全球钻完井技术发展趋势研究(上)

全球钻完井技术发展趋势研究（上）

2014-1-23 17:41:58 标签：钻机钻头钻井技术旋转导向钻井液连续管海洋钻井极地钻井

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文|汪海阁等

中石油勘探开发研究院钻井所副所长，研究生导师

当前，世界油气工业正逐步走出金融危机的束缚，步入复苏的时期；新兴市场不断涌现，页岩气、致密油、致密气等非常规油气，可燃冰、地热等新能源，深水油气、极地钻探等成为当今的焦点和热点。加拿大的油砂、巴西的盐下石油和美国的“致密油气、页岩油气”正改变着世界的能源版图。

全球钻井活动伴随着勘探开发的进程掀起了以水平井为核心的新一轮高潮，钻井工程技术在各大综合性工程技术服务公司的引领和众多具有专业特长的小公司的推动下正发生着深刻的变化。

新材料、新装备、信息化技术为极端环境下的资源钻探提供了越来越多的可能，随钻技术、远程控制和自动化操作成为解决复杂地质条件难题、涉猎极端环境区域和满足越来越高要求的HSE 标准的金钥匙。

1、国外钻井技术新进展

近年来，国外在高效起下钻机和自动化钻机、高效PDC 钻头和辅助破岩工具、高造斜率旋转导向工具、井下信息高速上传、连续管技术、套管与尾管钻井技术、深水钻井和极地钻井、页岩气钻井、钻井实时优化与远程监控技术、新型钻井液及堵漏材料等方面发展迅速。

近两年，世界钻机及其配套设备呈现出能耗越来越低、机械化与自动化程度越来越高的发展趋势。陆地和海上钻机承包商一直致力于通过自动化提升移动性、提高装备的灵巧性和专业化、满足必要时适应苛刻的环境条件。装备制造商和钻井承包商在装备研发设计和改进上秉承着最大限度减少非生产时间、同时使之更安全、更环保的目的进行着不懈地努力。

RT Energy Services公司的Versa-Rig 300模块化钻机专为在Bakken 地区应对北达科他州平原严寒冬季而设计，可抵受120mile/h的强风。特意设计的卡瓦窗可以防止钻机液压系统受冻；可收缩的隔离墙包裹的温控室，保护员工不受严寒，沟通、操作更容易高效；下套管时钻机能承受300000lb拉力和150000lb压力；钻机操作人员只需6 人；钻机从一个井眼移动到另一个井眼只需1h，钻机拆解和安装只需12h，12h内可复合压裂23 级；最大钻深8230m，可打大位移井。

Patterson-UTI 新一代高效可移动钻机APEX 具有可视化电子钻井系统，良好的安全性贯穿EDS 整个系统，包括Wichita DM 236 电力制动、先进的天车和钻台防护；钻机的专业移动系统搭配管扣实现钻机向前、横向或旋转移动，完成灵活的井口布置和定位；电子悬挂系统、多功能出油管线和钻井液循环系统实现了钻机本身按井眼设计移动超过150ft 而不需移动其他配套设施；采用Ross Hill 1400 SCR驱动系统，操作简单、可靠、性能优异、易于维护；Wrangler 3500型液压平台替代了手工操作，其远程控制功能让作业者在起落管件时远离危险的钻台。

正在研发中可能引领未来钻机方向的是挪威West公司的连续运动钻机，它以750t 钻机为基础，对连续运动钻机（CMR）概念进行工业有形化可行性研究。采用双井架和专门的自动接卸扣设备，使钻柱在起升或下放的运动过程中，完成钻杆立柱的上卸扣和排放，改变传统起下作业过程中每起下一个立柱长度必须停下在转盘上进行上接卸和立柱排放的做法，提高了起下钻作业效率。三单根、二单根和单根下入速度分别达3 6 0 0 m / h、2700m/h和1800m/h。钻机的提升系统需要设计紧凑的双井架、两个井架机器人、两套自动管子操作设备、两套提升系统、配备顶驱和自动上卸扣装置。该钻机允许带接头的钻杆以连续的方式下入和起出装备。钻井时间节约15%～25%，有望节省30%～40%。连续运动钻机实现了钻井作业过程的全自动，可减少或避免压差卡钻。预计连续运动钻机2015 年能达到工业化应用水平。

