我国石油钻井工程技术未来发展趋势的探讨


我国石油钻井工程技术未来发展趋势的探讨 【摘要】本文详细介绍了国内外石油天然气钻井技术发展的经历和技术现 状,并展望了未来钻井技术的发展前景。 【关键词】石油开发; 钻井技术 近年来, 随着油田开发难度的日益增大,石油天然气钻井技术得到不断 发展, 已经进入了科学钻井时期。 国内外在钻井技术领域开展了大量的研究工作, 逐步开发应用了多种钻井工艺技术。 1 我国石油钻井工程发展历程 世界钻井发展的趋势是自动化、智能化。这个时期特点:①将钻井、电测、 信息采集、传输,控制技术紧密结合;②从地面人工控制发展为地下全自动闭环 控制, 从地面为主的间断信息采集发展为地下直接连续的信息采集,能随钻及时 发现油气藏,减少油气层损害。我国古代的钻井技术处于世界领先水平,然而由 于明清两朝的长期闭关锁国和 1840 年后列强入侵及连年内战,中国近代钻井技 术发展十分缓慢。 到 1878 年首次用引进的美国顿钻钻机在台湾苗栗油矿钻成中 国第一口油井—“苗一井”,此井井深 120m,日产油 0.75t;1936 年开始引进蒸 汽机驱动旋转钻机钻油井。由于过分依赖进口钻井设备,钻井技术停滞不前。 新中国成立以后, 国家开始对石油工业发展极为重视,我国现代钻井工程技 术进入了初创时期, 在原本薄弱的钻井基础上靠自力更生和学习苏联使我国石油 钻井工程走上了快速发展之路。 国家相继建立了钻井装备制造厂,并先后成立了 多所石油高等院校, 培养出了一批批石油钻井专业人才,他们成为了推动石油钻 井技术发展进步的骨干力量 2 我国钻井技术现状 随着油气勘探开发领域的扩展,我国钻井技术不断向前发展。特别是改革开 放 30 年以来,钻井技术突飞猛进,钻井科研实力和创新能力不断得到加强,钻 井装备基本实现自给。主要情况如下所示: (1)钻井装备方面,目前已总体上实现国产化。机械式、电动式钻机和大 功率钻井泵等技术成熟, 已形成规模。于 2007 年成功研制出具有自主知识产权 的 12000m 大型成套钻机及配套设备,处于世界领先水平。另外,欠平衡和气 体钻井装备、井下螺杆钻具和固井装备等基本实现国产化。 (2)井下随钻测量、信息传输与控制技术,这是实现自动化钻井和提高油 气井产量的核心技术。目前,我国通过不断的技术攻关,研制出有线、无线随钻 测量仪, MWD ,电磁波式 EM—MWD 等。拥有独立产权和多项专利技术的 CGDS—1 近钻头地质导向钻井系统已投入工业应用,该系统的成功运用使我国 成为了世界上继美、法之后第三个掌握此项高端技术的国家。 (3)深井和超深井钻井技术,这是勘探开发深部油气资源必不可少的关键 技术。目前,我国已拥有成套常规地层条件下的深井和超深井钻井技术,深井钻 井技术获得长足进步。2008 年我国陆上完成深井、超深井 455 口,占年钻井数 量的 1.5%。 (4)欠平衡和气体钻井技术的应用。 目前, 我国已经从液相欠平衡钻井发展到气相和气液两相欠平衡钻井,欠平 衡压力钻井配套技术的推广应用, 引进配套了 20 多套欠平衡装备并实现了国产 化,编制了我国第一部欠平衡钻井行业标准—《欠平衡钻井技术规范》 。 (5)井控技术,即形成井下压力预测、检测技术。目前,已掌握了四级井 控和各种方式的压井技术, 并成立了专业化的井控灭火公司。油井灭火技术已达 到了国际先进水平。 (6)钻井提速提效技术,不断发展。 目前, 钻头研制和生产已规模化, 满足了不同地层特性的钻井需要, 如 PDC 钻头和“四合一”钻具的运用,对钻井提速起到了有效的作用。 (7)海洋钻井技术,我国起步

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