世界石油鉆井技術(shù)發(fā)展水平和趨勢(shì)課件

1、世界石油鉆井科技發(fā)展水平和趨勢(shì)第1頁(yè)，共149頁(yè)。石油工業(yè)形勢(shì)與科技進(jìn)步的作用國(guó)外主要鉆井技術(shù)水平國(guó)內(nèi)外鉆井裝備與技術(shù)的主要差距未來(lái)石油鉆井技術(shù)發(fā)展的動(dòng)向第2頁(yè)，共149頁(yè)。 一、石油工業(yè)形勢(shì)與科技進(jìn)步的作用第3頁(yè)，共149頁(yè)。布倫特原油價(jià)格變化趨勢(shì)第4頁(yè)，共149頁(yè)。 至2002年11月底，布倫特原油2002年平均價(jià)格為24.62美元/桶，超過(guò)去年24.46美元/桶，據(jù)路透社調(diào)查預(yù)測(cè)2003年布倫特原油價(jià)格將比2002年下降10，為22.2美元/桶。第5頁(yè)，共149頁(yè)。石油公司投資與利潤(rùn)據(jù)所羅門公司2001年初對(duì)234家石油公司的調(diào)查表明, 2001年這些石油公司將大幅度增加勘探開(kāi)發(fā)投資，投

2、資額達(dá)1135億美元，比2000年增加了19%強(qiáng)。其中, 預(yù)計(jì)在新井方面的支出將增加200億美元，比2000年提高19.7，是20年內(nèi)增幅最大的一次。從1992年起石油工業(yè)利潤(rùn)保持增長(zhǎng)趨勢(shì)，1998年由于油價(jià)下跌利潤(rùn)出現(xiàn)了急劇下降。2000年世界石油行業(yè)的利潤(rùn)為600億美元，大大超過(guò)了1997年的歷史最高水平，創(chuàng)造了新的歷史紀(jì)錄。2000年利潤(rùn)的75來(lái)自上游，但下游收入也創(chuàng)出了歷史新水平。第6頁(yè)，共149頁(yè)。第7頁(yè)，共149頁(yè)。最新油氣資源評(píng)價(jià)結(jié)果油氣雜志2000年初公布了美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局(USGS)關(guān)于全球油氣資源評(píng)價(jià)的最新研究成果，即全球常規(guī)油氣資源量分別為4138億噸和436萬(wàn)億立方米。這

3、一數(shù)字比第14屆世界石油大會(huì)(1994)公布的資源量(3113億噸和327.6萬(wàn)億立方米)要大得多。待發(fā)現(xiàn)的油氣資源主要集中在中東北非、前蘇聯(lián)、西半球(美洲)等地區(qū)，占全球待發(fā)現(xiàn)油氣資源量的80%以上，而亞太、西歐地區(qū)的油氣資源相對(duì)貧乏。第8頁(yè)，共149頁(yè)。第9頁(yè)，共149頁(yè)。油氣產(chǎn)儲(chǔ)量穩(wěn)步增長(zhǎng)近幾年，全球油氣產(chǎn)儲(chǔ)量保持穩(wěn)步增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，2000年世界油氣剩余探明儲(chǔ)量分別為1409億噸和149萬(wàn)億立方米，并且天然氣儲(chǔ)量創(chuàng)歷史新高。2001年全球剩余石油和天然氣探明儲(chǔ)量均有增加。石油儲(chǔ)量達(dá)1413.08億噸；天然氣總儲(chǔ)量達(dá)到154.35萬(wàn)億立方米,新增油氣儲(chǔ)量，特別是天然氣儲(chǔ)量創(chuàng)下歷史最高紀(jì)錄。隨著

4、科技進(jìn)步的不斷發(fā)展，世界石油剩余可采儲(chǔ)量不是越產(chǎn)越少，而是越產(chǎn)越多，新發(fā)現(xiàn)的石油儲(chǔ)量遠(yuǎn)超過(guò)產(chǎn)出的石油。在過(guò)去11年里，石油工業(yè)已經(jīng)成功的將儲(chǔ)量替代率提高到了100%以上。在過(guò)去5年里，石油工業(yè)所有的公司除了北美地區(qū)公司（Phillips除外）外，一半以上的公司的儲(chǔ)量替代率超過(guò)了150%。在過(guò)去的14年內(nèi)大石油公司平均探明儲(chǔ)量的壽命保持相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定并且還將繼續(xù)保持下去.第10頁(yè)，共149頁(yè)。第11頁(yè)，共149頁(yè)。主要大石油公司儲(chǔ)量壽命第12頁(yè)，共149頁(yè)。A、中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司在美國(guó)財(cái)富世界最大500家公司排名中居第83位。財(cái)富雜志是世界上影響力最大財(cái)經(jīng)類刊物之一，該刊推出的公司排名更是世界所

5、有報(bào)刊推出的公司排名中影響力最大的一個(gè)，其中包括全球500和美國(guó)500公司排名。在2001年財(cái)富雜志公布的按總收入排名的2000年全球500家大公司中，中國(guó)石化集團(tuán)公司以453.46億美元的總收入排在第68位，中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司以416.84億美元的總收入排在稍后的第83位。但中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司卻以58.14億美元的凈利潤(rùn)排在了全球第23位，中國(guó)石化集團(tuán)公司以7.19億美元排在第235位；中油集團(tuán)的總資產(chǎn)為793.07億美元，居全球第130位，中石化集團(tuán)以646.71億美元的總資產(chǎn)居全球第146位；中油集團(tuán)的股東權(quán)益為475.81億美元，居全球第17位，中石化集團(tuán)以218.97億美元居

6、第60位。中國(guó)石油在世界大公司中的排名第13頁(yè)，共149頁(yè)。B、中國(guó)石油天然氣股份有限公司在美國(guó)石油情報(bào)周刊世界最大50家石油公司排名中居第9位石油情報(bào)周刊是美國(guó)能源情報(bào)集團(tuán)（Energy Intelligence Group）編輯出版的一份報(bào)道和分析世界石油工業(yè)動(dòng)態(tài)的刊物，該刊物已經(jīng)擁有40年的歷史，是當(dāng)今世界石油界最負(fù)盛名和影響力最大的刊物之一。該周刊公布的世界最大50家石油公司排名倍受世界石油界關(guān)注，今年12月17日公布的最新“世界最大50家石油公司”排名已經(jīng)是該雜志第15次公布這一排名。美國(guó)石油情報(bào)周刊于2001年12月17日公布了根據(jù)2000年石油儲(chǔ)量、天然氣儲(chǔ)量、石油產(chǎn)量、天然氣產(chǎn)

7、量、石油煉制能力和油品銷售量六項(xiàng)指標(biāo)綜合測(cè)算排出的世界最大50家石油公司名單，在最新公布的排名中，沙特阿拉伯國(guó)家石油公司仍高居榜首；中國(guó)石油天然氣股份有限公司居第9位（中國(guó)石油化工股份公司居33位），首次躋身世界10大石油公司行列。中國(guó)石油天然氣股份公司的油氣總儲(chǔ)量在世界石油公司中居第15位（其中石油居14位，天然氣居第20位），油氣總產(chǎn)量居第11位（其中石油和天然氣分別居第8和26位），石油煉制能力和油品銷售量分別居第9和19位。在公布財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)的公司中，中國(guó)石油天然氣股份公司的總收入居第14位，凈收入居第6位，總資產(chǎn)居第8位（中國(guó)石油化工股份公司分別位居第10、16和12位）。 第14頁(yè)，共

