世界石油钻井技术发展水平和趋势课件.pptx

1、世界石油钻井科技发展水平和趋势世界石油钻井科技发展水平和趋势第1页，共149页。n石油工业形势与科技进步的作用石油工业形势与科技进步的作用n国外主要钻井技术水平国外主要钻井技术水平n国内外钻井装备与技术的主要差距国内外钻井装备与技术的主要差距n未来石油钻井技术发展的动向未来石油钻井技术发展的动向第2页，共149页。一、石油工业形势与科技进步的作用一、石油工业形势与科技进步的作用第3页，共149页。布伦特原油价格变化趋势布伦特原油价格变化趋势0.005.0010.0015.0020.0025.0030.0035.0040.0019701972197419761978198019821984198

2、61988199019921994199619982000第4页，共149页。2001年1 月 至2 0 0 2年 2月 国际油 价趋势图2001年1 月 至2 0 0 2年 2月 国际油 价趋势图0.005.0010.0015.0020.0025.0030.0035.002001年1 月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月2002年1 月2月油价（美元）布伦特油欧佩克一揽子原油西得克萨斯中油 至至2002年年11月底，布伦特原油月底，布伦特原油2002年平均价格为年平均价格为24.62美元美元/桶，超过去年桶，超过去年24.46美元美元/桶，据路透社调查预测桶，据路透社调查预测

3、2003年布伦特年布伦特原油价格将比原油价格将比2002年下降年下降10，为，为22.2美元美元/桶。桶。第5页，共149页。n据所罗门公司2001年初对234家石油公司的调查表明,2001年这些石油公司将大幅度增加勘探开发投资，投资额达1135亿美元，比2000年增加了19%强。n其中,预计在新井方面的支出将增加200亿美元，比2000年提高19.7，是20年内增幅最大的一次。n从1992年起石油工业利润保持增长趋势，1998年由于油价下跌利润出现了急剧下降。n2000年世界石油行业的利润为600亿美元，大大超过了1997年的历史最高水平，创造了新的历史纪录。2000年利润的75来自上游，但

4、下游收入也创出了历史新水平。第6页，共149页。第7页，共149页。n油气杂志2000年初公布了美国地质调查局(USGS)关于全球油气资源评价的最新研究成果，即全球常规油气资源量分别为4138亿吨和436万亿立方米。n这一数字比第14届世界石油大会(1994)公布的资源量(3113亿吨和327.6万亿立方米)要大得多。n待发现的油气资源主要集中在中东北非、前苏联、西半球(美洲)等地区，占全球待发现油气资源量的80%以上，而亚太、西欧地区的油气资源相对贫乏。第8页，共149页。USGS关于世界常规油气资源最新评价结果(亿吨)USGS关于世界常规油气资源最新评价结果(亿吨)常规储量增长常规储量增长

5、潜力(探明不可潜力(探明不可采)采)942亿t942亿t(23%)(23%)剩余探明储量剩余探明储量1220亿亿t(29%)29%)待发现资源量待发现资源量(未探明)(未探明)1003亿t1003亿t(24%)(24%)累计产量累计产量973亿亿t(24%)24%)第9页，共149页。n近几年，全球油气产储量保持稳步增长态势，2000年世界油气剩余探明储量分别为1409亿吨和149万亿立方米，并且天然气储量创历史新高。n2001年全球剩余石油和天然气探明储量均有增加。石油储量达1413.08亿吨；天然气总储量达到154.35万亿立方米,新增油气储量，特别是天然气储量创下历史最高纪录。n随着科技

6、进步的不断发展，世界石油剩余可采储量不是越产越少，而是越产越多，新发现的石油储量远超过产出的石油。在过去11年里，石油工业已经成功的将储量替代率提高到了100%以上。在过去5年里，石油工业所有的公司除了北美地区公司（Phillips除外）外，一半以上的公司的储量替代率超过了150%。n在过去的14年内大石油公司平均探明储量的寿命保持相当的稳定并且还将继续保持下去.第10页，共149页。表3 19992000年世界各地区剩余探明油气储量石油探明储量（亿吨）天然气探明储量（亿立方米）国家或地区2000年1999年2000年1999年欧佩克1115.611099.29663664.50633215.

