世界海洋钻井技术及装备现状

全球海洋油气资源丰富.海洋石油资源量约占全球石油资源总量的34%,探明率30%.当前国际能源供需矛盾突出,主要大国都加大了对海洋油气钻井的投入. 世界海洋钻井技术领域现状 由于计算机、PDC钻头、水平井等标志性技术的引入,传统的钻井技术不断发生着"革命性"的更新和突破,率先研发的水平井、大位移井、多分支井、欠平衡钻井和新型钻井液技术已成熟并广泛应用;深井、超深井、复杂地质环境下钻井技术的进步和日渐完善;21世纪初又相继出现包括膨胀管、套管钻井、钢粒钻井、超高速小型马达以及微泡钻井液和甲酸盐钻井液等一系列重要钻井新技术.     

寒带海域永冻层的力学特性对油气钻井的挑战

全球海洋油气勘探开发活动目前主要集中在热带和温带地区,但随着世界能源发展格局的变化以及油气需求量的不断增长,寒带海域的油气资源越来越受到关注和重视。永冻层所具有的力学性质特殊性,给寒带海域油气开采带来了极大的困难与挑战,目前国内对于寒带海域油气钻井技术鲜见报道。为此,通过调研国内外的文献资料,分析了永冻层在不同状态下的力学特性及其在井筒安全、钻井平台、钻井液体系、固井和天然气水合物等方面所存在的风险,综合阐述了套管隔热、优快钻井、低温钻井液、低温固井及钻井平台设计等永冻层油气钻井关键工艺及配套技术的现状。研究结果表明:①永冻层所在的环境温度对其力学性质较为敏感,温度是稳定永冻层力学性质以及实现安全快速钻井的关键因素;②合理而高效的保温隔热技术、低温流体工艺技术和抗冰钻井平台技术是确保海域永冻层钻井顺利实施的核心技术。结论认为,寒带海域油气资源丰富,在弄清永冻层分布特征和力学特性的基础上,研发并掌握寒带海域相关钻井技术对于提高我国海洋钻井技术的国际竞争力具有重要的意义。     

海洋深水钻井关键技术及设备

随着世界海洋油气资源勘探开发水深的不断增加,海况环境变得更加复杂,钻井难度越来越大,对钻井工程提出了更高的要求。针对深水钻井面临的难点,对喷射下导管技术、动态压井技术、双梯度钻井技术以及微流量控制钻井技术等深水钻井技术进行了阐述,分析了各自特点和适用性,为国内海洋钻井设计和施工进一步走向深水提供指导。     

新型海水钻井液技术

在海上钻井，水源和环境保护是优选钻井液体系的关键因素，新型海水低固相不分散钻井液体系，既能满足现代海洋钻井技术的要求，又对海洋环境不造成污染。胜利石油管理局海洋钻井公司从 1994 年以来，使用新型海水低固相不分散钻井液体系完成了几百口井。结果表明，新型海水低固相不分散钻井液体系携岩能力强，抑制性能好，润滑防塌，钻井液性能易于维护，具有良好的经济效益和保护油气层、保护生态环境的双重作用。     

ReelWell钻井方法——一种新的控压钻井技术

ReelWell钻井是一种新的控压钻井技术,主要由双壁钻杆、滑动活塞、双浮动阀等组成.钻井液从双壁钻杆环空泵入井内,并从内部钻杆返回,能够实现钻井液的闭路循环及对井底压力的精准控制.该技术具有井底压力精确控制、钻井液微流量控制、井眼清洗、水力加压钻头、井底压力隔离、保护储层的特征,对于控压钻井、大位移井钻井、海洋深水钻井、无隔水管钻井、尾管钻井,提高钻井安全性与作业效率以及有压力挑战性的地层钻进方面具有较大的潜力和优势.文章详细地分析了ReelWell钻井的系统组成、工艺原理、特点及其应用情况,并建议我国结合实际情况,尽快开展这方面的相关配套钻井技术研究.     

