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随着计算机、信息、通讯等基础技术的发展,油气勘探技术进一步走向精细化、智能化、集成化,形成了以多学科协同研究为基础的综合勘探体系。
中国石油钻井技术回顾
中国石油钻井技术的发展是一部风雨兼程、自强不息、解放思想锐意进取的发展史。20世纪50年代,在西方国家对中国进行经济技术封锁、国内尚未形成石油钻井科研力量的情况下,唯一获得技术帮助的途径就是向苏联、罗马尼亚学习借鉴和引进石油钻井技术。在有限的条件下,依然培养了一大批我国自己的石油钻井专业技术人员,推动了中国石油钻井技术的初步发展。从掌握转盘钻井和涡轮钻具钻井两种旋转钻井的方法开始,逐步取得了一系列钻井技术上的进步。中国第一个中深井—玉门鸭儿峡油田和玉门老君庙的中国第一口定向井—C-215井及第一对双筒井747井的开发,使我国钻井初步发展了中深井钻井技术,为定向井技术领域向深度和广度发展打下了基础;1958年,1207钻井队在白杨河油田创月进尺5009米的快速钻井记录,1263钻井队在新疆克拉玛依油田创年进尺18975米的记录,使我国钻井技术初步形成了一套快速钻井技术。同时在固井技术和处理井下事故方面,也得到了初步的发展。
1960年大庆石油会战开始到1978年,中国的石油钻井技术的发展进入了以自力更生、自主研发阶段。这一时期,中国石油钻井形成了浅井快速钻井、中深井钻井等成套技术,我国第一口深井—大庆油田松基6井,完钻井深4719米,和四川地区钻成的中国第一口6011米超深井—女基井,为探索深井超深井钻井技术积累了经验。1960年南海钻英冲1井,使中国海洋石油钻井初步掌握了海洋钻井前期工程技术及12口井以内丛式井钻井技术。
1978年国家实行改革开放政策之后,我国石油钻井技术进入了快速发展的新时期,引进技术与自主攻关,走出国门参与国际钻井市场竞争成为这一时期的主旋律。浅井和中深井速度普遍大幅度提高,定向钻井技术取得突破性进展。1998年塔里木油田7200米的全国最深井—塔参1井,和2000年大庆油田葡深1井,使我国深井钻井形成了配套技术。保护油气层技术得到持续发展,特殊取心技术和含有害气体的气田钻井技术获得重大突破。
50年流金岁月,中国石油的钻井事业有了巨大发展,钻井水平和能力基本满足了国内勘探开发需要,并使中国成为世界钻井大国。同时,新技术的推广应用和储备技术在现场的应用,缩短了与国外的差距,以长城钻井公司为代表的一批海外作业队伍迅速成长起来。中国石油集团公司自重组改制以来,钻井生产整体技术不断提高,钻井速度由2000年的每小时10.41米提高到2004年的每小时12.4米,特别是深井钻井速度提高更为明显。由于钻井速度的提高,2001年,钻井队年进尺首次突破3万米。
全球钻井技术新浪潮
随着计算机、信息、通讯等基础技术的发展,油气勘探技术进一步走向精细化、智能化、集成化,形成了以多学科协同研究为基础的综合勘探体系。世界钻井技术发展将继续以降低勘探开发总成本和钻井直接成本为主要目标,以实现自动化钻井为核心的研究内容带动整个钻井技术的进步。
钻井技术将紧密地与地质、地震、测井和录井等专业技术结合,形成一套高效的钻井系统,提高油气勘探成功率和单井产量,缩短钻井时间,降低“吨油成本”。从各类具体钻井技术上看,多分支井的钻井与完井技术将进一步得到完善和发展,大位移井钻井技术将进一步围绕降低成本、减少风险和提高成功率的目标发展,将更广泛地用于海上油田、滩海油田和其他地面条件受到限制的油田。欠平衡钻井技术将进一步朝安全、简便和适用的方向发展,并对保护油层和提高钻井速度具有重要意义。
在钻井信息技术方面,包括随钻测量、随钻测井、随钻地震和实时三维井眼轨迹监测等井下传感器的位置将进一步朝钻头附近移动,更好地实时监测地下情况,修改地质模型,实现地面与地下的双向通信,进行地质导向钻井。自动化钻井将继续以开发研究井下钻井、地质信息采集与处理技术,可遥控井下工具及井下自动执行装置。
连续管、连续管钻机和连续管钻井配套工具将会得到进一步的发展。可膨胀套管技术,可钻更深的直井和大位移井,修复老井被损坏的套管,并大大降低钻井成本。
在过去的十多年里,人类的石油钻井活动已经从1983年的300米水深扩展到了1998年的2300米水深左右。为有效地开发深水油气资源,深水钻井技术也将有更进一步的发展。
加大培育、创新力度
目前我国钻井技术在丛式井、定向井、侧钻井、水平井、欠平衡井等方面已拥有比较成熟的技术。但与国外先进技术相比,在地质导向、LWD随钻测井、垂直钻井系统等最新技术方面还存在一定的差距。
从生产趋势方面看,由于复杂井、深井多、成本高、周期长的矛盾日益突出,所以提高钻速,缩短钻井周期是今后钻井生产的发展方向。美国把提高钻速作为降低生产成本的重要手段,美国能源部支持钻井生产的科研项目共12个,其中6个旨在提高钻井速度。我国陆上钻井虽然取得很大成就,但当前世界钻井技术发展日新月异,我国今后面临的形势仍很严峻。当前,提高钻井速度、降低钻井成本、实现效益最大化,是国内油田生产追求的科学主题。但在钻井实践中依然存在着速度、成本、效益相互制约、相互影响的问题。不少企业钻井力量不强,抗风险能力差,工程技术服务队伍基础薄弱,装备水平不高,专业化服务公司太少太弱,在行业中也缺少带动性的龙头公司。因此,我们必须进一步转变观念,坚持“靠安全提速,靠科技提速,靠管理提速,靠团结协作提速”。
要实现以上目标就必须搞好“创新科技、培养人才”,这是我国钻井事业发展的核心问题。要尽快建立完整的科研管理体系,必须随时掌握国外钻井关键技术的发展动态。在结合国情大力推广应用国外先进钻井工艺技术的同时,还要继续加大自主创新力度,使我国的油气勘探成功率和油气田采收率出现一个新的局面。
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