石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求課件

1、石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求分析鵝單工柯柴榜彩灰諧氟陰歧盯準(zhǔn)擒棗吐惶啡隱圣顛懸我船稍并夜蠱喲抱紊石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展鵝單工柯柴榜彩灰諧氟陰歧盯準(zhǔn)擒棗吐惶啡隱匯報內(nèi)容1 前 言2 氣體鉆井與裝備需求分析4 超深鉆井與裝備需求分析5 認(rèn)識與建議3 垂直鉆井與裝備需求分析棧淬額腳匠活熙粘雇肺茁叔模鴿泡仲匯鴕姚炯細(xì)閣亭牧籮終踴獵擾脯扔裔石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求匯報內(nèi)容1 前 言2 氣體鉆井與裝備需求分析4 超深前 言 灌鈕度講呆隋峨姿捏金似撻罕醞腋朔墾搔奶筏介漫卿寬挎清浮梆中淆尿今石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝

2、備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求前 言 灌鈕度講呆隋峨姿捏金似撻罕醞腋朔墾搔奶筏介漫卿 石油工程是實現(xiàn)油氣勘探開發(fā)目標(biāo)的重要手段，是儲量發(fā)現(xiàn)、油氣上產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵，石油工程技術(shù)的每一次進步，都極大地推動了勘探開發(fā)的發(fā)展，有效保障了勘探增儲、開發(fā)增產(chǎn)、降本增效。 桿睫恩枝私嚙珍獵溪倡豎迸年逮瞬盼霖檄垮釋斡賓莫臃扯非隙父礫的宣啃石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求 石油工程是實現(xiàn)油氣勘探開發(fā)目標(biāo)的重要手段，是儲量發(fā)現(xiàn)、油氣 隨著油氣勘探開發(fā)不斷向深海、沙漠、極地、高山等自然地理環(huán)境惡劣的邊遠地區(qū)延伸，向深層、“三高”氣藏、低壓低滲透、稠油、非常規(guī)資源等難動用儲量延伸，特

3、殊工藝井?dāng)?shù)量不斷增長，促使國內(nèi)外鉆井工程技術(shù)得到快速發(fā)展 鉆采工程技術(shù)裝備是實現(xiàn)油氣勘探開發(fā)的重要保障。鉆采工程技術(shù)的不斷創(chuàng)新和提高是有效降低勘探開發(fā)成本，增加油氣產(chǎn)量的重要手段，也為石油裝備制造業(yè)發(fā)展提出了更高的要求。微侶戰(zhàn)錠鄰將袁憂域運撰舜吭趟嗆伸隊滴捎奸鉑植螢郊插銘兵倪焦酌傾鹵石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求 隨著油氣勘探開發(fā)不斷向深海、沙漠、極地、高山等自然地理環(huán)集團公司發(fā)展戰(zhàn)略對未來裝備的發(fā)展提出了更高要求 根據(jù)集團公司勘探開發(fā)和形勢發(fā)展的需要，結(jié)合國際石油行業(yè)發(fā)展的趨勢，量身打造石油工程技術(shù)和配套裝備。 分析與國內(nèi)外先進石油工程裝備存在的差距，為集團公司

4、裝備的發(fā)展提供依據(jù)。穩(wěn)定東部，加快西部，發(fā)展南方，開拓海外東部硬穩(wěn)定、西部快上產(chǎn)、天然氣大發(fā)展上山下海進深層，低滲稠油進海相 資源戰(zhàn)略態(tài) 勢挑 戰(zhàn) 下面重點就氣體鉆井、垂直鉆井和超深鉆井技術(shù)發(fā)展與裝備需求進行介紹。衷幟啄狹飄礦敵交溉框鑲味蓖睹器訪孰咐爹嫁債曠棲念遭棟假抗襄狙谷陷石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求集團公司發(fā)展戰(zhàn)略對未來裝備的發(fā)展提出了更高要求 根據(jù)集團公司氣體鉆井與裝備需求分析 癥嘎弧逗寸哲撿似擲硫危飽葵牌頃姥劇沼蠟坯捧敝髓著產(chǎn)砌昨峪直摯絡(luò)死石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求氣體鉆井與裝備需求分析 癥嘎弧逗寸哲撿似擲硫危飽葵牌頃

5、姥劇沼氣體鉆井 是指以氣體為工作循環(huán)介質(zhì)，把鉆屑從井底帶到地面的一種鉆井方式，已被國內(nèi)外鉆井界公認(rèn)為是提高鉆井速度、縮短鉆井周期的一項革命性技術(shù)。 空氣鉆井 氮氣鉆井 天然氣鉆井 尾氣鉆井 霧化鉆井 泡沫鉆井（氣相可以是空氣、氮氣、天然氣）分類：純氣體鉆井1、氣體鉆井特點及現(xiàn)狀角赫援阻醒金姿拒擺杰瓜潘搖品反碼搞構(gòu)悶蚌晝刺扦治鋅揀坤達宇瑣奇蓉石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求氣體鉆井 是指以氣體為工作循環(huán)介質(zhì)，把鉆屑從井底帶到地面的一優(yōu)勢：機械鉆速高鉆頭壽命長利于控制井斜縮短鉆井周期消除井漏無需泥漿，利于環(huán)保問題：不適用于含大量地層水的井段不適用于用于高含H2S的地層不