NOV公司的Varco新一代顶驱TDX-1250增强了部件的可靠性和模块化，是目前世界上最先进的顶驱；Deep Casing 工具公司突破常规钻井工艺研发的新型下套管工具Turbocaser Express为业界首个可钻穿式下套管工具，能够实现深层钻、扩、固一体化套管坐放作业。Statoil、ExxonMobil、Schlumberger、NOV、Baker Hughes和巴西国家石油公司等都在进行钻井自动化方面的技术研发。Shell 公司在这方面的发展最快，并已联合中国石油集团为澳大利亚煤层气开发建造新一代自动化钻机。H&P 公司、Nabors

的Canrig公司都是提供自动钻井程序的公司，H&P 设计和建造的自动化钻机在美国占据40% 以上的份额，是目前使用最多的钻机之一。

1.2 钻井高效破岩钻头及辅助破岩工具

提速是钻井永恒的主题，特别是解决复杂深井钻井中高研磨性地层、巨厚砾石层、高温高压、井漏、窄密度窗口等制约钻井效率的瓶颈问题始终是新技术研发的焦点。目前钻井提速正朝着更安全、低成本、高效破岩等方向发展。

1.2.1 钻头技术

国外一直致力于钻井高效破岩新技术研发，不断推出新型高效钻头、复合钻头和仿生钻头。近两年钻头技术的进展主要体现在减少起下钻、改进刀具、改进牙轮结构以应对冲蚀和冲击阻力的不利影响，提高钻头在性质多变的夹层层段及坚硬地层中钻进时的耐久度和机械钻速等方面。

Baker Hughes 公司开发出集牙轮和PDC 钻头优点于一体的新一代Kymera 复合钻头，在巴西首次使用中以钻速快于邻井90% 及进尺超过邻井20% 的优势取代了牙轮钻头。塔里木油田迪北101井和迪北104井在苏维依组分别使用了7 只和5 只PDC 钻头，机械钻速低于1m/h。迪北103井171/2in（φ444.5mm）井眼应用Kymera复合型钻头，一趟钻钻穿吉迪克组底部、苏维依组、库姆格列木群组，总进尺342.4m。钻速提高154%，降低周期16d，代替5 只PDC 钻头；节约费用约450 万元。

Smith公司推出适应页岩钻进的钢体式聚晶PDC钻头——Spear钻头，专为页岩地层设计，能快速、有效地钻进弯曲段和长水平段，已成功用于Bakken、Barnett、MarcellusHaynesville和Eager Ford等页岩气田。采用高刀翼和薄刀翼组合方式，扩大了岩屑的过流面积。Spear 钻头采用IDEAS 钻头设计和模拟软件，与常规PDC钻头相比，Spear 钻头在外形、结构、布齿、装配上有所改进，可在高机械钻速条件下有效循环出钻屑，增加了定向控制能力和钻速，提升了稳定性和造斜能力。

Halliburdon公司的SteelForce钢胎体固定齿钻头改进了钻头材料、加工工艺、防泥包涂层等辅助材料，扩展喷嘴类型，兼顾性能提高与寿命延长。

为解决PDC 钻头在硬质研磨性地层中遇到的困难，Smith公司分析了岩石与切削齿之间的摩擦热以及钻头在深井中长时间钻进时的热降解和微磨削作用，发现在不同地层环境下需使用不同性能的切削齿。研制的ONYX 切削齿具有很好的热稳定性、耐磨性和抗冲击性，耐磨性和疲劳寿命明显优于其他PDC 钻头。对比测试中，ONYX 切削齿进尺提高85%。