胜利油田钻井新技术的应用及效果

从水平井钻井技术、欠平衡压力钻井技术、保护油气层的新型钻井液以及固井新技术等方面,介绍了胜利油田钻井新技术的研究和应用情况,重点介绍１９９９年中钻井新技术在油田开发中的应用效果,并提出了发展方向。     

石油钻采工艺征稿简则

<正>一报道范围报道国内外石油工程(包括钻井、钻井液、固井、完井、油气开采理论与工艺、增产增注工艺、提高采收率关键技术)等方面的科技进展和现场经验。二选题重点钻井完井国家、集团公司科技重大专项相关课题的研究;复杂结构井优快钻井理论与技术;致密油/气、油砂、页岩气、煤层气等非常规油气优快钻井技术;海洋钻完井、深水钻井工艺及国产化工具;水平井、多分支井钻井配套技术;先进固井完井技术;优质钻井液、完井液研究;工厂化作业先进经验;其他学科新技术在提高油气井设计及作业效率方面的应用。     

国外ReelWell钻井新技术及其应用

ReelWell钻井法是一项新的钻井技术,它以双壁钻杆为基础,钻井液从双壁钻杆环空泵入井内,并从内部钻杆返回,从而实现了钻井液的闭环循环。该技术在井底压力精确控制、钻井液微流量控制、钻压控制、欠平衡钻井、大位移井钻井、井眼清洗、尾管钻井、海洋深水钻井、实现单一直径的井身、提高钻井安全性与作业效率以及有压力挑战性的地层钻进方面具有较大的潜力和优势。详细地分析了ReelWell钻井法的系统组成、工作原理、特点及其应用情况,并建议我国要结合实际情况,尽快研发适合我国油田开发的相关钻井新技术。     

海南油田钻井液技术

针对海南油田井斜大、位移大、裸眼段长，钻井施工中易发生井漏、卡钻、垮塌的特点，以及油气层保护和环境保护的特殊要求。研究了相应的钻井液。现场施工表明，该钻井液技术完全满足海南油田钻井工艺和环保要求。     

深水双梯度钻井技术研究进展

深水双梯度钻井技术主要包括海底泵举升钻井液、无隔水管钻井、双密度钻井等,可以很好地解决深海钻井中的技术难题。目前已发展了多个双梯度钻井系统：Conoco公司和Hydril公司的海底钻井液举升钻井系统,Baker公司和Transocean公司的DeepVision钻井系统,Shdl的SSPS海底泵系统,AGRSubsea公司的RMR无隔水管钻井液回收系统,MTI公司的空心微球双梯度系统以及路易斯安那大学的隔水管气举、稀释系统。与常规钻井比较,双梯度钻井优势明显,它能以更低廉的成本、更短的建井时间、更安全的作业、更高的产量实现深水油气勘探开发,因此,双梯度钻井技术在中国深水油气开发中具有显著的优势和巨大的潜力。图4参30     

充气泡沫气体钻井工艺技术

对于油气藏和地层压力系数小于1的井，无论是钻井还是修井一般均采用充气、泡沫、气体等工艺技术措施，降低井内压力，达到保护油气层和解决井漏的目的，并在油气层井段采用柴油机尾气工艺技术完成防止井下燃爆的任务。通过多口井的试验和现场应用表明．充气泡沫气体钻井施工技术，可以开采产层压力系数为1．0～0．3的低压油气井和枯竭性油气井，增大了石油天然气的可开采范围，有效地保护了油气层，具有实用性和可操作性；该工艺技术对一些适合空气、泡沫钻井的井漏井，达到了常规钻井液钻井和堵漏技术无法达到的效果，缩短了钻井周期，降低了井漏复杂井的钻井综合成本。     

欠平衡钻井完井液技术的研究与应用

本文介绍了胜利油田欠平衡钻井完井液技术的室内研究,以及欠平衡钻井液在罗151－11井,离741平,平1井,王平1井的成功应用,三口井的应用证明,合理选择钻井完井液体系是实现欠平衡钻井成功的关键,在欠平衡钻井完井的施工中,采用合理的保护油气层措施,提高油井产能,是欠平衡钻井的宗旨,本文介绍了欠平衡钻井实践,为今后同一地区类似储层或其经地层类似储层的欠平衡钻井提供了宝贵的经验。     

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。     

连续循环钻井技术的发展与研究

连续循环钻井技术主要采用连续循环系统和连续循环阀两种方式。与常规钻井方法相比，连续循环钻井具有显著的技术优势，在窄密度窗口井、海洋深水钻井、大位移井、水平井、欠平衡井、高温高压井以及天然气水合物开采等方面均有重要应用价值。另外，根据连续循环钻井技术现状、特点以及发展趋势，从技术水平和操作安全性考虑，提出应以发展连续循环系统作为今后的主要研究目标，重点解决诸如钻杆本体保护、接头螺纹保护、高压动密封和钻井液分流控制等关健技术难点。     

我国非常规油气经济有效开发钻井完井技术现状与发展建议

我国非常规油气资源储量丰富,探索经济有效开发的钻井完井技术体系,是加快其勘探开发进程与规模上产的关键.详细介绍了我国已形成的埋深3500 m以浅非常规油气钻井完井技术体系,包括三维丛式井水平井井眼轨道设计、地质工程一体化设计与作业、强化钻井参数提速、深层页岩气控温钻井、地质导向钻井、高性能钻井液和高效固井等关键技术,指...     