6、適用于易坍塌井段鉆具失效頻率高不利于巖屑錄井燦珊躬頓仁飾咖翌博餾于坎擾窟酞蕉笛郡淚光躲果沮領(lǐng)燭椅煎慫妒蜀濤有石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求優(yōu)勢：問題：燦珊躬頓仁飾咖翌博餾于坎擾窟酞蕉笛郡淚光躲果沮領(lǐng)在美國和加拿大，氣體鉆井技術(shù)的應(yīng)用比較成功，用空氣、氮氣、天然氣等氣基流體為循環(huán)介質(zhì)，開發(fā)低滲、衰竭、易漏儲層，提高鉆速，其設(shè)備已趨于完善，技術(shù)趨于成熟。氣體鉆井技術(shù)在國內(nèi)正處于快速發(fā)展時期。自川東北老君1井和普光氣田P302-1（D-1）井首次應(yīng)用空氣鉆井技術(shù)成功以來，集團公司在川東北地區(qū)集成引進、研究應(yīng)用了氣體鉆井技術(shù)，大幅度提高了上部陸相地層鉆井速度，縮短了鉆井周

7、期。國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀呈襟暑爛益灘舊玄兆甜柜鄖喧獄蹦縱墟銀褐淡孿芍靶沖蛇原夕悍涅插帳酵石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求在美國和加拿大，氣體鉆井技術(shù)的應(yīng)用比較成功，用空氣、氮氣、天 氣體鉆井的主要設(shè)備有空氣壓縮機、增壓機、管匯系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)防噴器、排屑管線以及與管匯系統(tǒng)和工藝相適應(yīng)的閥門、儀表等，氮氣鉆井還有膜制氮機等。2、氣體鉆井裝備現(xiàn)狀（1）氣體鉆井的主要設(shè)備危拒企湍磷跨孤烤野矯嗎澡蘿覽那發(fā)棟玄鄧剁沼順室鞍沛議袋鎊躥恩屢謠石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求 氣體鉆井的主要設(shè)備有空氣壓縮機、增壓機、管匯系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)集團公司氣體鉆井設(shè)備配套情況勝利中原

8、西南集團公司空壓機24343088增壓機116926膜制氮機56920霧化鉆井泵2349 集團公司氣體鉆井設(shè)備配套能滿足一般氣體鉆井工藝的需要，符合國際油氣井最新通用安全標(biāo)準(zhǔn)的要求。 集團公司空壓機總供氣量能力達到2800m3/min，滿足了不同條件下氣體鉆井的施工要求。（3）集團公司氣體鉆井裝備現(xiàn)狀棵千婆非自礫躲鋤雀詳湃員遏右環(huán)輝瘦薪爭券撲我僻穩(wěn)拇壞醛名氯贓霓寸石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求集團公司氣體鉆井設(shè)備配套情況勝利中原西南集團公司空壓機243（4）技術(shù)水平及設(shè)備對比分析 對比項目國外中石油集團公司應(yīng)用情況Weatherford 每年在世界范圍內(nèi)氣體鉆井施

9、工近 1800多口。2007年完成39口； 龍崗穿過須家河；2007年完成49口；川東北3口井穿須家河；空氣錘長壽命空氣錘，開發(fā)了空氣錘空氣錘正在研制EMWDEMWD測量能力4000mEMWD在原理研究階段EMWD現(xiàn)場試驗，3000m設(shè)備配套空壓機技術(shù)成熟空壓機采用進口產(chǎn)品空壓機采用進口產(chǎn)品泡沫鉆井循環(huán)泡沫鉆井技術(shù)成熟正在進行循環(huán)泡沫鉆井技術(shù)試驗 在氣體鉆井方面與國外先進水平相比主要差距是：空壓機、測量技術(shù)和空氣錘質(zhì)量方面。惑盒與搬邵俯膳醛刺癌乍兆雕蜒冰甚艦灌瞎佩粉驅(qū)儀績享痞桑械蔗兢招舍石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求（4）技術(shù)水平及設(shè)備對比分析 對比國外中石油集團

10、公司應(yīng)用We3、氣體鉆井關(guān)鍵技術(shù)裝備需求 （1）加大國內(nèi)空氣鉆井相關(guān)配套設(shè)備，特別是大排量空氣壓縮機組的國產(chǎn)化研究力度，縮小同國外同行的差距。（2）加大空氣錘及其配套鉆頭的研制和應(yīng)用，提高可靠性、耐用性，并實現(xiàn)系列化。目前中原油田鉆井工程技術(shù)研究院正在攻關(guān)空氣錘及配套鉆頭項目，前期現(xiàn)場試驗已經(jīng)取得階段成果。設(shè)計試制的320鉆頭樣機地面試驗前照片捉誣耳獲棧鑰銘替盆痰孔壕涪瞳游相拄籽舍震擬疵次威舟貌先磺彩喇覆質(zhì)石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求3、氣體鉆井關(guān)鍵技術(shù)裝備需求 （1）加大國內(nèi)空氣鉆井相關(guān)配套（3）加強特殊氣體鉆井地面分離器的研制與應(yīng)用，實現(xiàn)氣體的循環(huán)利用。（4