1.2.2 气体钻井技术

气体钻井技术不断克服新的极端环境的挑战。在美国西得克萨斯州Canyon 砂岩低压天然气井用带空气锤的气体钻井方式解决了钻速低、井斜突出的问题；在得州中部Barnett 页岩钻井中利用空气锤每口井减少了12~15d 的钻井时间，狗腿度和井斜减少了50%，83/4in

（φ222.25mm）井眼用一只钻头钻完，成本较常规钻井减少一半；在美国最硬、研磨性最强的地层之一的东得克萨斯Travis Peak地层采用空气或膜制氮克服了提速难题。

1.2.3 涡轮钻具

近年来涡轮钻具成为国外高效钻进超硬燧石、巨厚砾石、致密火山岩和砂岩等高难地层的主体技术。与螺杆钻具相比，涡轮钻具具有高转速、全金属材料、耐高温（250～300℃）、可靠性强等显著优势，更适用于深井超深井、高温高压井及致密高研磨性地层使用。俄罗斯VNIIBT 公司和Smith 公司代表着当前国外涡轮钻井技术的发展水平，Smith公司的Neyrfor占据了俄罗斯之外90% 的涡轮钻具市场份额。

1.2.4 声波钻井

声波钻井是将高频振动力、回转力和压力三者结合在一起使钻头切入土层或软岩加深钻孔的一种新型破岩方法。美国的Boart Longyear 公司环境钻探部、Bowser-Morner 公司、Prosonic公司和加拿大的SonicDrilling 公司等正在研发适用于油气钻井的声波钻井技

术及装备。

1.2.5 液力锤辅助钻井技术

BBJ 工具公司新推出可大幅度降低钻井成本、提高钻速的液力锤井下工具专利技术可以提供轴向冲击力并有效传递钻压，在不减少钻头寿命的同时钻速提高30%～50%。

1.3 高造斜率旋转导向工具

旋转导向钻井系统的作业能力继续扩展，作业者能够更加精确、高效地钻达目的层。

Baker Hughes公司的AutoTrak曲线旋转导向系统能一趟钻快速钻进井眼垂直段、曲线段和水平段，最大限度地增加储层接触面积，减少起下钻次数，造斜率达15°/100ft 以上。允许在钻井液中加入防漏材料，能够实现精确地质导向。2012 年美国Marcellus页岩气区采

用该系统，造斜段+ 水平段平均进尺从1814m 增至2509m。平均钻井用时从15.8d缩短至7.6d，实现了“造斜段+ 水平段”一趟钻完成。2012年美国Eagle Ford页岩气水平井中采用该系统，从801.9m 钻至4019.7m，实现了二开“直井段+造斜段+ 水平段”一趟钻，平均机械钻速27.43m/h，减少了两次起下钻，节约钻机周期2.5d。

Schlumberger公司的旋转导向系统先后经历了推靠式、指向式和混合式3 个发展阶段。

推靠式系统通过推靠井壁引导钻柱沿着目标方向钻进，使用偏移模块上靠近钻头放置的3 个钻井液驱动的垫块推靠地层产生侧向力来改变钻头方向。指向式系统通过工具内部的一个弯头平衡钻具轴线和井筒轴线之间的偏角，从而控制钻头方向。该系统通过改变工具面角度改变井眼轨迹。

高造斜率混合式旋转导向系统PowerDrive X6结合了推靠式和指向式的技术优势，把钻井液控制的推靠垫块和偏心导向轴有机结合在一起，不会受到井下环境的影响，使工具在任意井斜角完成高造斜率的造斜。部分井造斜率超过了17°/100ft。系统不需依赖外部移动垫块推靠地层产生侧向力，4个钻井液控制的活塞推靠铰接式圆柱形导向套筒的内部，通过一个和万向节连接的枢轴把钻头指向所需的方向。

此外，位于万向节上方的4 个外部套筒扶正器刀翼一旦接触到裸眼井壁，就会为钻头提供侧向力，使得RSS 可执行与推靠式系统类似的作业。由于其移动组件都在工具内部，可免受恶劣钻井环境的影响，出现故障或遭到损坏的风险较低，有助于延长使用寿命。2013 年初美国Eagle Ford 页岩气一口水平井采用该系统一趟钻完成进尺3277.8m，实现了二开一趟钻，比邻井节省4d。

