現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展及展望(勝利油田杲傳良2010)

現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展與展望杲傳良2010年9月提綱一、科學(xué)化鉆井是現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時期二、自動化鉆井是當(dāng)前現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展的主流三、現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展展望縱觀現(xiàn)代鉆井技術(shù)的發(fā)展歷程，大體可分為三個時期:二十世紀(jì)上半葉二十一世紀(jì)二十世紀(jì)下半葉2000年經(jīng)驗鉆井時期

從20世紀(jì)50年代初，石油鉆井由經(jīng)驗鉆井逐步步入科學(xué)化鉆井時期

20世紀(jì)末科學(xué)化鉆井的后期，發(fā)展了井下信息實時檢測及導(dǎo)向鉆井技術(shù)，開始了以鉆井信息化自動化為特點向自動化鉆井邁進(jìn)的時期我國從1978年進(jìn)入科學(xué)化鉆井時期。這個時期在注意與國外技術(shù)交流的同時，通過組織一系列國家科技項目攻關(guān)，使我國的鉆井技術(shù)水平有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，在許多重大關(guān)鍵技術(shù)方面趕上并達(dá)到了國際先進(jìn)水平。（一）科學(xué)化鉆井前期階段--20世紀(jì)50年代初至80年代初噴射鉆井技術(shù)和優(yōu)選參數(shù)鉆井技術(shù)地層壓力檢測、平衡壓力鉆井和井控技術(shù)定向井叢式井鉆井技術(shù)保護(hù)油氣層技術(shù)。主要成就一、科學(xué)化鉆井時期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時期1、噴射鉆井和優(yōu)選參數(shù)鉆井“五五”和“六五”國家重點攻關(guān)項目引入射流理論，提高泵壓和鉆頭比水功率開發(fā)噴射式金剛石刮刀鉆頭和三牙輪鉆頭優(yōu)化噴嘴組合，優(yōu)選水力參數(shù)、機械參數(shù)和鉆井液性能參數(shù)，充分發(fā)揮水力和機械聯(lián)合破巖作用鉆井速度提高了30%以上（一）科學(xué)化鉆井前期階段一、科學(xué)化鉆井時期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時期

“六五”期間通過攻關(guān)形成了地層壓力預(yù)測檢測及根據(jù)地層孔隙壓力合理確定鉆井液密度、實行近平衡壓力鉆井技術(shù)。研究制定了石油天然氣鉆井井控裝置配備標(biāo)準(zhǔn)，掌握了一次井控和二次井控的理論和技術(shù)，井噴失控率大大下降。2、地層壓力檢測、平衡壓力鉆井和井控技術(shù)（一）科學(xué)化鉆井前期階段一、科學(xué)化鉆井時期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時期地層壓力預(yù)測檢測、平衡壓力鉆井和井控技術(shù)的不斷完善，是提高石油鉆井安全性和成功率的重要保障。3、定向井和叢式井鉆井技術(shù)（一）科學(xué)化鉆井前期階段一、科學(xué)化鉆井時期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時期“七五”期間掌握了定向井叢式井優(yōu)化設(shè)計技術(shù)、井眼軌跡測量與控制技術(shù)打成了包括42口井的河50大型叢式井組定向井叢式井鉆井技術(shù)取得突飛猛進(jìn)的發(fā)展研究形成了包括油氣層傷害機理與評價、油氣層保護(hù)鉆井液完井液技術(shù)在內(nèi)的八項油氣層保護(hù)技術(shù)，經(jīng)大面積推廣應(yīng)用，見到了顯著的效果。4、油氣層保護(hù)技術(shù)（一）科學(xué)化鉆井前期階段0102030405060總污染層一般污染層嚴(yán)重污染層98前98-99992000一、科學(xué)化鉆井時期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時期（二）科學(xué)化鉆井后期階段-20世紀(jì)80年代初至20世紀(jì)末主要成就水平井鉆井技術(shù)大位移井鉆井技術(shù)分支井鉆井技術(shù)欠平衡壓力鉆井技術(shù)以鉆井井下信息實時檢測與控制為特征、有利于提高采收率有利于發(fā)現(xiàn)和保護(hù)油氣層，解決工程復(fù)雜問題一、科學(xué)化鉆井時期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時期（二）科學(xué)化鉆井后期階段1、水平井鉆井技術(shù)從20世紀(jì)80年代初開始研究20世紀(jì)90年代大規(guī)模推廣應(yīng)用目前已發(fā)展成為長、中、短和超短半徑水平井完善配套的系列技術(shù)已作為常規(guī)技術(shù)應(yīng)用于幾乎所有類型的油藏一、科學(xué)化鉆井時期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時期長半徑>285m中半徑>86m=57-12m短半徑至2000年全世界已完鉆水平井23385口最大水平段長達(dá)7200m（二）科學(xué)化鉆井后期階段1、水平井鉆井技術(shù)我國水平井鉆井始于1990年，經(jīng)過二十年的發(fā)展，已經(jīng)趨于成熟?！笆晃濉逼陂g進(jìn)一步與其他先進(jìn)技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用，在復(fù)雜油氣田和難動用儲量的開發(fā)、提高油田采收率方面發(fā)揮出越來越大的作用。一、科學(xué)化鉆井時期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時期國家重大專項“低滲油氣田高效開發(fā)鉆井技術(shù)”創(chuàng)出多項低滲油氣田開發(fā)新指標(biāo)鄂爾多斯大牛地氣田綜合應(yīng)用多項國內(nèi)先進(jìn)技術(shù)