7、25亚太60.2260.25103393.22102923.73西欧23.5425.4944985.2044338.16东欧和独联体80.8680.86566936.24566936.24中东936.32925.53525219.10495332.23非洲102.59102.59111618.46111618.46美洲205.32197.12142555.04136101.03世界1408.851391.841494707.271457250.42第11页，共149页。主要大石油公司储量寿命主要大石油公司储量寿命第12页，共149页。A、中国石油天然气集团公司在美国、中国石油天然气集团公司在美

8、国财富财富世界最大世界最大500家家公司排名中居第公司排名中居第83位。位。财富杂志是世界上影响力最大财经类刊物之一，该刊推出的公司排名更是世界所有报刊推出的公司排名中影响力最大的一个，其中包括全球500和美国500公司排名。在2001年财富杂志公布的按总收入排名的2000年全球500家大公司中，中国石化集团公司以453.46亿美元的总收入排在第68位，中国石油天然气集团公司以416.84亿美元的总收入排在稍后的第83位。但中国石油天然气集团公司却以58.14亿美元的净利润排在了全球第23位，中国石化集团公司以7.19亿美元排在第235位；中油集团的总资产为793.07亿美元，居全球第130位

9、，中石化集团以646.71亿美元的总资产居全球第146位；中油集团的股东权益为475.81亿美元，居全球第17位，中石化集团以218.97亿美元居第60位。中国石油在世界大公司中的排名中国石油在世界大公司中的排名第13页，共149页。B、中国石油天然气股份有限公司在美国、中国石油天然气股份有限公司在美国石油情报周刊石油情报周刊世界世界最大最大50家石油公司排名中居第家石油公司排名中居第9位位石油情报周刊是美国能源情报集团（Energy Intelligence Group）编辑出版的一份报道和分析世界石油工业动态的刊物，该刊物已经拥有40年的历史，是当今世界石油界最负盛名和影响力最大的刊物之一

10、。该周刊公布的世界最大50家石油公司排名倍受世界石油界关注，今年12月17日公布的最新“世界最大50家石油公司”排名已经是该杂志第15次公布这一排名。美国石油情报周刊于2001年12月17日公布了根据2000年石油储量、天然气储量、石油产量、天然气产量、石油炼制能力和油品销售量六项指标综合测算排出的世界最大50家石油公司名单，在最新公布的排名中，沙特阿拉伯国家石油公司仍高居榜首；中国石油天然气股份有限公司居第9位（中国石油化工股份公司居33位），首次跻身世界10大石油公司行列。中国石油天然气股份公司的油气总储量在世界石油公司中居第15位（其中石油居14位，天然气居第20位），油气总产量居第11

11、位（其中石油和天然气分别居第8和26位），石油炼制能力和油品销售量分别居第9和19位。在公布财务数据的公司中，中国石油天然气股份公司的总收入居第14位，净收入居第6位，总资产居第8位（中国石油化工股份公司分别位居第10、16和12位）。第14页，共149页。510472350203177154151128115750100200300400500600沙特前苏联美国伊拉克伊朗科威特危内瑞拉墨西哥中国利比亚世界石油资源(前10个国家)分布图亿吨010203040506070世界中国人均占有量吨世界和中国石油资源的对比目前我国石油可采储量人均仅为世界平均水平的目前我国石油可采储量人均仅为世界平均水

12、平的1/6,1/6,世界排名第世界排名第4141位位第15页，共149页。产量产量消费量消费量进口量进口量出口量出口量 沙特阿拉伯4.2290.627-3.602 美国 美国 3.5178.9565.7370.436 俄罗斯 俄罗斯3.4811.223-2.258 伊朗1.8290.542-1.287 墨西哥1.7660.8270.160 0.936 委内瑞拉1.7620.222-1.540 中国 中国1.6492.3190.883 0.145 挪威1.6210.097-1.524 加拿大 加拿大1.2910.8800.568 0.889 英国1.1790.761-0.418 伊拉克1.179

13、-1.179 阿联酋1.1320.143-0.989 尼日利亚1.052-1.052 科威特1.0420.105-0.937 印度尼西亚0.6860.523-0.163 日本 日本0.0062.472 2.572 0.045 德国 德国0.0371.316 1.279-韩国 韩国-1.031 1.031-印度 印度0.3610.971 0.610-法国 法国0.0140.958 0.944-意大利 意大利0.0370.928 0.891-注：石油产量指原油产量，石油消费量指油品消费量，天然气产量包括井口放空和回注量。油气产量和消费量都存在误差，造成误差的原因主要包括：库存变化，测量、统计和单位

