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(shí)期二、自動(dòng)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(gè)時(shí)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(yàn)鉆井時(shí)期

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

20世紀(jì)末科學(xué)化鉆井的后期，發(fā)展了井下信息實(shí)時(shí)檢測(cè)及導(dǎo)向鉆井技術(shù)，開(kāi)始了以鉆井信息化自動(dòng)化為特點(diǎn)向自動(dòng)化鉆井邁進(jìn)的時(shí)期我國(guó)從1978年進(jìn)入科學(xué)化鉆井時(shí)期。這個(gè)時(shí)期在注意與國(guó)外技術(shù)交流的同時(shí)，通過(guò)組織一系列國(guó)家科技項(xiàng)目攻關(guān)，使我國(guó)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(guó)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(cè)、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(shí)期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時(shí)期1、噴射鉆井和優(yōu)選參數(shù)鉆井“五五”和“六五”國(guó)家重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目引入射流理論，提高泵壓和鉆頭比水功率開(kāi)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(jī)械參數(shù)和鉆井液性能參數(shù)，充分發(fā)揮水力和機(jī)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(shí)期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時(shí)期

“六五”期間通過(guò)攻關(guān)形成了地層壓力預(yù)測(cè)檢測(cè)及根據(jù)地層孔隙壓力合理確定鉆井液密度、實(shí)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(cè)、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(shí)期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時(shí)期地層壓力預(yù)測(cè)檢測(cè)、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(shí)期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時(shí)期“七五”期間掌握了定向井叢式井優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)、井眼軌跡測(cè)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(jī)理與評(píng)價(jià)、油氣層保護(hù)鉆井液完井液技術(shù)在內(nèi)的八項(xiàng)油氣層保護(hù)技術(shù)，經(jīng)大面積推廣應(yīng)用，見(jiàn)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(shí)期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時(shí)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(shí)時(shí)檢測(cè)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(wèn)題一、科學(xué)化鉆井時(shí)期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時(shí)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(kāi)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(zhǎng)、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(shí)期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時(shí)期長(zhǎng)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(zhǎng)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(guó)水平井鉆井始于1990年，經(jīng)過(guò)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(dòng)用儲(chǔ)量的開(kāi)發(fā)、提高油田采收率方面發(fā)揮出越來(lái)越大的作用。一、科學(xué)化鉆井時(shí)期

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

長(zhǎng)水平段水平井井眼軌跡控制技術(shù)、充氣全過(guò)程欠平衡鉆井技術(shù)、無(wú)固相鉆井液技術(shù)、泡沫鉆井液技術(shù)電磁波無(wú)線隨鉆測(cè)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(guó)水平井鉆井始于1990年，經(jīng)過(guò)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(dòng)用儲(chǔ)量的開(kāi)發(fā)、提高油田采收率方面發(fā)揮出越來(lái)越大的作用。國(guó)家重大專項(xiàng)“低滲油氣田高效開(kāi)發(fā)鉆井技術(shù)”創(chuàng)出多項(xiàng)低滲油氣田開(kāi)發(fā)新指標(biāo)鄂爾多斯大牛地氣田綜合應(yīng)用多項(xiàng)國(guó)內(nèi)先進(jìn)技術(shù)

一、科學(xué)化鉆井時(shí)期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時(shí)期長(zhǎng)水平段水平井井眼軌跡控制技術(shù)、充氣全過(guò)程欠平衡鉆井技術(shù)、無(wú)固相鉆井液技術(shù)、泡沫鉆井液技術(shù)電磁波無(wú)線隨鉆測(cè)量、地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)DP14井創(chuàng)出國(guó)內(nèi)水平井氮?dú)馀菽@井水平段最長(zhǎng)1247.88m紀(jì)錄，技術(shù)達(dá)到國(guó)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(guó)水平井鉆井始于1990年，經(jīng)過(guò)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(dòng)用儲(chǔ)量的開(kāi)發(fā)、提高油田采收率方面發(fā)揮出越來(lái)越大的作用。國(guó)家重大專項(xiàng)“低滲油氣田高效開(kāi)發(fā)鉆井技術(shù)”創(chuàng)出多項(xiàng)低滲油氣田開(kāi)發(fā)新指標(biāo)鄂爾多斯大牛地氣田綜合應(yīng)用多項(xiàng)國(guó)內(nèi)先進(jìn)技術(shù)

