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。      

深地勘探钻井技术现状及发展思考

中国深地油气资源丰富,随着油气勘探开发的进一步发展,深地领域将是中国未来油气勘探开发的主要发展方向,对保障国家能源安全具有重要的战略意义。文章通过调研国内外深地勘探钻井的发展现状,分析总结了深地勘探钻井技术中的关键技术——井身结构设计、高效破岩、钻井提速、抗高温高压测控工具、耐高温钻完井液、井筒压力精细控制、复杂故障防控、高温固井、钻井装备等在深地勘探钻井中的发展状况,并在此基础上提出了未来深地勘探钻井中有待继续攻关完善上部大尺寸井眼的钻井、多压力系统安全钻进、抗超高温井筒工作液以及抗高温高压随钻测量工具等关键技术及装备,并指明在地质工程协同发展基础上,大尺寸井眼提速、多压力系统安全钻井、高温井筒工作液、高温高压随钻测量和井下工具、完井试油技术和装备发展等关键技术及装备的攻关思路,期望为中国深井超深井钻完井技术的发展提供参考借鉴。     

钻井科技发展的历史回顾现状分析与建议

在宏观上回顾了国内外旋转钻井科技发展的历史过程,简要地总结归纳了钻井科技发展的历史经验和教训,并对油气钻井技术发展的现状、趋势及国内外差距进行了认真分析。在此基础上,针对我国陆上油气勘探与开发对钻井技术的主要需求,探讨了我国今后油气钻井技术发展的思路和目标,并简要论述了钻井关键技术的研究与开发重点。     

钻井工程技术现状及发展趋势

随着油气勘探开发程度的不断深入,勘探开发领域正逐渐转向深层特深层、复杂地层、深海极地和非常规油气藏,对钻井工程提出了更高要求。文章介绍了近年来钻完井、压裂改造等技术及装备工具取得的最新进展,分析了钻井技术发展趋势,如提速提效技术装备仍是研发重点,提升技术装备在复杂地层和环境的适应能力,深海技术装备研发热度不减,精细压裂增产技术装备备受关注,地质工程一体化技术装备加速推进,自动化、智能化技术装备研发持续升温等。提升石油工程技术装备水平是实现各类油气资源高效经济勘探开发的重要手段。     

人工智能技术发展对石油工程领域的影响及建议

人工智能作为新一轮产业变革和科技革命的新引擎和核心驱动力,已经成为引领未来发展的战略性新兴技术。研究分析斯伦贝谢、康菲、壳牌、BP等国际知名油气公司近年加强人工智能技术发展和应用的实例,对石油工程产业转型升级和技术创新产生深刻影响。如促进石油工程产业向少人或无人操作方向发展,推动多部门协同、多学科互通,加深全产业链一体化融合;通过提高储层认识,优化钻井和压裂参数,助力石油工程技术增储上产、降本增效。结合我国石油工程业务发展现状,指出国有石油公司要围绕油气勘探开发降本增效,积极应对人工智能推动石油工程产业升级带来的挑战,搭建大数据一体化融合平台,强化科技创新力度,加大内部政策扶持力度,加速推进石油工程业务转型升级、关键技术升级换代和技术人才梯队建设,逐步构建石油工程人工智能生态系统。     

机器学习算法概述及其在钻井工程中的应用

在互联网大数据时代,人工智能的核心—机器学习方法应用在钻井工程中是未来发展的大方向.其中钻井工程作为油气勘探开发过程中的中坚力量,利用机器学习方法优化钻井参数、进行事故预测与预警对于指导钻井工作经济、安全、高效、环保进行具有重要意义.针对利用以往经验、数据难以有效指导深井超深井钻井工作的情况,对目前机器学习所使用的算法...     