Weatherford公司新研发的MotarySteerable导向工具改变了传统定向控制，由直接控制井下动力钻具代替控制弯头定向，系统明显优于单独一个井下动力钻具的作业方式，相比单一的旋转导向系统风险更小，能够提供三维定向控制，有效缩短了钻井时间，避免了井下风险。

1 . 4 井下信息高速上传和随钻测量技术

Schlumberger公司在信息传输与随钻测量方面始终保持技术优势。PathFinder公司设计了iPZIG 近钻头图形伽马测斜工具；新引进MicroScope 的随钻高分辨率电阻率和成像服务在有导电钻井液环境中可以同时提供高分辨率双侧向电阻率测井和钻孔成像的功能，可应用于非常规页岩储层、碳酸盐岩和碎屑岩储层等具有挑战性的储层，准确识别构造倾斜、断层及裂缝；2012年推出的NeoScope 无源随钻测井地层评价服务是业界唯一以脉冲中子发生器为基础的LWD 技术，可以提供实时的综合物性测量，消除化学

源的需要，避免了复杂的弃置程序，降低了风险，节省了钻机时间。该工具已在30 多个国家进行了200 次实地测试，证明有能力提供高质量的数据，同时降低运营和技术风险。

由美国化石能源办公室国家能源技术实验室（NETL）和得克萨斯圣安东尼奥E-Spectrum 技术公司联合开发，2010年9月由Sharewell公司购得的EM-MWD随钻测量系统，利用星际太空导航和导弹制导系统相关的新技术，将井下数据实时传送至地面，在地面处理井下传感器数据并直接从地面控制井下仪器。与其他EM 系统相比，可从更深的地层上传数据。SharewellEM-MWD 系统是过去15 年来低频电磁（EM）测量设备最重要的技术创新，专为油气勘探市场设计，用于随钻测量、随钻测井、中途测试及其他相关的实时井下作业，特别是欠平衡钻井的实时数据测量。系统的关键部件是数据融合接收器，具有从大量环境噪声中提取非常微弱信号的能力，更有效地从噪声中鉴别信号。2011 年该系统在洛基山地区使用，最大传输井深达到13065ft（TVD12902ft）。使用过程中无中继器或电缆，且累计无故障工作时间达到700 多小时。

NOV 公司的“软连接”智能钻杆在钻杆中预埋电缆；钻杆紧扣以后，两感应环通过电磁感应实现电缆“软连接”，而非直接接触；信号在传输过程中需要每隔350～450m放大一次；数据传输速率达5.76×104bit/s，不受流体类型限制；地面、井下构成一个宽带网络，实现全井筒实时监测。

美国Fiberspar公司的智能连续管特点是：内置电力线，向井下供电；内置信号线，数据高速、双向传输；耐腐蚀；重量轻，运输方便，成本低。

1.5 连续管钻井新技术

美国和加拿大是目前连续管钻井最活跃的国家，约占全世界连续管钻井的80% 左右。美国是目前应用连续管钻井最多且技术领先的国家，Xtreme Coil TubingCo.等世界几大主要连续管和连续管作业机制造商均集中在美国。

近两年连续管技术进展主要表现在：连续管的材料、尺寸、增产技术；连续管在欠平衡、小井眼及侧钻中的应用；电动井底钻具总成的研制与完善；数字化控制和自动连续管系统。

目前，已研制出高强度大直径31/2in（φ88.9mm）或5in（φ127mm）连续油管、小直径螺杆钻具及高扭矩定向钻井工具等连续管钻井井下钻具组合；针对海底油气输送管道的用途，制造成功φ168.275mm 连续油管；Halliburdon和NOV 公司开发了高强度连续管（屈服值大于125000psi），能够在北海中部HTHP（300°F，10000psi）环境下一趟钻对长1700ft井段进行负压射孔作业；Halliburdon和Chevron 公司联合开发了一种新型合金材料QT-800，用在连续油管内部，能够防止连续油管在高温井中被酸蚀，尤其是在利用高浓度盐酸进行酸化作业时保持连续油管的完整性。AnTech 公司研发了电缆式连续管4 个最新元件，显著提高了连续管测井和射孔的作业效率。这些新技术的开发和应用，大大加快了连续管钻井的应用推广。目前应用范围涉及软地层小井眼直井、定向井和水平井、老井加深、侧钻、过油管钻井、