一、科學(xué)化鉆井時(shí)期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時(shí)期長(zhǎng)水平段水平井井眼軌跡控制技術(shù)、充氣全過(guò)程欠平衡鉆井技術(shù)、無(wú)固相鉆井液技術(shù)、泡沫鉆井液技術(shù)電磁波無(wú)線隨鉆測(cè)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(chǔ)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(guó)水平井鉆井始于1990年，經(jīng)過(guò)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(dòng)用儲(chǔ)量的開(kāi)發(fā)、提高油田采收率方面發(fā)揮出越來(lái)越大的作用。國(guó)家重大專項(xiàng)“低滲油氣田高效開(kāi)發(fā)鉆井技術(shù)”創(chuàng)出多項(xiàng)低滲油氣田開(kāi)發(fā)新指標(biāo)鄂爾多斯大牛地氣田綜合應(yīng)用多項(xiàng)國(guó)內(nèi)先進(jìn)技術(shù)

一、科學(xué)化鉆井時(shí)期

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

DP19井首次在大牛地成功實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)水平段、泡沫鉆井液、全過(guò)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(zhǎng)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(guó)水平井鉆井始于1990年，經(jīng)過(guò)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(dòng)用儲(chǔ)量的開(kāi)發(fā)、提高油田采收率方面發(fā)揮出越來(lái)越大的作用。國(guó)家重大專項(xiàng)“低滲油氣田高效開(kāi)發(fā)鉆井技術(shù)”創(chuàng)出多項(xiàng)低滲油氣田開(kāi)發(fā)新指標(biāo)鄂爾多斯大牛地氣田綜合應(yīng)用多項(xiàng)國(guó)內(nèi)先進(jìn)技術(shù)

一、科學(xué)化鉆井時(shí)期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時(shí)期長(zhǎng)水平段水平井井眼軌跡控制技術(shù)、充氣全過(guò)程欠平衡鉆井技術(shù)、無(wú)固相鉆井液技術(shù)、泡沫鉆井液技術(shù)電磁波無(wú)線隨鉆測(cè)量、地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)DP22創(chuàng)出中石化氮?dú)馀菽菲胶馑骄蕉巫铋L(zhǎng)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(shí)期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時(shí)期挪威北海英格蘭沿海WytchFarm油田美國(guó)的墨西哥灣澳大利亞沿海日本海中國(guó)南海油氣田探邊擴(kuò)大儲(chǔ)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(gè)重要發(fā)展方向，自20世紀(jì)90年代以來(lái)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(cè)量井深達(dá)到9327m，水平位移達(dá)到7853m；1995年，BP英國(guó)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(guó)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(shí)期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時(shí)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(guò)萬(wàn)米的大位移井有三口：序號(hào)所屬油田井號(hào)實(shí)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(shí)期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時(shí)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(cè)量井深、水平位移和水平段長(zhǎng)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(cè)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(cè)量井深分別達(dá)到了11282m和11680m；一、科學(xué)化鉆井時(shí)期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時(shí)期（二）科學(xué)化鉆井后期階段2、大位移井鉆井技術(shù)我國(guó)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(shí)期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時(shí)期勝利油田重點(diǎn)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(guó)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(guó)際石油工業(yè)的重大技術(shù)。一、科學(xué)化鉆井時(shí)期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時(shí)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(guó)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(guó)際論壇，根據(jù)多分支井的三個(gè)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(guó)際規(guī)范（TAML國(guó)際分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)）TAML國(guó)際分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)TAML1級(jí)規(guī)范分支井技術(shù)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)指出全球統(tǒng)一的發(fā)展方向TAML2級(jí)TAML3級(jí)TAML4級(jí)TAML6級(jí)TAML5級(jí)一、科學(xué)化鉆井時(shí)期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時(shí)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(guó)“九五”期間開(kāi)始進(jìn)行多分支井鉆井技術(shù)的試驗(yàn)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(jí)以下完井。一、科學(xué)化鉆井時(shí)期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時(shí)期近年來(lái)，我國(guó)在魚骨狀水平分支井的試驗(yàn)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(guó)石化第一口魚骨狀水平分支井埕北26B-支平1井，主井眼長(zhǎng)度402.97m，四個(gè)分支井眼長(zhǎng)度分別為150.70m、135.67m、145.40m和83.94m。長(zhǎng)城公司完成的國(guó)內(nèi)首口雙主眼11分支魚骨狀水平井邊臺(tái)-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(shí)期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時(shí)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(chǔ)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(shí)期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時(shí)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(kāi)發(fā)一個(gè)區(qū)塊乃至整個(gè)油田。美國(guó)欠平衡鉆井30%以上加拿大欠平衡鉆井47%挪威國(guó)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(kāi)發(fā)。一、科學(xué)化鉆井時(shí)期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時(shí)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(guó)從20世紀(jì)90年代中后期開(kāi)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(yàn)；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(chǔ)量方面效果明顯。制定了我國(guó)第一個(gè)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(shí)期