14、换算等方面的误差；包括来源不明的0.2亿吨;包括去向不明的0.619亿吨;天然气进出口量包括管道气和LNG；国家包括世界前15大产油国和前10大石油消费国，其中楷体为10大消费国；消费量与产量之差。2001年世界主要地区和国家油气产量、消费量和进出口量2001年世界主要地区和国家油气产量、消费量和进出口量国家国家 资料来源：BP世界能源统计年鉴2002年6月中油集团石油经济和信息研究中心中油集团石油经济和信息研究中心 提供提供石油石油(亿吨亿吨)第16页，共149页。第17页，共149页。中国国内原油供需预测22.533.64.11.651.731.821.800.511.522.533.54

15、4.520002005201020152020年份亿吨需求量产量第18页，共149页。第19页，共149页。020040060080010001200140016001980198219841986198819901992199419961998年份剩余探明储量(亿吨)1980198019991999 年世界石油剩余探明储量增长图年世界石油剩余探明储量增长图 第20页，共149页。01020304019001910192019301940195019601970198019902000年代原油产量 亿吨/年第一次技术革命（20-30年代）采用地震反射波法、最大有效产量概念、内燃机驱动钻机、牙轮

16、钻头技术等产量由1亿吨上升至近2亿吨第二次技术革命（60-70年代）采用板块构造、生油理论、注水采油、喷射钻井以及海洋石油技术等产量由10亿吨上升至20亿吨第三次技术革命（当代）采用盆地模拟、水平井钻井、三维地震勘探、三次采油、计算机技术等使产量稳定在30亿吨左右第21页，共149页。441752395777591873067900673901000200030004000500060007000800090001993200020052010 年年 份份1993年技术年技术应用新技术应用新技术技技 术术 缺缺 口口 量量天天然然气气产产量量，亿亿立立方方米米注：据美国天然气研究所资料注：据美

17、国天然气研究所资料第22页，共149页。第23页，共149页。第24页，共149页。第25页，共149页。国外钻井技术的发展的两个目标：国外钻井技术的发展的两个目标：提高勘探开发效益提高勘探开发效益 降低钻井成本降低钻井成本第26页，共149页。国外近十年来发展的主要国外近十年来发展的主要钻井技术钻井技术n水平井水平井n大位移井大位移井n小井眼钻井小井眼钻井n欠平衡钻井欠平衡钻井n顶部驱动顶部驱动n连续油管钻井连续油管钻井n随钻测量随钻测量/地质导向地质导向n自动化（闭环）钻井自动化（闭环）钻井第27页，共149页。1、钻井装备与工具、钻井装备与工具电驱动钻机和顶驱系统的应用正在逐步推广电驱动

18、钻机和顶驱系统的应用正在逐步推广，电驱动钻机占钻机总数的百分比已达，电驱动钻机占钻机总数的百分比已达23%，1993年全世界装备了约年全世界装备了约350套顶驱系统。套顶驱系统。90年代初国外商业应用了连续年代初国外商业应用了连续 软管钻井装置，软管钻井装置，到到1995年中期，全世界连续管作业装置达年中期，全世界连续管作业装置达614套套，其中相当一，其中相当一 部分用于钻井。部分用于钻井。钛合金钻杆。钛合金钻杆。国外钻头设计和制造技术极为成熟国外钻头设计和制造技术极为成熟，有适合于各类井下条件和地层的钻头，包括，有适合于各类井下条件和地层的钻头，包括 PDC钻头钻头、热稳定、热稳定PDC钻

19、头、超硬激光镀层牙轮钻头、聚晶金刚石轴承牙轮钻头。钻头、超硬激光镀层牙轮钻头、聚晶金刚石轴承牙轮钻头。BBL可膨胀钻头可膨胀钻头、Schlumberger公司的公司的TReX切削件技术。切削件技术。而且钻头的适应性强，应用范围广泛。而且钻头的适应性强，应用范围广泛。随钻测量随钻测量/随钻测井随钻测井(MWD/LWD)技术发展迅速技术发展迅速，已研制了适用于各种井眼尺寸的，已研制了适用于各种井眼尺寸的MWD/LWD工具。其测量参数已逐步增加到近工具。其测量参数已逐步增加到近20种钻井和地层参数种钻井和地层参数，目前，传感器离钻目前，传感器离钻头尚有头尚有12米的距离米的距离。新的仪器化钻头。新的