8、149頁(yè)。世界和中國(guó)石油資源的對(duì)比目前我國(guó)石油可采儲(chǔ)量人均僅為世界平均水平的1/6,世界排名第41位第15頁(yè)，共149頁(yè)。第16頁(yè)，共149頁(yè)。第17頁(yè)，共149頁(yè)。第18頁(yè)，共149頁(yè)。技術(shù)創(chuàng)新成為石油工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵推動(dòng)力 在石油工業(yè)140年曲折的發(fā)展歷程中，科學(xué)技術(shù)是世界石油工業(yè)取得成功的引擎，石油工業(yè)的發(fā)展史就是一部科技進(jìn)步史。具體表現(xiàn)在：科技進(jìn)步打破了“ 石油短缺”的預(yù)言 科技進(jìn)步帶來(lái)全球石油產(chǎn)量的三次跨越式增長(zhǎng)科技進(jìn)步使得石油工業(yè)成本大幅度降低科技進(jìn)步影響著石油工業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的調(diào)整科技進(jìn)步給石油工業(yè)帶來(lái)了巨大的環(huán)境效益第19頁(yè)，共149頁(yè)。 從19801999年的20年間，全球年產(chǎn)油量

9、基本保持在30億噸左右，其間累計(jì)采出原油600多億噸；而世界石油剩余探明可采儲(chǔ)量在1980年為880億噸，到1999年不但沒(méi)有減少，反而增加到1386億噸。 并且，這一成績(jī)是在油價(jià)持續(xù)低迷的情況下取得的。 近20年世界石油剩余探明儲(chǔ)量增長(zhǎng)圖第20頁(yè)，共149頁(yè)?？萍歼M(jìn)步帶來(lái)世界石油產(chǎn)量跨越式增長(zhǎng)第21頁(yè)，共149頁(yè)。美國(guó)天然氣供應(yīng)與技術(shù)進(jìn)步的關(guān)系注：據(jù)美國(guó)天然氣研究所資料第22頁(yè)，共149頁(yè)。美國(guó)11家大石油公司的油氣成本變化情況 （美元/桶油當(dāng)量） 1986 1995 變化情況發(fā)現(xiàn)成本* 7.93 4.59 42.1%生產(chǎn)成本 4.71 4.09 13.2%總成本 12.64 8.68 31

10、.3%*發(fā)現(xiàn)成本包括勘探成本和開(kāi)發(fā)成本第23頁(yè)，共149頁(yè)。石油科技進(jìn)步也是影響石油工業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的重要因素。近30年間油公司經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略跨越了三個(gè)階段： 20世紀(jì)70年代是規(guī)模取勝時(shí)代；20世紀(jì)80年代以來(lái)是成本取勝時(shí)代；21世紀(jì)進(jìn)入了高新技術(shù)取勝時(shí)代。科技進(jìn)步使石油工業(yè)適應(yīng)了越來(lái)越嚴(yán)格的環(huán)保要求，帶來(lái)了巨大的環(huán)境效益：能夠更加高效地開(kāi)發(fā)油氣資源。根據(jù)美國(guó)的研究資料，如果技術(shù)沒(méi)有取得進(jìn)展，到1998年需要用四口井才能保持1985年兩口井的產(chǎn)能，而實(shí)際上，美國(guó)在1998年只用一口井就達(dá)到了1985年兩口井的產(chǎn)能水平；定向井、大位移井和小井眼鉆井技術(shù)，大大減少了作業(yè)時(shí)占地面積，減少作業(yè)帶來(lái)的各種污染；

11、更加清潔、安全的作業(yè)?？萍歼M(jìn)步影響著經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略和環(huán)保第24頁(yè)，共149頁(yè)。美國(guó)能源部2001年公布的美國(guó)儲(chǔ)量第25頁(yè)，共149頁(yè)。二、國(guó)外主要鉆井技術(shù)水平國(guó)外鉆井技術(shù)的發(fā)展的兩個(gè)目標(biāo)： 提高勘探開(kāi)發(fā)效益 降低鉆井成本第26頁(yè)，共149頁(yè)。國(guó)外近十年來(lái)發(fā)展的主要鉆井技術(shù)水平井大位移井小井眼鉆井欠平衡鉆井頂部驅(qū)動(dòng)連續(xù)油管鉆井隨鉆測(cè)量/地質(zhì)導(dǎo)向自動(dòng)化（閉環(huán)）鉆井第27頁(yè)，共149頁(yè)。1、鉆井裝備與工具電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)和頂驅(qū)系統(tǒng)的應(yīng)用正在逐步推廣，電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)占鉆機(jī)總數(shù)的百分比已達(dá)23%，1993年全世界裝備了約350套頂驅(qū)系統(tǒng)。90年代初國(guó)外商業(yè)應(yīng)用了連續(xù) 軟管鉆井裝置，到1995年中期，全世界連續(xù)管作業(yè)裝置

12、達(dá)614套，其中相當(dāng)一 部分用于鉆井。 鈦合金鉆桿。國(guó)外鉆頭設(shè)計(jì)和制造技術(shù)極為成熟，有適合于各類井下條件和地層的鉆頭，包括 PDC鉆頭、熱穩(wěn)定PDC鉆頭、超硬激光鍍層牙輪鉆頭、聚晶金剛石軸承牙輪鉆頭。BBL可膨脹鉆頭、Schlumberger公司的TReX切削件技術(shù)。 而且鉆頭的適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣泛。隨鉆測(cè)量/隨鉆測(cè)井(MWD/LWD)技術(shù)發(fā)展迅速，已研制了適用于各種井眼尺寸的MWD/LWD工具。其測(cè)量參數(shù)已逐步增加到近20種鉆井和地層參數(shù)， 目前，傳感器離鉆頭尚有12米的距離。新的儀器化鉆頭。地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)成為新的發(fā)展方向。1992年底，斯倫貝謝Anadrill公司推出其綜合鉆井評(píng)價(jià)和測(cè)井系

13、統(tǒng)(IDEAL系統(tǒng))，1997年已在歐洲和非洲的50口井中成功地應(yīng)用了這種工具。第28頁(yè)，共149頁(yè)。AGS Design ConceptPump pressure forces piston/mandrel down Pin on outer body travels in groove in Barrel CamGroove cycles between long and short strokesStroke length controls movement of Ramp Ring which controls throw of pistons第29頁(yè)，共149頁(yè)。Adjustable

14、 Gauge MotorsInclination control in rotary mode Less time spent in oriented modeEnables extremely long horizontal / tangent sections, longer bit runsFewer trips for BHA changesTwo positions for simplicity, reliabilityAvailable in 4-3/4”, 6-3/4”, and 8” tool sizes第30頁(yè)，共149頁(yè)。2001年世界鉆頭紀(jì)錄 一次起下鉆進(jìn)尺休斯克里斯坦森

15、公司制造的 BD63型81/2in聚晶金剛石復(fù)合片（PDC）鉆頭，單鉆頭最長(zhǎng)行程達(dá)到6994m。原紀(jì)錄6777m是1998年在阿根廷Tlerra Del Fuego油田用金剛石產(chǎn)品國(guó)際公司的121/2in的PDC鉆頭創(chuàng)造的。多次起下鉆累計(jì)進(jìn)尺休斯克里斯坦森公司的STR554型PDC鉆頭，在阿拉斯加北坡進(jìn)行了16次起下作業(yè)，到2001年，該鉆頭的單鉆頭最高累計(jì)進(jìn)尺達(dá)到21405m，在歷史上排名第四。鉆速紀(jì)錄2001年申報(bào)的最高機(jī)械鉆速是史密斯地質(zhì)金剛石公司97/8in的M91P型 PDC鉆頭創(chuàng)造的。1999年在渤海灣的D平臺(tái)鉆速達(dá)到了664.7ft/h。第31頁(yè)，共149頁(yè)。133/8 135/

