577--全球钻井概况与美国钻井业新特点培训PPT

1、1全球钻井概况与美国钻井业新特点中国石油集团经济技术研究院2014年10月杨金华2前 言20002014年全球油气勘探开发投资全球油气勘探开发投资快速增长3汇报内容二、全球钻机数量及分布三、全球钻井承包市场概况四、国际钻井承包商概况五、美国钻井业新特点4一、全球钻井工作量及分布按地区统计按国家统计全球钻井数呈增长态势从地区来看，北美钻井数最多，占全球的一半以上；其次是远东，约占全球的1/4。 从国家来看，美国钻井数最多，2012年达到48100口；中国钻井数从2008年开始超过加拿大，中国从此成为世界钻井第二大国，2012年钻井数为24815口；加拿大退居第三位，2012年钻井数为10874口

2、。5一、全球钻井工作量及分布除中国、俄罗斯和中亚以外，国际年度海洋钻井数大约3000口，仅占国际钻井总数的4%左右。国际钻井数（不含中国、俄罗斯和中亚）6一、全球钻井工作量及分布全球年度钻井进尺快速增长全球钻井进尺数从2000年的大约10942万米增至2012年的大约24399万米，增长约123%，增幅明显高于同期钻井数增幅，说明同期钻井平均井深在加大。预计今后几年全球钻井进尺将稳步增长。从地区来看，北美钻井进尺最多，同样占全球的一半以上；其次是远东，约占全球的1/4。从国家来看，美国钻井年度进尺最多；中国钻井进尺从2008年起超过加拿大，跃居世界第二，加拿大退居第三位。按地区统计按国家统计7

3、一、全球钻井工作量及分布全球平均钻井井深稳步增长全球平均钻井井深8汇报内容一、全球钻井工作量及分布三、全球钻井承包市场概况四、国际钻井承包商概况五、美国钻井业新特点9二、全球钻机数量及分布国际在用旋转钻机数（不含中国、俄罗斯和中亚）近几年维持在3500台左右；加上中国、俄罗斯和中亚，总计5000多台。海洋在用钻机约占10%。国际在用旋转钻机数（不含中国、俄罗斯和中亚）10二、全球钻机数量及分布11二、全球钻机数量及分布98112二、全球钻机数量及分布FDPSO 13汇报内容一、全球钻井工作量及分布二、全球钻机数量及分布四、国际钻井承包商概况五、美国钻井业新特点14三、全球钻井承包市场概况全球钻

4、井承包市场规模快速增长。全球钻井承包市场规模15全球钻井承包市场的构成20002013年全球海洋钻井承包市场规模的占比为57%70%。2013年全球海洋钻井数3237口，仅占全球钻井数的4%左右，但海洋钻井承包市场规模占全球钻井承包市场总规模的65%。三、全球钻井承包市场概况16全球海洋钻井承包市场规模快速增长 全球海洋钻井承包市场规模（数据来源：Spears and Associates公司Oilfield Market Report，2012年4月、2014年4月）在当前全球海洋钻井承包市场规模中，深水钻井接近50%。未来随着深水钻井工作量的增加，这一占比还将进一步增大。 三、全球钻井承包

5、市场概况17三、全球钻井承包市场概况海洋钻机日费是陆地钻机日费的1030倍海洋钻机日费极高，其中深水钻机日费40万60万美元/日，是陆地钻机日费的2030倍。一口深水井建井支出在5000万10000万美元之间，相当于3亿6亿元人民币。全球超深水浮式钻井装置的日费和利用率资料来源：IHS，2013年11月全球浮式钻井装置的利用率资料来源：ODS-Petrodata，2013年8月18汇报内容一、全球钻井工作量及分布二、全球钻机数量及分布三、全球钻井承包市场概况五、美国钻井业新特点19四、国际钻井承包商概况大的陆地钻井承包商 全球陆地钻井承包市场规模（数据来源：Spears and Associa

6、tes公司，Oilfield Market Report，2012年4月、2014年4月）20四、国际钻井承包商概况大的海洋钻井承包商 全球海洋钻井承包市场规模（数据来源：Spears and Associates公司，Oilfield Market Report，2012年4月、2014年4月）21四、国际钻井承包商概况世界一流的海洋钻井承包商20052013年世界一流海洋钻井承包商营业收入对比数据来源：各公司历年年报及2013年季报22四、国际钻井承包商概况由于看好海洋钻井业的发展前景，越来越多的公司加入到深水钻井行列，Seadrill公司是其中的佼佼者，成为海洋钻井承包商发展典范。约翰弗

