第01讲钻井技术概况及新技术简介ppt课件.ppt
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1、钻井新技术,目录,钻井技术概况,1,钻井新技术简介,2,(1)油气勘探发展现状 我国陆上剩余油气资源丰富,剩余油气资源量集中在岩性地层油气藏、前陆盆地、叠合盆地中下组合与成熟盆地精细勘探等四个重点勘探领域。,油气勘探开发发展现状与趋势,资源探明率29%,资源探明率12%,钻井技术概况,针对六个趋势,亟需发展新一代石油地质勘探理论和配套的勘探工程技术,为勘探部署提供科学指导和技术支撑。,(2)油气勘探发展趋势 随着油气勘探的不断深入,勘探难度日益增加,勘探对象趋于多样化和复杂化,呈以下趋势:,从简单构造向复杂冲断带发展,从中浅层向深层、超深层延伸,成熟盆地进入精细勘探阶段,天然气勘探进入了快速发
2、展时期,从构造圈闭向岩性地层圈闭发展,从碎屑岩为主向碳酸盐岩和火山岩勘探发展,油气勘探六大趋势,钻井技术概况,(1)钻井工作量和井数不断增加,19992007年钻井数对比(受油价波动影响),钻井技术概况,钻井工程的特点,(2)随着经济发展和对清洁能源的需求,天然气勘探开发力度加大,气井比例大幅提高。,陆上气井数量已超过总井数的3/4,近年来世界陆地年钻油气井数比例,钻井技术概况,近年来世界海洋年钻油气井数比例,钻井技术概况,包括特殊工艺井和直井防斜打快,包括水平井、分支井、大位移井和老井侧钻水平井等,(3)“井更难打”,统计预测未来几年世界范围内钻井井型仍以常规井为主,但将更趋于复杂。,钻井技
3、术概况,2006年数据,(4)“技术含量更高”,世界主要油公司均采用多种钻井、完井新技术,以提高勘探开发效益。,钻井技术概况,占调查总井数的比例,高效、低成本更加注重HSE更有利于保护油气层自动化、可视化、智能化,钻井技术概况,钻井技术发展趋势,未来23年需投入重点发展的技术,钻井技术概况,前沿技术,目标,手段,1.快2.准3.省4.健康、安全和环保(HSE)5.保护油气层6.实时化、信息化和可视化7.自动化8.集成化9.智能化,NDS(无风险钻井技术)MRC(最大储层有效进尺技术)ERC(极大触及储层技术)颗粒冲击钻井(PID)技术膨胀管(波纹管)技术井口连续循环钻井装置大容量智能钻杆传输系
4、统海洋深水钻井技术天然气水合物钻井完井技术,钻井技术概况,钻井技术发展方向,1.快,快是钻井承包商和技术服务公司一贯追求的目标之一。PDC钻头、热稳定聚晶金刚石钻头、高压喷射钻井、顶 部驱动系统、连续管钻井和套管钻井等有助于提高钻井 速度。列如:加拿大的Tesco公司和美国的威德福公司的套 管钻井技术居中世界领先地位,应用规模也是最大的。气体钻井技术是目前提高ROP最好的手段,UBD拓展到非 储层钻进。避免井眼事故,减少复杂,是整体提高行程钻速的有力手 段,MPD是最有效的技术之一。,钻井技术概况,2.准,旋转闭环导向的功能,MWDLWD导向泥浆马达地质导向旋转闭环导向,提高井眼轨迹的控制精度
5、引导钻头准确地钻入油气层并在油气层中的适当位置延伸提高探井的成功率和开发井的油气产量。,闭环控制地质导向旋转导向双向通讯,钻井技术概况,3.省,水平井大位移井多目标井多分支井,小井眼连续管钻井可膨胀管,显著增加泄油面积提高单井产量和油田采收率改善油气田开发的综合效益,提高钻井效率降低钻井综合成本,井型多样化,钻井技术概况,井径多样化,直井定向井丛式井水平井大位移井多目标井分支井多分支井,井眼轨迹,井径,井身结构,常规井小井眼微孔井,常规井单直径井,常规井,用可膨胀管简化井身结构,单直径井,钻井技术概况,4.健康、安全和环保,健康、安全和环保(HSE)越来越受到重视。,丛式井大位移井小井眼连续管