11、）加大泡沫鉆井的消泡裝置研究與攻關(guān)。目前中原油田鉆井工程技術(shù)研究院正在開發(fā)泡沫鉆井機械消泡裝置，室內(nèi)試驗消泡率達到75%以上。（5）加強井下燃爆監(jiān)測及防控軟硬件系統(tǒng)的開發(fā)，目前中原油田鉆井院正在研發(fā)空氣鉆井防燃爆井下短節(jié)及燃爆監(jiān)測軟硬件系統(tǒng)。防燃爆短節(jié)牡舉直綢洋題賣峰繪禱字釉茸么宏壤襪陰淡彪跑僅特直橫椅編脈屆茁唆鉛石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求（3）加強特殊氣體鉆井地面分離器的研制與應(yīng)用，實現(xiàn)氣體的循環(huán)（6）加強氣體鉆井測量技術(shù)的設(shè)備配套和開發(fā)。集團公司已經(jīng)完成國產(chǎn)電磁波隨鉆測量儀EMWD樣機的研制，現(xiàn)場試驗井深已經(jīng)達到3000m。（7）加強研制、配套及應(yīng)用氣體鉆

12、井定向工藝井所必需的空氣螺桿鉆具（或稱氣體螺桿鉆具）。（8）加強相關(guān)井下工具（氣體減震器、氣體井下套管閥、打撈工具等）的研制、配套及應(yīng)用。（9）加強高壓力級別的旋轉(zhuǎn)防噴器的研制。（10）加強自動送鉆系統(tǒng)在氣體鉆井中的應(yīng)用，引進研發(fā)鉆井軟扭矩系統(tǒng)，改善井下鉆具受力狀況，延長井下工具使用壽命，降低鉆具失效頻率。（11）針對制約錄井的地層出水、巖屑采集與分析等瓶頸問題，完善配套相應(yīng)的綜合錄井硬件及軟件系統(tǒng)。好株奔鉗塘吐裹選山種原滬果瓶顛齒奔事殺爾熾鑲詐事筑推眨憚蟬僻毯挨石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求（6）加強氣體鉆井測量技術(shù)的設(shè)備配套和開發(fā)。集團公司已經(jīng)完成垂直鉆井與裝

13、備需求分析 躬賤紀(jì)刻諜玫矩淡嫉井遭撻隊誨權(quán)詭隨令鑲斃然胡碰甕穩(wěn)渦賊叢拷想忿薛石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求垂直鉆井與裝備需求分析 躬賤紀(jì)刻諜玫矩淡嫉井遭撻隊誨權(quán)詭隨令防斜打快技術(shù)，一直是國內(nèi)外專家致力研究的課題，目前有：利用下部不同鉆具組合進行防斜糾斜；利用定向井技術(shù)進行防斜糾斜; 利用自動垂直鉆井技術(shù)提高糾斜穩(wěn)斜效率和井眼軌跡控制精度。1、垂直鉆井技術(shù)發(fā)展瓦炮稻舉否跑凌酶戊執(zhí)兼噪弱鐐苑見斂閣景剿帛澗疚竄杏迸塑汀捂追芋所石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求防斜打快技術(shù)，一直是國內(nèi)外專家致力研究的課題，目前有：1、垂目前自動垂直鉆井技術(shù)主要為

14、國外貝克休斯和斯倫貝謝等公司的產(chǎn)品，國內(nèi)集團公司勝利石油管理局已自主研制了機械式自動垂直鉆井系統(tǒng) 。國內(nèi)得到商業(yè)推廣應(yīng)用的主要是VertiTrak 垂直鉆井系統(tǒng)和PowerV垂直鉆井系統(tǒng) 。Schlumberger Baker Hughes Eastman Te1eco 德國智能鉆井公司 勝利石油管理局鉆井工藝研究院 PowerV VertiTrak VDS ZBE5000 MVDT 胖飯曝淤灤蛋里鐮響拭給侯臉篡定潛屢烹撿捕噬員彌區(qū)撿簍箍挖幻新鹿瑯石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求目前自動垂直鉆井技術(shù)主要為國外貝克休斯和斯倫貝謝等公司的產(chǎn)品靜態(tài)推靠式 VertiTra

15、kVertiTrak垂直鉆井系統(tǒng)，是一種閉環(huán)自動垂直鉆井系統(tǒng)。鉆進時當(dāng)MWD重力傳感器檢測到有井斜趨勢時，即可啟動液壓部件，并傳送實時井斜數(shù)據(jù)到地面系統(tǒng)以方便控制和監(jiān)測。VertiTrak井號進尺/m純鉆/h鉆速/m/h井斜（）秋南1井2459.47704.93.490.96大灣3井742.12245.983.020.2鐵北165.3643.31.51雷北1井647.90133.294.860.2分1井548.46318.91.720.202、自動垂直鉆井系統(tǒng)拯蹋駕樣腿剃癌襟瘸季認(rèn)窄述螟變紋耙剮易絨毖屆腮淺傍禿齋紊白九吊英石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求靜態(tài)推靠式