7、雷德里克森（John Fredriksen）是挪威裔塞浦路斯人，世界第一船王，仅油轮就有70多艘，拥有多家控股公司，因看好海洋钻井尤其是深水钻井的前景，于2005年5月成立Seadrill公司（注册地为百慕大群岛），并一直担任公司董事会主席、总裁至今。 最大股东：约翰弗雷德里克森，持股24.6%。现年69岁的约翰弗雷德里克森先生23四、国际钻井承包商概况Seadrill公司成立于2005年5月10日，到2010年底已发展成为世界第二大海洋钻井承包商，5年多的时间就从一家毫无海洋钻井经验的公司快速成长为世界第二大海洋钻井承包商。20052013年世界一流海洋钻井承包商营业收入对比数据来源：各公司

8、历年年报及2013年季报24四、国际钻井承包商概况Seadrill公司成为世界一流的深水钻井承包商之一，2013年近70%的钻井承包收入来自深水，拥有的深水超深水钻井装备量名列前茅。海洋钻井承包商自升式钻井平台钻井船半潜式钻井平台合计Seadrill911222Transocean5712ENSCO336Noble336Diamond3142014年2月世界级海洋钻井承包商在建海洋钻井装置数量世界一流海洋钻井承包商钻井装置数量25四、国际钻井承包商概况Seadrill公司成为当今世界最上赚钱的海洋钻井承包商，其发展可谓神速，创造了海洋钻井承包商发展史上的一个奇迹。注：含转让钻井辅助平台业务的收

9、入12.56亿美元； 转让一艘超深水钻井船给其控股公司Seadrill伙伴公司，控股子公司北大西洋钻井公司 2014年1月29日在纽约证券交易所上市。数据来源：各公司2013年年报和2014年季报公司2009年2010年2011年2012年2013年2014年第一季度 Seadrill13.53 11.72 14.82 12.05 27.86 30.94Ensco7.79 5.80 6.00 11.70 14.18 2.93 Transocean31.70 9.69 56.77 2.11 14.07 4.66 Noble钻井16.79 7.73 3.71 5.22 7.83 2.73 Diam

10、ond海洋13.76 9.55 9.63 7.21 5.49 1.46 20092014年世界一流海洋钻井承包商净利润（亿美元）26四、国际钻井承包商概况Seadrill快速崛起的经验u创业者独到的眼光和果敢的判断u面向全球发展深水钻井业务u依靠资本运作推动业务扩张u加大装备投入做强硬实力u重视人才培养打造软实力27汇报内容一、全球钻井工作量及分布二、全球钻机数量及分布三、全球钻井承包市场概况四、国际钻井承包商概况28五、美国钻井业新特点众所周知，水平井钻井与多级压裂引发了美国页岩油气革命，改变了美国能源供应格局，推动美国迈向能源独立。美国钻井业主要因页岩油气革命而独具特色，呈现一系列新特点。

11、美国页岩气产量暴发式增长北美致密油产量暴发式增长29五、美国钻井业新特点1、致密油开发成为新的热点，油井钻井数重新超过气井 因致密气、煤层气和页岩气的开发，美国气井钻井数从1993年起一直超过油井。但随着致密油的大开发，油井钻井数从2010年起重新超过气井，2013年油井钻井数增至32500口，远远超过当年的气井钻井数（7900口）。20002014年美国钻井数30五、美国钻井业新特点2、水平井成为开发页岩油气的核心技术之一，钻井工作量远超直井Barnett 页岩气产区累计钻井数2011年年5月月31日日31五、美国钻井业新特点2、水平井成为开发页岩油气的核心技术之一，钻井工作量远超直井32五

12、、美国钻井业新特点2、水平井成为开发页岩油气的核心技术之一，钻井工作量远超直井随着页岩油气的大开发，美国水平井钻井数、进尺及其占比快速增长。2013年美国钻水平井17100口，钻定向井3500口，直井25400口，水平井钻井数的占比增至37%。预计2014年水平井钻井数将首次突破20000口。美国水平井钻井数及占比33五、美国钻井业新特点美国水平井钻井进尺及占比2013年完成水平井钻井进尺6885万米，占当年全美钻井进尺的58.9%，远超直井钻井进尺（3584万米）。按进尺而论，美国水平井钻井工作量远远超过直井钻井工作量。随着水平段长度的不断增加，水平井平均井深好在不断增加，2013年首次突破