6、钻井优质钻井液优质完井液,减少井场数量或占地面积减少环境污染,随钻地层压力测试,提高钻井作业安全性,钻井技术概况,5.保护油气层,优质钻井液优质完井液欠平衡钻井 低密度水泥,提高探井的成功率提高开发井的油气产量,空气钻井,雾化钻井,泡沫钻井,气体钻井 低密度钻井液,空气钻井天然气钻井泡沫钻井雾化钻井氮气钻井尾气钻井充气钻井液,钻井技术概况,6.实时化、信息化和可视化,实时监控井下和地面参数,在计算机技术、卫星通讯和互联网的推动下,方案设计过程监控钻后评价人员培训,远程监控远程决策提高效率,长远目标,钻井技术概况,eDrilling,7.自动化,旋转闭环导向钻井系统自动垂直钻井系统,井下自动化,
7、地面自动化钻井装备,地面自动化,钻井技术概况,8.集成化,提高油气发现率增加单井产量缩短建井周期降低吨油成本,试井随钻地层压力测试随钻地震,钻井录井测井LWD、地质导向,钻井技术概况,9.智能化,人工智能专家系统、旋转闭环导向和智能完井工艺使钻井向智能化方向迈进了一步。智能完井是建立数字油田基础,近年来发展迅速,有效地加快了数字油田进程,其作用能够优化生产、提高采收率和减低生产成本。,智能完井,贝克休斯钻井专家系统OASIS,钻井技术概况,目录,钻井技术概况,1,钻井新技术简介,2,钻井新技术简介,1、欠平衡钻井技术 2、水平井钻井技术 3、套管钻井技术 4、连续管钻井技术 5、控压钻井技术,
8、欠平衡钻井分类,欠平衡钻井是指井筒环空中循环介质的井底压力低于地层孔隙压力,允许地层流体有控制地进入井筒并将其循环到地面进行有效处理的钻井技术。,1、欠平衡钻井技术,欠平衡钻井发展历程,1041-1048 在中国第一次顿钻钻井(北宋庆历年间)1880s 第一次用空压机钻矿井1895 用水进行旋转钻井1920 第一次用泥浆钻井1920s 第一次用空压机钻油气井(有意识的欠平衡钻井)1928 第一次使用防喷器1932 第一次应用充气泥浆钻井1955 空气钻井开始被广泛应用(开始)1950-60s 中石油尝试了欠平衡钻井技术(四川、新疆,清水、天然 气)1970s 第一次应用稳定泡沫钻井1988 第
9、一次应用欠平衡技术在Austin Chalk钻高压气井1993 第一次应用连续管钻欠平衡井,1995年开始用于欠平 衡水平井1997 第一次在海上应用欠平衡钻井1970-80s 中石油欠平衡钻井技术开始深入研究与试验1990s 中石油欠平衡钻井技术迅速发展,1、欠平衡钻井技术,欠平衡钻井在勘探开发中的作用主要体现在:勘探上:提高低压、复杂岩性、水敏性、裂缝性等类储层油气的发现和保护。开发上:通过有效地保护储层,提高单井产量,降低开发综合成本。钻井工程上:提高了钻速,减少了井漏与压差卡钻。,1、欠平衡钻井技术,欠平衡钻井技术在勘探开发中发挥了重要作用,不同岩石类型中进行的欠平衡钻井产量增加的幅度
10、(BP公司),平均数 360%大多数 200,1、欠平衡钻井技术,2006年世界欠平衡钻井领域排行榜,专家预测,未来几年欠平衡钻井仍然有较高的潜力。陆上使用欠平衡钻井比例将达到37%,海上将达到12%。,1、欠平衡钻井技术,美国历年欠平衡钻井数统计,1、欠平衡钻井技术,我国近年欠平衡钻井应用情况,1、欠平衡钻井技术,2、水平井钻井技术,水平井技术发展历程,1950年前,50年代,70年代,80年代,90年代,通过坑道钻成,很少通过垂直井打钻,老井侧钻短半径泄油孔,水平进尺短,技术不成熟,成本高,处于发展停滞阶段,进入高速发展阶段,短半径为主,全世界推广和普及,成为提高油田综合效益的重要技术手段
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