世界鉆井技術發展五大趨勢

　　鉆井是石油工業的“龍頭”，鉆井的投資占整個石油工業上游投資的一半左右。鉆井工程技術水平直接關系到石油勘探開發的成敗，決定著石油上游業務的發展潛力和競爭能力。

　　自20世紀90年代初開始，世界鉆井技術進入快速發展期，主要以研發成功MWD/LWD、井下遙控可變徑穩定器和自動垂直鉆井系統等新技術為標志，進入了旋轉鉆井的信息化、自動化、智能化新時期。鉆井技術已不僅僅只是為打開和建立油氣通道，已經成為提高油氣井產量、提高采收率等增儲上產的新途徑和主要手段?？v觀世界鉆井技術發展，總體來講呈現出五大發展趨勢。

　　鉆井裝備向大型化、自動化和模塊化方向發展

　　近年來，國外石油鉆機能力不斷增加，自動化配套進一步完善。為適應深部、深海油氣藏和更大位移井的需要，石油鉆機設備趨向大型化和自動化。高性能的機、電、液一體化技術促進石油鉆機的功能進一步完善。

　　鉆機整體向著交流變頻調速電驅動石油鉆機（AC－GTO－AC）方向發展。為提高作業效率，同樣鉆深能力為12～15千米的鉆機，絞車功率從原來配置4000馬力增大至5000～6000馬力；轉盤最大開口尺寸由原來491/2英寸增大至601/2英寸；鉆井泵單臺輸入功率由1600馬力升至2000～2200馬力。海洋鉆機鉆井泵單臺輸入功率已有3000馬力的樣機。

　　20世紀90年代中期出現了交流變頻驅動、液壓傳動的大功率絞車，并成為發展趨勢。挪威MH公司為海上開發了Ram鄄rig（油缸）鉆機。德國Bentec和美國TPC等公司先后開發了用于電驅動鉆機的智能化產品，減輕了操作人員的勞動強度，提高了鉆井作業效率。如自動送鉆裝置、軟扭矩系統、鉆井泵同步裝置等。頂部驅動裝置應用越來越普遍，正成為深井鉆機的標準配置。

　　用鉆井方式提高油氣產量、提高開發效益已成為鉆井發展的主要趨勢

　　國際上鉆井技術的發展趨勢已經由傳統的建立油氣通道發展到采用鉆井手段來實現勘探開發地質目的，提高單井產量和最終采收率。水平井、分支井、魚骨井技術、最大儲層接觸井等特殊工藝井技術由于進一步提高了油藏暴露面積，有利于提高采收率、降低噸油開采成本而得到推廣應用。水平井等特殊工藝井得到規模應用，美國和加拿大年水平井數分別占總井數的9%以上，大位移井的水平位移超過了1萬米。

　　為提高儲層鉆遇率從而提高單井產量，地質導向鉆井、旋轉導向鉆井技術在國外也已經進入大規模商業化應用階段，成為大斜度井、水平井和小井眼側鉆多分支井油藏開發的重要手段。采用連續油管技術進行水平井鉆井，已成為提高單井產量、油田增產和開發難動用儲量的主導技術。

　　不斷研發鉆井高新技術，實現優快鉆井，達到降低鉆井成本、及時發現和保護油氣層已成為國外鉆井發展的趨勢

　　國內外鉆井行業圍繞降低鉆井成本、發現和保護油氣層、提高單井產量為目標，迅速發展鉆井技術。防斜打快技術向準確控制井斜、大幅度提高機械鉆速方向發展，地質導向技術向提高特殊工藝井軌跡控制精度方向發展，大位移井向1萬米及以上的水平位移方向發展，分支井向六級以上分支井的施工方向發展，小井眼鉆井正向著微井眼方向發展。

　　在降低鉆井成本方面，國外公司先后開發了Verti-Trak和PowerV直井鉆井系統。利用該項技術，井斜最小可以保持在0.1度以內，機械鉆速可以提高2～3倍。較好地解決了易斜地層和極特殊條件下的自動垂直鉆井難題，具有明顯的經濟效益；依托隨鉆測井和隨鉆地震技術的NDS無風險鉆井技術，達到了優化鉆井過程、縮短鉆井工期的目的；膨脹管專利技術，主要用于封隔復雜井段，減少井眼尺寸，也用于套管補貼、多分支井建井。減少井下復雜，降低鉆井成本。

　　在發現和保護油氣層方面，針對中、低壓油氣藏難以經濟有效開發，探索利用氣體等作為循環介質鉆井，獲得了成功。即通過往鉆井液中注入降密度劑，從而達到降低鉆井液密度，實現欠平衡鉆井，達到發現和保護油氣層的目的。

　　井下測量和控制儀器與工具朝智能化、自動化進一步發展

　　近年來隨鉆測量、隨鉆測井技術處于強勢發展之中。隨鉆測井系列不斷完善，已研制了適用于各種井眼尺寸的MWD/EMWD、LWD工具。其測量參數已逐步增加到近20種鉆井和地層參數，儀器距離鉆頭越來越近。

　　與前幾年的隨鉆測井相比，現在的隨鉆測井儀器更靠近鉆頭，近鉆頭傳感器離鉆頭只有1～2米的距離?？煽啃愿?、穩定性強，可更好地評價油、氣、水層。隨鉆測井為用戶實時提供決策信息，有助于避免井下復雜情況的發生，引導井眼沿著最佳軌跡穿過油氣層。

　　連續管鉆井技術配套完善，技術和應用快速發展

　　連續管鉆井是國外20世紀90年代發展起來的一項新技術，也是國外大力研究和發展的熱門鉆井技術之一。連續管鉆井可通過最大限度地降低鉆井液浸入和隨之而來的地層損害，以提高儲層的產能。另一個優勢是在鉆機空間或噪音受到限制時，使用連續油管鉆機比使用常規鉆機更為有利。由于連續管操作簡便，施工安全，污染小和占地少，操作人員僅需3～4人，作業效率很高，施工效果好，從而備受歡迎。

　　進入21世紀來，我國鉆井技術得到快速發展，常規鉆井技術得到進一步強化，特色鉆井技術優勢明顯，鉆井裝備與工具發展迅速；深井鉆井、欠平衡和氣體鉆井、水平井等方面取得了技術突破，整體技術水平得到很大的提升，與國外差距不斷縮小。成功研制出具有自主知識產權的12000米大型成套鉆機及其配套裝備，自主知識產權的CGDS-1地質導向鉆井系統研制成功，使我國成為世界上繼美、法之后第三個掌握此項高端技術的國家。欠平衡/氣體鉆井提速和保護油氣層技術得到廣泛應用，成功研制出具有自主知識產權的氣體鉆井空壓機、膜制氮裝置及長壽命空氣錘等配套裝備與工具，實現了氣體鉆井技術裝備的國產化。膨脹管、波紋管、套管鉆井、電磁波測量、自動垂直鉆井系統正逐步進入試驗和應用階段，大大提升了我國鉆井的整體實力，使我國由鉆井大國逐步向鉆井強國發展。