長水平段水平井井眼軌跡控制技術(shù)、充氣全過程欠平衡鉆井技術(shù)、無固相鉆井液技術(shù)、泡沫鉆井液技術(shù)電磁波無線隨鉆測量、地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)（二）科學(xué)化鉆井后期階段1、水平井鉆井技術(shù)我國水平井鉆井始于1990年，經(jīng)過二十年的發(fā)展，已經(jīng)趨于成熟。“十一五”期間進(jìn)一步與其他先進(jìn)技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用，在復(fù)雜油氣田和難動用儲量的開發(fā)、提高油田采收率方面發(fā)揮出越來越大的作用。國家重大專項“低滲油氣田高效開發(fā)鉆井技術(shù)”創(chuàng)出多項低滲油氣田開發(fā)新指標(biāo)鄂爾多斯大牛地氣田綜合應(yīng)用多項國內(nèi)先進(jìn)技術(shù)

一、科學(xué)化鉆井時期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時期長水平段水平井井眼軌跡控制技術(shù)、充氣全過程欠平衡鉆井技術(shù)、無固相鉆井液技術(shù)、泡沫鉆井液技術(shù)電磁波無線隨鉆測量、地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)DP14井創(chuàng)出國內(nèi)水平井氮氣泡沫鉆井水平段最長1247.88m紀(jì)錄，技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平；（二）科學(xué)化鉆井后期階段1、水平井鉆井技術(shù)我國水平井鉆井始于1990年，經(jīng)過二十年的發(fā)展，已經(jīng)趨于成熟?！笆晃濉逼陂g進(jìn)一步與其他先進(jìn)技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用，在復(fù)雜油氣田和難動用儲量的開發(fā)、提高油田采收率方面發(fā)揮出越來越大的作用。國家重大專項“低滲油氣田高效開發(fā)鉆井技術(shù)”創(chuàng)出多項低滲油氣田開發(fā)新指標(biāo)鄂爾多斯大牛地氣田綜合應(yīng)用多項國內(nèi)先進(jìn)技術(shù)

一、科學(xué)化鉆井時期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時期長水平段水平井井眼軌跡控制技術(shù)、充氣全過程欠平衡鉆井技術(shù)、無固相鉆井液技術(shù)、泡沫鉆井液技術(shù)電磁波無線隨鉆測量、地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)

DP16井利用地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)使儲層有效延伸率提高到了90%以上；（二）科學(xué)化鉆井后期階段1、水平井鉆井技術(shù)我國水平井鉆井始于1990年，經(jīng)過二十年的發(fā)展，已經(jīng)趨于成熟?！笆晃濉逼陂g進(jìn)一步與其他先進(jìn)技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用，在復(fù)雜油氣田和難動用儲量的開發(fā)、提高油田采收率方面發(fā)揮出越來越大的作用。國家重大專項“低滲油氣田高效開發(fā)鉆井技術(shù)”創(chuàng)出多項低滲油氣田開發(fā)新指標(biāo)鄂爾多斯大牛地氣田綜合應(yīng)用多項國內(nèi)先進(jìn)技術(shù)

一、科學(xué)化鉆井時期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時期長水平段水平井井眼軌跡控制技術(shù)、充氣全過程欠平衡鉆井技術(shù)、無固相鉆井液技術(shù)、泡沫鉆井液技術(shù)電磁波無線隨鉆測量、地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)