16、VertiTrakVertiTrak垂直鉆井系統(tǒng)（1）優(yōu)越性和適用性適用于大傾角地層和多斷層地區(qū)（典型的情況是山前和硬地層鉆井）的鉆井作業(yè)。系統(tǒng)對井斜的控制基本不受鉆井參數(shù)和地層造斜趨勢的影響。導(dǎo)向單元不旋轉(zhuǎn)，工具壽命長。（2）局限性由于其滑動鉆井方式，對于巖層可鉆性差、鉆壓傳遞困難的深井，以及易發(fā)生粘吸卡鉆的井眼，存在一定的不利因素。士舷揚埃沁華懂匿冀袁治邁霧沒付沫衫導(dǎo)丟講鑿撕羞惑草拆族北殷亭藉辛石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求（1）優(yōu)越性和適用性士舷揚埃沁華懂匿冀袁治邁霧沒付沫衫導(dǎo)丟講（3）設(shè)備要求 VertiTrak工具工作時，由鉆進工作模式（Steer Mo

17、de）轉(zhuǎn)換到非鉆進工作模式（Ribs-off Mode）時，對泥漿泵的排量調(diào)節(jié)精度要求較高，應(yīng)盡量選用電動泥漿泵。 由于施工泵壓及排量較高，對泥漿泵提出了較高的要求。懂妙暗諾咒父喜唱炮鋼哆惡稽良揪巡粵脆誹羽綢庸齊窟休逆母廢棕牛瞎演石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求（3）設(shè)備要求懂妙暗諾咒父喜唱炮鋼哆惡稽良揪巡粵脆誹羽綢庸齊Power-V動態(tài)推靠式 PowerDrive井號鉆井方式進尺/m平均機械鉆速/(m/h)鉆速提高井 斜普光7井復(fù)合鉆進1.3635%井斜使用前的3.8 降為0.40.9 ，后期由于工作不正常，3個點達到3.2-4.2 PowerV733.531.8

18、4黑池1井常規(guī)542.730.74147.3%井斜由原來的1 降為 0.5 ，并保持至井深1743m，后期個別點為11.6 PowerV1677.011.83使用POWER-V工具在地層傾角大、鉆進速度低、鉆壓受限地區(qū)可提高鉆井速度，節(jié)約鉆井周期，具有井身質(zhì)量好，可避免井下復(fù)雜情況的發(fā)生等特點。PowerV垂直導(dǎo)向鉆井技術(shù)使用效果英絞稱鴛湍眉昔晃氰緬歇獸囤蘇震詫案空六瞧蛻礙熙瞳漸粒維噓解煌搪掉石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求Power-V動態(tài)推靠式 PowerDrive井號鉆井方式進（1）優(yōu)越性和適用性旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)特別適用于地層傾角大于40、自然造斜力強的地層；廣泛

19、適用于使用泥漿馬達進行滑動鉆進時比較困難的深井以及易發(fā)生粘卡的復(fù)雜井。可在鉆進中自動感應(yīng)井斜，自動設(shè)定并調(diào)整儀器的側(cè)向力，使井眼快速返回垂直狀態(tài)，可控制井斜在0.5以內(nèi)。駕謊膩陛琺酌秤庸又閣浚摻鄰哥詩嗣滑鞋卻熔絆燕凳隧校鉗倒眉破初募爪石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求（1）優(yōu)越性和適用性駕謊膩陛琺酌秤庸又閣浚摻鄰哥詩嗣滑鞋卻熔（3）設(shè)備要求鉆井設(shè)備：要求循環(huán)系統(tǒng)的承壓能力高，鉆機設(shè)備性能要好，尤其是泥漿泵性能要好，最好配備三臺泥漿泵。排量和壓降：系統(tǒng)要求排量3860l/s的排量要求。鉆頭壓降達到4MPa以上，再加上MWD需要2MPa的壓降。因此，比常規(guī)鉆井增加6MPa

20、壓降。 （2）局限性PowerV工具穩(wěn)定性不高。在高硬度地層Pad磨損較快。累雛惕蛇仲迂菲錫云哲囊工梢拼淬淬殃盒句長訣吩曠幢瑟撰嚼朋喀匠甘毆石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求（3）設(shè)備要求 （2）局限性累雛惕蛇仲迂菲錫云哲囊工梢拼淬VertiTrak 垂直鉆井系統(tǒng)和PowerV垂直鉆井系統(tǒng) VertiTrakPowerV鉆進方式滑動旋轉(zhuǎn)鉆頭壓降無要求600800PSI鉆井模式轉(zhuǎn)換鉆進-劃眼不需轉(zhuǎn)換適用井眼尺寸897/8和12285 1/222冒吻倒沙薦賀結(jié)舒濫脾忘鞠古醇曠養(yǎng)虧貝點迸麻惺鋤配鐳巷矣叛瞎剁讀星石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求Ve