16、8套管長(zhǎng)度世界紀(jì)錄技術(shù)指標(biāo)： 133/8 135/8套管長(zhǎng)度達(dá)6012.5米作 業(yè) 者 ： Weatherford公司時(shí) 間：1991年9月地 點(diǎn)：德國(guó)巴伐利亞第32頁(yè)，共149頁(yè)。2、水平井技術(shù) 80年代初研究與發(fā)展，90年代大規(guī)模應(yīng)用。目前已作為常規(guī)鉆井技術(shù)應(yīng)用于幾乎所有類型的油藏。 水平井鉆井成本已降至直井的1.52倍，其至有的水平井成本只是直井的1.2倍 。水平井產(chǎn)量是直井的48倍。 至1995年世界已經(jīng)共鉆水平井15000口，1995年全世界鉆水平井3100口，約占當(dāng)年鉆井總數(shù)的5 。 1995年美國(guó)約鉆1100口，主要用于裂縫性及低滲油氣藏；至1999年5月美國(guó)在澳斯汀白堊巖地區(qū)鉆

17、了4230口水平井（完井?dāng)?shù)6887口）；至1995年，加拿大約鉆1200口，用于稠油開(kāi)采。至1999年5月世界67個(gè)國(guó)家（不含共產(chǎn)主義國(guó)家和沙特）共鉆水平井20430口（完井?dāng)?shù)26209口），美國(guó)鉆了8998口（完井?dāng)?shù)12882口） 。1997年高峰時(shí)，全世界年鉆水平井達(dá)4000口。第33頁(yè)，共149頁(yè)。2003001600165018002600300031000500100015002000250030003500水平井?dāng)?shù)，口19881989199019911992199319941995年份世界水平井?dāng)?shù)增長(zhǎng)概況第34頁(yè)，共149頁(yè)。水平井最大水平段達(dá)6118米；水平井最大垂深6062米；

18、水平井最大單井進(jìn)尺10172米；雙側(cè)向水平井總水平段長(zhǎng)度達(dá)到4550.1米 （該井 垂深1389.9米）；多側(cè)向水平井總水平段長(zhǎng)度達(dá)到8318.9米 （該井 垂深1410米）。國(guó)外水平井鉆井技術(shù)指標(biāo)（至2001年）：第35頁(yè)，共149頁(yè)。水平鉆井鉆速紀(jì)錄2001年5月29日，Petrozuata公司在委內(nèi)瑞拉Zuata油田打破了自己保持的紀(jì)錄，在FG25-4井，鉆完1895m長(zhǎng)的水平井井眼，僅用20.5h。直井單日最高進(jìn)尺2631米。最大井斜紀(jì)錄在Zuata油田，Precision Drilling 732鉆機(jī)在DE24-8井的分支井中,創(chuàng)造了139井斜的世界紀(jì)錄。在1280m測(cè)量深度和520

19、m真垂直深度，井斜達(dá)到153.18o，方位角為269.11。旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井進(jìn)尺紀(jì)錄2001年6月，挪威國(guó)家石油公司丹麥公司和斯倫貝謝公司使用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向技術(shù)，鉆121/2in井眼4206m僅用169h。第36頁(yè)，共149頁(yè)。單只鉆頭累積鉆井的最長(zhǎng)水平段技術(shù)指標(biāo)：?jiǎn)沃汇@頭累積鉆井的最長(zhǎng)水平段5130米（鉆了9個(gè)側(cè)向水平段）時(shí) 間：2000年服務(wù)公司 ：Hughes Christensen地 點(diǎn)：東委內(nèi)瑞拉重油產(chǎn)區(qū)應(yīng)用技術(shù)或工具：12 1/4 MX-C1 Ultramax鉆頭第37頁(yè)，共149頁(yè)。LWD單次應(yīng)用的最長(zhǎng)紀(jì)錄技術(shù)指標(biāo)：LWD單次應(yīng)用的最長(zhǎng)紀(jì)錄是3626米時(shí) 間：2000年作 業(yè) 者 ：Nor

20、skHydro/Baker Hugues Inteq井 名：地 點(diǎn)：挪威Snorre油田應(yīng)用技術(shù)或工具：Baker Hughes Inteq公司的8 AutoTrak系統(tǒng)和ORD/CCN/Map系統(tǒng)。第38頁(yè)，共149頁(yè)。最深的水平井尾管懸掛器技術(shù)指標(biāo)：下入最深的水平井尾管懸掛器4511米。該井總井深7540米，垂深1931米。服務(wù)公司 ：Baker Oil Tools時(shí) 間：2000年10月10日井 名：Dieksand 5地 點(diǎn)：德國(guó)Mittelplate油田應(yīng)用技術(shù)或工具： Deutag T-76鉆機(jī)； 9 5/8 13 3/8 液壓Flex-Lock尾管懸掛器。第39頁(yè)，共149頁(yè)。水

21、基泥漿鉆水平井測(cè)深世界紀(jì)錄技術(shù)指標(biāo)：測(cè)深達(dá)9031.5米（水平段長(zhǎng)20069英尺）作 業(yè) 者 ： Maersk油氣公司井 名：MFF-19C地 點(diǎn)：Dan油田應(yīng)用技術(shù)或工具：Sperry Drill泥漿馬達(dá)和可調(diào)式穩(wěn) 定器工具第40頁(yè)，共149頁(yè)。水基泥漿鉆水平井水平段長(zhǎng)度世界紀(jì)錄技術(shù)指標(biāo)：水平段長(zhǎng)達(dá)6377.9米（測(cè)深25950英尺， 垂深僅3300英尺）作 業(yè) 者 ： Maersk油氣公司時(shí) 間：1999年3月井 名：CA-14A地 點(diǎn)：卡塔爾Al Shaheen海上油田應(yīng)用技術(shù)或工具：Ensco-97鉆機(jī)、 Sperry-sun的定向鉆井和可調(diào)穩(wěn)定器第41頁(yè)，共149頁(yè)。水平井開(kāi)窗造斜最

22、大角度技術(shù)指標(biāo)：造斜角度達(dá)88.22（垂深2321英尺）作 業(yè) 者 ： Petrozuata CA公司時(shí) 間：1999年9月11日井 名：LM193地 點(diǎn)：委內(nèi)瑞拉San Diego Petrozuata油田應(yīng)用技術(shù)或工具：貝克石油工具公司的WindowMaster 造斜器，在9 5/8“ 套管中開(kāi)窗第42頁(yè)，共149頁(yè)。割縫襯管過(guò)水平產(chǎn)層長(zhǎng)度世界紀(jì)錄技術(shù)指標(biāo)：割縫襯管過(guò)水平產(chǎn)層達(dá)2137.9米作 業(yè) 者 ： Petrozuata公司時(shí) 間：1999年2月24日井 名：DE206地 點(diǎn)：委內(nèi)瑞拉Petrozuata油田應(yīng)用技術(shù)或工具：PDC FM2663鉆頭；Anadrill的RAB工具和MW

23、D第43頁(yè)，共149頁(yè)。水平井取芯深度世界紀(jì)錄技術(shù)指標(biāo)：巖芯位于真垂深4547米處 （3次取出巖心共79英尺）作 業(yè) 者 ： 聯(lián)合太平洋資源公司時(shí) 間：1999年2月7日井 名：4H地 點(diǎn)：Sweetwater縣Rock島第44頁(yè)，共149頁(yè)。國(guó)外水平井鉆井技術(shù)正在向集成系統(tǒng)發(fā)展：即以提高成功率和綜合經(jīng)濟(jì)效益為目的，結(jié)合地質(zhì)、地球物理、油層物理和各工程技術(shù)，對(duì)地質(zhì)評(píng)價(jià)和油氣藏篩選、水平井設(shè)計(jì)和施工進(jìn)行綜合優(yōu)化。 水平井鉆井技術(shù)的應(yīng)用向綜合應(yīng)用方向發(fā)展：如小井眼水平井鉆井、橫向多分支水平井鉆井、大位移水平井鉆井等技術(shù)都已投入實(shí)際應(yīng)用。采用的技術(shù)包括導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)、隨鉆 測(cè)量系統(tǒng)、串接泥漿馬達(dá)、PD