DP19井首次在大牛地成功實現(xiàn)長水平段、泡沫鉆井液、全過程欠平衡鉆井和完井作業(yè)，創(chuàng)出中石化小井眼水平井水平段最長1200m新紀(jì)錄；（二）科學(xué)化鉆井后期階段1、水平井鉆井技術(shù)我國水平井鉆井始于1990年，經(jīng)過二十年的發(fā)展，已經(jīng)趨于成熟?！笆晃濉逼陂g進(jìn)一步與其他先進(jìn)技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用，在復(fù)雜油氣田和難動用儲量的開發(fā)、提高油田采收率方面發(fā)揮出越來越大的作用。國家重大專項“低滲油氣田高效開發(fā)鉆井技術(shù)”創(chuàng)出多項低滲油氣田開發(fā)新指標(biāo)鄂爾多斯大牛地氣田綜合應(yīng)用多項國內(nèi)先進(jìn)技術(shù)

一、科學(xué)化鉆井時期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時期長水平段水平井井眼軌跡控制技術(shù)、充氣全過程欠平衡鉆井技術(shù)、無固相鉆井液技術(shù)、泡沫鉆井液技術(shù)電磁波無線隨鉆測量、地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)DP22創(chuàng)出中石化氮氣泡沫欠平衡水平井水平段最長1500m紀(jì)錄。（二）科學(xué)化鉆井后期階段2、大位移井鉆井技術(shù)一、科學(xué)化鉆井時期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時期挪威北海英格蘭沿海WytchFarm油田美國的墨西哥灣澳大利亞沿海日本海中國南海油氣田探邊擴大儲量增加單井泄油半徑和產(chǎn)量提高油田最終采收率降低投資大位移井技術(shù)是水平井技術(shù)一個重要發(fā)展方向，自20世紀(jì)90年代以來得到迅速發(fā)展。（二）科學(xué)化鉆井后期階段2、大位移井鉆井技術(shù)20世紀(jì)90年代，大位移井井底水平位移紀(jì)錄不斷被刷新：1990年挪威北海區(qū)塊的Stafjord油田鉆的第一口大位移井（C10井）水平位移達(dá)到5006m；1991年Stafjord油田鉆的C3井水平位移達(dá)到6086m；1993年Stafjord油田鉆的C2井水平位移達(dá)到7290m；1995年1月在Oseberg油田完成的C-26A井，測量井深達(dá)到9327m，水平位移達(dá)到7853m；1995年，BP英國石油公司在英格蘭WytchFarm油田鉆成M-5井又把水平位移的世界紀(jì)錄推到8035m；1997年6月，中國南海東部公司（與菲利普斯公司合作）鉆成的西江24-3-A14井，水平位移達(dá)到8062.7m。一、科學(xué)化鉆井時期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時期（二）科學(xué)化鉆井后期階段2、大位移井鉆井技術(shù)20世紀(jì)末世界上水平位移超過萬米的大位移井有三口：序號所屬油田井號實鉆井深／m水平位移／m最大垂深／m位垂比備注1英格蘭WytchFarm油田M-11105561011416056.30BP公司2阿根廷火地島阿拉油田CN-1111841058516576.393英格蘭WytchFarm油田M-16112781072816376.55BP公司一、科學(xué)化鉆井時期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時期（二）科學(xué)化鉆井后期階段2、大位移井鉆井技術(shù)卡塔爾海上鉆成的BD-04A大位移井，創(chuàng)出目前世界上大位移井的最新紀(jì)錄，該井測量井深、水平位移和水平段長分別達(dá)到12289m、11569m和10902m，位垂比達(dá)到10.485。進(jìn)入21世紀(jì)，大位移井的測量井深和水平位移又有了新的突破：俄羅斯東部的薩哈林（Sakhalin）島鉆成的Z-11和Z-12大位移井，測量井深分別達(dá)到了11282m和11680m；一、科學(xué)化鉆井時期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時期（二）科學(xué)化鉆井后期階段2、大位移井鉆井技術(shù)我國大位移井鉆井工作起步較晚，主要集中在渤海灣附近的勝利、大港、遼河等油田,完成的典型井有:中海油西江24-3-A14井，斜深9238m,水平位移8063m；

勝利油田的埕北21-平1井，斜深4837m，水平位移3167m；

勝利油田的金平1井位垂比達(dá)到了2.803；

大港油田莊海8Nm-H3井，斜深4728.50m，垂深1071.02m，水平位移4195.86m，位垂比3.92；一、科學(xué)化鉆井時期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時期勝利油田重點預(yù)探井高平1井，位垂比達(dá)到4.02。（二）科學(xué)化鉆井后期階段3、多分支井鉆井技術(shù)

