深井、復(fù)雜井鉆井技術(shù)專場(chǎng)
中石油鉆井工程技術(shù)研究院鉆井規(guī)劃所所長(zhǎng)、教授汪海閣演講——鉆完井技術(shù)、裝備新進(jìn)展與發(fā)展趨勢(shì)
2012年全球鉆完活動(dòng)持續(xù)回聲是頁(yè)巖氣，致密油、極地和深水是行業(yè)聚焦的重點(diǎn)。包括各種鉆機(jī)的快速發(fā)展，12年的全球油氣勘探開(kāi)發(fā)活動(dòng)已經(jīng)回到了08年金融危機(jī)之前水平。IADC的統(tǒng)計(jì)是有各類鉆機(jī)4922臺(tái)，其中陸地鉆機(jī)4071臺(tái)，海洋鉆機(jī)是786臺(tái)，固定的是平臺(tái)67臺(tái)，移動(dòng)的719臺(tái)，這是全球的大體的鉆機(jī)活動(dòng)。頁(yè)巖氣這一塊現(xiàn)在是全球很火，主要是美國(guó)加拿大，這兩年我們已經(jīng)開(kāi)始大規(guī)模的投入勘探了，包括其他的國(guó)家也在做這個(gè)事。針對(duì)頁(yè)巖氣鉆機(jī)中的一些問(wèn)題我們知道頁(yè)巖氣的最終產(chǎn)量和每年產(chǎn)量這一塊，這塊需要自動(dòng)行、移動(dòng)性比較好的鉆機(jī)，帶動(dòng)的有哪些東西呢?還有鉆頭、井下工具都隨著頁(yè)巖氣開(kāi)始轉(zhuǎn)。還有工廠化作業(yè)這一塊是要配套鉆機(jī)，我們中石油今年要開(kāi)工廠化鉆井了，壓裂也要做。
鉆頭這方面這幾年大概像史密斯等這些公司都推出專門(mén)針對(duì)頁(yè)巖氣的井的特殊的鉆頭，頁(yè)巖氣用的多的是油基現(xiàn)在水基的也挺多。哈利波頓的技術(shù)現(xiàn)在也出來(lái)了一套。我們知道極地鉆井也是一個(gè)方向，這一塊主要來(lái)講也是鉆機(jī)的問(wèn)題，鉆機(jī)的高溫沒(méi)問(wèn)題，低溫有問(wèn)題，所以這一塊對(duì)鉆機(jī)也提出了很多要求。深水這一塊發(fā)展更快，我們知道下一部的資源在深水，像英國(guó)的BP等大公司都在花大價(jià)錢(qián)開(kāi)始談判，或者做這種技術(shù)的開(kāi)發(fā)。深水的鉆機(jī)裝置在未來(lái)一段應(yīng)該繼續(xù)保持供不應(yīng)求的局面，因?yàn)檫@種租金是很高的�，F(xiàn)在深水鉆機(jī)方面的趨勢(shì)就是連續(xù)運(yùn)動(dòng)鉆機(jī)，也叫雙作業(yè)鉆機(jī)，跟陸地鉆機(jī)不一樣，陸地的就是一臺(tái)，它這個(gè)是兩臺(tái)一塊作業(yè)，這個(gè)是跟我們現(xiàn)在差別大的……
國(guó)外這幾年一個(gè)在裝備這一塊做了很多，工廠化作業(yè)這一塊一個(gè)是鉆井，一個(gè)是作業(yè)，工廠化大家感覺(jué)覺(jué)得主要是一種裝備，一種管理，不盡然。它其實(shí)包括很多東西，包括設(shè)計(jì)，就是鉆井和壓裂一體化設(shè)計(jì)。包括施工，我一體化施工，鉆井的時(shí)候怎么考慮壓裂，包括一系列的配套的技術(shù)和裝備，比如說(shuō)特殊的鉆機(jī)等等，這些一體化的東西。然后鉆機(jī)方面像新的鉆機(jī)就是專門(mén)為工廠化作業(yè)設(shè)計(jì)的非常靈活的鉆機(jī)，這種移動(dòng)的時(shí)候動(dòng)作極帶把配套的很多東西一塊都帶走了。
再一個(gè)就是脫掛鉆機(jī)，這個(gè)就是搬家搬起來(lái)非常快，節(jié)省了搬家時(shí)的成本。還有齒輪齒條的鉆機(jī)，還有連續(xù)管鉆機(jī)，現(xiàn)在連續(xù)運(yùn)動(dòng)鉆機(jī)是兩套集成系統(tǒng)，它的最大的好處就是因?yàn)楹Ｉ系淖鳂I(yè)成本高，陸地的鉆井氣壓鉆有了很多時(shí)間，這個(gè)系統(tǒng)的是一小時(shí)可以達(dá)到兩千多米，海上的這種成本用這種速度可能會(huì)大大的降低，一天就能節(jié)省幾十萬(wàn)美金，這個(gè)技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)在應(yīng)用了，不是技術(shù)可不可行的問(wèn)題了，已經(jīng)投入適用了�，F(xiàn)在來(lái)講初步鉆井時(shí)間可以節(jié)省15%到20%，節(jié)約了鉆井的周期。一個(gè)是雙井架，兩個(gè)井架機(jī)器人，兩套提升系統(tǒng)，兩套裝備。然后連續(xù)管這一塊也是發(fā)展很多，但是連續(xù)管鉆機(jī)全球并不是很多，不同類型的連續(xù)管鉆機(jī)也挺多的。