海洋钻井水基钻井液在页岩地层的使用

钻井液已经是一门比较成熟有完整体系的技术,如今研究的重点是寻找适合钻井复杂新情况的钻井液体系及使用方法。随着海洋油气勘探开发的大力推进,水基钻井液在页岩地层的使用将成为一项影响海洋钻进效率的关键技术。根据页岩与水基钻井液的自身特点,分析了水基钻井液在页岩地层使用的技术难点和产生问题的原因,结合现场实际提出了可行的解决方法,为现阶段海洋钻井水基钻井液在页岩地层的使用提供技术帮助,并为将来的深入研究明确方向。     

胜利油田钻井完井技术新进展及发展建议

“十二五”期间,胜利油田为了实现复杂油气藏的高效开发和剩余油气的挖潜增效,深入开展了复杂结构井钻井、随钻测控仪器、新型破岩工具、膨胀管及钻井液完井液等技术研究与工具研制,初步形成了满足滩海浅海、低渗透、超稠油等难动用油气藏勘探开发需要的配套钻井完井技术。现场应用表明,大位移井、密集型丛式井技术的进步有力推动了滩海浅海油气藏的整体开发和降本增效,水力喷射径向水平井、近钻头地质导向及磁性导向钻井等技术丰富了复杂断块、超稠油等类型油气藏的精细开发手段,捷联式垂直钻井、扭转冲击钻井工具、高性能钻井液及实体膨胀管封堵等技术有效解决了复杂深井机械钻速慢且井下故障多的技术难题。在分析目前胜利油田钻井完井技术现状的基础上,分别从钻井装备自动化、高端随钻测控、信息化及绿色环保钻井等方面提出了“十三五”期间的发展建议,有利于进一步推动胜利油田钻井完井技术的快速发展,更好地满足复杂油气藏高效开发和剩余油气挖潜增效的需求。      

胜利油田海水钻井液技术的形成与发展

胜利石油管理局海洋钻井公司23年来，在渤海湾4870km^2的海域内，已打井348口，完成钻井进尺737866m。在钻井实践中海水钻井液技术的形成过程为：1978－1985年为海水钻井液技术发展的初期，由于钻井液处理剂使用针对性不强，井下复杂情况较多；1985年至1988年使用淡水钻井液，为了打好探井，避免沥青类产品对地质荧光录井的影响，研制成功了MHP无荧光防塌剂，保证了荧光录井和固井质量，稳定了井壁，保护了油气层；1990年至今采用以PAC141为主处理剂的海水低固相不分散钻井液，钻井施工顺利，进身质量、固井质量合格、负压投产一次成功，表皮系数低，堵塞比小，LC50值大于10000mg/L，达到了环境保护的要求。随着科学技术的发展，保护环境，保护油气层，适应恶劣的钻井条件，是今后新型海水钻井液的主攻方向。     

板深8井欠平衡钻井实践

板深８井是大港油田１９９９年重点探井，钻探目的为预测千米桥潜山南侧奥陶系含油气情况。该井采用了欠平衡钻井技术，钻探过程中采用无固相淡水钻井液，选择合适的欠压值进行平衡钻进，有效地解决了灰岩地层漏失问题，及时发现和保护了油气层，提高了深井的钻井速度。文中主要介绍该井的设备选择和欠平衡钻井工艺，即流钻欠平衡钻井工艺。     

W4井大斜度定向井钻井技术研究及应用

针对北部湾涠西区块W4井大斜度定向井面临井壁失稳、机械钻速慢及储层保护等问题，研究了适用于W4井的井壁稳定控制、钻井液、钻井提速、储层保护等钻井关键技术和工艺。现场钻井实践表明，该套技术较好地解决了W4井钻井过程复杂情况，节约钻时5.25天，较好保护了油气层，获得多层油气发现，测试2层均获得高产工业油流。