13、4000米，达到4026.6米。在巴肯等页岩油气产区，水平段长度超过3000米渐成常态。34五、美国钻井业新特点3、大部分在用旋转钻机用于钻水平井与此同时，越来越多的钻机用于钻水平井。2013年有1102台在用旋转钻机钻水平井，占在用旋转钻机总数的62.5%。美国用于钻水平井的在用旋转钻机数及占比35五、美国钻井业新特点4、工厂化作业快速推广，成为降本增效的重要手段综合效益一个井场布置多口水平井批量钻井作业流水线式作业：流水线式进行钻井、完井、压裂、生产远程监控一井场一口井一井场一口井一个井场或钻井平台多口井一台钻机钻完一口井再钻下一口井全部钻完井作业完成后，钻机搬走（如是带钻机的生产平台，则

14、不搬走）生产丛式井丛式井一个井场或钻井平台多口井 一台钻机(海上双作业钻机)批量钻井：依次钻不同井的相同井段，并下套管脱机作业：注水泥、候凝和测井不占用钻机时间远程监控全部钻完井作业完成后，钻机搬走（除非是带钻机的生产平台） 生产批量钻完井批量钻完井工厂化钻井工厂化钻井200819901934一个井场或钻井平台单口井一台钻机钻完井作业完成后，钻机搬走生产36五、美国钻井业新特点工厂化作业实现方式主要有三种（1） 2台或3台大钻机同时作业好处：尽快建成产能，缩短提交回报期缺点：井场占地面种大37五、美国钻井业新特点（2） 1台小钻机+1台大钻机相继作业小钻机钻表层井眼或表层井眼+直井段；大钻机钻

15、余下的井段，包括直井段、造斜段和水平段。好处：通过专业分工，实现钻机专打，提高效率，避免大才小用，降低钻井成本。大钻机小钻机38五、美国钻井业新特点（3）1台大钻机钻完一口的某个井段后，在候凝期间去钻同井场相邻的下一口井的相同井段或下一井段。39五、美国钻井业新特点工厂化作业是美国页岩油气革命的一个重要推手，在各大页岩油气产区，工厂化作业快速推广。用工厂化作业模式完成的井的占比快速增长，现已超过70%，个别产区达到90%以上。20082013年以工厂化作业模式完成的井的占比40五、美国钻井业新特点在先进高效的井下技术的协同配合下，提速提效显著。例如，在巴肯致密油产区，储层垂深3000米左右，2

16、0082013年所钻水平井的平均水平段长度从1524米增至大约3048米，总井深从4877米增至6401米，平均钻井周期却从32天缩短至18天以内，个别水平井的钻井周期只有12天。水平段长度（米） 钻井周期（天） 压裂段数（段） 单井日产（吨/天） EUR(万吨)20082013Bakken钻完井技术近五年发展趋势41五、美国钻井业新特点5、工厂化作业钻机是工厂化作业的核心利器之一，成为新建钻机的主流工厂化作业在美国页岩油气大开发中日益盛行，催生了一种新型钻机工厂化作业钻机，即井间快速移动钻机。（1）工厂化作业钻机的主要特点先进的驱动方式主要是交流变频电驱动，其次是直流电驱动，还有少量的液压驱

17、动。42五、美国钻井业新特点井间快速移动用传统的拖拉方式将常规钻机从一个井口移动到下一个井口往往要花34天时间，效率极低，劳动强度很高，不适应工厂化作业的需要。钻机若配备井间快速移动系统，可实现满立根快速移动。井间快速移动系统滑轨式步进式43五、美国钻井业新特点滑轨式井间快速移动系统44五、美国钻井业新特点滑轨式井间快速移动系统配备双向滑轨系统的钻机45五、美国钻井业新特点滑轨式井间快速移动系统美国H&P公司的可做纵横双向移动的步进式FlexRig 5钻机46五、美国钻井业新特点步进式井间快速移动系统步进系统亦称自走系统。在钻机底座的四个角各装一个液压装置，相当于4个液压大脚，一步一步

18、地移动钻机。具体过程是：大脚向前迈一步，将钻机整体抬升起来，向前移动一步，然后放下来，再重复前面的步骤，直到将钻机移动下一个井口。先进的步进系统能实现纵横双向甚至是任意方向的移动。典型的液压式步进系统47五、美国钻井业新特点步进式井间快速移动系统用步进系统移动钻机的速度也很快。例如，美国Patterson-UTI钻井公司的步进式APEX钻机在同一个井场从一个井口移动到下一个井口（井间距一般34.5米）平均需要45分钟，从解除相关联接到下次开钻通常只需23小时。典型的液压式步进系统48五、美国钻井业新特点钻机自动化设备工厂化作业钻机的自动化程度很高，多属自动化钻机，配备的自动化设备有顶驱、自动化