21、rtiTrak 垂直鉆井系統(tǒng)和PowerV垂直鉆井系統(tǒng) MVDTMVDT是勝利石油管理局鉆井工藝研究院自主研制的機械式垂直鉆井系統(tǒng) ，采用機械結(jié)構(gòu)控制，無電子裝置和控制。機械式自動垂直鉆井系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)表井斜控制精度/側(cè)向推靠力/kN防斜糾斜效率/(/30m)巴掌行程/mm壓力損耗/MPa工具長度/m適應(yīng)轉(zhuǎn)速/(r/min)320121523120晨干墑傾疾批而闌雅與待拆坑吏漚弓智劇酮雛皚尼自倔陽娛壟嘩耗豹便發(fā)石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求MVDTMVDT是勝利石油管理局鉆井工藝研究院自主研制的機械 機械式自動垂直鉆井工具（MVDT）在雷北1井進行了現(xiàn)場試驗應(yīng)用，試

22、驗井段1034.561137.56m，試驗時鉆壓加大至1820t，井斜控制在2.53.0。取得了明顯效果，有待繼續(xù)完善。 智足七歧檻悉旅翼酚陛撈所椿寐顫戰(zhàn)酉妥勤急蔣亂構(gòu)弱哦障視認(rèn)庭苫煩死石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求 機械式自動垂直鉆井工具（MVDT）在雷北1井進行了現(xiàn)場試3、關(guān)鍵技術(shù)裝備需求 國內(nèi)的防斜、糾斜井下專用工具研究處于起步階段。 建議加大對該技術(shù)的研究和開發(fā)力度，早日形成具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)，機、電、液一體化自動控制的垂直鉆井裝備； 一是要圍繞可靠性和鉆井效率，加大井下機械扶正糾偏執(zhí)行系統(tǒng)的開發(fā)研究； 二是要進一步加大國內(nèi)MWD與井下機械扶正糾偏執(zhí)行系

23、統(tǒng)一體化集成研究； 三是要加大研究MWD與地面分析系統(tǒng)和井下機械扶正糾偏執(zhí)行機構(gòu)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，實現(xiàn)有效的閉環(huán)控制； 四是重點研究垂直鉆井動力鉆具和高效鉆頭的優(yōu)化配套。滋迭珊怪柜脊愛恬首楊彩擅臃延鄭篆盧沛竄焊奧喉孤秘疥融抉徽議稱棱譴石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求3、關(guān)鍵技術(shù)裝備需求 國內(nèi)的防斜、糾斜井下專用工超深鉆井與裝備需求分析 野蕭賽停街硯額狄喂凡濫烏妖恿篷呀桅乍瀑桌藏渾必郡芍砂們邢坎避襯錳石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求超深鉆井與裝備需求分析 野蕭賽停街硯額狄喂凡濫烏妖恿篷呀桅乍（1）超深井界定 國外：完井垂深超過20000ft（

24、6096m）的井； 國內(nèi)：完井垂深在60009000m為超深井（2）地質(zhì)條件具有復(fù)雜性和不確定性 地層壓力系統(tǒng)多、地層壓力異常、地應(yīng)力集中，高溫、高壓、高礦化度、高H2S濃度，地層破碎、地層塑性流變等地層不確定因素。1、超深井鉆井特點及現(xiàn)狀鴕齋應(yīng)織火奠除歉瑞廳高辛核四屏亨錯殘使蹲認(rèn)愚箕殼汝備恃酣套疑孔區(qū)石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求（1）超深井界定1、超深井鉆井特點及現(xiàn)狀鴕齋應(yīng)織火奠除歉瑞廳（3）對鉆井技術(shù)和裝備提出了更高的要求 多壓力系統(tǒng)、高陡構(gòu)造、難鉆地層的安全優(yōu)質(zhì)高效鉆井技術(shù)； 高密度、抗高溫、抗污染鉆井液技術(shù)； 井下復(fù)雜情況及事故預(yù)防與處理技術(shù)； 提高復(fù)雜

25、層段小間隙固井質(zhì)量技術(shù)； 超深井段壓裂技術(shù)，先進技術(shù)裝備的應(yīng)用與發(fā)展。撲嘶乍搶誰句席補不伍饑百泣惜厘罰扎籌吉糜豐埔滌恢餒驚許日聯(lián)旺灰整石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求（3）對鉆井技術(shù)和裝備提出了更高的要求撲嘶乍搶誰句席補不伍饑 世界上已鉆成8000m以上的超深井12口，其中美國6口，中國只有1口。 國內(nèi)深井鉆井技術(shù)近年發(fā)展迅速：1998年以來，國內(nèi)完成超深井500余口，其中集團公司完成200余口。 集團公司國內(nèi)（也是亞洲）最深的井塔深1井，完鉆井深8408m； 中石油完成的最深井莫深1井，完鉆井深7380m。 集團公司目前正在鉆一口超深井川科1井，設(shè)計井深8875m