24、C鉆頭和欠平衡鉆井。 水平井技術(shù)已用于油田的整體開(kāi)發(fā)。例如，美國(guó)能源部利用水平井來(lái)減緩ELKHills26R油藏的原油產(chǎn)量遞減速度并延長(zhǎng)油藏經(jīng)濟(jì)壽命。從1988年到1995年共鉆了14口水平井，結(jié)果獲得了較好的經(jīng)濟(jì)效益： *在這些井的壽命期間扣除成本后的凈收入為2.23億美元以 上。 *成功地控制了產(chǎn)量的遞減。 *使該油藏的最終可采儲(chǔ)量比原來(lái)提高了18.5% 。第45頁(yè)，共149頁(yè)。 3、大位移井技術(shù)20年代美國(guó)開(kāi)始運(yùn)用，90年 代迅速發(fā)展，主要用于以比較少的平臺(tái)開(kāi)發(fā)海上油氣田和從陸上開(kāi)發(fā) 近海油氣田。英國(guó)BP公司1999年7月在英國(guó)WytchFarm油 田鉆的M16SPZ井，水平位移達(dá)107

25、28.4米，創(chuàng)下了新的水平位移世界紀(jì)錄。M16SPZ井，TD11278米，TVD1637米，鉆井和下套管123天。1997年6月中國(guó)南海西江243A14井的水平位移是8060.7米。運(yùn)用大位移井技術(shù)開(kāi)發(fā)海上油氣和從陸上開(kāi)發(fā)近海油氣田，可以大大降低開(kāi) 發(fā)成本。例如： 挪威北海Statfjord油田北部，用大位移井技術(shù)取代原計(jì)劃的海底技術(shù)開(kāi)發(fā)方案估計(jì)可使開(kāi)發(fā)成本至少節(jié)約1.2億美元。 在加利福尼亞州南部近海的Pt.Pedernales油田，1989年，Unocal公司提出運(yùn)用大位移井技術(shù)開(kāi)發(fā)該油田的方案，5年間共鉆大 位移井9口，與原計(jì)劃建造第二座平臺(tái)相比，新方案的開(kāi)發(fā)成本節(jié)約1億美元 。 在英國(guó)

26、WytchFarm油田，運(yùn)用大位移井技術(shù)（已鉆14口）代替原計(jì)劃的人工島開(kāi)發(fā)方案，開(kāi) 發(fā)成本可望節(jié)約1.5億美元，且提前3年生產(chǎn)。第46頁(yè)，共149頁(yè)。第47頁(yè)，共149頁(yè)。大位移井世界紀(jì)錄變化情況垂深最大的海上大位移井應(yīng)用M-I公司的Novaplus合成鉆井液，殼牌公司在墨西哥灣的Mars平臺(tái)鉆成一口大位移井，該井水深898m，測(cè)量深度8407m，真垂直深度達(dá)到6039m，水平移位4331m。 第48頁(yè)，共149頁(yè)。最長(zhǎng)尾管管柱技術(shù)指標(biāo)：尾管管柱總長(zhǎng)4678.1米時(shí) 間：1999年6月4日作 業(yè) 者 ：菲利普斯中國(guó)公司井 名：A17地 點(diǎn)：中國(guó)南海西江243油田應(yīng)用技術(shù)或工具：7尾管第49頁(yè)

27、，共149頁(yè)。第50頁(yè)，共149頁(yè)。 4、短半徑水平井和分支井鉆井技術(shù) 據(jù)Spears&Associates公司報(bào)道，僅在美國(guó)，1990年老井側(cè)鉆井約為500口，此后的幾年，這類活動(dòng)迅速增加，1993年約為1000口，1996年估計(jì)超過(guò)了1500口，預(yù)計(jì)1999年將達(dá)到2000口。 至1999年，全世界共鉆分支井約5779口，其中美國(guó)3884口，美國(guó)Austin白堊巖2657口。一次起下鉆銑磨窗口數(shù)目紀(jì)錄史密斯服務(wù)紅男爵集團(tuán)應(yīng)用Trackmaster造斜技術(shù)，一次起下鉆中磨銑7個(gè)窗口，每個(gè)窗口平均1小時(shí)5分鐘，為阿曼石油開(kāi)發(fā)公司節(jié)約施工成本42萬(wàn)美元。 第51頁(yè)，共149頁(yè)。首先，在老井側(cè)鉆中

28、，造斜率超過(guò)20/30米已越來(lái)越常見(jiàn)，有的已經(jīng)超過(guò)50/30米。其次，要考慮造斜率對(duì)選擇完井裝置的影響。常規(guī)方法是采用長(zhǎng)半徑或中半徑水平井鉆井技術(shù)，短半徑水平井鉆井技術(shù)和連續(xù)管鉆井技術(shù)用于進(jìn)行老井側(cè)鉆作業(yè)，成本效益更高。 據(jù)Spears&Associates公司統(tǒng)計(jì)，1995年，在美國(guó)，有78的側(cè)鉆井是采用常規(guī)方法完成的，采用短半徑水平井鉆井技術(shù)和連續(xù)管鉆井技術(shù)完成的側(cè)鉆井分別占16和6；到1998年采用后兩種技術(shù)完成的側(cè)鉆井?dāng)?shù)將分別增加至25和10，常規(guī)方法應(yīng)用比例將下降至65第52頁(yè)，共149頁(yè)。第53頁(yè)，共149頁(yè)。第54頁(yè)，共149頁(yè)。第55頁(yè)，共149頁(yè)。多分支井連接類型 Level

29、 1: open hole sidetrack Level 2: Cased mainbore Level 3 Cased mainbore and lateral liner connected Level 4: Lined and cemented Level 5: Junction sealed with completion Level 6: Sealed junction 第56頁(yè)，共149頁(yè)。第57頁(yè)，共149頁(yè)。第58頁(yè)，共149頁(yè)。第59頁(yè)，共149頁(yè)。5、小井眼鉆井技術(shù) 80年代中期，國(guó)外許多公司迫于成本壓力又開(kāi)始研究和發(fā)展小井眼鉆井技 術(shù)。 研究和開(kāi)發(fā)了適用于小井眼鉆井的鉆

30、機(jī)、取心工具、鉆頭、鉆井液及固控、井涌監(jiān)測(cè)與控制、測(cè)井和完井等技術(shù)。 小井眼鉆井技術(shù)已比較成熟，工具設(shè)備齊全配套，目前已有可用于3英寸井 眼的鉆井工具，以及多種連續(xù)取心鉆機(jī)和混合型鉆機(jī)。 小井眼鉆井技術(shù)可用于開(kāi)發(fā)各類型油氣藏，但不適用于高產(chǎn)井。目前，該技術(shù)也已用于水平井、深井鉆井中，如側(cè)鉆小井眼多分支水平井及連續(xù)軟管鉆小井眼等。 近十年，世界上鉆了大量的小井眼，而且小井眼數(shù)量正逐年增多。美國(guó)小井眼鉆井技術(shù)領(lǐng)先，鉆的小井眼最多。第60頁(yè)，共149頁(yè)。6、欠平衡鉆井技術(shù) 近些年來(lái)，隨著鉆井新裝備的不斷涌現(xiàn)，已應(yīng)用近四十年的欠平衡鉆井技術(shù)再 次受到人們的高度重視，而且正逐步走向成熟。 欠平衡鉆井技術(shù)

31、的主要優(yōu)點(diǎn)是減輕地層傷害，提高井產(chǎn)能；提高鉆井效率，降 低鉆井成本；及時(shí)發(fā)現(xiàn)地質(zhì)異常情況和識(shí)別產(chǎn)層。 欠平衡鉆井作業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)包括產(chǎn)生和保持欠平衡條件（有自然和人工誘導(dǎo)兩 種基本方法）、井控技術(shù)、產(chǎn)出流體的地面處理和電磁隨鉆測(cè)量技術(shù)等。 欠平衡鉆井技術(shù)應(yīng)用前景展望：在加拿大，一些油公司曾報(bào)道：與常規(guī)方法鉆 水平井相比，運(yùn)用欠平衡鉆井技術(shù)使水平井產(chǎn)量提高了10倍，導(dǎo)致這項(xiàng)技術(shù)的 應(yīng)用迅速增加。根據(jù)莫勒工程公司的普查結(jié)果，1994、1995年運(yùn)用該技術(shù)所鉆 井?dāng)?shù)分別占全美鉆井?dāng)?shù)的7.2和10.0。預(yù)測(cè)到1997、2000和2005年，運(yùn)用該 技術(shù)所鉆井?dāng)?shù)占總井?dāng)?shù)的百分比將分別增至15、20和30。