控壓鉆井我們中石油也做出了一些東西，性能跟國(guó)際上差不多，但是也不太一樣，哈利波頓有一套，這個(gè)在我們中石油做了很多了，這些東西現(xiàn)在來(lái)講都發(fā)揮了很大的作用。海洋上因?yàn)楹Ｑ笕ツ暌恢笨臻g有限，專門(mén)針對(duì)海洋的也有IPD。這是一種新的IPD的方式，它沒(méi)有那么多裝備，底下多了一個(gè)閥，就是上面的循環(huán)是反循環(huán)，下面是正常的循環(huán)，來(lái)實(shí)現(xiàn)鉆井的問(wèn)題，這個(gè)技術(shù)現(xiàn)在沒(méi)成熟。
再說(shuō)連續(xù)管，我們知道連續(xù)管現(xiàn)在用的很多，但是連續(xù)管用于做套管的也是一種新的技術(shù)。到盤(pán)子上，然后脹開(kāi)以后可以做套管用。然后旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向大家都知道這兩年是發(fā)展非�？�，主要是打頁(yè)巖氣，我們盡可能的弄長(zhǎng)，所以這個(gè)是正好解決這個(gè)問(wèn)題的。
然后井下寬帶，就像井下的信息傳輸，我們通過(guò)脈沖和有線，通過(guò)脈沖這個(gè)傳輸服務(wù)很慢，很多東西我們能傳的主要是工程范疇，如果井下寬帶做通的話，真正的就可以實(shí)現(xiàn)井下看的鉆井方式，現(xiàn)在已經(jīng)有的做成了，它的方式就是鉆桿里面沒(méi)有，關(guān)鍵的是通過(guò)感應(yīng)來(lái)出現(xiàn)的鉆頭的地方……
國(guó)內(nèi)這幾年其實(shí)來(lái)講我們也是做了大發(fā)展的 ，首先是裝備，現(xiàn)在九千的，八千的，一萬(wàn)兩千的都做出來(lái)了。現(xiàn)在最深的深井一萬(wàn)八千都做出來(lái)了，所以對(duì)九千米的鉆機(jī)提出很大的需求，就是滿足深層的需要，現(xiàn)在的理論的進(jìn)步很有可能更深層，所以鉆機(jī)這一塊從深層勘探開(kāi)發(fā)的需要是沒(méi)問(wèn)題了。導(dǎo)向，我們知道打這種薄層，現(xiàn)在關(guān)鍵好多是薄層，這種要求導(dǎo)向很精確。這個(gè)是我們鉆井院做出的這套東西，現(xiàn)在在大慶、吉林、遼河等油田做出來(lái)，大概最薄的不到0.5的鉆井的問(wèn)題。
控壓鉆井，這個(gè)就要解決窗口的問(wèn)題，很多含硫化氫的地方打不了，我們?cè)谒锬竞退拇ǘ荚谟眠@套東西，這些東西用國(guó)外的一天40萬(wàn)，但是現(xiàn)在我們的技術(shù)成熟，在塔里木一天就是一二十萬(wàn)。我們打井直井是要打直的，打不直會(huì)有很多的問(wèn)題。我們?cè)谌Ф喔叩牡胤皆缙诔粤艘恍┨�，我們有方法解決了這個(gè)問(wèn)題，現(xiàn)在我們已經(jīng)把這套東西做出來(lái)了，可以用這套工具控制在井斜0.5%以內(nèi)。我們知道連續(xù)管現(xiàn)在我們做的主要是連續(xù)管作業(yè)的，因?yàn)榇蠓仍黾右院筮B續(xù)管就非常大，現(xiàn)在管子也生產(chǎn)了，機(jī)械也生產(chǎn)了，配套的工具也生產(chǎn)了，包括連續(xù)管的鉆機(jī)現(xiàn)在我們也做出來(lái)了。
煤層氣，我們知道煤層氣的井的打法是打一個(gè)直井，一個(gè)開(kāi)采，這兩個(gè)井怎么對(duì)接是難度，原來(lái)主要用別人的東西，現(xiàn)在我們可以自己很成熟的把這個(gè)改打出來(lái)。還有電磁波，這個(gè)有好有壞，好處是不像M，不用停鉆，隨時(shí)信息就可以上傳了，現(xiàn)在中石油大慶等也都做出來(lái)了，大概加上一些接力的東西，我們大概能打到三千米然后這也是一種儀器，這個(gè)也是一種導(dǎo)向的東西，這個(gè)是我們鉆探做出來(lái)的，也是實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向這一塊。這是大慶做出來(lái)的，我們現(xiàn)在用PWD我們可以測(cè)流體的壓力和溫度，但是地層壓力，一直以來(lái)我們的地層壓力都是測(cè) 出來(lái)的。