26、。 全球9000m以上的鉆機共有100臺左右，其中80余臺在美國。美國超深井鉆井水平較高。19992004年，美國臺月鉆井進尺是我國的2倍。 最近幾年，隨著超深油氣藏開發(fā)的需要，超深復(fù)雜結(jié)構(gòu)井（如超深定向井、水平井等）在川東北等地區(qū)開始應(yīng)用。（4）超深井鉆井現(xiàn)狀綻酗捕助戲擒攣攏碩澎京釜揭來懇恨鎢慶吞媒汕賈庚鋤攝滬篆丘淬腦戌嗆石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求 世界上已鉆成8000m以上的超深井12口，其中美國2、超深井鉆井技術(shù)裝備現(xiàn)狀及發(fā)展瓶頸（1）超深井提速鉆井技術(shù)（2）超深復(fù)雜結(jié)構(gòu)井技術(shù)（3）超深小井眼技術(shù)（4）超深欠平衡鉆井及控壓鉆井技術(shù) （5）超深井鉆井液及固

27、相控制技術(shù) 左域虞壞透兒限恿了凄捍粟版耍助憫絢羌炊炳捆煎綜餐邪疵孵瓣汗野止宏石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求2、超深井鉆井技術(shù)裝備現(xiàn)狀及發(fā)展瓶頸（1）超深井提速鉆井技術(shù)現(xiàn)狀國內(nèi)外提速技術(shù)和裝備的研究熱點螺桿鉆具+高效PDC鉆頭旋沖鉆井技術(shù)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)空化射流技術(shù)渦輪鉆具+金剛石鉆頭欠平衡鉆井和氣體鉆井技術(shù)井底增壓技術(shù)（1）超深井提速鉆井技術(shù)裝備現(xiàn)狀及發(fā)展瓶頸由于螺桿耐溫不足，在深部提速應(yīng)用方面受到一定的限制；國外的渦輪鉆具比較成熟，而國內(nèi)還處在現(xiàn)場試驗階段；井底增壓器國外應(yīng)用較多，我國的井下增壓泵輸出壓力為150MPa；但目前還不能進行大范圍內(nèi)的推廣應(yīng)用。 提高

28、機械鉆速瓶頸喂寸藏勾勒撼御閃實胳勛跳絆別爵碑杏皺啪藍掙周深泳裳面蔡轍票透頗巖石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求現(xiàn)國內(nèi)外提速技術(shù)和裝備的研究熱點螺桿鉆具+高效PDC鉆頭渦輪現(xiàn)狀國內(nèi)技術(shù)和裝備國外技術(shù)和裝備光鉆鋌大鉆壓防斜技術(shù)偏軸鉆具組合防斜打快技術(shù)剛?cè)徙@具組合防斜打快技術(shù)井下動力鉆具防斜打快技術(shù) PowerV 自動垂直鉆井系統(tǒng) VertiTak 自動垂直鉆井系統(tǒng) VDS自動垂直鉆井系統(tǒng) SDD自動直井鉆井系統(tǒng)ADD自動定向鉆井系統(tǒng) 防斜打直 在井身質(zhì)量控制方面，動力學(xué)防斜工具在高陡地層中 應(yīng)用效果不理想。 自動垂直鉆井工具防斜效果好，但費用較高。儀器受深部地層高溫高壓限

29、制，超深復(fù)雜結(jié)構(gòu)井的井眼軌跡精 細(xì)控制較為困難。瓶頸墨坷遵新懸淫錠懷鑿格拷沉染睹鉗嗽采匆琳藉汰冤渠夢右斤洱蕩飽瓦褪無石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求現(xiàn)國內(nèi)技術(shù)和裝備國外技術(shù)和裝備光鉆鋌大鉆壓防斜技術(shù)Power對于井壁失穩(wěn)等復(fù)雜情況，工藝技術(shù)與設(shè)備工具方面比較薄弱。 在利用新技術(shù)和設(shè)備（反循環(huán)鉆井、控壓鉆井技術(shù)和膨脹管技術(shù)等）處理井下復(fù)雜尚處于探索階段。減少井下復(fù)雜豢渝珠溫課倒傀烏嗅忙敘咖減門羞昂競瞎磋努錫玲羊眩滑絢帚閹枕捆耗配石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求對于井壁失穩(wěn)等復(fù)雜情況，工藝技術(shù)與設(shè)備工具方面比較薄弱。減少 國內(nèi)鉆井技術(shù)服務(wù)市場

30、上國外儀器占的比例比較大。 國內(nèi)廠家生產(chǎn)的MWD儀器，大多處于初級階段，且技術(shù)指標(biāo)與先進水平差距甚遠，標(biāo)稱耐溫125、耐壓18000psi。 高溫、高壓、腐蝕給測量工具、螺桿和井控裝置的優(yōu)選帶來很大困難。（2）超深復(fù)雜結(jié)構(gòu)井技術(shù)裝備現(xiàn)狀及發(fā)展瓶頸現(xiàn)狀近幾年，超深復(fù)雜結(jié)構(gòu)井開始用于開發(fā)超深油氣藏利用“單彎螺桿+HTHP MWD+PDC鉆頭” 技術(shù)、地層自然造斜規(guī)律優(yōu)選井位技術(shù)，有效控制了井身軌跡。關(guān)鍵裝備是高溫高壓隨鉆測量儀器，HALLIBURTON和BAKER HUGHES等生產(chǎn)的MWD儀器代表了國外隨鉆測量儀器水平，其中部分儀器抗溫達到175，耐壓到達20000Psi。瓶頸皿垣廢摩堵伙庫故懲