产层取心、完井等，利用连续管可以进行固井、射孔和压裂一体化作业。但连续管钻井技术在使用中也暴露出不少问题，包括连续管的屈曲摩阻、挤毁及疲劳破坏等。

1.6 套管、尾管钻井技术

套管钻井技术已在国外应用10 多年，特别在加拿大、美国、墨西哥、北海等国家和地区应用较为广泛，配套技术已较成熟。常用的可更换钻头套管钻井系统和套管钻井专用钻机主要以Tesco公司产品为代表，该公司自1995 年以来始终引领多行程套管钻井技术。近两年，Schlumberger公司的定向套管钻井技术（DCwD）、Weatherford 公司的套管钻井钻头Defyer DPA、BakerHughes公司的套管钻井井底钻具组合、Tesco公司的尾管钻井系统等，都拥有套管钻井专利。未来套管钻井会在深层可更换钻头和下部钻具组合的性能上获得突

破，将向更深地层的尾管钻井方向发展。

Baker Hughes公司研制的SureTrak导向尾管钻井装备可有效应对复杂储层，缩短作业时间，降低作业风险，钻进、评价、下尾管等作业可一次性完成，目前已成功应用于北海海上作业及美国与沙特的陆上作业。尾管钻井技术具有如下优势：配有尾管的旋转导向系统，可有效应对低压及不稳定的页岩和煤层井段；尾管钻井在保持井眼稳定的同时，还省去了起出钻杆下套管的作业过程，大大缩短了非作业时间，提高了安全性，减少了漏失，节约了成本；尾管钻头比常规的扩眼钻头转速更低，减少了负荷，延长了寿命。

1.7 海洋钻井与极地钻井技术

世界海洋技术会议（OTC）对这一领域新技术的评选标准是：①进入市场或者公开发表不超过两年；②具有革命性、原创性、开创性；③进行了全尺寸应用或者成功模型试验，证明技术可行；④市场前景广阔；

⑤对现有技术具有显著影响，存在巨大商业利益。2012年评出的13 项新技术涵盖井下通信系统、高造斜旋转导向系统、取心筒、井下隔离系统、海底腐蚀—磨损监测器、自动流入控制装置、重吊船、海底油水分离系统、压力计、模拟服务舱、海洋锚定装置、起重系统等。

在海洋领域，钻机市场已经演变成深水和超深水市场，水深普遍超过3000ft。深水和超深水钻井平台日费也不断提高。除墨西哥湾外，金三角、巴西、西非、东非的坦桑尼亚和莫桑比克等地区也成为深水市场的新亮点。随着深水油气开发对海洋钻机的需求日益迫切，新型自升式钻井平台设计也取得了很大进步。近年来，海洋钻机设计方面的创新主要倾向于钻井船和半潜式钻井平台，钻井承包商、钻机设计人员和设备建造商都在努力开发更大或更小、功能更强、更加高效的海洋钻机。大量的海底技术研发投资涌入墨西哥湾、南美、西非和北海等深海地区，海底生产设备的应用迅速增加，遍及更深、更远的海洋油气田，创新性技术开发多集中在多功能生产和修井系统等方面。

