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。     

国内气体钻井技术发展现状与应用前景浅析

国内气体钻井技术发展迅猛,川庆钻探公司气体钻井技术发展处于领先水平,形成了干气钻井、雾化钻井、泡沫钻井及充气钻井四大主体技术,完成了主体技术及相关配套技术,在国内川渝、新疆、青海、吉林等得到推广应用。文章重点介绍了气体钻井四大主体及相关配套技术,结合当前钻井面临的技术需求和气体钻井局限性,提出了气体钻井技术发展应对引起重视的关键技术,对气体钻井未来应用前景进行分析,为国内气体钻井技术长期发展提供建议。     

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。      

中国海油深水钻井技术进展及发展展望北大核心CSCD

中国海油深水钻井技术面临高温高压、深层、盐层等一系列难题和挑战。在经历了跟踪学习、合作引进、自主创新等3个阶段,中国海油实现了从深水到超深水、从深水勘探到开发的重大跨越。为进一步推动深水钻井技术的发展和突破,本文总结回顾了中国海油深水钻井技术的发展,综述了深水钻井设计技术体系构建、环境风险与地质灾害评估及控制技术、深水表层高效钻井技术、深水极窄压力窗口安全钻进技术、深水井控及应急救援关键技术、深水关键技术及装备国产化等技术的现状,从深水精细控压钻井技术、深水轻型修井、深水高温高压开发钻井技术、智能化深水钻井技术等方面对中国海油深水钻井技术的未来进行了展望。中国海油将通过不断的深入探索和自主创新,完善突破深水钻井技术,进而保障中国深海油气的高效可持续开发。     

国内欠平衡钻井主要装备知识产权保护现状分析

随着欠平衡钻井技术的发展,欠平衡钻井的优势越来越多地体现出来,其应用范围也越来越大。为了了解目前国内欠平衡钻井装备的知识产权保护情况,对国内欠平衡钻井主要装备的知识产权保护现状进行了调查,并进行分析和研究,提出了欠平衡钻井装备知识产权保护的对策,以促进欠平衡钻井装备及配套技术的进一步创新和发展。     

极地冷海钻井技术挑战及关键技术

北极冷海地区油气资源丰富,是目前国际石油公司关注的热点,了解极地冷海钻井技术挑战和关键技术现状,对推进极地冷海钻井技术进步、实现极地冷海油气资源的高效开发具有重要意义。为此,通过大量文献调研和实地考察,分析了国内外极地冷海钻井装备及关键技术的现状和主要研究进展,得到了以下认识:恶劣的作业环境、长距离的后勤保障和苛刻的环保要求,是极地冷海油气勘探开发面临的首要难题;坐底式平台、人工岛、抗冰自升式平台和浮式平台等是目前极地冷海钻井作业采用的关键装备,低温钻机、全封闭抗冰平台及耐低温新型材料等是极地冷海钻井亟待突破的关键装备及材料。调研分析认为:冻土层钻井技术、低温钻井液和固井技术、万米大位移井钻井技术、极地灾害风险评价及控制技术和钻井废弃物环保排放技术是未来极地冷海钻井技术的主要攻关方向,是实现极地冷海油气资源高效开发的关键。      

深井超深井钻井装备技术现状与发展趋势探讨

为助力我国深层超深层油气资源高效勘探开发,文章分析了深井超深井对钻井装备提出的挑战,论述了美国Nabors、斯伦贝谢和NOV等公司的自动化钻机、管柱自动化装备、储能节能与能源管理系统、司钻集成控制系统、智能决策与支持平台等7类产品的功能、特性;并对国内管柱自动化钻机、一键式人机交互7 000 m自动化钻机、12 000 m特深井自动化钻机、管柱自动化装备、储能节能与能源管理系统、司钻集成控制系统、钻井辅助决策与支持系统等产品发展和应用现状进行了阐述。通过技术对标分析得出：我国石油钻井装备取得了长足的进步,但从工程需求和应用上看还存在许多不足,与国外先进技术相比还有不小差距。建议国内各装备制造厂家顺应国家“碳达峰、碳中和”目标和数字化转型、智能化发展趋势,从参数强化、钻机全面自动化、装备运维数智化、司钻操控值守化和钻井作业绿色化等方面开展关键技术攻关。     

中国海油“深海一号”大气田钻完井关键技术进展及展望

“深海一号”是我国首个自营深水大气田,海况复杂,气藏分散,其二期工程更是面临高温高压地质环境,钻完井技术与成本挑战巨大。为解决上述问题,研究了多维水下井口优选、多因素探井转开发井评价、深水大位移井安全钻井周期预测和深水气井智能完井等钻完井设计关键技术;研发了深水水下井口、深水水下采油树、深水早期溢流监测装置和多流道旁通筛管等工具装备,并成功投用;发展了深水开发井大规模表层批钻及井间移位、极端海况深水钻井平台–隔水管作业安全保障、非目的层段高效钻井提速、深水开发井上下部完井一体化等高效作业技术,有效支撑了“深海一号”大气田及其二期工程的安全高效钻完井作业。在总结上述钻完井关键技术进展的基础上,展望了未来我国深水钻完井技术发展方向,对未来深远海复杂油气田开发具有一定指导作用。     