31、淬宣嫁亮技酵遺齡更咒央入于俐哺驅(qū)阻侯孕聘蜀兜題石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求 國內(nèi)鉆井技術(shù)服務(wù)市場上國外儀器占的比例比較大。（2）超深復(fù) 川東北和新疆地區(qū)的超深井普遍存在小井眼，平均段長在700m左右。在提速方面，超深小井眼一般采用螺桿+PDC鉆頭，要求螺桿抗溫超過120，連續(xù)作業(yè)時間超200h； 127mm渦輪鉆具在國外使用較多，國內(nèi)目前還處在試驗應(yīng)用階段。 在防斜打直方面，現(xiàn)場采用常規(guī)鐘擺鉆具+機械式無線隨鉆測斜儀，最高工作溫度：260，最大適用井深：7000m。 國外已將連續(xù)油管用于鉆超深小井眼，國內(nèi)將其用于鉆井的很少。 （3）超深小井眼技術(shù)裝備現(xiàn)狀及發(fā)展瓶

32、頸現(xiàn) 狀嚙苦霉旅山矗斥故戶搪忙篡銹楞餅擾巢蔥擾慰內(nèi)爾腕荔岸篇穆桿翔譯詣嫁石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求 川東北和新疆地區(qū)的超深井普遍存在小井眼，平均段長在700m 常規(guī)螺桿已經(jīng)不適合超深小井眼鉆進，且鉆頭選型困難； 井下測斜儀器還很難滿足小井眼高溫高壓的要求； 超深小井眼鉆柱受力復(fù)雜，對所用小尺寸鉆具的要求高； 小井眼對流體侵入比較敏感，目前手動控制實現(xiàn)快速壓井比較困難； 鉆井液易受高溫及粘土、膏鹽等污染的影響，其性能維護困難，泵壓高，壓耗大，易造成攜砂困難、井壁不穩(wěn)定以及鉆具故障等問題。瓶 頸雖掙清仰寄洋盈御灰隧姥義綜甜披絡(luò)恍弧昭患窟檄目棲姻睦慚拱訊贈剝玖石油鉆

33、井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求 常規(guī)螺桿已經(jīng)不適合超深小井眼鉆進，且鉆頭選型困難；瓶 頸 平衡鉆井技術(shù)在西部超深井鉆井（低壓儲層）中有一定應(yīng)用前景。 普通欠平衡鉆井技術(shù)目前應(yīng)用較為成熟，全過程欠平衡由于在接單根、壓井、固井等非鉆進時間很難做到欠平衡，應(yīng)用較少。 控壓鉆井技術(shù)在國外的海洋鉆井中應(yīng)用較多，在國內(nèi)還處于試驗階段。2007年，塔里木油田進行了現(xiàn)場試驗。（4）欠平衡及控壓鉆井技術(shù)裝備現(xiàn)狀及發(fā)展瓶頸現(xiàn)狀國內(nèi)旋轉(zhuǎn)防噴器壓力級別較低。國外控壓鉆井設(shè)備配套基本完善，國內(nèi)還處在起步階段。全過程欠平衡鉆井和控制壓力鉆井還需要加大設(shè)備配套力度，尤其是控壓鉆井設(shè)備。 瓶頸冤橋音拌

34、骨犁玩高敞舟廬歲含躲橇慌凰谷桶錫隅侈澄蓮骯癢辯予漓寸嘆遏石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求 平衡鉆井技術(shù)在西部超深井鉆井（低壓儲層）中有一定應(yīng)用前景。（5）超深井鉆井液及固相控制裝備現(xiàn)狀及發(fā)展瓶頸 目前，國內(nèi)外超深井鉆井液體系主要有油基、水基兩大類。 油基鉆井液體系熱穩(wěn)定性好，抗溫260，但是維護費用高，測 井解釋困難。 水基鉆井液體系成本低，但須通過抗高溫處理劑復(fù)配才能保證 其性能。 振動篩目數(shù)在80120目之間，清潔器可分離2074m，中速 離心機分離720m以上的固相顆粒，高速離心機分離27m 以上的固相顆粒?，F(xiàn) 狀丹祿年曾件豌玻歲甩肆穆居仆傍保鶴淺鈕隘榷僅趣安

35、堂戳策阮塊束停錫蛹石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求（5）超深井鉆井液及固相控制裝備現(xiàn)狀及發(fā)展瓶頸 目前，國內(nèi)外 超深井鉆井液高溫處理劑品種較少，成本高； 超高溫下，超高密度鉆井液流變性差，經(jīng)常陷入“加重增稠降粘加重劑沉降密度下降再次加重”的惡性循環(huán)； 高密度和高粘度鉆井液給振動篩帶來很大挑戰(zhàn)； 現(xiàn)有離心旋流式除砂除泥效率低； 現(xiàn)有離心機2m以下的固相顆粒無法分離，且不能用于處理加重鉆井液。瓶 頸童瘩冪斡綠百涂拿屋銹仲珠需咯磷鋁本撿拆彝且赴噓繃?yán)|韓侗江噶辨哼大石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求 超深井鉆井液高溫處理劑品種較少，成本高；瓶 頸童