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時(shí)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(kāi)發(fā)，取得了良好的效果。渤深6單井日產(chǎn)油超過(guò)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(shí)期

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

—現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展的重要時(shí)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(cè)井、不壓井下篩管和不壓井下油管，實(shí)現(xiàn)了全過(guò)程欠平衡作業(yè)；在鄂爾多斯大牛地氣田DP19井成功實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)水平段泡沫全過(guò)程欠平衡鉆井和完井作業(yè)。二、自動(dòng)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(dòng)化鉆井裝備、隨鉆井下測(cè)量與評(píng)價(jià)、井下動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)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(dòng)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(dòng)化程度的提高密不可分。二、自動(dòng)化鉆井

—當(dāng)前現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展的主流自動(dòng)化鉆井地面鉆井裝備自動(dòng)化井下自動(dòng)化鉆井技術(shù)陸上自動(dòng)化鉆機(jī)海洋鉆井平臺(tái)自動(dòng)化取得進(jìn)展自動(dòng)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(cè)量（井）技術(shù)自動(dòng)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(dòng)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(tái)間鉆柱輸送鉆臺(tái)面鉆柱操作自動(dòng)化二層臺(tái)立根自動(dòng)排放鉆臺(tái)井口自動(dòng)化工具頂部驅(qū)動(dòng)鉆井系統(tǒng)交流變頻電驅(qū)動(dòng)鉆井泵、絞車、轉(zhuǎn)盤等集多功能于一體的司鉆自動(dòng)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(dòng)化固控專家系統(tǒng)鉆井液性能在線測(cè)量地面自動(dòng)化鉆井裝備關(guān)鍵技術(shù)1、鉆柱操作自動(dòng)化2、驅(qū)動(dòng)自動(dòng)化3、鉆井液循環(huán)系統(tǒng)自動(dòng)化4、控制系統(tǒng)自動(dòng)化二、自動(dòng)化鉆井

—當(dāng)前現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展的主流美國(guó)NOV公司的自動(dòng)化鉆機(jī)配有:帶液壓吊卡的交流變頻電驅(qū)動(dòng)頂驅(qū)敏捷的鉆柱處理工具動(dòng)力卡瓦帶對(duì)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(dòng)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(dòng)化鉆井

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

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

—當(dāng)前現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展的主流井下自動(dòng)化鉆井技術(shù)1、隨鉆測(cè)井技術(shù)在鉆井過(guò)程中同時(shí)進(jìn)行的用于評(píng)價(jià)所鉆穿地層的地質(zhì)和巖石物理參數(shù)的測(cè)量技術(shù)。電阻率（補(bǔ)償雙深度、近鉆頭電阻率、陣列、成像）、密度中子（補(bǔ)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(bǔ)償中子孔隙度、補(bǔ)償熱中子、隨鉆聲波、近鉆頭井斜、隨鉆壓力測(cè)試方位伽馬、多深度電阻率、巖性密度、補(bǔ)償中子孔隙度、隨鉆聲波和隨鉆壓力測(cè)試國(guó)外具有代表性的隨鉆測(cè)井公司斯倫貝謝哈里伯頓貝克休斯二、自動(dòng)化鉆井

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

“十一五”期間，勝利鉆井院承擔(dān)了國(guó)家“863”項(xiàng)目“隨鉆測(cè)井核心探測(cè)器關(guān)鍵技術(shù)”研究，研究和開(kāi)發(fā)具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的四參數(shù)隨鉆測(cè)井探測(cè)器。目前已完成隨鉆可控氘-氘補(bǔ)償中子、隨鉆電磁波電阻率、隨鉆補(bǔ)償密度測(cè)量?jī)x樣機(jī)加工，并下井試驗(yàn)成功。二、自動(dòng)化鉆井