低渗透油气藏高效开发钻完井技术研究主要进展

低渗透油气藏是当前国内外油气勘探开发的重点领域,以钻完井为核心的工程技术是实现低渗透油气藏高效开发的关键。“十三五”期间,针对川西、济阳坳陷等低渗透油气藏勘探开发中的技术难题,围绕钻井提速、增效和降低工程成本,开展了低渗透油气藏高效开发钻完井技术攻关研究,在175 ℃高温随钻测量系统、近钻头伽马成像技术、新型钻井提速工具、全过程储层保护技术、长效密封固井技术、精细分段完井技术等方面取得重大进展,初步形成了低渗透油气藏高效开发钻完井关键技术,并在济阳坳陷盐222区块、川西中江低渗透气田进行了现场应用,降本增效效果显著,为形成低渗透油气藏高效开发钻完井配套技术,实现不同类型低渗透油气藏高效开发奠定了坚实基础。      

页岩气一体化开发钻井投资优化分析方法研究

中国页岩气大规模开发处于起步阶段,钻井计价方法不够科学是一个比较突出的钻井投资优化管理问题。研究提出一套"计价方法一体化+标准井管理"的钻井投资优化分析方法。计价方法一体化就是建立满足油气勘探开发项目建设全过程管理需要的钻井工程计价方法体系,前提是需要建立统一规范的钻井工程工程量清单计算规则、钻井工程造价项目构成、钻井工程全过程计价标准体系。标准井管理是建立若干个标准井工程,用于科学投资决策和钻井生产组织,主要表现为6种作用。上述方法用于中国石油2021—2030年页岩气发展专项规划的开发井投资测算和降本增效优化分析,介绍了钻井生产力水平分析和预算定额、概算定额、概算指标、估算指标、参考指标的编制以及钻井投资测算方法和结果。     

国内外新兴钻井技术发展现状

为满足勘探开发的要求,提高钻井工程效率、降低钻井成本,达到提高勘探开发整体效益的目的,国内外新兴起来了旋转导向钻井、垂直钻井、套管钻井、实体膨胀管、控压钻井和随钻测井等钻井新技术。详细介绍了国内外各种新兴钻井技术的发展状况、现场试验及应用情况,分析了各种新兴钻井新技术的技术优势及国内外的差距。最后建议我国应加快新兴钻井技术的研究和研制开发具有自主知识产权的钻井新工具,以缩小与国外先进钻井技术的差距,推动我国石油勘探开发的快速发展。     

塔里木油田超深层钻井技术进展及难题探讨

当前,塔里木油田以超深特深层为代表的深地油气资源开发对满足我国经济发展需求和保障能源安全至关重要。经过数十年的探索和实践,塔里木油田创新形成了超深复杂井井身结构设计、超深难钻地层钻井提速、超深大斜度井水平井钻井、超深复杂地层钻完井液、超深复杂地层固井、高温高压井完整性、超深复杂井井控等一系列超深层钻井技术,保障深地油气勘探获得重大突破并创造多项纪录。伴随超深井数量持续增加,工程地质条件更加复杂,井下环境更加苛刻,超深层钻井过程势必面临新的工程难题和挑战,严重制约深地油气资源安全高效开发。为此,通过概括塔里木油田钻井工程技术发展历程,系统梳理了深地钻井工程技术取得的主要技术进展,并结合新的勘探开发形势与油气开发要求,指出了塔里木油田钻井工程技术从超深层迈入特深层新时期的焦点问题及攻关发展方向,为国内外深地复杂油气井安全高效钻进提供借鉴和参考。     

人工智能在石油勘探开发领域的应用现状与发展趋势

针对石油勘探开发的实际需求,阐述了人工智能技术在石油勘探开发领域的研究进展与应用情况,探讨并展望未来人工智能技术在石油勘探开发领域的发展方向与发展重点.机器学习在岩性识别、测井曲线重构、储集层参数预测等测井处理解释方面初步应用,并显现出巨大潜力;计算机视觉技术在初至波拾取、断层识别等地震处理解释方面应用已有成效;油藏工...     