20、仪器化钻头。地质导向技术成为新的发展方向地质导向技术成为新的发展方向。1992年底，斯伦贝谢年底，斯伦贝谢Anadrill公司推出其综合钻井评价和测公司推出其综合钻井评价和测井系统井系统(IDEAL系统系统)，1997年已在欧洲和非洲的年已在欧洲和非洲的50口井中成功地应用了这种工具。口井中成功地应用了这种工具。第28页，共149页。nPump pressure forces piston/mandrel down nPin on outer body travels in groove in Barrel CamnGroove cycles between long and short st

21、rokesnStroke length controls movement of Ramp Ring which controls throw of pistons第29页，共149页。nInclination control in rotary mode Less time spent in oriented mode Enables extremely long horizontal/tangent sections,longer bit runs Fewer trips for BHA changesnTwo positions for simplicity,reliabilitynAv

22、ailable in 4-3/4”,6-3/4”,and 8”tool sizes第30页，共149页。钻头纪录钻头纪录 一次起下钻进尺一次起下钻进尺休斯休斯克里斯坦森公司制造的克里斯坦森公司制造的 BD63型型81/2in聚晶金刚石复合片（聚晶金刚石复合片（PDC）钻头，单钻头最长行程达）钻头，单钻头最长行程达到到6994m。原纪录。原纪录6777m是是1998年在阿根廷年在阿根廷Tlerra Del Fuego油田用金刚石产品国际公司的油田用金刚石产品国际公司的121/2in的的PDC钻头创造钻头创造的。的。多次起下钻累计进尺多次起下钻累计进尺休斯休斯克里斯坦森公司的克里斯坦森公司的STR

23、554型型PDC钻头，在阿拉斯加北坡进行了钻头，在阿拉斯加北坡进行了16次起下作业，到次起下作业，到2001年，该钻头的单钻头最高累计进尺达到年，该钻头的单钻头最高累计进尺达到21405m，在历，在历史上排名第四。史上排名第四。钻速纪录钻速纪录2001年申报的最高机械钻速是史密斯地质金年申报的最高机械钻速是史密斯地质金刚石公司刚石公司97/8in的的M91P型型 PDC钻头创造的。钻头创造的。1999年在渤海年在渤海湾的湾的D平台钻速达到了平台钻速达到了664.7ft/h。第31页，共149页。技术指标：技术指标：133/8 135/8套管长度达套管长度达6012.5米米作作 业业 者者：We

24、atherford公司公司时时 间：间：1991年年9月月地地 点：点：德国巴伐利亚德国巴伐利亚第32页，共149页。2、水平井技术、水平井技术 80年代初研究与发展，年代初研究与发展，90年代大规模应用。目前已作为常规钻年代大规模应用。目前已作为常规钻井技术应用于几乎所有类型的油藏。井技术应用于几乎所有类型的油藏。水平井钻井成本已降至直井的水平井钻井成本已降至直井的1.52倍倍，其至有的水平井成本只是，其至有的水平井成本只是直井的直井的1.2倍倍。水平井产量是直井的。水平井产量是直井的48倍倍。至至1995年世界已经共钻水平井年世界已经共钻水平井15000口口，1995年全世界钻水平井年全世

25、界钻水平井3100口，约占当年钻井总数的口，约占当年钻井总数的5。1995年美国约钻年美国约钻1100口，主要用口，主要用于裂缝性及低渗油气藏；至于裂缝性及低渗油气藏；至1999年年5月美国在澳斯汀白垩岩地区钻了月美国在澳斯汀白垩岩地区钻了4230口水平井（完井数口水平井（完井数6887口）；至口）；至1995年，加拿大约钻年，加拿大约钻1200口，用口，用于稠油开采。于稠油开采。至至1999年年5月世界月世界67个国家（不含共产主义国家和沙特）共钻水平井个国家（不含共产主义国家和沙特）共钻水平井20430口口（完井数（完井数26209口），口），美国钻了美国钻了8998口（完井数口（完井数1

26、2882口）口）。1997年高年高峰时，全世界年钻水平井达峰时，全世界年钻水平井达4000口。口。第33页，共149页。2003001600165018002600300031000 0500500100010001500150020002000250025003000300035003500水水平平井井数数，口口1988198819891989199019901991199119921992199319931994199419951995年份年份世界水平井数增长概况世界水平井数增长概况第34页，共149页。n水平井最大水平段达水平井最大水平段达6118米；米；n水平井最大垂深水平井最大垂深6