32、第61頁(yè)，共149頁(yè)。1992 - present 9 Variations of UBD have developedAir and natural gas drillingFlow Drilling to atmosphere (flare)Flow Drilling to Closed SystemMist DrillingFoam DrillingNitrified Drilling FluidMud-Cap DrillingSnub DrillingOffshore UBD第62頁(yè)，共149頁(yè)。Source: US DOE, Oil & Gas Journal Sept. 23, 1

33、9960.0%5.0%10.0%15.0%20.0%25.0%30.0%35.0%199419951996199719981999200020012002200320042005Percentage of All Wells02000400060008000100001200014000Number of WellsPercentage of All WellsNumber of WellsUnderbalanced Drilling ActivityUS Activity - 1994 - 2005 (1997-2005 Projected)第63頁(yè)，共149頁(yè)。欠平衡鉆井技術(shù)適用的條件欠平

34、衡鉆井技術(shù)適于下列儲(chǔ)層：硬巖層、欠 壓/衰竭地層、高滲（大于1000毫達(dá)西）而 且膠結(jié)良好的晶間砂巖和碳酸鹽巖、高滲弱 膠結(jié)砂巖、裂縫開(kāi)度大于100微米的大裂縫 地層、含有對(duì)水基泥漿濾液過(guò)敏的成分而且 這類成分含量較高的地層、可能與濾液極不 相容的地層、接近束縛水飽和度或殘余油氣 飽和度的脫水地層。（P.1215）第64頁(yè)，共149頁(yè)。欠平衡鉆井作業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)欠平衡鉆井作業(yè)中，最重要的技術(shù)莫過(guò)于欠平衡條件的產(chǎn)生和井下欠平衡條件的維持。 第65頁(yè)，共149頁(yè)。第66頁(yè)，共149頁(yè)。7、自動(dòng)化(閉環(huán))鉆井技術(shù)自動(dòng)化(閉環(huán))鉆井技術(shù)是指在全部鉆井過(guò)程中，依靠傳感器測(cè)量參數(shù)，依靠計(jì)算機(jī)獲取數(shù)據(jù)，并進(jìn)行

35、解釋和發(fā)出指令，最后由自動(dòng)設(shè)備去執(zhí)行，變成一種無(wú)人操作的自動(dòng)控制系統(tǒng)。這種技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是能節(jié)約時(shí)間，減少體力勞動(dòng)，既可嚴(yán)格按預(yù)定軌跡鉆井，也可完全根據(jù)地下情況來(lái)鉆井。 該項(xiàng)技術(shù)處于研究開(kāi)發(fā)和初步應(yīng)用的階段。國(guó)外已研究開(kāi)發(fā)了78種自動(dòng) 化鉆井系統(tǒng)。19881994年德國(guó)KTB工程項(xiàng)目組與貝克休斯公司開(kāi)發(fā)了5種型號(hào)的垂直鉆井系統(tǒng)(VDS)，并成功地應(yīng)用了其中的3種。1996年貝克休斯 英特公司與AGIP公司合作，在VDS的基礎(chǔ)上又成功地開(kāi)發(fā)了SDD自動(dòng)直井鉆井裝置。最近，貝克休斯英特公司又推出了Auto Trak旋轉(zhuǎn)閉環(huán)鉆井系統(tǒng) 。第67頁(yè)，共149頁(yè)。第68頁(yè)，共149頁(yè)。Auto Trak旋

36、轉(zhuǎn)閉環(huán)鉆井系統(tǒng)Auto Trak系統(tǒng)把增斜鉆井的目的與導(dǎo)向能 力集成在一個(gè)單一系統(tǒng)中，可以用連續(xù)旋轉(zhuǎn) 鉆井的方式鉆成理想的井斜和方位。第69頁(yè)，共149頁(yè)。第70頁(yè)，共149頁(yè)。第71頁(yè)，共149頁(yè)。第72頁(yè)，共149頁(yè)。Auto Trak系統(tǒng)先進(jìn)的設(shè)計(jì)包括：（1）非旋轉(zhuǎn)定向套筒上裝有能夠獨(dú)立操作的、可調(diào)的 導(dǎo)向筋，導(dǎo)向筋可以在鉆頭上形成側(cè)向力，以便進(jìn)行造斜或保持現(xiàn)在的井眼軌跡。當(dāng)鉆柱旋轉(zhuǎn)時(shí)，非旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向套筒控制井斜和方位。方位由三個(gè)可調(diào)導(dǎo)向肋的合力確定。通過(guò)電子控制和液力脈沖技術(shù)的結(jié)合來(lái)調(diào)節(jié)導(dǎo)向力的方向和大?。▓D11）。（2）井下計(jì)算機(jī)和傳感器可以連續(xù)監(jiān)測(cè)和控制相對(duì)于 下步目標(biāo)的當(dāng)前井眼軌跡。

37、（3）地面與地下的實(shí)時(shí)通信聯(lián)系。即使在工具進(jìn)行連 續(xù)鉆井時(shí)，它允許作業(yè)者給井下計(jì)算機(jī)發(fā)送新的井眼軌跡。第73頁(yè)，共149頁(yè)。Auto Trak系統(tǒng)可以精確地按照設(shè)計(jì)鉆出井 眼軌跡，也可在油藏內(nèi)精確地進(jìn)行地質(zhì)導(dǎo)向。無(wú)需中斷鉆柱旋轉(zhuǎn)，它可以進(jìn)行造斜、增斜和穩(wěn)斜，自動(dòng)導(dǎo)向鉆達(dá)目標(biāo)。因?yàn)锳uto Trak可以以旋轉(zhuǎn)方式鉆定向井、 可以自動(dòng)控制鉆井過(guò)程、可以在不中斷鉆井的情況下接收來(lái)自地面的信號(hào)，它可以帶來(lái)下列優(yōu)點(diǎn)：（1）顯著增加機(jī)械鉆速； （2）大大改進(jìn)井眼質(zhì)量； （3）滿足鉆大位移井和三維復(fù)雜井的需要。第74頁(yè)，共149頁(yè)。第75頁(yè)，共149頁(yè)。第76頁(yè)，共149頁(yè)。旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)一天內(nèi)所鉆的最長(zhǎng)水平

38、井段技術(shù)指標(biāo)：24小時(shí)內(nèi)鉆了1379米，井眼尺寸為 12 1/4 時(shí) 間：2000年作 業(yè) 者 ：Baker Hugues Inteq和Hughes Christensen井 名：Jotun B-17地 點(diǎn)：挪威Jotun油田應(yīng)用技術(shù)或工具：Baker Hughes Inteq公司的AutoTrak系統(tǒng)和Hughes Christensen公司的ATEXAS437 PDC鉆頭。AutoTrak自1997年投入使用，已在15個(gè)國(guó)家，435口井中應(yīng)用，累計(jì)進(jìn)尺610，000米。第77頁(yè)，共149頁(yè)。8、連續(xù)管鉆井第78頁(yè)，共149頁(yè)。8、連續(xù)管鉆井第79頁(yè)，共149頁(yè)。第80頁(yè)，共149頁(yè)。200