20世紀(jì)90年代后期，國外大力發(fā)展多分支井鉆井技術(shù)，并被認(rèn)為是21世紀(jì)國際石油工業(yè)的重大技術(shù)。一、科學(xué)化鉆井時期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時期水力完整性力學(xué)完整性選擇重入性分支井基本特性（二）科學(xué)化鉆井后期階段3、多分支井鉆井技術(shù)1997年，在英國殼牌公司倡導(dǎo)下，世界上約20多家公司的專家在蘇格蘭的阿伯丁舉行了多分支井技術(shù)國際論壇，根據(jù)多分支井的三個基本特性和多分支井的復(fù)雜程度及功能，制定了多分支井的國際規(guī)范（TAML國際分級標(biāo)準(zhǔn)）TAML國際分級標(biāo)準(zhǔn)TAML1級規(guī)范分支井技術(shù)等級標(biāo)準(zhǔn)指出全球統(tǒng)一的發(fā)展方向TAML2級TAML3級TAML4級TAML6級TAML5級一、科學(xué)化鉆井時期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時期（二）科學(xué)化鉆井后期階段3、多分支井鉆井技術(shù)勝利油田梁46-支平1井西南分公司新淺90雙分支井遼河油田馬古1—8—8多分支井我國“九五”期間開始進(jìn)行多分支井鉆井技術(shù)的試驗研究，主要有新疆油田、海洋石油總公司、遼河石油勘探局和勝利油田等，均為4級以下完井。一、科學(xué)化鉆井時期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時期近年來，我國在魚骨狀水平分支井的試驗應(yīng)用方面取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。（二）科學(xué)化鉆井后期階段3、多分支井鉆井技術(shù)勝利油田完成的中國石化第一口魚骨狀水平分支井埕北26B-支平1井，主井眼長度402.97m，四個分支井眼長度分別為150.70m、135.67m、145.40m和83.94m。長城公司完成的國內(nèi)首口雙主眼11分支魚骨狀水平井邊臺-H3Z井，總進(jìn)尺6658m，產(chǎn)層水平段進(jìn)尺達(dá)到4885m。一、科學(xué)化鉆井時期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時期（二）科學(xué)化鉆井后期階段4、欠平衡壓力鉆井技術(shù)20世紀(jì)90年代，適應(yīng)老油田挖潛的需求，在研發(fā)井口旋轉(zhuǎn)防噴導(dǎo)流設(shè)備和地面流體分離設(shè)備的前提下，欠平衡壓力鉆井技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。井口旋轉(zhuǎn)防噴導(dǎo)流設(shè)備地面流體分離設(shè)備火炬壓縮氣體供應(yīng)設(shè)備

欠平衡鉆井在防止地層傷害、提高油井產(chǎn)量、增加儲量、解決工程復(fù)雜等方面，具有常規(guī)鉆井不可比擬的優(yōu)越性。一、科學(xué)化鉆井時期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時期（二）科學(xué)化鉆井后期階段4、欠平衡壓力鉆井技術(shù)加拿大已在利用欠平衡鉆井技術(shù)整體開發(fā)一個區(qū)塊乃至整個油田。美國欠平衡鉆井30%以上加拿大欠平衡鉆井47%挪威國家石油公司已經(jīng)把欠平衡鉆井技術(shù)用于海洋石油資源的開發(fā)。一、科學(xué)化鉆井時期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時期（二）科學(xué)化鉆井后期階段4、欠平衡壓力鉆井技術(shù)我國從20世紀(jì)90年代中后期開始引進(jìn)、研制旋轉(zhuǎn)防噴器等主要設(shè)備進(jìn)行欠平衡鉆井試驗；在六種類型油藏進(jìn)行應(yīng)用，在防止鉆井液漏失、提高產(chǎn)量、增加儲量方面效果明顯。制定了我國第一個欠平衡鉆井行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)-《欠平衡鉆井技術(shù)規(guī)范》；一、科學(xué)化鉆井時期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時期（二）科學(xué)化鉆井后期階段4、欠平衡壓力鉆井技術(shù)其中，勝利油田在河口采油廠渤深6區(qū)塊和海洋采油廠埕北30區(qū)塊利用欠平衡鉆井技術(shù)整體開發(fā)，取得了良好的效果。渤深6單井日產(chǎn)油超過100m3、天然氣10×104m3埕北30最高產(chǎn)量達(dá)285m3/d（埕北30A-1井）一、科學(xué)化鉆井時期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時期一、科學(xué)化鉆井時期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時期（二）科學(xué)化鉆井后期階段4、欠平衡壓力鉆井技術(shù)在渤深6-13井成功地進(jìn)行了欠平衡鉆進(jìn)、不壓井起下鉆、不壓井測井、不壓井下篩管和不壓井下油管，實現(xiàn)了全過程欠平衡作業(yè)；在鄂爾多斯大牛地氣田DP19井成功實現(xiàn)長水平段泡沫全過程欠平衡鉆井和完井作業(yè)。二、自動化鉆井