這一段分段壓裂發(fā)展很快，我們中石油大概有四套，一套就是分割器還有一個(gè)話說(shuō)，還有一個(gè)噴砂，還有大慶的那一段�，F(xiàn)在我們氣上干的對(duì)長(zhǎng)的干到21段，油上最長(zhǎng)的到26段，這個(gè)技術(shù)還是發(fā)展非常非常的快。包括我們的壓裂，因?yàn)閽燧^()這幾年的成本非常高，這一點(diǎn)其實(shí)來(lái)講我們中石油做了很多的工作。我剛才講了連續(xù)循環(huán)國(guó)外也在做，其實(shí)我們中石油也在做。我們川慶鉆探做了一套小的東西，這個(gè)一個(gè)是解決窄口的問(wèn)題，一個(gè)是解決氣鉆井，氣質(zhì)鉆井的過(guò)程如果不停鉆，然后這樣能解決地層出水的問(wèn)題，川慶是把剛才的那套也做出來(lái)了。
然后氣體鉆井這一塊，這個(gè)技術(shù)來(lái)講現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的技術(shù)已經(jīng)趕上國(guó)外的，我們的裝備已經(jīng)完全國(guó)產(chǎn)化了，在很多地方，包括中石油、中石化等打的井都很深。欠平這一塊我們中石油今年要大棗一千多口，我們中石油在欠平做了很多的創(chuàng)新，包括我們的套管的全國(guó)的欠平衡等這是我們自己的一些特色技術(shù)。
鉆完井技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)大家這幾年都看到了，我們發(fā)展很快，但國(guó)外發(fā)展更快。雖說(shuō)我們的差距在縮小，但是這個(gè)差距始終存在。我們感覺(jué)以后可能鉆頭跟破巖技術(shù)還會(huì)有重大的突破，尤其是國(guó)內(nèi)的鉆頭相比來(lái)講差一些，破巖技術(shù)可能有一些接觸性的，以前可能會(huì)有一些非接觸性的破巖技術(shù)會(huì)突破，就是我們的鉆井技術(shù)會(huì)有大幅度的提升。我們鉆井技術(shù)進(jìn)一步的進(jìn)步我們進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)打出很多的新的井型。以后下一個(gè)套管，一層套管的這種井現(xiàn)在有難度，但是三千米以內(nèi)的井實(shí)現(xiàn)是有可能的。然后現(xiàn)在我們的鉆管有常規(guī)的，現(xiàn)在有鈦合金的，鋁合金的，就很輕質(zhì)了，那就不用對(duì)鉆機(jī)升級(jí)，原來(lái)打七千米的現(xiàn)在可以打九千米了，但是鉆機(jī)的運(yùn)營(yíng)的自動(dòng)化方面要做很多工作。然后井下數(shù)據(jù)的傳輸，這一塊突破了以后以后打改可以事先看著打，然后智能完井這一塊現(xiàn)在主要是成本高，以后在海上應(yīng)用也是很好的前途。數(shù)字化鉆井我們?cè)谵k公室可以把井噴先打一遍，這幾年井噴這種事很少了。這是破巖技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在其實(shí)有很多這種新技術(shù)，包括顆粒沖擊的等等一些工具，有些已經(jīng)進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)了，有些還在實(shí)驗(yàn)室。
西半球的貝克的總裁說(shuō)過(guò)簡(jiǎn)單技術(shù)已經(jīng)走到了盡頭，需要發(fā)展多科學(xué)綜合一體化技術(shù)才能解決日益復(fù)雜的油氣開(kāi)發(fā)需求，就是不要以單一成本為基礎(chǔ)，要考慮綜合成本，這一塊來(lái)講是我們大家都關(guān)注的事。就是單項(xiàng)技術(shù)多花錢(qián)沒(méi)關(guān)系，你要考慮綜合成本的問(wèn)題�，F(xiàn)在的油氣工業(yè)正經(jīng)歷著前所未有的變革，自然環(huán)境的惡劣，資源品質(zhì)劣質(zhì)化，油氣目標(biāo)復(fù)雜化，還有技術(shù)革命，各家都在做技術(shù)的研發(fā)，掌握先進(jìn)儀器的國(guó)家和公司始終能占據(jù)競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)。我們?cè)琰c(diǎn)搞頁(yè)巖氣的，我們保守的講可能不止是現(xiàn)在這樣了，我們中是今年要打到兩千口，十三五肯定會(huì)超過(guò)五千口，所以對(duì)我們各種的要求都是要求非常高的！謝謝大家。
發(fā)布信息