39、1年世界連續(xù)管紀(jì)錄連續(xù)管鉆井紀(jì)錄 最大水平位移 2532m，英國(guó)北海 連續(xù)管所鉆最深的井 4758m測(cè)量深度，阿拉斯加州 探井 1586m垂直井，法國(guó) 最大的井眼尺寸 13in，印度尼西亞和委內(nèi)瑞拉最長(zhǎng)的復(fù)合連續(xù)管鉆井2001年6月20日，哈里伯頓公司使用液壓修井機(jī)配以復(fù)合連續(xù)管和43/4in鉆頭，為BP公司在得克薩斯州Alvin的Chocolate Bayou油氣田鉆GW Cralg 1號(hào)井。該井井斜角為78，鉆進(jìn)827m，測(cè)量深度達(dá)到1645m，真垂直深度為822m。第81頁(yè)，共149頁(yè)。第82頁(yè)，共149頁(yè)。第83頁(yè)，共149頁(yè)。第84頁(yè)，共149頁(yè)。第85頁(yè)，共149頁(yè)。第86頁(yè)，共1

40、49頁(yè)。9、可膨脹套管第87頁(yè)，共149頁(yè)?？?膨 脹 管第88頁(yè)，共149頁(yè)。第89頁(yè)，共149頁(yè)。三、國(guó)內(nèi)外鉆井裝備與技術(shù)的主要差距通過(guò)幾個(gè)五年計(jì)劃的科技攻關(guān)和不斷引進(jìn)大量先進(jìn)技術(shù)裝備和生產(chǎn)線，大大縮短了我國(guó)鉆井裝備和技術(shù)與先進(jìn)國(guó)家的差距（如定向井、叢式井、深井、油氣層保護(hù)、固井和泥漿）（表1 ）。第90頁(yè)，共149頁(yè)。1999-2002年北美及世界平均在用旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)數(shù)年份美國(guó)加拿大世界1999年6252462000年9183452001年115634222422002年8292581817第91頁(yè)，共149頁(yè)。2001-2002年世界及主要國(guó)家鉆井?dāng)?shù)年份世界美國(guó)加拿大中國(guó)俄羅斯委內(nèi)瑞拉20

41、01年74178301961801710200514012782002年（預(yù)測(cè)）69296292331420010275550010282002年比2001年增減-6.6%-3.2%-21.2%0.7%7.0%-19.6%第92頁(yè)，共149頁(yè)。1999年底CNPC鉆機(jī)狀況小于1500米鉆機(jī)83臺(tái)3200-4000米鉆機(jī)2000-3000米鉆機(jī)4500米鉆機(jī)5000米鉆機(jī)6000米鉆機(jī)7000米鉆機(jī)83臺(tái)79臺(tái)287臺(tái)116臺(tái)13臺(tái)77臺(tái)27臺(tái)集團(tuán)公司實(shí)有鉆機(jī)682臺(tái),新度系數(shù)0.38第93頁(yè)，共149頁(yè)。集團(tuán)公司鉆井隊(duì)伍技術(shù)水平（2000年）生產(chǎn)能力：61335人，平均動(dòng)用隊(duì)數(shù)401.86個(gè)，

42、完成井6373口，其中探井556口，開(kāi)發(fā)井5817口；進(jìn)尺計(jì)1037.36萬(wàn)米，平均建井周期19.17天，其中探井63.63天，開(kāi)發(fā)井14.92天。技術(shù)狀況：定向井：2222口，平均井深1800 m，建井周期18.75天；老井開(kāi)窗側(cè)鉆：232口；小井眼鉆井：132口；國(guó)外鉆井與國(guó)內(nèi)反承包鉆井：30口；水平井：26口；欠平衡鉆井：19口。分析：高端技術(shù)能力弱，尚未形成規(guī)模效益。第94頁(yè)，共149頁(yè)。圖57 19791997年CNPC動(dòng)用鉆機(jī)數(shù)與時(shí)間的關(guān)系19791988年： Y鉆機(jī)數(shù)= 63138.48532.224 t （516） R=0.871 （當(dāng)置信度5，n10時(shí)，R0.632）1988

43、1997年： Y鉆機(jī)數(shù)= 63490.2131.45 t （517） R= 0.94034 （當(dāng)置信度5，n10時(shí)，R0.632） 第95頁(yè)，共149頁(yè)。19791988年： Y鉆機(jī)數(shù) =484.3 0.303 X進(jìn)尺 （540） R0.94625 （當(dāng)置信度5，n10時(shí)，R0.632）19881997年(去掉90、95年)：Y鉆機(jī)數(shù) = 2518.21.05 X進(jìn)尺 （541） R0.85668 （當(dāng)置信度5，n10時(shí)，R0.632） 圖532 1979-1997年CNPC年動(dòng)用鉆機(jī)數(shù)與進(jìn)尺的關(guān)系第96頁(yè)，共149頁(yè)。 注：世界臺(tái)年進(jìn)尺不包括東歐和前蘇聯(lián)數(shù)據(jù) CNPC平均動(dòng)用鉆機(jī)臺(tái)年進(jìn)尺由1

44、986年14711米/臺(tái).年增長(zhǎng)到1997年23613米/臺(tái).年，總增長(zhǎng)60.5，年均增長(zhǎng)4.4，在19861997年間，中國(guó)CNPC的平均動(dòng)用鉆機(jī)臺(tái)年進(jìn)尺只是美國(guó)陸上的2552，世界的2553。美國(guó)陸上鉆機(jī)臺(tái)年進(jìn)尺早在1983年就達(dá)到了43302米，而CNPC的鉆機(jī)臺(tái)年進(jìn)尺在1998年才達(dá)到25073米（平均井深只有1513.8米）第97頁(yè)，共149頁(yè)。 1997年世界和中、美、俄三國(guó)鉆井技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)注: 世界數(shù)據(jù)不含俄羅斯及前東歐地區(qū), 俄羅斯數(shù)據(jù)為1988年數(shù)據(jù)資料來(lái)源：中國(guó)石油工業(yè)統(tǒng)計(jì)提要、英國(guó)石油和能源動(dòng)向1998年2月和美國(guó)世界石油1998 年8月第98頁(yè)，共149頁(yè)。中國(guó)、美國(guó)歷

45、年每米鉆井成本及油價(jià)注:中國(guó)油價(jià)1988-1993年取的是大慶平價(jià)油價(jià),1994-1996年取的是1檔大慶油價(jià),國(guó)際油價(jià)是WTI油價(jià)資料來(lái)源:美國(guó)石油基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊(cè)1996年9月、中國(guó)石油工業(yè)統(tǒng)計(jì)提要和英國(guó)BP 世界能源統(tǒng)計(jì)1998年6月（油價(jià)）1996年CNPC鉆井成本相當(dāng)于172美元/米，仍然比1996年美國(guó)陸上鉆井成本少30。第99頁(yè)，共149頁(yè)。國(guó)內(nèi)外鉆井裝備和技術(shù)對(duì)比國(guó) 外國(guó) 內(nèi)1. 水平井技術(shù)至1999年5月世界67個(gè)國(guó)家共鉆水平井20430口，美國(guó)鉆了8998口，向集成技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展，向綜合應(yīng)用方向發(fā)展到98年底原CNPC鉆了203口水平井，約20多口老井側(cè)鉆水平井，儀器和工具研制落

46、后2. 大位移井BP公司在Wytch Farm油田完成的M16SPZ井水平位移：10728米我國(guó)陸上水平井最大水平位移：埕北21平1井3167米，沒(méi)有大位移井。1997年南海西江A14井的水平位移8060米3、多分支井至1999年，全世界共鉆分支井約5779口，其中美國(guó)3884口，美國(guó)Austin白堊巖2657口。遼河和勝利開(kāi)始打分支井。4. 深井、超深井世界最深井達(dá)12200米。90年代美國(guó)在復(fù)雜地質(zhì)條件下所鉆成的5口7500米左右的初探井，其完井周期最短的不到1年，最長(zhǎng)不到2年。我國(guó)最深井為塔參1井7200米。在地質(zhì)條件簡(jiǎn)單地區(qū)，6000米超深井技術(shù)基本過(guò)關(guān)。地質(zhì)條件復(fù)雜時(shí)，塔里木5口60