27、062米；米；n水平井最大单井进尺水平井最大单井进尺10172米；米；n双侧向水平井总水平段长度达到双侧向水平井总水平段长度达到4550.1米米（该井（该井 垂深垂深1389.9米）；米）；n多侧向水平井总水平段长度达到多侧向水平井总水平段长度达到8318.9米米（该（该井井 垂深垂深1410米）。米）。国外水平井钻井技术指标（至国外水平井钻井技术指标（至2001年）：年）：第35页，共149页。水平钻井钻速纪录水平钻井钻速纪录2001年年5月月29日，日，Petrozuata公司公司在委内瑞拉在委内瑞拉Zuata油田打破了自己保持的纪录，在油田打破了自己保持的纪录，在FG25-4井，钻完井，

28、钻完1895m长的水平井井眼，仅用长的水平井井眼，仅用20.5h。直井单日最直井单日最高进尺高进尺26312631米。米。最大井斜纪录最大井斜纪录在在Zuata油田，油田，Precision Drilling 732钻钻机在机在DE24-8井的分支井中井的分支井中,创造了创造了139井斜的世界纪录。井斜的世界纪录。在在1280m测量深度和测量深度和520m真垂直深度，井斜达到真垂直深度，井斜达到153.18o，方位角为方位角为269.11。旋转导向钻井进尺纪录旋转导向钻井进尺纪录2001年年6月，挪威国家石油公月，挪威国家石油公司丹麦公司和斯伦贝谢公司使用旋转导向技术，钻司丹麦公司和斯伦贝谢公

29、司使用旋转导向技术，钻121/2in井眼井眼4206m仅用仅用169h。第36页，共149页。技术指标：单只钻头累积钻井的最长水平段5130米（钻了9个侧向水平段）时 间：2000年服务公司：Hughes Christensen地 点：东委内瑞拉重油产区应用技术或工具：12 1/4 MX-C1 Ultramax钻头第37页，共149页。技术指标：LWD单次应用的最长纪录是3626米时 间：2000年作 业 者：NorskHydro/Baker Hugues Inteq井 名：地 点：挪威Snorre油田应用技术或工具：Baker Hughes Inteq公司的8 AutoTrak系统和ORD/

30、CCN/Map系统。第38页，共149页。技术指标：下入最深的水平井尾管悬挂器4511米。该井总井深7540米，垂深1931米。服务公司：Baker Oil Tools时 间：2000年10月10日井 名：Dieksand 5地 点：德国Mittelplate油田应用技术或工具：Deutag T-76钻机；9 5/8 13 3/8 液压Flex-Lock尾管悬挂器。第39页，共149页。技术指标：技术指标：测深达测深达9031.5米（水平段长米（水平段长20069英尺）英尺）作作 业业 者者：Maersk油气公司油气公司井井 名：名：MFF-19C地地 点：点：Dan油田油田应用技术或工具：应

31、用技术或工具：Sperry Drill泥浆马达和可调式稳泥浆马达和可调式稳 定器工具定器工具第40页，共149页。技术指标：技术指标：水平段长达水平段长达6377.9米（测深米（测深25950英尺，英尺，垂深仅垂深仅3300英尺）英尺）作作 业业 者者：Maersk油气公司油气公司时时 间：间：1999年年3月月井井 名：名：CA-14A地地 点：点：卡塔尔卡塔尔Al Shaheen海上油田海上油田应用技术或工具应用技术或工具：Ensco-97钻机、钻机、Sperry-sun的定向钻井和可调稳定器的定向钻井和可调稳定器第41页，共149页。技术指标：技术指标：造斜角度达造斜角度达88.22（垂

32、深（垂深2321英尺）英尺）作作 业业 者者：Petrozuata CA公司公司时时 间：间：1999年年9月月11日日井井 名：名：LM193地地 点：点：委内瑞拉委内瑞拉San Diego Petrozuata油田油田应用技术或工具应用技术或工具：贝克石油工具公司的贝克石油工具公司的WindowMaster 造造斜器，在斜器，在9 5/8“套管中开窗套管中开窗第42页，共149页。技术指标：技术指标：割缝衬管过水平产层达割缝衬管过水平产层达2137.9米米作作 业业 者者：Petrozuata公司公司时时 间：间：1999年年2月月24日日井井 名：名：DE206地地 点：点：委内瑞拉委内

