石油钻井新技术介绍
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• • • • • • • • • • • 定向井、水平井、多分支井—稳定东部最需要 深井和超深井——发展西部最需要 小井眼钻井——低成本钻井 储层保护——提高勘探与开发效益 高温高压井——高温高压油气藏勘探开发 欠平衡钻井——有利于储层保护等 大位移井——海洋及滩海开发最需要 CT技术——钻井，完井，测井，修井 套管钻井——降低钻井成本，对付复杂地层 可膨胀管材技术——钻井，完井，修井 其它——LWD、SWD、PWD、可视化
$15,000,000
$10,000,000
$4,599,635
$5,000,000
$0
® Æ ¾ » Ò ó Î A14´ Ä 1997ê ® Æ ¾ » Ò ó Î A17´ Ä 1999ê ® Æ ¾ » Ò ó Î A18´ Ä 2000ê ® Æ ¾ » Ò ó Î A20´ Ä 2001ê ® Æ ¾ » Ò ó Î A22´ Ä 2002ê ì ¸ Ô ¶ Ä ý ¼ ú É ê ×» Ä 1996ê ® Æ ¾ » Ò ó Î A23´ Ä 2003ê
* Cost impact is cumulative impact (i.e. 25% incremental impact between directional drilling and underbalanced)
钻井技术挑战，By 斯伦贝谢 Anadrill 公司
约束条件：实钻地层、钻井深度、水平位移
– Underbalanced Drilling - Cable Tool（1859） - Modern UBD (1970’s) – Roller Cone Bits - 1909 – Horizontal Drilling-1925
• Steerable Motors - 1984
– – – – – – –
旋转钻井的学科特点
• 关键技术：
– 井眼偏斜与控制（定向控制中靶点）
– 井眼失稳与控制（井眼稳定保安全） – 高效破岩与洗井（快速钻进降成本）
– 储层损害与保护（储层保护效益见）
– （固井、完井）
• 理论基础：
– 力学、化学、工程地质等
• 技术实现：
– 必须借助于“材料、机械、测量与控制”等
2、技术现状及发展趋势
钻井新技术及其展望
目
技术需求分析 技术发展思路 技术发展目标 结束语
录
旋转钻井及其学科特点 技术现状及发展趋势
1、旋转钻井及其学科特点
1. 复杂地层： 储层：储层地质、数值模拟等 非储层：岩性、理化特性、地应力、抗钻 特性、各向异性、压力特性及不稳定性等 2. 井下管柱： 钻井管柱：钻柱、套管柱 测试管柱：中途测试、完井测试 生产管柱：油管、抽油杆等 井下作业管柱等 3. 井下流体：工作液及产物等 流体的化学组成 流体的力学行为 4. 仪器仪表，机械和动力装备等。
塔里木超深探井钻井指标
考核指标 井深（m） 7000-8000 完成情况 井号 塔参1
钻井周期 （年/口）
1.5-2
完钻井深 （m）
7200
钻井周期 （天）
647.48
备注 达到ຫໍສະໝຸດ Baidu
柯深101
6000-7000 1-1.5 秋参1 大北1 迪那11 5000-6000 4000-5000 8个月-1年 却勒1 克拉203 克拉204
西江24-1油田
西江油田6口大位移井投影图
水平投影图
垂直投影图
西江大位移井单井建井费用一览
由于技术进步，建井费用大幅度降低！
$25,000,000
$22,538,100
$20,000,000
$15,903,800 $12,511,297 $9,758,500 $10,757,900 $11,351,377
Electric Logging -1927 Jet Perforating-1932 Hydraulic Fracturing-1947 Offshore Drilling->1945 Reflection Seismology-1950’s Coiled Tubing-1970 Top Drives-1990’s
Impact of Innovation
Year Accepted 1960 1990 1995 2000 Technology Pre-3D Seismic 3D Seismic Directional Drilling Underbalanced Estimated Impact on Cost/BBL* 30% 50% 75%
20世纪下半叶钻井主要手段发展情况
by Baker Hughes INTEQ，1994
发 展 趋 势
Top 10 Technologies of 20th century
• Random Order：
– Reflection Seismology (反射地震学) – Electric Logging – Horizontal Drilling – Roller Cone Bits – Jet Perforating – Top Drives – Coiled Tubing – Hydraulic Fracturing – Offshore Drilling – Underbalanced Drilling • Chronological （按年代）Order
不同的旋转钻井方式
转盘钻方式 旋转可控（工具面） （ERD偏爱此种）
井下动力滑动钻进方式（CTD最典型）
（井下动力）复合旋转钻井方式
影响钻井效率的技术因素 ——“钻进间断 ”
造成“钻进间断”主要因素如下： 多层次井身结构； 接单根、换钻头； 井下钻具失效； 更换底部钻具组合； 纠偏作业； 井眼失稳：漏，喷，塌，卡，阻； 非随钻测量，人工开环控制等。
6850
