尤小平
摘要:對(duì)世界鉆井技術(shù)進(jìn)行了研究,并結(jié)合實(shí)際使用過(guò)程中的一些情況,從幾個(gè)不同的角度對(duì)世界鉆井技術(shù)進(jìn)行了闡述,并對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)及新進(jìn)展進(jìn)行了分析,指出其中一些核心問(wèn)題,結(jié)合我國(guó)鉆井技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀提出了幾點(diǎn)措施,以供有關(guān)人員參考。
關(guān)鍵詞:世界鉆井技術(shù);新進(jìn)展;發(fā)展趨勢(shì);問(wèn)題研究
中圖分類號(hào):TB
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1672-3198(2013)09-0193-01
1鉆井技術(shù)的新進(jìn)展
1.1石油鉆機(jī)
鉆機(jī)是鉆井實(shí)現(xiàn)的主要裝備,也直接影響著鉆井技術(shù)的發(fā)展。近些年來(lái),國(guó)外一些石油鉆機(jī)能力不斷提高,自動(dòng)化裝備不斷完善,從而保障了鉆機(jī)裝備的安全性及環(huán)保性,逐漸成為世界石油工程發(fā)展的方向。主要進(jìn)展表現(xiàn)為以下幾點(diǎn):
(1)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用模塊化的形式,在井架上采用套裝式,從而減少鉆機(jī)所占的土地資源,提高鉆機(jī)性能,從而一定程度上降低了搬家安裝費(fèi)用。
(2)實(shí)現(xiàn)了一些高性能機(jī)電液的一體化,從而促進(jìn)了石油鉆機(jī)功能的進(jìn)一步完善。
(3)采用能夠?qū)︺@桿及套管實(shí)現(xiàn)自動(dòng)傳送、排放及送鉆等自動(dòng)化較強(qiáng)的工具,從而推動(dòng)了鉆機(jī)智能化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,對(duì)勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
1.2隨鉆測(cè)量技術(shù)
(1)隨鉆測(cè)量及測(cè)井技術(shù)。進(jìn)入新世紀(jì),世界范圍內(nèi)隨鉆測(cè)量及測(cè)井技術(shù)有了很大的發(fā)展,其系列也在不斷完善,測(cè)量參數(shù)更是高達(dá)近二十種,儀器與鉆頭的距離也越來(lái)越近。與幾年前的技術(shù)相比,當(dāng)前技術(shù)更具可靠性及穩(wěn)定性,可以為評(píng)價(jià)水層、油氣等提供有效信息,以供決策人員做出正確的判斷,從而避免一些井下復(fù)雜情況的出現(xiàn)。目前由于該項(xiàng)技術(shù)市場(chǎng)價(jià)值不斷增加,國(guó)際上已有很多公司參與到市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中。
(2)電磁波傳輸式的隨鉆技術(shù)測(cè)量。為滿足不斷發(fā)展的氣體、控壓及泡沫鉆井技術(shù)的需要,研究人員對(duì)電磁波傳輸技術(shù)的研究及應(yīng)用已取得了很大的進(jìn)展,測(cè)量深度也在不斷加深。
(3)核磁共振成像的隨鉆測(cè)井技術(shù)。由美國(guó)兩家公司共同研制出了核磁共振成像的隨鉆測(cè)井儀器,原理就是將MWD儀器與核磁共振的成像測(cè)井儀進(jìn)行串聯(lián),從而實(shí)現(xiàn)鉆井施工過(guò)程中的實(shí)時(shí)測(cè)量。
(4)地層測(cè)試的隨鉆技術(shù)。地層測(cè)試的隨鉆技術(shù)是實(shí)現(xiàn)鉆井工作實(shí)時(shí)測(cè)量的新型技術(shù),其最大優(yōu)勢(shì)就是節(jié)約了鉆機(jī)的時(shí)間,特別適用于海上鉆井過(guò)程中,可很大程度上降低工作成本。
1.3結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的鉆井技術(shù)
(1)水平井。水平井在上個(gè)世紀(jì)八十年代得到廣泛的應(yīng)用。本世紀(jì)在美國(guó)、加拿大等地相繼發(fā)展,在油層鉆遇率及地質(zhì)效果中得到較大的進(jìn)步。據(jù)相關(guān)調(diào)查研究表明,目前其成本在不斷降低,工作質(zhì)量不斷提高,致使其產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)直井的產(chǎn)量。