33、瑞拉Petrozuata油田油田应用技术或工具应用技术或工具：PDC FM2663钻头；钻头；Anadrill的的RAB工具工具和和MWD第43页，共149页。技术指标：技术指标：岩芯位于真垂深岩芯位于真垂深4547米处米处 （3次取出岩心共次取出岩心共79英尺）英尺）作作 业业 者者：联合太平洋资源公司联合太平洋资源公司时时 间：间：1999年年2月月7日日井井 名：名：4H地地 点：点：Sweetwater县县Rock岛岛第44页，共149页。国外水平井钻井技术正在向集成系统发展：国外水平井钻井技术正在向集成系统发展：即以提高成功率和综合即以提高成功率和综合经济效益为目的，结合地质、地球物

34、理、油层物理和各工程技术，对经济效益为目的，结合地质、地球物理、油层物理和各工程技术，对地质评价和油气藏筛选、水平井设计和施工进行综合优化。地质评价和油气藏筛选、水平井设计和施工进行综合优化。水平井钻井技术的应用向综合应用方向发展：水平井钻井技术的应用向综合应用方向发展：如小井眼水平井钻井、横如小井眼水平井钻井、横向多分支水平井钻井、大位移水平井钻井等技术都已投入实际应用。向多分支水平井钻井、大位移水平井钻井等技术都已投入实际应用。采用的技术包括导向钻井系统、随钻采用的技术包括导向钻井系统、随钻 测量系统、串接泥浆马达、测量系统、串接泥浆马达、PDC钻头和欠平衡钻井。钻头和欠平衡钻井。水平井技

35、术已用于油田的整体开发。水平井技术已用于油田的整体开发。例如，美国能源部利用水平井来例如，美国能源部利用水平井来减缓减缓ELKHills26R油藏的原油产量递减速度并延长油藏经济寿命。油藏的原油产量递减速度并延长油藏经济寿命。从从1988年到年到1995年共钻了年共钻了14口水平井，结果获得了较好的经济效益：口水平井，结果获得了较好的经济效益：*在这些井的寿命期间扣除成本后的净收入为在这些井的寿命期间扣除成本后的净收入为2.23亿美元以亿美元以 上上。*成功地控制了产量的递减。成功地控制了产量的递减。*使该油藏的最终可采储量比原来提高了使该油藏的最终可采储量比原来提高了18.5%。第45页，共

36、149页。3、大位移井技术、大位移井技术20年代美国开始运用，年代美国开始运用，90年年 代迅速发展，代迅速发展，主要用于以比较少的平台开发海上油气田和从陆上开发主要用于以比较少的平台开发海上油气田和从陆上开发 近海油气田。近海油气田。英国英国BP公司公司1999年年7月在英国月在英国WytchFarm油油 田钻的田钻的M16SPZ井井，水平位移达，水平位移达10728.4米米，创下了新的水平位移世界纪录。创下了新的水平位移世界纪录。M16SPZ井，井，TD11278米，米，TVD1637米，钻井和下套管米，钻井和下套管123天。天。1997年年6月中国南海西江月中国南海西江243A14井的水

37、平位移是井的水平位移是8060.7米。米。运用大位移井技术开发海上油气和从陆上开发近海油气田，可以大大降低开运用大位移井技术开发海上油气和从陆上开发近海油气田，可以大大降低开 发成本。例如：发成本。例如：挪威北海挪威北海Statfjord油田北部，用大位移井技术取代原计划的海底技术开发方案油田北部，用大位移井技术取代原计划的海底技术开发方案估计可使开发成本至少节约估计可使开发成本至少节约1.2亿美元亿美元。在加利福尼亚州南部近海的在加利福尼亚州南部近海的Pt.Pedernales油田，油田，1989年，年，Unocal公司提出运用大位移公司提出运用大位移井技术开发该油田的方案，井技术开发该油田

