影响未来油气勘探开发的前沿技术(Ⅰ)

随着世界油气勘探开发目标的多元化、复杂化,该领域的新技术、新方法、新装备、新工具不断涌现,为使业内人士紧跟上游前沿技术最新进展,从油田开发、物探、测井、钻井和油气储运5个专业领域精选出20项技术进行介绍,分两部分刊登。第一部分介绍了LPG无水压裂技术、纳米材料压裂技术、井下气体压缩技术、天然气水合物开采技术、海底工厂技术、宽频地震勘探技术、百万到地震采集技术、全波形反演技术、光纤地震采集技术、海底节点地震勘探技术。     

�ִ��꾮�����ķ�չ��������̽������δ��

在油气勘探开发中，钻井是必不可少的基本环节。钻井技术从上世纪至今已经历了经验钻井、科学化钻井、自动化智能钻井3个阶段。21世纪钻井技术发展的主导趋势是向钻井自动化及智能控制系统方向发展。文章综述了钻井技术的发展，阐述了它对于促进油气勘探开发的作用：钻井技术的发展极大地提高了油气勘探开发的效益，改善了油气田勘探开发的效果。同时，随着石油工业的发展，由于油气勘探开发领域的进一步扩大及可持续发展战略等的要求，对钻井技术提出了越来越高的要求，促使钻井技术有新的较大的发展，以满足油气勘探开发的需要。并展望了现代钻井技术的发展与油气勘探开发的未来，指出钻井技术必将进一步在剩余油挖潜、提高采收率、开发边际油气田、改善油气田开发效果、进一步提高油气田勘探开发经济效益等方面发挥更大的作用，为油气工业作出更大贡献。     

油气钻井技术在干热岩开发中的适应性分析

干热岩地热资源潜力巨大,其开发技术主要依赖于油气钻井技术的移植。鉴于干热岩地热资源的特殊性,需要分析油气钻井技术在其开发中的适应性,以便进行改进,从而更快、更好、更经济地开发该资源。在分析干热岩地热资源地层分布特征及其与常规油气资源异同点的基础上,总结了干热岩地热资源开发对钻井工程方面的技术需求;结合当前油气资源开发在安全高效快速钻井、耐高温、高效破岩、高精度表征描述、低成本开发等方面的技术特点,分析了常规油气钻井技术在干热岩地热资源开发中的适应性,明确了可移植于干热岩地热资源开发的油气钻井技术,提出应重点研制耐高温井下工具和工作流体。研究表明,部分油气钻井技术可移植于干热岩地热资源开发,但是鉴于干热岩地热资源对钻井技术的特殊要求,还需要开展针对性的科技攻关。      

超高压水射流钻井技术现状及发展建议

随着油气勘探开发逐渐向深层超深层油气、非常规油气和海洋油气发展,提高钻井速度,缩短建井周期,降低作业成本,对于经济高效勘探开发油气资源具有重要意义。高压水射流钻井技术是利用高能流体进行破岩,由于能显著提高钻井机械钻速,一旦得到商业应用,将会对油气勘探开发产生革命性影响。在介绍高压水射流钻井技术破岩机理的基础上,分析了国外70 MPa以上高压水射流钻井系统的基本原理、主要特点和试验情况,指出了各种高压水射流系统商业应用存在的问题,针对国内高压水射流钻井技术发展现状提出了具体的发展建议。     

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。      

我国海洋石油钻井平台现状与技术发展分析

海洋油气开发装备产业是直接关系到海洋油气资源开发、影响国家能源稳定和经济安全的战略产业。海洋石油钻井平台是海洋油气开发的关键装备,我国海洋石油装备产业在海洋油气产业持续快速发展的带动下,正处于高速发展的新时期。对我国海洋石油钻井装备产业发展现状及市场需求进行了深入研究,并对海洋石油钻井平台技术特点做了介绍,重点分析了该项技术的发展状况,从钻井平台类型和技术含量等方面指出我国与世界先进海洋石油钻井平台的主要差距,并提出了若干发展建议。     

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。     

我国海洋油气钻井装备技术现状及展望

为了促进海洋油气钻井装备技术进步,加快海洋油气勘探开发装备的国产化步伐,介绍了我国浅海及深海油气钻井装备的整体技术现状,重点对海洋动态井架、钻井泵组、管柱自动化处理系统、升沉补偿系统、隔水管系统和水下防喷器等深水钻井核心装备进行了分析,分析结果表明国产海洋油气钻井装备与国外发达国家在装备的自动化水平、智能化水平、关键核...     

水平井钻井技术的研究与应用

在油田开发过程中,水平井钻井是油气开采的主要技术之一。本文介绍了水平井钻井作业技术现状和关键技术,指出了水平井钻井技术存在的问题,并分析了水平井钻井技术的发展趋势。     

解析丛式井低成本批量钻井技术

随着社会经济发展速度的提升和科学技术水平的提高,各行业领域在发展期间对油气能源的使用量也在不断增多,这使得我国油气资源也变得愈发紧张。丛式井这种批量钻井技术作为现阶段一种较为合理的科学技术,它在钻井过程中的有效应用,对于降低钻井成本,开发致密气、页岩气、致密油等其他低效的油气田可以发挥出极大的推动作用。对此,本文以油气田开发工作为立足点,通过对批量钻井技术优势的分析,从而就此钻井技术在油气田开发中的应用展开有效研究。     

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...     