—當(dāng)前現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展的主流科學(xué)化鉆井的后期階段，水平井、大位移井、多分支井鉆井技術(shù)的出現(xiàn)與應(yīng)用，大大加快了科學(xué)化鉆井的進(jìn)程。20世紀(jì)末科學(xué)化鉆井的發(fā)展，已在地面自動化鉆井裝備、隨鉆井下測量與評價、井下動態(tài)數(shù)據(jù)實時傳輸、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井、地質(zhì)導(dǎo)向鉆井等方面展示出自動化鉆井的初步成果。水平井、大位移井、多分支井鉆井技術(shù)的成熟與發(fā)展，與信息化、數(shù)字化技術(shù)的引入及鉆井自動化程度的提高密不可分。二、自動化鉆井

—當(dāng)前現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展的主流自動化鉆井地面鉆井裝備自動化井下自動化鉆井技術(shù)陸上自動化鉆機海洋鉆井平臺自動化取得進(jìn)展自動化鉆井技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展的主流方興未艾隨鉆測量（井）技術(shù)自動垂直鉆井技術(shù)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)隨鉆地震技術(shù)二、自動化鉆井

—當(dāng)前現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展的主流地面與鉆臺間鉆柱輸送鉆臺面鉆柱操作自動化二層臺立根自動排放鉆臺井口自動化工具頂部驅(qū)動鉆井系統(tǒng)交流變頻電驅(qū)動鉆井泵、絞車、轉(zhuǎn)盤等集多功能于一體的司鉆自動控制系統(tǒng)和關(guān)鍵設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)固控設(shè)備自動化固控專家系統(tǒng)鉆井液性能在線測量地面自動化鉆井裝備關(guān)鍵技術(shù)1、鉆柱操作自動化2、驅(qū)動自動化3、鉆井液循環(huán)系統(tǒng)自動化4、控制系統(tǒng)自動化二、自動化鉆井

—當(dāng)前現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展的主流美國NOV公司的自動化鉆機配有:帶液壓吊卡的交流變頻電驅(qū)動頂驅(qū)敏捷的鉆柱處理工具動力卡瓦帶對扣引鞋的鐵鉆工兼數(shù)據(jù)處理、控制、監(jiān)視于一體的司鉆房。地面自動化鉆井裝備勝利油田鉆井院正在承擔(dān)中石化課題研究：二、自動化鉆井

—當(dāng)前現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展的主流“自動化鉆機方案設(shè)計”

“鉆井液性能三參數(shù)在線測量技術(shù)”預(yù)計2010年底設(shè)計完成一套具有自動化鉆機平臺和自動化司鉆操作系統(tǒng)、自動化鉆井液處理系統(tǒng)的自動化鉆機。地面自動化鉆井裝備二、自動化鉆井

—當(dāng)前現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展的主流井下自動化鉆井技術(shù)1、隨鉆測井技術(shù)在鉆井過程中同時進(jìn)行的用于評價所鉆穿地層的地質(zhì)和巖石物理參數(shù)的測量技術(shù)。電阻率（補償雙深度、近鉆頭電阻率、陣列、成像）、密度中子（補償密度中子、方位密度中子）、隨鉆聲波、地震和核磁共振多深度電磁波電阻率、方位伽馬、穩(wěn)定巖性密度、補償中子孔隙度、補償熱中子、隨鉆聲波、近鉆頭井斜、隨鉆壓力測試方位伽馬、多深度電阻率、巖性密度、補償中子孔隙度、隨鉆聲波和隨鉆壓力測試國外具有代表性的隨鉆測井公司斯倫貝謝哈里伯頓貝克休斯二、自動化鉆井

—當(dāng)前現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展的主流井下自動化鉆井技術(shù)1、隨鉆測井技術(shù)