其他钻井设备也在不断推陈出新，如DrillASSURE隔水管监控系统利用实时软件，结合来自船舶上、下部隔水管组及沿隔水管分布的传感器组的输入信息，识别最佳操作窗口，并通过连续实时分析作业状态，为优化钻井和提高安全性提供完整解决方案；Tata钢铁公司及其合作伙伴采用颗粒状纳米凝胶绝缘方法设计并研制了一种能为隔水管和卷轴生产绝缘弯头的新系统，开创了隔水管系统在英国大陆架温度范围从-30℃到180℃的先例；Landing Strings Solutions和Trelleborg Offshore 开发出世界第一个下管柱漂浮减重模块，扩大了浮式钻井平台的作业水深范围；HelixWell Containment Group （HWCG）使用Sonardyne宽带声学监测技术应对漏油事故，研制了可收集更多油气的井口溢油控制装置。

水合物预测与抑制是深水钻井需要解决的问题。受井下复杂条件的限制，目前对井筒中水合物生成量的预测方法还不是很精确，但可以通过建立井筒的温度压力场，结合天然气水合物生成的温度压力条件，来判断水合物是否形成及其形成的具体范围。水合物抑制技术就是通过破坏水合物生成条件达到防止水合物生成的目的。目前预防和抑制水合物生成的措施有除水法、加热法、降压控制法、添加热力学抑制剂法、添加动力学抑制剂法，其中添加热力学抑制剂法应用最广。

北极是目前全球油气钻井活动热点地区之一，早在2008年，美国地质调查局就预测北极地区蕴藏着900×108bbl 未探明原油储量、1670×1012m3天然气，并指出其中84% 的油气资源集中在北极海域。北极油气储量占全球未探明技术可采储量的22%，包括13% 的未探明原油储量、30% 的未探明天然气储量和20% 的未探明天然气液储量。解决寒冷冰盖、恶劣未知环境石油勘探挑战，并制定勘探策略、采用何种新技术以改善恶劣环境下石油生产与作业是未来将要面临和亟待解决的重要课题。

2012 年OTC 会议的一份题为“北极开发路线图：R&D 将优先开发北极”将北极地区各区块按开发难度进行了3个层次的划分，分别是中等难度（大浅滩、萨哈林岛）、高难度（巴伦支海、楚科奇海、西南格陵兰岛、喀拉海、拉普捷夫海、拉布拉多、波弗特海）、极端困难（西北格陵兰岛、东北格陵兰岛）。面临的困难主要包括：巨厚的极低冰盖；避免对野生动物带来不利影响；避免环境污染等。典型的北极深水油田开发需要采取以下措施：油井要预防大的浮冰和冰山；浮动钻井平台或固定式平台在钻前需要多年的钻井设计；平台要打长距离向外延伸的井；浮动平台要有存储装置；海面设备、船体其他系统要有防冻处理；人员可以到达平台；平台周围有破冰船进行破冰任务；有油轮或管道输油；浮动平台可拆卸并可拖航；从陆上基地或海上平台的通信、指挥。为开发北极油气资源，正在研制诸如海底无人值守钻机、Kulluk 漂浮者、Atlantis 人造浮动海底、漂浮生产装置等。

1.8 页岩气钻井技术

美国在页岩气等非常规油气的勘探开发方面形成了较为成熟的配套技术，近年来的发展主要表现在如下方面：一是丛式井井场数量急剧增加，意味着更少地使用卡车交通和地面施工，同时集中使用生产设施；二是“典型”巴肯钻机具备了侧滑能力和天然气发电技术，具有更安全高效的现代柴油发动机、顶驱、液

压轨道、防喷器系统和铁钻工功能的新钻机取代了旧钻机；三是作业区的水源储存功能受到关注；四是集旋转导向、优质钻头和钻井液技术等的一趟钻技术日趋成熟。作业流程的持续改进和精确化管理推动了页岩气的成功开发。

近两年围绕页岩气开发的创新技术不断出现。如挪威i-TEC 公司推出了用于致密储层增产作业的革命性i-Frac 新型投球滑套完井工具，与传统分段压裂相比，压裂施工中仅需一次投球即可打开超过20 个滑套，大大提高了作业效率；M-I SWACO使用纳米材料改进的水基钻井液可以封堵页岩纳米孔隙来降低页岩渗透率，同时保持良好的流变性，维持井壁稳定，达到环保要求等。