36、瘩冪斡綠3、關(guān)鍵技術(shù)裝備需求（1）超深井地面裝備（2）鉆具（3）鉆頭（4）井下動力鉆具（5）隨鉆測量儀器（6）參數(shù)儀表（數(shù)字、智能型等）總迫稗圾狹瓷儈鄭停失劑佛裝叔檄各懶懂綱借怖筋蟬腿竣錐駐妻娩溜爸弟石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求3、關(guān)鍵技術(shù)裝備需求（1）超深井地面裝備總迫稗圾狹瓷儈鄭停失（1）超深井地面裝備 目前國外已研究開發(fā)出多種自動化超深井鉆機， 挪威海事液壓公司和意大利Drillmec公司研發(fā)了新型無絞車液壓鉆機，鉆深能力10660m。 美國 Schramm（善姆）公司推出了伸縮桅桿的TXD系列靜液傳動無絞車型動力頭鉆機。 我國石油鉆機相繼開發(fā)了交流變頻電

37、驅(qū)動、直流電驅(qū)動等900012000m深井鉆機和系列頂部驅(qū)動裝置，基本滿足國內(nèi)目前超深井鉆井需求。 但在超深井特種鉆機工藝需求上和直流電動鉆機主電機自動送鉆上還須進一步探討和加大研發(fā)力度。鉆 機擋挨軟協(xié)索褒奧烯煉疥蝶漳涎市緞蝸搞鼠魚獻蛤屁敝森樟籬沽貌狠韓督植石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求（1）超深井地面裝備 目前國外已研究開發(fā)出多種自動化超深井泥漿泵 三缸單作用泥漿泵向大功率、長壽命、交流變頻方向發(fā)展。 National-Oilwell公司的14-P220（2200HP），德國Wirth公司（2200 3000HP） 、美國Lewco公司（3000HP）泥漿泵，均

38、為高壓、大排量和交流變頻驅(qū)動。目前，美洛杉磯Beverly Hills油田，鉆機配備的泥漿泵共有4個液力端，每缸行程長達2718mm的機械驅(qū)動長行程泥漿泵。美國埃里斯-威廉姆斯工程公司生產(chǎn)的E-2200型（2200HP）泥漿泵軸承無故障工作時間達125000h。EH-2200型（2200HP）軸承無故障工作時間達100000h。 以上超高壓、大排量和靜壓低脈動泥漿泵很值得國內(nèi)借鑒學(xué)習(xí)和研究開發(fā)。緞轄縮稿羚坪禮降乙祈除厚肝確鑼瘤用雜狹粒掂轎隙掀跡痕童潮棍吵稽鴻石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求泥漿泵 三缸單作用泥漿泵向大功率、長壽命、交流變頻方向發(fā)展固相控制裝備 研制超

39、細(xì)目大處理量的振動篩，配合多篩并行處理； 研制薄層導(dǎo)流式真空除氣器； 配置超高速離心機或可調(diào)速的多功能離心機，既可處理2m以下更小固相顆粒，也可處理加重鉆井液。防噴器 一些特殊井，應(yīng)配備140MPa以上的抗硫防噴器。美國、法國等已研制了176MPa的防H2S的常規(guī)防噴器，國內(nèi)相關(guān)廠家已研發(fā)出140MPa的抗硫防噴器和節(jié)流管匯。 國外旋轉(zhuǎn)防噴器最高動密封壓力達21MPa,國內(nèi)只能達到10.5MPa，還需要加大高壓力級別旋轉(zhuǎn)防噴器的研制與開發(fā)。嫁駿偵裂秤巳申除潭杖領(lǐng)跺烘或垢委雷冬焰灤清懦綿盤勛忙拆窖棉緯鬧猴石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求固相控制裝備 研制超細(xì)目大處理量

40、的振動篩，配合多篩并行 應(yīng)配備S135、V150高強度合金鋼制成的超強鉆具及接頭，為了減輕鉆機載荷，應(yīng)考慮配套密度低、高強度的鎂鋁合金鉆具。 購買或研制適合165.1mm、149mm小井眼牙輪、PDC、孕鑲鉆頭，確保井下連續(xù)工作時間大于200h。 研發(fā)非光滑仿生鉆頭。仿生鉆頭（2）鉆具 （3）鉆頭 超深井井下動力鉆具滿足工作時間：200h；抗溫：260的要求； 研發(fā)或購買液動錘，滿足超深井段（小井眼）的需要。（4）井下動力鉆具 弦哀鰓迭穩(wěn)硯蝴賀革礙吳湊狠剎止祝落礫仕陽盅卉避閡勘縱飄博浪懸見靶石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展與裝備需求 應(yīng)配備S135、V150高強度合金鋼制成的超強鉆具