“十一五”期間，勝利鉆井院承擔(dān)了國家“863”項目“隨鉆測井核心探測器關(guān)鍵技術(shù)”研究，研究和開發(fā)具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的四參數(shù)隨鉆測井探測器。目前已完成隨鉆可控氘-氘補償中子、隨鉆電磁波電阻率、隨鉆補償密度測量儀樣機加工，并下井試驗成功。二、自動化鉆井

—當(dāng)前現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展的主流井下自動化鉆井技術(shù)2、自動垂直鉆井技術(shù)Verti-Trak?-貝克休斯2004年P(guān)owerV在川東北黑池1井應(yīng)用使用前，鉆壓120kN，井斜1.72o，機械鉆速1.35m/h；使用后，鉆壓330kN，機械鉆速1.83m/h，井斜0.34o;使用結(jié)束時,井斜1.02oPowerV-斯倫貝謝公司VDS垂直鉆井系統(tǒng)二、自動化鉆井

—當(dāng)前現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展的主流井下自動化鉆井技術(shù)2、自動垂直鉆井技術(shù)以動態(tài)推靠方式實現(xiàn)主動防斜、糾斜寧深1井的現(xiàn)場試驗中，井斜1.5°以內(nèi)“自動垂直鉆井技術(shù)研究”“十五”期間勝利鉆井院承擔(dān)國家“863”項目機械式自動垂直鉆井工具捷聯(lián)式自動垂直鉆井系統(tǒng)具有自主知識產(chǎn)權(quán)四年攻關(guān)研制成功二、自動化鉆井

—當(dāng)前現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展的主流井下自動化鉆井技術(shù)3、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)在鉆柱旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時，隨鉆實時完成導(dǎo)向功能的一種導(dǎo)向式鉆井系統(tǒng)優(yōu)點測量信息偏置導(dǎo)向執(zhí)行機構(gòu)CPUMWD地面控制指令地面監(jiān)控系統(tǒng)井下旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)井眼信息導(dǎo)向指令雙向通訊提高井身質(zhì)量和鉆井安全性；根據(jù)地質(zhì)要求，鉆出空間三維井眼，以達(dá)到繞障、穿過多個油藏和精確鉆穿薄油層的目的，從而大大提高采收率；可減少開發(fā)投入，提高鉆井效率。二、自動化鉆井

—當(dāng)前現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展的主流井下自動化鉆井技術(shù)3、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)國外具有代表性的三類旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)動態(tài)推靠式靜態(tài)推靠式靜態(tài)指向式斯倫貝謝公司的PowerDriveSRD貝克休斯公司的AutoTrakRCLS哈里伯頓斯派里森公司Geo-Pilot二、自動化鉆井

—當(dāng)前現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展的主流井下自動化鉆井技術(shù)3、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)西安石油大學(xué)中石化勝利鉆井院中國海樣石油可控偏心器XTCS系統(tǒng)國內(nèi)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)研發(fā)二、自動化鉆井

—當(dāng)前現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展的主流井下自動化鉆井技術(shù)3、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)形成了初步的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)順利通過了國家“863”專家組的驗收。西安石油大學(xué)中石化勝利鉆井院中國海樣石油“十五”國家“863”課題“旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究”開發(fā)出RSM旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)工程樣機3口井現(xiàn)場應(yīng)用國內(nèi)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)研發(fā)二、自動化鉆井

—當(dāng)前現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展的主流井下自動化鉆井技術(shù)4、地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)20世紀(jì)90年代發(fā)展起來的前沿鉆井技術(shù)根據(jù)地質(zhì)導(dǎo)向工具提供的實時井下地質(zhì)信息和定向數(shù)據(jù)，辨明所鉆遇的地質(zhì)環(huán)境并預(yù)報將要鉆遇的地下情況，引導(dǎo)鉆頭進(jìn)入油層并將井眼保持在產(chǎn)層中。特點以隨鉆測量多種井底信息為前提，以油氣目的層為最終控制目標(biāo)，體現(xiàn)了現(xiàn)代鉆井技術(shù)與測井技術(shù)、油藏工程技術(shù)的融合。二、自動化鉆井

—當(dāng)前現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展的主流井下自動化鉆井技術(shù)4、地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)國外的地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)在20世紀(jì)末已經(jīng)相當(dāng)成熟能夠?qū)崟r測量近鉆頭處的多種地質(zhì)參數(shù)和工程參數(shù)進(jìn)行鉆井效率和風(fēng)險管理的實時決策地質(zhì)導(dǎo)向至儲層最佳部位。國內(nèi)地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)的試驗攻關(guān)中石油鉆井工程技術(shù)研究院中石化勝利鉆井工藝研究院二、自動化鉆井