1.9 钻井实时优化与远程监控技术

过去几年里，先进的自动化和通信技术已经逐渐从实验室走向钻台。从铁钻工的首次出现到关键钻井参数的自动远程监测，传统的钻井方法正逐渐被摒弃，钻井过程正在朝智能化方向发展。

Schlumberger钻井实时咨询系统能够在钻台上将数据转化成具体的操作手段，改善整口井的钻井效果。该系统由钻井性能咨询系统、施工咨询系统和钻井时效咨询系统构成，采用移动电话和电子游戏方面的技术，通过和iPAD开发团队合作，开发并引入了一套新型控制系统展示平台。系统将几种参数的分析结果融入一个控制台中，为司钻提出清晰的指导，大大减少了非生产时间。

Baker Hughes公司使用了一整套信息通信技术和软件，将其数字化油田BEACON 中心与世界各地的钻井现场连接起来，不仅提供技术支持和钻井优化服务，而且可以重新进行人员分配。该公司近几年研发的WellLink 技术能够对实时钻机数据、钻井数据和电缆数据进行远程访问，进行生产和泵的性能监测和静态文件管理，使公司的全球协作中心能够远程监测和优化钻井现场作业。

挪威SINTEF 石油研究中心研发了新一代钻井控制系统——基于实时钻井优化和电子钻井（E-drilling）的集成作业IO 方案，用于提供实时信息和决策支持，主要包括：利用实时动态模型模拟钻井过程；根据实时模拟和钻井数据分析进行诊断和决策；先进的三维可视化技术，使决策者能看到井内情况，用于远程监控和控制作业。在信息采集和传输方面，从“单因素记录测量”向“信息高速公路成像测量”发展，采用有线钻杆技术实时测量和传输数据，对油藏性能进行实时更新。同时，利用随钻地震电磁感应等技术，进一步增强储层导向能力。

深水之星海底技术委员会（DeepStar）正开发一种经济高效的自控式水下机器人，在复杂的环境中进行修井作业，并对海底状况进行实时监测。Shell 等公司正开展海底自动化钻井系统的研发，这将会带来深水钻探技术的一场革命。

1.10 新型钻井液及堵漏技术

近两年钻井流体材料的研究主要围绕页岩、高温高压、敏感地层开展。M-I SWACO公司推出的EnviroTherm NT 抗高温高压水基钻井液体系可用于页岩和敏感环境钻井，在含有可溶性钙、盐和酸气的地层中也能保持稳定。该体系已通过350℃环境下的油田现场测试。

M-I SWACO公司开发出RHADIANT新型耐超高温无水钻井液体系，可在高温下保持良好的流变性，同时形成较薄的泥饼，有利于测井，获得高质量的油藏描述。在泰国湾的一个超高温探井中，RHADIANT 钻井液体系发挥了很好的滤失控制作用，保持了良好的流变性，形成高质量的泥饼，实现了零漏失。作业者进行了7次裸眼电缆测井作业，钻井液在连续90h内保持稳定。

Baker Hughes开发的LATI-DRILL新型水基钻井液体系，能够在非常规页岩钻井中提高大位移水平段的井壁稳定性和钻井效率，同油基体系相比更加环保。该体系通过控制膨润土水化能力来提高井眼稳定性。体系使用一种特殊润滑油，能够覆盖在金属表面、钻屑和地层井壁上，通过降低扭矩和阻力来改进钻井效率，特别是在高压高温环境的应用中。

PQ 公司与DrillGreen 油品公司联合开发了一种硅酸钾基钻井黏着剂DG-EcoDrill，可有效稳定所有类型的页岩；沙特阿拉伯石油公司新研制的纳米基钻井液能够满足钻井过程中钻井液的高流变和低流变性要求，以及钻井后的地层要求。以特种纤维材料为主的防漏体系是国内外近年来新开发的特种钻井流体，其中最具代表性的是Schlumberger公司的CemNET和LiteCRETE 体系。