6402.4 6018 6050 5700 4050 4050
438.56
542.67 555.56 327.21 207.45 149.54 143.81
达到
达到 达到 达到 达到
西江24-3-A14大位移井概况
西江大位移井技术
水深100米
大位移井
2850米
西江24-3油田
8063米
$15,000,000
$10,000,000
$4,599,635
$5,000,000
$0
® Æ ¾ » Ò ó Î A14´ Ä 1997ê ® Æ ¾ » Ò ó Î A17´ Ä 1999ê ® Æ ¾ » Ò ó Î A18´ Ä 2000ê ® Æ ¾ » Ò ó Î A20´ Ä 2001ê ® Æ ¾ » Ò ó Î A22´ Ä 2002ê ì ¸ Ô ¶ Ä ý ¼ ú É ê ×» Ä 1996ê ® Æ ¾ » Ò ó Î A23´ Ä 2003ê
* Cost impact is cumulative impact (i.e. 25% incremental impact between directional drilling and underbalanced)
钻井技术挑战，By 斯伦贝谢 Anadrill 公司
约束条件：实钻地层、钻井深度、水平位移
– Underbalanced Drilling - Cable Tool（1859） - Modern UBD (1970’s) – Roller Cone Bits - 1909 – Horizontal Drilling-1925
• Steerable Motors - 1984
– – – – – – –
旋转钻井的学科特点
• 关键技术：
– 井眼偏斜与控制（定向控制中靶点）
– 井眼失稳与控制（井眼稳定保安全） – 高效破岩与洗井（快速钻进降成本）
– 储层损害与保护（储层保护效益见）
– （固井、完井）
• 理论基础：
– 力学、化学、工程地质等
• 技术实现：
– 必须借助于“材料、机械、测量与控制”等
2、技术现状及发展趋势
钻井新技术及其展望
目
技术需求分析 技术发展思路 技术发展目标 结束语
录
旋转钻井及其学科特点 技术现状及发展趋势
1、旋转钻井及其学科特点
1. 复杂地层： 储层：储层地质、数值模拟等 非储层：岩性、理化特性、地应力、抗钻 特性、各向异性、压力特性及不稳定性等 2. 井下管柱： 钻井管柱：钻柱、套管柱 测试管柱：中途测试、完井测试 生产管柱：油管、抽油杆等 井下作业管柱等 3. 井下流体：工作液及产物等 流体的化学组成 流体的力学行为 4. 仪器仪表，机械和动力装备等。
塔里木超深探井钻井指标
考核指标 井深（m） 7000-8000 完成情况 井号 塔参1
钻井周期 （年/口）
1.5-2
完钻井深 （m）
7200
钻井周期 （天）
647.48
备注 达到ຫໍສະໝຸດ Baidu
柯深101
6000-7000 1-1.5 秋参1 大北1 迪那11 5000-6000 4000-5000 8个月-1年 却勒1 克拉203 克拉204
西江24-1油田
西江油田6口大位移井投影图
水平投影图
垂直投影图
西江大位移井单井建井费用一览
由于技术进步，建井费用大幅度降低！
$25,000,000
$22,538,100
$20,000,000
$15,903,800 $12,511,297 $9,758,500 $10,757,900 $11,351,377
Electric Logging -1927 Jet Perforating-1932 Hydraulic Fracturing-1947 Offshore Drilling->1945 Reflection Seismology-1950’s Coiled Tubing-1970 Top Drives-1990’s
Impact of Innovation
Year Accepted 1960 1990 1995 2000 Technology Pre-3D Seismic 3D Seismic Directional Drilling Underbalanced Estimated Impact on Cost/BBL* 30% 50% 75%
20世纪下半叶钻井主要手段发展情况
by Baker Hughes INTEQ，1994
发 展 趋 势
Top 10 Technologies of 20th century
• Random Order：
– Reflection Seismology (反射地震学) – Electric Logging – Horizontal Drilling – Roller Cone Bits – Jet Perforating – Top Drives – Coiled Tubing – Hydraulic Fracturing – Offshore Drilling – Underbalanced Drilling • Chronological （按年代）Order
不同的旋转钻井方式
转盘钻方式 旋转可控（工具面） （ERD偏爱此种）
井下动力滑动钻进方式（CTD最典型）
（井下动力）复合旋转钻井方式
影响钻井效率的技术因素 ——“钻进间断 ”
造成“钻进间断”主要因素如下： 多层次井身结构； 接单根、换钻头； 井下钻具失效； 更换底部钻具组合； 纠偏作业； 井眼失稳：漏，喷，塌，卡，阻； 非随钻测量，人工开环控制等。
6850
6402.4 6018 6050 5700 4050 4050
438.56
542.67 555.56 327.21 207.45 149.54 143.81
达到
达到 达到 达到 达到
西江24-3-A14大位移井概况
西江大位移井技术
水深100米
大位移井
2850米
西江24-3油田
8063米