新激活老油田实现增产被广泛认为是有效的技术手段之一。目前国内外主流的超短半径钻井技术有两种：基于柔性钻具的超短半径钻井技术和基于高造斜率螺杆的超短半径钻井技术。文章对上述两种超短半径钻井技术的工艺配套、优势弊端及应用情况进行了调研和分析。其中,基于柔性钻具的超短半径钻井技术曲率半径小,可以以钻水平井的模式开发厚度小于3 m的薄层油藏或井筒高部位的剩余油层,快速提高采收率;基于高造斜率螺杆的超短半径钻井技术水平位移较长,可实现井周储量定深度、定方位精准靶向挖潜。针对两项技术的应用效果,提出了两项技术未来的发展趋势,以期超短半径钻井技术的持续发展。     

磁性导向钻井技术现状及发展趋势

磁性导向钻井技术是指利用磁性导向仪器测量信号源和仪器位置的距离和方位信息,控制井眼轨迹在目的层连通或者平行,是现有的导向钻井技术的有效补充。目前,磁性导向钻井技术主要应用于钻成对平行水平井进行超稠油SAGD开采,钻水平连通井进行煤层气开采,同时该技术也可应用于地下可溶性矿物开采、救援井等方面。文章详细介绍了磁性导向钻井技术、磁性导向仪器及该技术的国内外发展现状,对该技术的发展趋势做了深入探讨。     

中国煤层气钻井技术现状及发展趋势

对我国煤层气钻井完井技术现状进行了归纳和总结,结果认为:煤储层地质基础薄弱、井壁易失稳、煤层损害严重以及完井效果差等难题严重制约了我国煤层气高效勘探开发;已开展的多分支水平井技术、U型井技术及其配套的连通和裸眼造洞穴等技术取得了长足进展,一定程度上缓解了以上技术难题的制约。生产实践表明,由清水钻井引起的钻井安全与煤层保护的矛盾仍然突出,国内煤层气产量依然偏低。进而建议,加强对煤层专用钻井液、煤层损害解除方法的研究,尽快制定煤层气钻井相关室内实验评价方法和矿场评价方法的行业及国家标准,探索矿权制度改革,开展煤层气与常规气、致密气合采关键技术研究,积极开展煤层气多层钻完井、复杂结构井增产措施配套技术研究。     

极地钻井装备现状及发展趋势浅析

为了解极地钻井装备水平以及未来的发展趋势,跟踪极地钻井发展动态,促进我国极地钻井技术发展,调研了极地钻井装备现状及发展趋势。为应对北极地区恶劣的自然环境挑战,全球对极地钻井技术研究的投资不断增加,极地钻井装备水平也在不断突破,国外公司先后开发了多种适用于北极地区超低温、多浮冰环境的钻井船、钻井平台等钻井设备。基于国外极地油气钻井装备的快速发展,浅析了极地钻井面临的挑战及目前国外极地钻井装备的发展状况,总结了极地钻井装备的发展趋势,并对未来极地钻井装备发展提出了一些建议。      

石油钻井用液动冲击器研究现状及发展趋势

随着油气钻井向深部的发展,硬地层钻进的难题日益突出,而采用传统的牙轮钻头,配合ＰＤＣ钻头及喷射钻井装置,在钻遇硬地层时,钻井效率低,钻头寿命短,钻井周期长,成本高。采用液动冲击旋转钻进技术是解决硬岩钻进最有效的方法之一,具有良好的应用前景。介绍了国内外液动冲击器技术近期研究的进展,以及各类冲击器的结构、工作原理、试验研究成果和生产应用情况。总结了各类液动冲击器的特点,对进一步开展液动冲击器技术的研究提出了建议。     

石油钻井用液动冲击器研究现状及发展趋势

目前使用的传统牙轮钻头一般配套使用PDC的喷射井钻和钻头等设备,所以在遇到硬地层时钻的硬度不够导致钻井效率不高让周期变得较长。文章对目前液动冲击器的技术进行探析,总结其现状和特点,并对后续发展方向提出了一点建议。     

我国石油钻井技术现状及发展研究

石油钻井指经过勘探发现储油区块,指利用专用设备和技术,在预先选定的地表位置处,向下或一侧钻出一定直径的圆柱孔眼,并钻达地下油气层的工作。随着科技的不断进步,全球经济不断发展,全社会对石油资源的需求也越来越大,相应对石油钻井技术的要求也越来越高。近年来,国内外石油钻井技术都较早些年有了较大提高。本文便简要论述我国石油钻井技术的现状,并对未来石油钻井技术的发展进行简要研究分析。     

振动冲击钻井提速技术现状及发展趋势

经过长期的钻井提速理论研究及现场应用,业内相继研发出多种类型的振动冲击提速工具,并取得了一定效果。分别对轴向振动冲击和扭向振动冲击提速技术的类型、工艺原理及技术现状进行了分析,并对轴扭复合冲击提速技术原理及现状进行了阐述。结合目前振动冲击钻井技术现状,阐述了振动冲击钻井技术的发展趋势,即结合非常规油气资源开发技术需求,加大长水平段钻井提速技术研究工作、延长振动冲击钻井提速工具的井下使用寿命等,并结合油田发展技术需求,加大井下智能钻井提速技术的研究力度,以期降低油田开发成本。     

我国催化裂化工艺技术研究现状及发展趋势

本文主要从反应器和反应机理两方面,调研了分析了提升管、下行式以及复合反应器,指出了以生产化工原料、清洁燃料为目的的催化裂化技术和加工劣质原料的催化裂化技术。     

浅谈油气钻井学术问题技术现状及发展趋势

围绕地下资源的高效勘探开发与可持续利用问题,强调了一般的工作和努力方向,指出了钻井的重要作用和地位,详细讨论了油气钻井工程中所涉及的主要学术和技术问题(包括力学问题、化学问题、工程地质问题及关键技术问题等),阐述了一些重要的钻井配套技术及前沿技术(包括水平井技术,大位移井技术,深井、超深井技术,连续管技术,小井眼钻井技术,欠平衡钻井技术,以及先进的随钻测量和钻井可视化技术等),并基于充分的调研材料,分析了国内外钻井技术现状,阐明了未来钻井的发展趋势及其需要解决的核心技术问题。     

钻井用四相分离器的现状及发展趋势

钻井用四相分离器（地面密闭分离系统）是实施欠平衡钻井作业所必配的装备,目前该分离系统在国外已被广泛使用。为在国内推广应用欠平衡钻井技术,介绍了国外VETERAN能源公司、哈里伯顿和威德福公司所研制的钻井用四相分离器结构及原理,阐明了它们的应用范围和技术特点,同时还介绍了中国石油川庆钻探工程公司钻采工程技术研究院研制的WS2×8-1.5/1型四相分离器,分析了国内外四相分离器的设计差异和应用情况。强调了研制和使用钻井用四相分离器的必要性和其在未来欠平衡钻井作业中的重要性。