国外钻井岩屑处理技术与国内应用研制分析

介绍了国外石油钻井岩屑处理技术与装备的现状,分析了岩屑处理技术的发展趋势,结合我国石油钻井岩屑处理技术的应用情况,建议我国应抓住机遇,集中力量、突出重点,充分发挥我国石油装备制造业的优势,加快岩屑处理技术及装备的发展速度,缩小与发达国家之间的技术差距,加强关键技术研究,开发出国产高效的钻井岩屑处理设备。     

9000 m智能钻机关键技术

国内9 000 m钻机研制发展迅速,在钻深能力和变频驱动方面已经达到国际水平,但智能自动化关键技术的整合应用仍然落后。鉴于此,通过回顾国内超深井钻机发展历程以及国外装备自动化发展趋势,指出了国内高端钻井装备与国外存在的差距,主要介绍了9 000 m智能钻机研制关键技术。9 000 m智能钻机融合快速移运技术和人性化设计理念,首次将拖挂技术应用于9 000 m钻机,可实现不同运输条件下的多状态快速移运;将人性化理念贯穿于钻机设计环节,最大程度为作业人员提供安全、健康、环保、舒适的作业环境。9 000 m智能钻机的研制成功在一定程度上促进了高端钻井装备的国产化进程。     

国内外连续管钻井技术发展现状

连续管钻井技术由于其高效性、经济性、环保性和安全性逐渐成为钻井技术的新热点。目前,国外几大石油公司在成熟的井下钻具组合基础上研发了多项先进技术,在连续管钻井领域取得重要突破,而国内仅处于现场试验阶段,与国外相比仍有较大差距。介绍了国外的连续管钻井先进技术,在国内连续管钻井系统现场试验现状的基础上,提出了连续管钻井系统在未来的应用前景与发展趋势。     

煤层气低成本钻井技术

分析了我国煤层气勘探开发现状，基于煤层气生产特征分析了煤层气开发向产业化、商业化发展降低钻井成本的主要技术方法。根据潜孔锤钻井原理和特点，详细分析了钻压、转速、注气压力、注气量等实钻参数合理的确定方法，综合阐述了这些参数与提高钻井速度之间的变量关系，以及其中影响钻井速度、钻井周期的关键因素，介绍了潜孔锤在煤层气钻井使用中的效果及优点。实践证明，潜孔锤钻井技术是当前降低煤层气开发钻井成本的关键技术之一。还提出了国内轻型钻机现有装备技术条件下潜孔锤钻井的实施方案。     

废弃钻井液处理技术

针对国内外废弃钻井液的处理现状,介绍了国内外几种常用的废弃钻井液处理技术和方法。并指出了废弃钻井液处理技术的发展趋势是开发环保型钻井波及钻井液处理工艺、提高固控效率、统一钻井液处理技术的行业标准和加强对外技术交流与合作。     

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。     

油气田钻井废水处理技术研究新进展

对近年来国内石油天然气工业研究和应用钻井废水处理新技术、新工艺的最新进展进行综述,重点介绍了一些新型处理方法、复合处理工艺及配套处理装置。对今后钻井废水无害,化处理新技术的发展趋势进行了展望。     

地质导向软件发展现状、趋势及国产化建议

通过地质导向软件精确控制水平井井眼轨迹是提高储层钻遇率、高效开发非常规油气田的关键。通过文献调研,综述了国内外地质导向软件发展及应用现状,探讨了地质导向软件的关键模块和实现模块功能算法,并针对国内实际情况,给出地质导向软件国产化发展建议;综合勘探开发实际需求和科技发展方向,分析了地质导向软件的未来趋势。     

国内超深井钻机技术现状与发展建议

随着陆地油气开采高难度井的增加和海洋深水勘探的需要,超深井钻机将在未来几年内有一定量的需求,但目前国内超深井钻机的研发才刚刚起步,而且在一些关键技术上与国外还有一定的差距。对国内外超深井钻机的技术现状进行了对比分析,并就国内该项技术发展中存在的问题以及今后发展中应注意的问题,提出了几点建议。     

普光气田气体钻井集成配套技术新进展

气体钻井在钻井提速、防漏治漏、发现和保护油气层方面优势明显,已成为国内勘探开发的一项实用性先进技术。为此,介绍了气体钻井集成配套技术,包括空气锤及配套钻头研制、雾化钻井(雾化基液的基础配方:雾化剂为0.1%～0.3%、抑制剂为0.3%～0.7%、气雾稳定剂为0.05%～0.15%、增黏剂为0～0.15%、固结剂为0～1.5%)、泡沫钻井、空气钻井燃爆监测预警、空气钻井取心以及气体钻井钻具失效预防技术现状及取得的进展。电磁波随钻测量技术、延长气体钻井使用井段技术和用气体钻井发现和提高油气井产量技术是气体钻井今后发展应用的重点和方向。     

海洋液压模块钻机关键技术及应用前景分析

海洋液压模块钻机在国外已经有应用,其液压技术和自动化技术的显著优势,使其成为未来海洋钻机发展的新趋势,而国内还未见有研发和应用的先例。为使海洋液压模块钻机更好地在国内推广,从国产化生产制造角度,总结了当前国内海洋液压模块钻机研发的关键技术和关键设备。从现场应用角度,分析了海洋液压模块钻机的应用优势和劣势,推广应用的意义及需克服的障碍,并分析了应用前景,给出了发展应用的建议。分析得出,海洋液压模块钻机的国产化,在国内已具备技术攻关和市场环境等推广条件,应予以积极研发。