47、00米初探井完井周期均超過(guò)2年，復(fù)雜和事故時(shí)效超過(guò)10。第100頁(yè)，共149頁(yè)。石油服務(wù)公司經(jīng)營(yíng)狀況對(duì)比項(xiàng)目哈里伯頓斯倫貝謝集團(tuán)公司總收入（億美元）88.19106.4834.3收益率（百分比）9.112.2總資產(chǎn)（億每元）56.03120.9735.18職工人數(shù)（萬(wàn)人）7.16.415.56人均資產(chǎn)（萬(wàn)元/人）64.7154.9818.76人均年產(chǎn)值（萬(wàn)美元/人年）12.4216.642.2人均年創(chuàng)利潤(rùn)（萬(wàn)美元/人年）1.122.03第101頁(yè)，共149頁(yè)。中國(guó)石油石化領(lǐng)域?qū)＠兴念惿暾?qǐng)人專利總量分布 1985年-2000年，中石油申請(qǐng)中國(guó)專利2894件，中石化申請(qǐng)中國(guó)專利3412件，國(guó)外公

48、司在中國(guó)申請(qǐng)專利6081件，國(guó)內(nèi)其他單位和個(gè)人申請(qǐng)專利7149件。中石油專利申請(qǐng)數(shù)量處于落后狀態(tài)。第102頁(yè)，共149頁(yè)。中國(guó)石油石化領(lǐng)域?qū)＠兴念惿暾?qǐng)人發(fā)明專利總量分布 發(fā)明專利是經(jīng)中國(guó)專利局嚴(yán)格審查后批準(zhǔn)的專利，體現(xiàn)了較高的技術(shù)水平，有可靠的法律穩(wěn)定性和產(chǎn)權(quán)價(jià)值。中石油申請(qǐng)的發(fā)明專利累計(jì)只有667件，是四類申請(qǐng)人中最少的，僅占6%。第103頁(yè)，共149頁(yè)。國(guó)外大型石油公司的科研投入國(guó)外大型石油公司高度重視科研開(kāi)發(fā)，都把研究開(kāi)發(fā)視為長(zhǎng)期的戰(zhàn)略投資。表. 國(guó)外大型石油公司研究與開(kāi)發(fā)支出一覽表（億美元） 199219931994199519961997199819992000殼牌8.767.93

49、6.687.647.016.627.995.053.89?？松?.245.935.585.255.205.297.536.305.64莫比爾3.263.012.752.522.062.34BP5.582.421.881.941.982.314.123.10雪佛龍2.292.061.791.851.821.791.871.821.71第104頁(yè)，共149頁(yè)。國(guó)外大型石油服務(wù)公司的科研投入表. 斯倫貝謝公司的收入和科研支出統(tǒng)計(jì)（億美元） 199819992000經(jīng)營(yíng)收入（不包括利息和其他收入）107.2583.9596.11稅前利潤(rùn)9.034.819.61凈利潤(rùn)10.143.677.35科研支出5

50、.575.225.41第105頁(yè)，共149頁(yè)。199819992000總收入63.1149.3752.34稅前利潤(rùn)-9.2712.24凈利潤(rùn)2.960.331.03科研支出1.281.001.18貝克休斯公司科研支出和收入統(tǒng)計(jì)（億美元） 第106頁(yè)，共149頁(yè)。四、未來(lái)石油鉆井技術(shù)發(fā)展的動(dòng)向第107頁(yè)，共149頁(yè)。（一）未來(lái)的研究主題 在2001年的兩次SPE會(huì)議上，殼牌國(guó)際勘探開(kāi)發(fā)公司Bellaire技術(shù)中心的S.L. Wellington和Dalhousie大學(xué)的M.R. Islam聯(lián)名發(fā)表文章： 未來(lái)石油的科技研究主要有兩大目的，一是提高油氣生產(chǎn)能力，二是提高油氣采收率。 研發(fā)重點(diǎn)應(yīng)集中

51、在以下幾個(gè)方面： 經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的提高采收率新技術(shù)； 儲(chǔ)層描述技術(shù)； 解決井眼堵塞、腐蝕和其它生產(chǎn)問(wèn)題的新技術(shù)； 適應(yīng)上下游生產(chǎn)的防腐新材料和催化劑； 各種環(huán)保、節(jié)能的新技術(shù)； 建立各種更準(zhǔn)確的描述石油和環(huán)境變化的數(shù)學(xué)模型； 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、改善工作環(huán)境； 規(guī)范技術(shù)市場(chǎng)和技術(shù)轉(zhuǎn)讓協(xié)議。 同時(shí)，石油工業(yè)還需要加強(qiáng)在信息技術(shù)、新材料、能源與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展等領(lǐng)域的研究力量，以促進(jìn)上述研究主題的深入開(kāi)展。第108頁(yè)，共149頁(yè)。未來(lái)的鉆井研究項(xiàng)目 鉆井技術(shù)研究主要解決水平井鉆井、井壁穩(wěn)定、鉆井液漏失、鉆井廢物處理、快速鉆井等問(wèn)題。創(chuàng)新項(xiàng)目主要包括： 高效鉆井的專家系統(tǒng)； 激光鉆井和射孔技術(shù)； 海上作業(yè)能量

52、供應(yīng)綜合系統(tǒng)； 井壁穩(wěn)定性研究； 鉆井廢物管理； 固井新材料 第109頁(yè)，共149頁(yè)。先進(jìn)鉆井技術(shù) 解決方法Optimized motor/bit configurationsDownhole adjustable componentsLess oriented drilling time, better bit selectionHigher reliability結(jié)果Lower well costsHigher quality wellboresBetter hole cleaningLonger reachFewer tripsFewer problems running casing目

53、標(biāo)Drill fasterDirectional controlwhile rotatingTruer boreholesMinimum trips第110頁(yè)，共149頁(yè)。（二）美國(guó)能源部石油天然氣研究開(kāi)發(fā)與推廣計(jì)劃（1）“ 先進(jìn)的鉆井、完井和增產(chǎn)系統(tǒng)”資助的七個(gè)主要方面 a.常規(guī)高效鉆井系統(tǒng) b.欠平衡鉆井系統(tǒng) c.新概念鉆井系統(tǒng)/部件 d.鉆井液和攜屑技術(shù) e.傳感器、生產(chǎn)裝置/系統(tǒng) f.完井和增產(chǎn)系統(tǒng)/過(guò)程 g.風(fēng)險(xiǎn)決策 第111頁(yè)，共149頁(yè)。美國(guó)能源部石油天然氣研究開(kāi)發(fā)與推廣計(jì)劃 （2）“ 先進(jìn)的鉆井、完井和增產(chǎn)系統(tǒng)”資助的20項(xiàng)具體開(kāi)發(fā)技術(shù)可導(dǎo)向空氣沖擊鉆井系統(tǒng)先進(jìn)的泥漿沖擊錘大功

54、率小井眼鉆井系統(tǒng)高壓連續(xù)軟管鉆井系統(tǒng)高溫隨鉆測(cè)井系統(tǒng)高溫隨鉆測(cè)量系統(tǒng)水力脈沖鉆井系統(tǒng)新型大尺寸切削齒TSP鉆頭齒的設(shè)計(jì)微波處理工具部件和下部鉆具組合的硬化新型無(wú)污染鉆井液和完井液第112頁(yè)，共149頁(yè)。美國(guó)能源部石油天然氣研究開(kāi)發(fā)與推廣計(jì)劃 （2）“ 先進(jìn)的鉆井、完井和增產(chǎn)系統(tǒng)”資助的20項(xiàng)具體開(kāi)發(fā)技術(shù)（續(xù)）井下流體分析儀俄羅斯的鉆井技術(shù)研究項(xiàng)目結(jié)構(gòu)緊湊的三相分離器壓裂液特征研究射孔動(dòng)力學(xué)先進(jìn)的傾斜儀超小尺寸和微型鉆井系統(tǒng)及工具部件連續(xù)軟管屈曲變形預(yù)測(cè)模型螺桿鉆具的模擬研究鉆屑運(yùn)移研究設(shè)施第113頁(yè)，共149頁(yè)。美國(guó)能源部2002年化石能源研發(fā)項(xiàng)目 在石油天然氣研究開(kāi)發(fā)經(jīng)費(fèi)預(yù)算方面，美國(guó)200