胜利油田非常规油气优快钻井技术

非常规油气作为重要战略接替能源,其高效开发是缓解我国油气资源短缺、保障国家能源安全的重要举措。介绍了国内外非常规油气的钻井技术,结合胜利油田非常规油气储层特点,分析了钻井技术的难点,借鉴国外经验,研究形成了非常规油气的钻井工程设计技术、优快钻井技术、钻井液技术等3方面的核心技术,并在胜利油田进行了现场试验。应用结果表明,初步形成的配套技术,能够保证非常规油气井的顺利完钻。目前已完成4口井的钻探,均取得了良好的钻探效果,为国内非常规油气藏高效开发提供借鉴。     

人工智能在钻井工程中的应用现状与发展建议

人工智能技术是油气勘探开发降本增效的有效手段,也是实现关键技术升级换代,提高竞争力的有效途径。介绍了人工智能技术在钻井工程中的发展阶段和应用优势,在调研国内外人工智能技术在钻井工程中的应用基础上,分析其在钻井优化设计、钻井参数优化、钻井井眼轨迹控制、井筒完整性监控、风险预警和钻井程序决策等方面的应用进展,指出现场应用的关键技术,包括钻井数据的实时共享、人工智能内在逻辑规律的解释、人工智能算法的优选和云计算与边缘计算的协同发展等。最后,分析了国内外主要油气公司人工智能技术研发布局和水平,结合油气勘探开发降本增效需求,提出钻井人工智能技术发展思路和研发重点,为我国利用人工智能技术实现钻井提速提效提供借鉴和研发思路。     

世界海洋钻井技术及装备现状与展望

随着计算机和智能化等标志性技术的引入,海洋石油钻井技术得到快速发展,水平井、大位移井、多分支井、欠平衡钻井以及深井、超深井、复杂地质条件下的钻井技术日趋成熟,新近出现膨胀管、钢粒钻井、超高速小型马达以及微泡沫钻井液和甲酸盐钻井液等一系列重要钻井新技术,为扩大勘探领域、高效开发海洋油气资源提供了新的手段。墨西哥湾、北海、西非及巴西等海域的钻探活动将继续引领全球海洋油气钻井的新潮流。     

《石油机械》投稿须知

《石油机械》主要报道油气装备与工程技术最新科技成果和进展,设有钻井技术与装备、海洋石油装备、油气田开发工程、石油管工程、新能源技术与装备和油气人工智能等栏目,欢迎作者就油气钻探与开发、新能源领域的新技术、新装备、新工艺、新材料、新方法等撰写论文,并注意下述写作要点。     

川西地区超深井钻井完井技术现状及攻关方向

川西地区油气资源丰富,但超深层海相碳酸盐岩地质条件复杂,钻井过程中面临纵向上压力系统多、井漏频发、井壁失稳垮塌、部分地层可钻性差、钻井风险高及钻井周期长等技术难点。通过近几年的技术攻关,研究形成了适用于川西地区的超深井钻井完井技术,主要包括超深井井身结构优化技术、钻井提速关键技术、防漏堵漏技术、高压低渗气层控压钻井技术、抗高温强封堵油基钻井液技术、超深高钢级套管开窗技术、控压平衡法固井技术和超深短尾管固井技术等,创造了多项钻井工程纪录,支撑了川西地区超深层油气资源的勘探开发。但目前仍然面临风险区域地质认识不足,恶性井漏治理难度大、部分难钻地层提速不理想和漏垮同存地层安全钻井配套技术不完善等技术难点,因此,提出下一步需在井身结构对策研究、钻井提速新技术新工艺试验、高效堵漏技术研究和地质工程一体化等方向进行技术攻关,以推动川西地区超深井钻井完井技术快速发展,实现川西地区深层油气资源的经济有效勘探开发。     

中国火成岩油气勘探开发现状及展望

火成岩储集层作为油气勘探开发的新领域,已引起石油界和学者的关注和兴趣,但火成岩为孔隙和裂缝双重介质储层,勘探开发理论和技术仍亟待完善和丰富。在对相关文献调研的基础上,综述了我国火成岩油气藏分布情况、勘探历程及勘探开发现状。对成熟的火成岩油气藏地震勘探、岩性识别、岩相分析、储层岩性测井识别、裂缝预测等勘探技术,火成岩油气藏空气钻井、欠平衡钻井、控压钻井、复合钻井和自动垂直钻井等技术,火成岩油气藏完井技术,火成岩气藏、裂缝性稠油油藏、储层改造等技术进行了介绍。从火成岩油气藏形成机制、勘探的难点、开发的瓶颈等方面分析了我国火成岩油气藏勘探开发面临的挑战。从国家能源需求、常规油气勘探开发先进技术的保障、前沿交叉学科、国外先进的经验等方面展望了我国火成岩油气勘探开发前景。     

863计划发力钻井前沿技术——访中国工程院院士苏义脑

国家把油气钻井前沿技术领域攻关研究列入863计划,针对钻井工程关键技术和瓶颈问题积极开展科技攻关、加快石油天然气资源领域技术创新的步伐十分必要。俗话说"钻头不到,油气不冒",钻井被视为油气工程技术的"龙头"。日前,国家科技部把"先进钻井技术与装备"列为国家863计划陆上资源与环境领域中的重大项目,这是我国首次把油气钻井前沿技术     

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。     

井下增压超高压射流钻井技术研究进展

随着浅层油气资源勘探开发程度越来越高,深层油气资源成为中国油气资源战略接替的重要领域。而深井、超深井钻井勘探过程面临钻速慢,成本高等亟待解决的问题。应用超高压喷射钻井技术来提高深井超深井钻井速度是一种行之有效的方法,而实现超高压射流最主要的工具是井下增压器。通过国内外文献调研,主要介绍了国内外井下增压器工艺和增压机理以及超高压射流辅助破岩机理的研究进展,指出了前人研究的不足或尚未完善之处,在此基础上指出了井下增压器及其超高压射流辅助钻井破岩机理的研究方向。