钻井新技术及发展方向分析.doc

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1、钻井新技术及发展方向分析1钻井技术新进展1.1石油钻机钻机是实现钻井FI的最直接的装备，也直接关系到钻井技术进步。近年来，国外石油钻机能力不断增强，自动化配套进一•步完善,使钻机具备更健康、安全、环保的功能，并朝着不断满足石油工程需要的方向发展。主要进展有：(1)采用模块化结构设计，套装式井架，减少钻机的占地而积,提高钻机移运性能,降低搬家安装费用。(2)高性能的“机、电、液”一体化技术促进石油钻机的功能进一步完善。(3)采用套管和钻杆自动传送、口动排放、铁钻工和口动送钻等口动化工具,提高钻机的智能化水平，为提高劳动生产率创造条件。1.2随钻测量技术1.2.1随钻测量与随钻测井技术21

2、世纪以来，随钻测量(MWD)和随钻测井(LWD)技术处于强势发展之屮，系列不断完善，其测量参数己逐步增加到近20利

3、钻井工程和地层参数仪器距离钻头越来越近。与前儿年的技术相比，H前，近钻头传感器离钻头只有0.5〜2m的距离，可靠性高，稳定性强，可更好地评价油、气、水层,实时提供决策信息，有助于避免井下复杂情况的发生，引导井眼沿着最佳轨迹穿过油气层。由于该技术的市场价值大，世界范围内有几十家公司参与市场竞争，其屮斯伦贝谢、哈里们顿和贝克休斯3家公司处于领先地位。1.2.2电磁波传输式随钻测量技术为适应气体钻井、泡沫钻井和控压钻井等新技术快速发展的需要，电磁波传输MWD(electroma

4、gneticMWDtools,EMMWD)技术研究与应用已有很大进展，测量深度已经达到41420kmo1.2.3随钻井底环空压力测量技术为适应欠平衡钻井监测井筒与储层之间负压差的需要，哈里伯顿、斯伦贝谢和威德福等公司研制出了随钻井底环空压力测量仪(annubrpressuremeasurementwhiledrilling,APWD),在钻井过程屮可以实时测量井底环空丿七力，通过MWD或EMMWD实吋将数据传送到地面，指导欠平衡钻井作业。1.2.4随钻陀螺测试技术美国科学钻井公司将航天精确陀螺定向仪封装在MWD仪器屮研制出随钻陀螺测试仪(gyromeasurement-while-dr

5、illing,gMWD),截至2007年底，gMWD己经在美国的多分支井屮成功应用数百口井，特别是在需要精确定向或对接井屮起到了关键作用。1.2.5井下随钻诊断系统美国研究人员开发出了井下随钻诊系统(diagnostics-whiledrilling,DWD)包括井下温度、压力、钻头钻床、钻头扭矩、井斜方位和地层参数等各种参数测量仪器，高速实时数据传输系统及其相关的仪器，地面数据校验和分析软件。该系统可将井下地层和钻井状况与地面数据实吋联系起来，优化钻井参数和井眼轨迹,指导钻井作业，减少井下复杂情况的发生，提高速度,获取最大钻井效果。1.2.6随钻核磁共振成像测井技术哈里们顿Sperr

6、y-Sun公司和Numar公司联合研制出了随钻核磁共振成像测丿I：仪器(nuclearmagneticresonanceMWDtool,NMR2MWD),其原理是将核磁共振成像测井仪与MWD仪串接，在钻吋测量。1.2.7随钻地层测试技术随钻地层测试(formationtestingwhiledriH2ing,FTWD)技术是在钻井过程屮对储层实施实吋测量的一种新技术,其最大好处是节省钻机吋间，特别适合海上钻井平台，可降低费用。该技术由斯伦贝谢公司首创，于2005年1月开始商业化服务，至2008年底，已使用300余井次，效果良好。H前已有儿家公司投入研发和商业化应用。1.2.8随钻地震技

7、术随钻地震(seismicwhiledrilling,SWD)技术是将地震检波器置于井下钻具±,在钻井过程屮对地层实施地震波测量并实吋传输到地面的一种新技术，可用于实时构造解释、地层评价、地质导向和井眼故障分析等，并可精确确定取心层位和套管应该封隔的地层位置,提高勘探效果，降低成本。斯伦贝谢公司用了158吋间于2003年研制成功，可用井眼尺寸为21519〜66014mm。1.3复杂结构井钻井技术水平井、多分支井和鱼骨井由于可提高油气藏暴露面积，有利于提高油气井产量和采收率、降低“吨油”开采成本而得到推广应用。1.2.1水平井水平井从2()世纪80年代人规模工业化应用以来，全世界已完成5

8、0000多口水平井。2008年美国钻了7194口水平井，占年钻井总数的12%；加拿大2008年钻水平井数量占年钻井数的18%o美国水平井最大水平段长61118km，最大垂深61062km，最大单井进尺10.172km，实现了厚度0.5m以下薄油层有效动用，水平井油层钻遇率和地质效果得到极人地提高。根据美国《油气》杂志统计,53%的水平井用于裂缝性油藏的开发,33%用于底水或气顶油藏的开发。美国水平井钻井成本已降至直井的1.5〜2倍(最低达到1.