—當(dāng)前現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展的主流井下自動化鉆井技術(shù)4、地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)國外的地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)在20世紀(jì)末已經(jīng)相當(dāng)成熟能夠?qū)崟r測量近鉆頭處的多種地質(zhì)參數(shù)和工程參數(shù)進(jìn)行鉆井效率和風(fēng)險管理的實時決策地質(zhì)導(dǎo)向至儲層最佳部位。國內(nèi)地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)的試驗攻關(guān)中石油鉆井工程技術(shù)研究院中石化勝利鉆井工藝研究院研制出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的MWD和隨鉆自然伽馬測量儀，能夠完全取代同類進(jìn)口儀器掌握了井下工具電路設(shè)計、信號處理方法、信號采集、機械結(jié)構(gòu)設(shè)計及工藝等多項關(guān)鍵技術(shù)在復(fù)雜結(jié)構(gòu)井鉆井施工中進(jìn)行了推廣應(yīng)用，在勘探開發(fā)中發(fā)揮了重要作用。二、自動化鉆井

—當(dāng)前現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展的主流井下自動化鉆井技術(shù)5、隨鉆地震技術(shù)以鉆頭鉆進(jìn)產(chǎn)生的連續(xù)隨機振動作為震源，采集鉆柱傳遞的參考信號及經(jīng)地層傳播上來的振動信號；將參考信號處理后與地面檢波器信號進(jìn)行互相關(guān)和時移，計算地震速度并繪制鉆頭前方待鉆地層地震剖面，實現(xiàn)鉆前預(yù)測。二、自動化鉆井

—當(dāng)前現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展的主流井下自動化鉆井技術(shù)5、隨鉆地震技術(shù)應(yīng)用目的識別地層界面、巖性及其變化；預(yù)測鉆頭前方待鉆地層孔隙壓力；實時確定鉆頭在地震剖面中的位置；減小深度不確定性,為優(yōu)化鉆井作業(yè)和提高鉆井效率提供資料。二、自動化鉆井

—當(dāng)前現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展的主流井下自動化鉆井技術(shù)5、隨鉆地震技術(shù)目前斯倫貝謝公司、法國IFP公司、意大利AGIP公司等幾家公司代表了隨鉆地震技術(shù)的最高水平。意大利AGIP公司斯倫貝謝公司意大利AGIP公司SEISBIT系統(tǒng)以鉆頭為震源，通過安裝在鉆機井架上的主導(dǎo)傳感器捕獲來自鉆頭的信號，同時安裝在地面的地震檢波器記錄由地下直達(dá)的和反射后的能量。斯倫貝謝公司seismicVISION系統(tǒng)是地面放炮、井下接收，提供實時地震測量，進(jìn)行孔隙壓力預(yù)測，以卡準(zhǔn)下套管深度和地層界面，并避免鉆入高/低壓層造成嚴(yán)重事故。二、自動化鉆井

—當(dāng)前現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展的主流井下自動化鉆井技術(shù)5、隨鉆地震技術(shù)“十一五”期間，勝利油田鉆井院承擔(dān)了國家“863”項目--“隨鉆地震技術(shù)”研究。研發(fā)的信號采集設(shè)備突破8項技術(shù)屏障，隨鉆地震信號處理形成6項核心技術(shù)，居國內(nèi)領(lǐng)先水平；針對隨鉆地震信號采集、處理及工程應(yīng)用等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究；開展了6口井的現(xiàn)場試驗，成功采集了隨鉆地震信號，形成了隨鉆地震剖面，為鉆井工程現(xiàn)場應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。三、現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展展望展望現(xiàn)代鉆井技術(shù)的發(fā)展，新的技術(shù)會不斷地誕生和突破，智能化鉆井和信息、網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程自動化鉆井正在展示出美好的前景。當(dāng)前的時代是信息化、數(shù)字化飛速發(fā)展的時代，以計算機技術(shù)為核心的三遙（遙測、遙傳、遙控）高技術(shù)和鉆井各工序的實際相結(jié)合，必將開發(fā)出多種鉆井自動化及智能化系統(tǒng)。（一）智能化鉆井導(dǎo)向鉆井、優(yōu)化鉆井、隨鉆診斷需要的參數(shù)計算機診斷發(fā)出新的控制指令實現(xiàn)隨鉆實時閉環(huán)鉆井及時準(zhǔn)確上傳到地面送入井下執(zhí)行機構(gòu)能提供高速雙向通信與輸送電力的智能鉆柱井下各種智能工具地面計算機智能專家系統(tǒng)基本構(gòu)成流程：智能化鉆井就是將人工智能的理論、方法和技術(shù)應(yīng)用于鉆井過程，使其具有類似人工智能特性或功能。三、現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展展望（一）智能化鉆井三、現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展展望運用黑箱理論與方法,