—當(dāng)前現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展的主流井下自動(dòng)化鉆井技術(shù)2、自動(dòng)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(jī)械鉆速1.35m/h；使用后，鉆壓330kN，機(jī)械鉆速1.83m/h，井斜0.34o;使用結(jié)束時(shí),井斜1.02oPowerV-斯倫貝謝公司VDS垂直鉆井系統(tǒng)二、自動(dòng)化鉆井

—當(dāng)前現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展的主流井下自動(dòng)化鉆井技術(shù)2、自動(dòng)垂直鉆井技術(shù)以動(dòng)態(tài)推靠方式實(shí)現(xiàn)主動(dòng)防斜、糾斜寧深1井的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中，井斜1.5°以內(nèi)“自動(dòng)垂直鉆井技術(shù)研究”“十五”期間勝利鉆井院承擔(dān)國(guó)家“863”項(xiàng)目機(jī)械式自動(dòng)垂直鉆井工具捷聯(lián)式自動(dòng)垂直鉆井系統(tǒng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)四年攻關(guān)研制成功二、自動(dòng)化鉆井

—當(dāng)前現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展的主流井下自動(dòng)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(shí)，隨鉆實(shí)時(shí)完成導(dǎo)向功能的一種導(dǎo)向式鉆井系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)測(cè)量信息偏置導(dǎo)向執(zhí)行機(jī)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(guò)多個(gè)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(kāi)發(fā)投入，提高鉆井效率。二、自動(dòng)化鉆井

—當(dāng)前現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展的主流井下自動(dòng)化鉆井技術(shù)3、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)國(guó)外具有代表性的三類旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)動(dòng)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(dòng)化鉆井

—當(dāng)前現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展的主流井下自動(dòng)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(guó)海樣石油可控偏心器XTCS系統(tǒng)國(guó)內(nèi)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)研發(fā)二、自動(dòng)化鉆井

—當(dāng)前現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展的主流井下自動(dòng)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(guò)了國(guó)家“863”專家組的驗(yàn)收。西安石油大學(xué)中石化勝利鉆井院中國(guó)海樣石油“十五”國(guó)家“863”課題“旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究”開(kāi)發(fā)出RSM旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)工程樣機(jī)3口井現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用國(guó)內(nèi)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)研發(fā)二、自動(dòng)化鉆井

—當(dāng)前現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展的主流井下自動(dòng)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(lái)的前沿鉆井技術(shù)根據(jù)地質(zhì)導(dǎo)向工具提供的實(shí)時(shí)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(bào)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(diǎn)以隨鉆測(cè)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(cè)井技術(shù)、油藏工程技術(shù)的融合。二、自動(dòng)化鉆井

—當(dāng)前現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展的主流井下自動(dòng)化鉆井技術(shù)4、地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)國(guó)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(shí)測(cè)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(xiǎn)管理的實(shí)時(shí)決策地質(zhì)導(dǎo)向至儲(chǔ)層最佳部位。國(guó)內(nèi)地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)的試驗(yàn)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(dòng)化鉆井

—當(dāng)前現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展的主流井下自動(dòng)化鉆井技術(shù)4、地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)國(guó)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(shí)測(cè)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(xiǎn)管理的實(shí)時(shí)決策地質(zhì)導(dǎo)向至儲(chǔ)層最佳部位。國(guó)內(nèi)地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)的試驗(yàn)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(shí)產(chǎn)權(quán)的MWD和隨鉆自然伽馬測(cè)量?jī)x，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(jì)、信號(hào)處理方法、信號(hào)采集、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工藝等多項(xiàng)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(kāi)發(fā)中發(fā)揮了重要作用。二、自動(dòng)化鉆井

—當(dāng)前現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展的主流井下自動(dòng)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(jī)振動(dòng)作為震源，采集鉆柱傳遞的參考信號(hào)及經(jīng)地層傳播上來(lái)的振動(dòng)信號(hào)；將參考信號(hào)處理后與地面檢波器信號(hào)進(jìn)行互相關(guān)和時(shí)移，計(jì)算地震速度并繪制鉆頭前方待鉆地層地震剖面，實(shí)現(xiàn)鉆前預(yù)測(cè)。二、自動(dòng)化鉆井