38、的方案，5年间共钻大年间共钻大 位移井位移井9口，与原计划建造第二座平台相比口，与原计划建造第二座平台相比，新方案的开发成本节约，新方案的开发成本节约1亿美元亿美元。在英国在英国WytchFarm油田，运用大位移井技术（已钻油田，运用大位移井技术（已钻14口）代替原计划的人工岛开发口）代替原计划的人工岛开发方案，开方案，开 发成本可望节约发成本可望节约1.5亿美元亿美元，且提前，且提前3年生产。年生产。第46页，共149页。第47页，共149页。作业者作业者井名井名地点地点总垂深（米）总垂深（米）位移（米）位移（米）测深（米）测深（米）BP阿莫科 阿莫科 99.7 M-16SPZ 123天天英

39、国英国Wytch Farm油田油田1636.81636.810728.010728.011277.911277.9道达尔 道达尔 99.4CN-1 128天天阿根廷阿根廷Ara油田油田1656.31656.310585.110585.111184.011184.0BPM-11Y英国英国Wytch Farm油田油田1605.11605.110113.610113.610657.910657.9Lone StarBertha Rogers 1美国俄克拉何马油田美国俄克拉何马油田9583.29583.20.30.39583.29583.2BP M-14英国英国Wytch Farm油田油田1794.7

40、1794.78937.38937.39556.79556.7Norsk Hydro30/6-C-26A挪威北海挪威北海Oseberg油田油田2770.02770.07852.97852.99326.99326.9菲利普斯菲利普斯24-3A-14中国西江油田中国西江油田2984.92984.98062.08062.09235.79235.7Hunt能源公司能源公司Cerf Ranch 1-9美国美国Pecos co.,TX油田油田9043.49043.40.30.39043.49043.4BPMFF-19C北海北海Denmark油田油田2156.22156.27644.77644.79031.5

41、9031.5MareskMFF-19C北海北海Dan油田油田2133.62133.67091.27091.29031.59031.5大位移井世界纪录变化情况大位移井世界纪录变化情况垂深最大的海上大位移井垂深最大的海上大位移井应用M-I公司的Novaplus合成钻井液，壳牌公司在墨西哥湾的Mars平台钻成一口大位移井，该井水深898m，测量深度8407m，真垂直深度达到6039m，水平移位4331m。第48页，共149页。技术指标：技术指标：尾管管柱总长尾管管柱总长4678.1米米时时 间：间：1999年年6月月4日日作作 业业 者者：菲利普斯中国公司菲利普斯中国公司井井 名：名：A17地地 点

42、：点：中国南海西江中国南海西江243油田油田应用技术或工具：应用技术或工具：7尾管尾管第49页，共149页。第50页，共149页。4、短半径水平井和分支井钻井技术、短半径水平井和分支井钻井技术 据据Spears&Associates公司报道，仅在美国，公司报道，仅在美国，1990年老井侧钻井约为年老井侧钻井约为500口，此后的几年，这类活动迅速增加口，此后的几年，这类活动迅速增加，1993年约为年约为1000口，口，1996年估计超过了年估计超过了1500口，预口，预计计1999年将达到年将达到2000口。口。一次起下钻铣磨窗口数目纪录一次起下钻铣磨窗口数目纪录史密斯服务红男爵集团应史密斯服务

43、红男爵集团应用用TrackmasterTrackmaster造斜技术，一次起下钻中磨铣造斜技术，一次起下钻中磨铣7 7个个窗口，每窗口，每个窗口平均个窗口平均1 1小时小时5 5分钟，为阿曼石油开发公司节约施工分钟，为阿曼石油开发公司节约施工成本成本4242万美元。万美元。第51页，共149页。首先，在老井侧钻中，造斜率超过首先，在老井侧钻中，造斜率超过20/30米已越来米已越来越常见，有的已经超过越常见，有的已经超过50/30米。其次，要考虑造米。其次，要考虑造斜率对选择完井装置的影响。斜率对选择完井装置的影响。常规方法是采用长半径或中半径水平井钻井技术常规方法是采用长半径或中半径水平井钻井

44、技术，短半径水平井钻井技术和连续管钻井技术用于，短半径水平井钻井技术和连续管钻井技术用于进行老井侧钻作业，成本效益更高。进行老井侧钻作业，成本效益更高。据据Spears&Associates公司统计，公司统计，1995年，年，在美国，有在美国，有78的侧钻井是采用常规方法完成的，采的侧钻井是采用常规方法完成的，采用短半径水平井钻井技术和连续管钻井技术完成的侧钻用短半径水平井钻井技术和连续管钻井技术完成的侧钻井分别占井分别占16和和6；到；到1998年采用后两种技术完年采用后两种技术完成的侧钻井数将分别增加至成的侧钻井数将分别增加至25和和10，常规方法，常规方法应用比例将下降至应用比例将下降至