通過建立井下與地面之間有供電保證的寬帶閉環(huán)高速信息公路，以閉環(huán)連續(xù)反饋的方式，隨鉆監(jiān)控鉆井對象（地層、儲層）和井下實時工況，來解決鉆井工程的諸多不確定性的“黑箱”難題,實現(xiàn)準(zhǔn)確、透明、可視、可控的智能化作業(yè)。巖性、儲層、井軌、工況不確定性，非數(shù)值化黑箱信息輸入信息輸出連續(xù)反饋井下采集井下執(zhí)行分析處理決策與指令連續(xù)反饋下傳ID上傳ID基本理論（一）智能化鉆井三、現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展展望關(guān)鍵技術(shù)智能鉆柱系統(tǒng)井下智能鉆井系統(tǒng)智能完井技術(shù)井下動態(tài)數(shù)據(jù)實時傳輸并能實現(xiàn)地面與井下雙向通信的“高速公路”

完井時安裝了傳感器、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和控制設(shè)備，可在地面對井下油氣生產(chǎn)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、分析和遠(yuǎn)程控制，以達(dá)到優(yōu)化產(chǎn)能的目的。完善的測量系統(tǒng)和井下執(zhí)行機構(gòu)（一）智能化鉆井三、現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展展望關(guān)鍵技術(shù)1、智能鉆桿2、具有數(shù)據(jù)傳輸功能的復(fù)合材料連續(xù)管智能鉆柱系統(tǒng)具有普通鉆桿的功能，能進(jìn)行正常的上卸扣和循環(huán)鉆井液鉆桿本體與接頭內(nèi)埋置導(dǎo)線（可靠絕緣與密封）能向井下輸送電力能進(jìn)行雙向閉環(huán)信息流高速傳輸國外正在研發(fā)對接式電接頭電子鉆柱，能夠雙向雙工傳輸幾十個參數(shù)與指令，傳輸速率高達(dá)1×104～2×106bit/s（美國Grant公司、IntelliServ公司）（一）智能化鉆井三、現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展展望關(guān)鍵技術(shù)1、智能鉆桿2、具有數(shù)據(jù)傳輸功能的復(fù)合材料連續(xù)管智能鉆柱系統(tǒng)哈里伯頓與Fiberspar纏繞產(chǎn)品公司聯(lián)合開發(fā)由韌性好的層狀碳纖維和其他高級材料加工而成；管壁內(nèi)嵌有銅導(dǎo)線，可實現(xiàn)地面系統(tǒng)與底部鉆具組合之間不間斷的雙向通訊，數(shù)據(jù)傳輸量為常規(guī)系統(tǒng)的幾千倍。（一）智能化鉆井三、現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展展望

“十五”以來，我國開始組織智能鉆柱系統(tǒng)研究攻關(guān)。關(guān)鍵技術(shù)其中，勝利鉆井院承擔(dān)了“十一五”國家“863”探索性項目“動力及信號傳輸鉆桿關(guān)鍵技術(shù)研究”，主要開展動力鉆桿電力及信號傳輸技術(shù)、動力鉆桿的設(shè)計與連接技術(shù)、動力鉆桿加工制造技術(shù)、動力鉆桿小型樣機研制及室內(nèi)模擬實驗等關(guān)鍵技術(shù)研究，目前已開發(fā)出“三芯電鉆桿”樣機，并進(jìn)行了室內(nèi)實驗。智能鉆柱系統(tǒng)（一）智能化鉆井三、現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展展望關(guān)鍵技術(shù)井下智能鉆井系統(tǒng)美國20世紀(jì)末啟動21世紀(jì)初實施的一項重大的長期研究和開發(fā)計劃--“國家先進(jìn)的鉆井與掘進(jìn)技術(shù)（NADET）”，其核心任務(wù)就是長期致力于研究與開發(fā)一種智能鉆井系統(tǒng)。智