钻井新进展.doc

概述 尽管世界经济不容乐观，但油气供需整体呈上升趋势。预计到2030年，原油产量仍将快速增长。近50%的原油产量要靠老油田提高采收率，深海、极地等新领域和油砂等非常规原油生产。预计到2030年非常规原油产量将占到总产量的8%。 全球天然气产量将保持持续增长态势。产量从2008年的3.05万亿立方米逐渐增长到2030年的4.4万亿立方米 2030年，非常规天然气将成为越来越重要的战略资源接替区，成为技术创新的重点领域，届时非常规天然气产量将占天然气总产量的20%左右 随着世界经济复苏，油气钻井数量、动用钻机数量逐年增加 据美国预测，2011年世界钻井数量为93810口（不包括俄罗斯、中国和中亚），持续两年增长，较2010年增加21.6%，其中陆上钻井90599口，较2010年增加22.5%，海上钻井3211口，较2010年增加2.2% 钻机装备的四个方向 1.向自动化、智能化、高移运性、高可靠性、高HSE方向发展 2.向满足客户个性化需求方向发展 3.向适应特殊环境方向发展，不断挑战深海、极地、山地、丛林等恶劣环境极限 4.向研发、制造和服务一体化方向发展，且服务占的比重越来越大 （NOV超过30%，中国石油不足5%） 近年国外出现和正在研发的钻井新技术新方法主要有 1.连续管钻井 2.径向水平井3.等井径钻井（膨胀管钻井）4.“U”型井钻井5.同心双管反循环钻井6.远程遥控全自动钻井7.无钻机（獾式）钻井8.深井冷却泥浆钻井9.激光钻井 径向水平井 三个主要工序： 下入导向器 套管开孔：连续管+螺杆马达旋转钻孔 水射流径向钻孔：连续管+软管+自牵引喷嘴 关键设备与工具: 地面：高压泵车、连续管装置、实时监控系统 井下：导向器、钻套管工具串、水射流钻进工具串 应用范围 煤层气增产 稠油油藏开发： 常规油藏增产与剩余油开发 低渗透油藏经济开发 等直径钻井技术特点 应对复杂井 超深井 切削量少 固井水泥少 钻井液少 技术进展情况： 膨胀管技术的持续发展和完善可靠的配套设备，为等直径钻井技术进一步完善和给钻井方式带来革命性的变化提供了前提条件。 在国外，等直径钻井技术也经历了充分论证、现场试验和评估并逐步发展成为一项成熟技术 已经进入现场应用阶段 RDM 反循环钻井新技术 反循环钻井的基本思路：采用同轴双钻杆分别实现了钻井液的输入和返回。外侧钻杆用来向井眼中送入钻井液，内侧钻杆用于返回钻井液。位于下部钻柱上的滑动活塞将环空分割出上下两个压力梯度，更好地进行压力控制。 显著优点 降低能耗 减少钻井液体积 降低钻井液处理量 减少钻井液处理系统及泥浆泵的磨损 减少钻井液添加剂、加重剂费用 降低钻井液损耗和减少复杂、井控事件 具有更好的井眼清洁能力 提高机械钻速 改善井下信息数据传输 突破常规大位移钻井限制，可钻极端大位移井 复杂地层安全钻进 减少地层伤害 改善遥测系统 泥浆泵关闭时，仍可实时LWD/MWD 插入套管实时钻井 浮阀以下精细控压钻井 MPD钻井面临的难题反循环钻井具有的优势环空流体可能漏失到衰竭储层。活塞防止环空漏失。主要优点在增压泥浆帽钻井。降低下部钻井液密度。占地面积30-50m2，这对海上甲板受限制的情况下是个问题。占地面积需求很小，不超过10m2。对海上甲板受限的地方特别有吸引力。大量的钻井液缓慢流入或漏失。循环量少，使得可以更精确控制井下压力，更容易发现和和控制漏失。 操作依赖于一个节流阀以降低压力。节流阀下环空压力依然很高。压力主要在沿程损失，地表环空压力可能是零。为安全起见改进和停钻期间避免节流阀堵塞。调节钻井液体系费时费力。因其体积小，钻井液体系可迅速改变。当双浮球阀关闭时调整钻井液体系，在这过程中井眼不会暴露。在裸眼井段开泵循环，ECD增加可能压开地层造成裂缝。循环是内部的。甚至可以忽略裸眼的ECD，从而防止地层损害。大量钻井液需要通过环空循环出钻屑。管中管系统需要少量的循环流体携带钻屑，更快更高效。根据设计，井底至井口循环需要20-100min每1000m。RDM从井底至井口循环只要6-7min每1000m。从井底至井口循环是关闭双浮球阀隔离裸眼的。MWD/LWD的信号传输可能面临难题。Reelwell Telemetry System(RTM)提供MWD/LWD工具的双向高速传输，不需要使用放大器。 ERD方法钻井面临的难题反循环钻井具有的优点由于水平段钻压来源于管柱的重力，因而水平度的长度受到钻压的限制通过钻头后的液力加压。推动钻头向前，为钻头提供独立于重力的钻压，使得在长水平段钻井过程中，依然能维持钻进所需的钻压在大位移井和水平井中岩屑堆积会引起卡钻钻头附近的岩屑被清理干净，在任何时候都能保持井眼清洁由于钻柱屈曲和蠕动等