45、65第52页，共149页。第53页，共149页。02004006008001000120014001600 91 92 93 94 95 96 97美元/桶/天 98 99 00第54页，共149页。第55页，共149页。Level 1:open hole sidetrack Level 2:Cased mainbore Level 3 Cased mainbore and lateral liner connected Level 4:Lined and cemented Level 5:Junction sealed with completion Level 6:Sealed junct

46、ion 第56页，共149页。第57页，共149页。第58页，共149页。第59页，共149页。5、小井眼钻井技术、小井眼钻井技术 80年代中期，国外许多公司迫于成本压力又开始研究和发展小井眼钻井技年代中期，国外许多公司迫于成本压力又开始研究和发展小井眼钻井技 术。术。研究和开发了适用于小井眼钻井的钻机、取心工具、钻头、钻井液及固控、井研究和开发了适用于小井眼钻井的钻机、取心工具、钻头、钻井液及固控、井涌监测与控制、测井和完井等技术。涌监测与控制、测井和完井等技术。小井眼钻井技术已比较成熟，工具设备齐全配套，目前已有可用于小井眼钻井技术已比较成熟，工具设备齐全配套，目前已有可用于3英寸井英寸井

47、 眼眼的钻井工具，以及多种连续取心钻机和混合型钻机。的钻井工具，以及多种连续取心钻机和混合型钻机。小井眼钻井技术可用于开发各类型油气藏，但不适用于高产井。目前，该技术也已用于水平小井眼钻井技术可用于开发各类型油气藏，但不适用于高产井。目前，该技术也已用于水平井、深井钻井中，如侧钻小井眼多分支水平井及连续软管钻小井眼等。井、深井钻井中，如侧钻小井眼多分支水平井及连续软管钻小井眼等。近十年，世界上钻了大量的小井眼，而且小井眼数量正逐年增多。美国小井眼钻井近十年，世界上钻了大量的小井眼，而且小井眼数量正逐年增多。美国小井眼钻井技术领先，钻的小井眼最多。技术领先，钻的小井眼最多。第60页，共149页。

48、6、欠平衡钻井技术、欠平衡钻井技术n n 近些年来，随着钻井新装备的不断涌现，已应用近四十年的欠平衡钻井技术再近些年来，随着钻井新装备的不断涌现，已应用近四十年的欠平衡钻井技术再 次受到人们的高度次受到人们的高度重视，而且正逐步走向成熟。重视，而且正逐步走向成熟。n n 欠平衡钻井技术的主要优点是减轻地层伤害，提高井产能；提高钻井效率，降欠平衡钻井技术的主要优点是减轻地层伤害，提高井产能；提高钻井效率，降 低钻井成本；及时发现地质异常情况和识别产层。低钻井成本；及时发现地质异常情况和识别产层。n n 欠平衡钻井作业的关键技术包括产生和保持欠平衡条件（有自然和人工诱导两欠平衡钻井作业的关键技术包

49、括产生和保持欠平衡条件（有自然和人工诱导两 种种基本方法）、井控技术、产出流体的地面处理和电磁随钻测量技术等。基本方法）、井控技术、产出流体的地面处理和电磁随钻测量技术等。n n 欠平衡钻井技术应用前景展望：在加拿大，一些油公司曾报道：与常规方法钻欠平衡钻井技术应用前景展望：在加拿大，一些油公司曾报道：与常规方法钻 水平井相比，运水平井相比，运用欠平衡钻井技术使水平井产量提高了用欠平衡钻井技术使水平井产量提高了10倍倍，导致这项技术的，导致这项技术的 应用迅速增加。根据莫勒工程公司的应用迅速增加。根据莫勒工程公司的普查结果，普查结果，1994、1995年运用该技术所钻年运用该技术所钻 井数分别

50、占全美钻井数的井数分别占全美钻井数的7.2和和10.0。预测预测到到1997、2000和和2005年，运用该年，运用该 技术所钻井数占总井数的百分比将分别增至技术所钻井数占总井数的百分比将分别增至15、20和和30。第61页，共149页。n 9 Variations of UBD have developed Air and natural gas drilling Flow Drilling to atmosphere(flare)Flow Drilling to Closed System Mist Drilling Foam Drilling Nitrified Drilling Flu