(2)多分支井。目前多分支井在技術(shù)上已足夠成熟,已實(shí)現(xiàn)系列化及標(biāo)準(zhǔn)化,可滿足不同油藏在開(kāi)發(fā)過(guò)程中的需求,并在降低勘探開(kāi)發(fā)成本及提高采收率等工作中有了很好的效果。國(guó)際上按照不同的程度及結(jié)構(gòu)分為六級(jí),使分支井的窗口能夠進(jìn)行有效地密封及自由可重入。
魚(yú)骨井是多分支井中的一種形式,目前已成為企業(yè)高效開(kāi)發(fā)油氣藏資源的重要井型之一,該形式目前廣泛應(yīng)用于美國(guó)煤層氣的開(kāi)采中。最大儲(chǔ)層接觸的鉆井技術(shù)是以魚(yú)骨井為主要依據(jù)提出的,MRC井主要是指在儲(chǔ)層中包含一口井的長(zhǎng)度大于5千米的情況下形成的。就目前而言,對(duì)該技術(shù)的探索僅處于初級(jí)階段,還沒(méi)有被任何一個(gè)國(guó)家廣泛應(yīng)用。
(3)大位移井技術(shù)。大位移井是通過(guò)對(duì)定向井及水平井相關(guān)技術(shù)進(jìn)行延伸得到的,主要適用于對(duì)海上油田進(jìn)行開(kāi)發(fā)及海油陸采的工作過(guò)程中。目前在國(guó)外已有數(shù)百口。近期,BP公司將大位移井及多分支井進(jìn)行了有機(jī)結(jié)合;也有的公司對(duì)其軌跡方向及井壁的穩(wěn)定性進(jìn)行了定量研究;還有的公司提出了一些大位移井的定向難度指數(shù)等等。大位移井在發(fā)展過(guò)程中其水平移位及水垂比都發(fā)生了很多變化,范圍越來(lái)越大,從而降低了鉆井風(fēng)險(xiǎn),提高鉆井成功率。
2發(fā)展趨勢(shì)
(1)膨脹管及連續(xù)管的技術(shù)。近幾年來(lái)膨脹管發(fā)展較快,目前有望投入使用。連續(xù)管技術(shù),逐漸趨向超小型先進(jìn)技術(shù)發(fā)展,但目前處于初級(jí)階段。
(2)欠平衡及氣體鉆井技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)是作為其它技術(shù)的配套使用的,能夠有效的發(fā)現(xiàn)及保護(hù)儲(chǔ)層,起到增產(chǎn)增效作用,從而解決施工過(guò)程中出現(xiàn)的井漏等問(wèn)題,并逐漸朝著控壓鉆井技術(shù)方面發(fā)展。
(3)套管鉆井。該項(xiàng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)回收工具的進(jìn)一步改進(jìn),從而提高施工過(guò)程中的可靠性及鉆井的成功率。對(duì)一些可回收是的套管鉆井液及馬達(dá)進(jìn)行研制,可以提高機(jī)械鉆速,并促進(jìn)膨脹管鉆井實(shí)驗(yàn)的進(jìn)一步成功。
(4)重入井技術(shù)。對(duì)老井進(jìn)行再鉆主要適用于已開(kāi)采油氣的井中,主要指重新加深、鉆多分支井等內(nèi)容,對(duì)地下剩余的油氣進(jìn)行開(kāi)采,從而提高油氣的采收率。
3建議
(1)適當(dāng)引進(jìn)國(guó)外技術(shù)。一是可以解決在勘探開(kāi)發(fā)過(guò)程中出現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題。二是通過(guò)引進(jìn)創(chuàng)新,從而促進(jìn)我國(guó)鉆井技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。
(2)加大對(duì)基礎(chǔ)理論及前沿技術(shù)的研究。利用先進(jìn)科技技術(shù)對(duì)我國(guó)傳統(tǒng)鉆井技術(shù)進(jìn)行改造,大力增加油氣的井產(chǎn)量,提高采收率等。
(3)加強(qiáng)對(duì)瓶頸技術(shù)的研究力度。針對(duì)我國(guó)出現(xiàn)的一些鉆井難題開(kāi)展認(rèn)真的研究??梢圆捎肗DS鉆井、防漏堵漏技術(shù)等進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)研究。
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