钻井前沿技术

DRI
连续管老井 侧钻提高采
收率
高
DRI
综 合 效 益
低
1930年
1990年
2008年
时间
中石油钻井院
三、钻井前沿技术新进展
1. 钻机装备 2. 钻井新方法 3. 高效破岩新技术 4. 导向钻井技术 5. 井下信息测量与控制技术 6. 智能新材料 7. 新型钻杆、套管 8. 非常规油气钻完井技术
DRI
中石油钻井院
2、钻井新方法
钻机数量
4000
近几年陆上钻机数量变化情况 单位：台
3500 3000 2500 2000 1500 1000
3319 3029 3098 2731
3441 2952
2283
1383 893
1649 909
1768 987
1879 1058
1907837
1536 1068
1879 1138
500
455 471 343 382 223 348 424
据美国预测，2011年世界钻井数量为93810口（不包括俄罗斯、中 国和中亚），持续两年增长，较2010年增加21.6%，其中陆上钻 井90599口，较2010年增加22.5%，海上钻井3211口，较2010年 增加2.2%
100000 80000 60000
82535 79371
近几年国外钻井数量 单位：口
原油产量仍将快速增长。近50%的原油产量要靠老油田提高采收率，
深海、极地等新领域和油砂等非常规原油生产。预计到2030年非常规
原油产量将占到总产量的8%。
依
深海、极地
靠
重油、致密油、油砂等非常规
新
提高采收率
技
术
已发现新储量开发
已开发油田
世界石油产量构成，IEA(国际能源机构)预测
中石油钻井院
一、概述
实 验 室 研 究
现场 试验
与 推广
旋转导向钻井系统
自动垂直钻井系统
工
互联网
地质导向 交流变频电动钻机
业
连续管钻井
化
卫星
小井眼 多分支井
应
通讯
大位移井
用
LWD
计算机
导向泥浆马达 超深水钻井
技术
顶部驱动
水平井
MWD
CNPC
TSP 钻头
PDC 钻头
1980
1990
2000
2010
2020
中石油钻井院
钻井作业模式向批量化、工厂化发展
钻井技术发展趋势与前沿技术
CNPC Drilling Research Institute
－1 －
2012年8月
中石油钻井院
报告提纲
一、概述 二、钻井技术发展趋势与特点 三、钻井前沿技术新进展 四、启示与建议
DRI
－2 －
中石油钻井院
一、概述
DRI
尽管世界经济不容乐观，但油气供需整体呈上升趋势。预计到2030年，
更深，更快，更便宜，更 天然泥气浆水脉合冲物式 钻 清洁，更安全，更聪明 （（（123） ） ）集最样成向 目 全总 ● ● ● ● ●成的这大趋 优 快 省 H更 高标方S势 聪 化井样化新是位E ： 明，，的技降支智就井术低持能钻，发“勘化什并展吨探）么越（油开样来”发I3—可的越成（视—井深本需化信， ）要—息保钻—化证效什，电 钻么益欠磁气 泥平波体 浆衡自 泥M钻 脉钻动 浆W套 泥井 冲井化 脉 可 泥D管 浆式随 泥/钻 冲 控 泥 膨 浆L钻 脉 智 泥WM 钻 浆机 式 压 浆 胀 脉井 冲 能 浆DW地 脉 鱼 泥 钻 脉 管 冲M式 钻 脉D层 冲 骨 浆 井 冲 式 W井 冲M压 式 井 脉 式 D树 泥M式 W力 冲M根 浆W MDM随 泥 测 式 W井 脉 DW单 泥W钻 浆 试 D/冲 D有 泥 MM直 浆D地 脉W 式 缆 浆 W径 脉震 冲D钻 脉 CM井 冲式自 泥井 杆 冲 W式膨 浆 M（ 式 DM下 泥W 胀 脉智MW一 浆D管 冲能WD代 脉式钻 微 泥 D深 冲杆 井 浆 M井 式W ） 眼 脉 碳 泥钻MD技 冲 纤 浆随 泥 井W术 式 维 脉钻 浆 技 无 泥 D复 冲M前 脉 术 钻 浆井 泥 M合 式 W视 冲 机 脉W钻 DM式 M 钻 冲 浆D杆WW井 式 MMD脉 DWWMDDW冲D 式
世界油气发展历程
中石油钻井院
深 水 深 层
重 油 、 油 砂
钻井技术进步使油气勘探开发领域不断拓展
DRI
煤 层 气
石油天然气 勘探开发钻井 领域不断扩展
可燃冰计划
页 岩 气
页 岩 油
极 地
致密气
致密油
中石油钻井院
世界钻井技术发展历程、前沿和趋势
DRI
激光钻井
技 术 进 步
海底 泥钻 浆井 脉冲式
87787 87611 87005
93810 77121 90599
84399 84274 83540 56148 73980
40000
53169
20000 3163
3388
3337 3465
2979
3141 3211
0
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
陆上
海上
合计
DRI
全球天然气产量将保持持续增长态势。产量从2008年的3.05万亿立方米 逐渐增长到2030年的4.4万亿立方米
2030年，非常规天然气将成为越来越重要的战略资源接替区，成为技术 创新的重点领域，届时非常规天然气产量将占天然气总产量的20%左右
5
全球天然气产量预测，万亿方
（IEA，2008） 4
DRI
近年国外出现和正在研发的钻井新技术新方 法主要有：
连续管钻井 径向水平井 等井径钻井（膨胀管钻井） “U”型井钻井 同心双管反循环钻井 远程遥控全自动钻井 无钻机（獾式）钻井 深井冷却泥浆钻井 激光钻井
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（1）连续管钻井
连续管钻井完井 侧钻 老井加深（重入） 欠平衡钻井 径向水平钻井 完井 微井眼钻井
Leabharlann Baidu
0
2005年 2006年 2007年 2008年 2009年 2010年 2011年
美国 加拿大 国际 陆上钻机总数
数据来源 美国Spears & Associates 公司，2011
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一、概述
DRI
科技进步推动了全球石油产量跨越式增长和世界石油 工业的持续发展；带来了钻井前沿技术研发和超前储 备技术研究十分活跃
3.8 3.5
3.05
3
16.5%
4.4 20%
天然气年产量（万亿立方米）
2
常规天然气
1
0
2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015 2017 2019 2021 2023 2025 2027 2029
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一、概述
DRI
随着世界经济复苏，油气钻井数量、动用钻机数量逐年增加