—當(dāng)前現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展的主流井下自動(dòng)化鉆井技術(shù)5、隨鉆地震技術(shù)應(yīng)用目的識(shí)別地層界面、巖性及其變化；預(yù)測(cè)鉆頭前方待鉆地層孔隙壓力；實(shí)時(shí)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(dòng)化鉆井

—當(dāng)前現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展的主流井下自動(dòng)化鉆井技術(shù)5、隨鉆地震技術(shù)目前斯倫貝謝公司、法國(guó)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(guò)安裝在鉆機(jī)井架上的主導(dǎo)傳感器捕獲來(lái)自鉆頭的信號(hào)，同時(shí)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(shí)時(shí)地震測(cè)量，進(jìn)行孔隙壓力預(yù)測(cè)，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(dòng)化鉆井

—當(dāng)前現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展的主流井下自動(dòng)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(guó)家“863”項(xiàng)目--“隨鉆地震技術(shù)”研究。研發(fā)的信號(hào)采集設(shè)備突破8項(xiàng)技術(shù)屏障，隨鉆地震信號(hào)處理形成6項(xiàng)核心技術(shù)，居國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平；針對(duì)隨鉆地震信號(hào)采集、處理及工程應(yīng)用等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究；開(kāi)展了6口井的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，成功采集了隨鉆地震信號(hào)，形成了隨鉆地震剖面，為鉆井工程現(xiàn)場(chǎng)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(huì)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(dòng)化鉆井正在展示出美好的前景。當(dāng)前的時(shí)代是信息化、數(shù)字化飛速發(fā)展的時(shí)代，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的三遙（遙測(cè)、遙傳、遙控）高技術(shù)和鉆井各工序的實(shí)際相結(jié)合，必將開(kāi)發(fā)出多種鉆井自動(dòng)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(jì)算機(jī)診斷發(fā)出新的控制指令實(shí)現(xiàn)隨鉆實(shí)時(shí)閉環(huán)鉆井及時(shí)準(zhǔn)確上傳到地面送入井下執(zhí)行機(jī)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(jì)算機(jī)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(guò)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(yùn)用黑箱理論與方法,

通過(guò)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(duì)象（地層、儲(chǔ)層）和井下實(shí)時(shí)工況，來(lái)解決鉆井工程的諸多不確定性的“黑箱”難題,實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、透明、可視、可控的智能化作業(yè)。巖性、儲(chǔ)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(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸并能實(shí)現(xiàn)地面與井下雙向通信的“高速公路”

完井時(shí)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(duì)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(cè)量系統(tǒng)和井下執(zhí)行機(jī)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(guó)外正在研發(fā)對(duì)接式電接頭電子鉆柱，能夠雙向雙工傳輸幾十個(gè)參數(shù)與指令，傳輸速率高達(dá)1×104～2×106bit/s（美國(guó)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(kāi)發(fā)由韌性好的層狀碳纖維和其他高級(jí)材料加工而成；管壁內(nèi)嵌有銅導(dǎo)線，可實(shí)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(lái)，我國(guó)開(kāi)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(guó)家“863”探索性項(xiàng)目“動(dòng)力及信號(hào)傳輸鉆桿關(guān)鍵技術(shù)研究”，主要開(kāi)展動(dòng)力鉆桿電力及信號(hào)傳輸技術(shù)、動(dòng)力鉆桿的設(shè)計(jì)與連接技術(shù)、動(dòng)力鉆桿加工制造技術(shù)、動(dòng)力鉆桿小型樣機(jī)研制及室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)等關(guān)鍵技術(shù)研究，目前已開(kāi)發(fā)出“三芯電鉆桿”樣機(jī)，并進(jìn)行了室內(nèi)實(shí)驗(yàn)。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(guó)20世紀(jì)末啟動(dòng)21世紀(jì)初實(shí)施的一項(xiàng)重大的長(zhǎng)期研究和開(kāi)發(fā)計(jì)劃--“國(guó)家先進(jìn)的鉆井與掘進(jìn)技術(shù)（NADET）”，其核心任務(wù)就是長(zhǎng)期致力于研究與開(kāi)發(fā)一種智能鉆井系統(tǒng)。智