55、0年度撥款8655.7萬(wàn)美元、2001年度撥款1.11903億美元，2002年申請(qǐng)撥款5149.9萬(wàn)美元。第114頁(yè)，共149頁(yè)。美國(guó)能源部化石能源研發(fā)項(xiàng)目 第115頁(yè)，共149頁(yè)。美國(guó)能源部化石能源研發(fā)項(xiàng)目 石油技術(shù)勘探和生產(chǎn)：2002年度，研究開(kāi)發(fā)經(jīng)費(fèi)主要用于未來(lái)十年石油生產(chǎn)商所需的工具和技術(shù)，以便石油生產(chǎn)商開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)目前看來(lái)比較難以開(kāi)采的碳?xì)浠衔?，同時(shí)研究開(kāi)發(fā)適應(yīng)于環(huán)境敏感地區(qū)的技術(shù)。例如2002年度要在北極地區(qū)實(shí)驗(yàn)小井眼鉆井技術(shù)；同時(shí)也要研究裂縫性油氣藏的發(fā)現(xiàn)和生產(chǎn)技術(shù)，以及超深水石油的開(kāi)發(fā)技術(shù)。 2002年申請(qǐng)經(jīng)費(fèi)20.4百萬(wàn)美元，比目前減少了29。第116頁(yè)，共149頁(yè)。美國(guó)能源

56、部化石能源研發(fā)項(xiàng)目 延長(zhǎng)油田開(kāi)發(fā)壽命期及儲(chǔ)量管理：該項(xiàng)目的重點(diǎn)是著眼于近期，技術(shù)開(kāi)發(fā)是面對(duì)較小的、獨(dú)立的生產(chǎn)商。 2002年申請(qǐng)經(jīng)費(fèi)4.8百萬(wàn)美元，比今年減少了67。有效的環(huán)境保護(hù)：預(yù)算申請(qǐng)經(jīng)費(fèi)5.3百萬(wàn)美元，用于資助減少對(duì)環(huán)境有威脅的技術(shù)，降低石油勘探商、開(kāi)發(fā)商和加工商用于有效環(huán)境保護(hù)的成本。 2002年預(yù)算申請(qǐng)經(jīng)費(fèi)5.3百萬(wàn)美元，比今年減少了51。 第117頁(yè)，共149頁(yè)。美國(guó)能源部化石能源研發(fā)項(xiàng)目 天然氣技術(shù) 2002申請(qǐng)21百萬(wàn)美元開(kāi)發(fā)天然氣技術(shù)。這主要是EIA預(yù)測(cè)美國(guó)在2000到2020年天然氣消費(fèi)將有巨大的增長(zhǎng)。 由于預(yù)測(cè)天然氣增長(zhǎng)有巨大的需求，會(huì)極大地促進(jìn)公司開(kāi)發(fā)有關(guān)的技術(shù)。聯(lián)邦

57、政府的研究項(xiàng)目應(yīng)該比公司項(xiàng)目考慮的更遠(yuǎn)，例如天然氣水合物項(xiàng)目、天然氣基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。 第118頁(yè)，共149頁(yè)。美國(guó)能源部化石能源研發(fā)項(xiàng)目 勘探和生產(chǎn)：在這一方面，要開(kāi)發(fā)新的鉆井和生產(chǎn)技術(shù)，以及診斷和圖形技術(shù)。特別強(qiáng)調(diào)的是，新技術(shù)可以降低成本、減少對(duì)環(huán)境的影響和降低對(duì)氣層的侵害。天然氣水合物：計(jì)劃請(qǐng)求撥款4.8百萬(wàn)美元，雖然這不到今年經(jīng)費(fèi)的一半，但也可以進(jìn)行有限的實(shí)驗(yàn)，以使加強(qiáng)對(duì)天然氣水合物的認(rèn)識(shí)。第119頁(yè)，共149頁(yè)。美國(guó)能源部化石能源研發(fā)項(xiàng)目 基礎(chǔ)設(shè)施：美國(guó)能源部一直關(guān)注天然氣供應(yīng)設(shè)施的老化問(wèn)題。因此2020年投入5.1百萬(wàn)美元開(kāi)發(fā)新的探測(cè)設(shè)備和修理技術(shù)，同時(shí)開(kāi)發(fā)新的鉆具以穿越過(guò)去不能達(dá)到的

58、地區(qū)（如從城市下面穿越管道），還包括開(kāi)發(fā)先進(jìn)的天然氣儲(chǔ)存設(shè)施。 有效的環(huán)境保護(hù)：申請(qǐng)1.6百萬(wàn)美元。項(xiàng)目致力于通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)的開(kāi)發(fā)以及一系列問(wèn)題的組合來(lái)降低環(huán)境保護(hù)的成本。 第120頁(yè)，共149頁(yè)。（三）美國(guó)天然氣研究所2001-2005研發(fā)計(jì)劃美國(guó)天然氣研究所近期公布了2001-2005研發(fā)計(jì)劃和2001年研發(fā)項(xiàng)目。2001-2005研發(fā)計(jì)劃包括主要研究領(lǐng)域、投資預(yù)算及核心項(xiàng)目等。主要研究領(lǐng)域包括以下六個(gè)方面： 提高環(huán)境質(zhì)量 健康與安全 降低操作與維護(hù)費(fèi)用 改善天然氣系統(tǒng)的可靠性與完整性 提高天然氣使用效率增加特殊類型氣藏的供氣量。 第121頁(yè)，共149頁(yè)。2001-2004年研發(fā)投資預(yù)算

59、(百萬(wàn)美元) 2001200220032004FERC投資資助FERC投資資助FERC投資資助FERC投資資助改善環(huán)境質(zhì)量12.96.311.48.911.410.111.411.0提高健康與安全6.01.15.01.65.02.25.03.4降低操作與維護(hù)費(fèi)用12.01.810.22.110.22.910.25.6改進(jìn)天然氣系統(tǒng)的可靠性和完整性18.74.416.24.716.25.916.27.0提高天然氣使用效率6.69.15.411.65.412.15.412.4提高特殊氣田供氣量13.83.811.84.211.84.211.83.8合計(jì)70.026.560.033.160.037.

60、460.043.22001-2005研發(fā)項(xiàng)目投資包括兩部分：一部分是美國(guó)聯(lián)邦能源管理委員會(huì)（FERC）提供的，另一部分是由政府或工業(yè)界聯(lián)合資助的。2001-2004年研發(fā)投資預(yù)算由表1所示： 第122頁(yè)，共149頁(yè)。（四）Shell公司 技術(shù)極限鉆井 TM第123頁(yè)，共149頁(yè)。殼牌50%的資本支出與鉆井有關(guān)技術(shù)極限鉆井的原則 技術(shù)極限指可能的最佳工作記錄將技術(shù)極限與當(dāng)前工作表現(xiàn)相對(duì)比分析當(dāng)前的不足之處技術(shù)極限是目標(biāo)，通過(guò)工程和規(guī)劃來(lái)實(shí)現(xiàn):取得最大程度的進(jìn)步!迄今為止，已節(jié)省20-40%的井費(fèi)用和10-15% 單位技術(shù)成本從設(shè)計(jì)到執(zhí)行整個(gè)過(guò)程配合協(xié)調(diào)技 術(shù) 極 限 鉆 井 TM第124頁(yè)，共1