中国石化重点探区钻井完井技术新进展与发展建议

近年来,中国石化在顺北、川渝和鄂尔多斯等重点探区,通过技术攻关与现场实践,初步形成了顺北8 000～9 000 m特深层钻井完井关键技术、川渝页岩气钻井完井关键技术、四川海相碳酸盐岩油气钻井关键技术和华北鄂尔多斯盆地致密气低成本钻井完井关键技术,支撑其在特深层油气、海相碳酸盐岩油气和非常规油气资源方面获得了勘探开发突破。随着勘探开发不断深入,重点探区还面临钻井周期较长、机械钻速偏低、井下故障较多、压裂提产效果不理想等一系列技术难点和挑战,需要坚持需求导向,强化关键技术攻关,推广应用成熟技术,大力实施提质、提速、提效、提产的“四提”创新创效工程,为中国石化重点探区的油气高效勘探和效益开发提供技术保障。      

北美页岩油气低成本钻完井技术及建议

为了适应低油价环境,提高页岩油气开发效益,北美页岩油气生产商采取了一系列措施来降低作业成本,增加单井产量,取得了较好的经济效益。介绍了北美页岩油气开发现状,分析了提高页岩油气开发经济效益所采用的低成本钻完井关键技术,包括高效率可移动钻机、井工厂优化设计、钻井优化设计、完井优化设计、压裂液回收利用和一体化化设计与管理优化等,结合国内页岩油气开发现状和工程技术难题,提出了低成本钻完井技术攻关建议。围绕这些关键技术进行研究,尽快形成适应于我国的页岩油气低成本钻完井技术,对于经济高效开发页岩油气具有重要意义。     

低油价下石油工程技术创新特点及发展方向

在油价持续低位震荡时期,石油行业面临巨大的困难和挑战,通过石油工程技术创新来实现降本增效已成为行业共识。在此背景下,各国际石油公司大力推进技术创新管理转型,科技创新和技术发展呈现出了一些新的特点和新的动向,值得我国学习和借鉴。在分析石油工程技术创新的行业背景的基础上,研究了国外石油工程技术创新特点,认为技术创新战略由项目驱动和战略驱动向价值驱动转变,跨界合作成为一种新业态,技术服务模式更加重视一体化,技术创新活动更加重视降本增效的实用技术。结合我国油气勘探开发现状及挑战,指出了智能化钻井完井技术、一趟钻钻井技术、高温高压钻井完井技术、复杂井型钻井完井技术、精细化储层改造技术和系统集成解决方案等技术发展方向;并认为,围绕这些技术发展方向涉及的关键技术进行研究,尽快形成适用于我国的石油工程降本增效技术系列,对于我国油气资源的有效动用和经济开发具有重要意义。      

深水深层井钻井关键技术发展与展望

随着海洋油气勘探开发的不断深入,深水深层井(简称双深井)已成为全球勘探开发热点.双深井比常规深水井面临更加复杂的井下地质环境、海洋环境,作业的风险更大.近年来,随着深水钻井作业的不断进步,当前已初步形成了一套双深井钻井关键技术,包括井身结构、控压钻井、钻井液体系、固井工艺、井控、水下井口、井筒完整性等7个方面.双深井钻...     

影响钻井成本的主要因素与控制措施

近年来,钻井成本呈上升趋势,使石油天然气勘探开发投资效益受到很大影响。为了有效抑制钻井成本过快增长,减少经营风险,进一步加强钻井投资管理,保证油气勘探开发投资效益,通过对2000年以来中国石油天然气集团公司钻井成本变化情况进行统计,采用比较分析方法和因素分析方法分析了影响钻井成本的主要因素。结果发现：人工及材料价格上涨和钻井工艺变化是造成钻井成本上升的主要因素。进而提出应从优化设计、技术经济一体化、制订科学的计价标准、加强市场开放力度等方面进一步加强管理,控制钻井成本过快增长,抵御低油价下的经营风险,提高投资效益。     

形状记忆聚合物在石油工程中的应用前景

形状记忆聚合物（SMP）是国内外广泛关注的新材料之一,近几年开始开展在石油工程中的应用研究。在分析形状记忆聚合物记忆效应机理和在石油工程中应用优势的基础上,介绍了国外形状记忆聚合物在石油工程中的研究与应用现状,提出了其在智能堵漏钻井液、可膨胀水泥、智能膨胀支撑剂、重复压裂转向剂和防砂筛管中的应用前景,指出了在石油工程中应用的关键技术,包括形状记忆物理机理、特定结构设计、井下力学演变规律及预测和形状记忆聚合物体系性能参数优化。建议围绕以上关键技术涉及的基础理论、工艺技术进行研究,通过现场试验,尽快将形状记忆聚合物应用于石油工程,以提高油气勘探开发效益,降低作业成本。