19、井口设备（例如铁钻工）、一体化司钻控制室、自动猫道等。有部分工厂化作业钻机配备了自动排管设备。顶驱已成为新建大中型钻机的标配设备。49五、美国钻井业新特点防喷器快速装卸系统防喷器快速装卸系统用于快速装卸和移送防喷器组，主要有两种类型，即防喷器吊轨系统和地面快速移位系统。防喷器吊轨系统已成为新建的工厂化作业钻机的标配设备。50五、美国钻井业新特点（2）钻机迎来新建潮，工厂化作业钻机数量大增且成为新建的主流尽管美国陆地钻机总量明显过剩，但页岩油气的大开发推动美国陆地钻机进入新的一轮建造高峰期。这一轮新建潮的最大特点是更新换代用工厂化作业钻机替代传统钻机，也就是用交流变频电驱动钻机替代直流电驱动钻机

20、和机械钻机，用自动化钻机替代老式落后钻机，从而彻底改变了美国陆地钻机队伍的构成。51五、美国钻井业新特点（2）钻机迎来新建潮，工厂化作业钻机数量大增且成为新建的主流工厂化作业钻机数量和占比大增，成为高效开发页岩气、致密油等非常规油气的利器工厂化作业日益盛行，工厂化作业钻机的数量和占比快速增长。到2013年底，工厂化作业钻机增至大约550台，在用的1705台陆地钻机中工厂化作业钻机占30%左右；预计到2014年底，工厂化作业钻机将增至640台左右，在用陆地钻机中工厂化作业钻机将占大约35%。52五、美国钻井业新特点（2）钻机迎来新建潮，工厂化作业钻机数量大增且成为新建的主流工厂化作业钻机可以通过

21、现有钻机改造而成，也可以是成套定制的全新钻机，后者越来越多。过去5年，美国年均增加工厂化作业钻机100台左右。2014年将有80100台新的陆地钻机投放美国市场，它们几乎全是工厂化作业钻机，其中大约2/3的钻机将配备步进系统。预计未来5年美国将新建大约500台工厂化作业钻机，其中70%用于美国市场，30%投放美国之外的国际市场。53五、美国钻井业新特点（2）钻机迎来新建潮，工厂化作业钻机数量大增且成为新建的主流交流变频电驱动钻机数量大增，利用率很高新增的工厂化作业钻机几乎全部是交流变频电驱动钻机，近些年交流变频钻机迅速取代直流电驱动钻机和机械钻机，致使交流变频电驱动钻机数量和占比不断增加。在用

22、的陆地钻机中，电驱动钻机的占比从2008年10月的49%增至2014年1月的69%，其中交流变频电驱动钻机的占比从2008年10月的15%陡增至2014年1月的41%，利用率维持在85%左右。美国在用陆地钻机数构成 美国在用陆地钻机数54五、美国钻井业新特点（2）钻机迎来新建潮，工厂化作业钻机数量大增且成为新建的主流自动化钻机日益成为在用大中型陆地钻机的主流钻井自动化、智能化成为钻井大趋势。近几年新建的陆地钻机中绝大部分是工厂化作业钻机，它们多为自动化钻机。随着新建的工厂化作业钻机陆续投用，自动化钻机日益成为在用大中型陆地钻机的主流。55五、美国钻井业新特点6、大型陆地钻井承包商因积极参与页岩

23、油气的开发而做大做强，成为页岩油气钻井和发展陆地钻机的主力军（1）大型陆地钻井承包商因积极参与页岩油气的开发而做大做强美国H&P公司的钻机数从2001年的96台增至2004年的130台，此后因积极参与页岩油气的大开发，钻机数快速增长，到2013年增至340台。20012014年美国H&P公司钻机数 56五、美国钻井业新特点（1）大型陆地钻井承包商因积极参与页岩油气的开发而做大做强美国H&P公司的收入从2004年5.89亿美元增至2013年的33.88亿美元，净利润从440万美元增至7.37亿美元。57五、美国钻井业新特点（1）大型陆地钻井承包商因积极参与页岩油气的开发而

24、做大做强在美国，高规格陆地钻机的集中度明显提高，当前大约70%集中在三大陆地钻井承包商（H&P公司、Patterson-UTI钻井公司、Nabors工业公司）手中。美国高规格陆地钻机的集中度 58五、美国钻井业新特点（2）大型陆地钻井承包商发展和升级自主品牌钻机，成为发展陆地钻机的主力军在国外，尤其是美国，除专业的设备制造商，如国民油井华高公司（NOV）外，大型陆地钻井承包商几乎都拥有自己的钻机品牌，这些品牌钻机要么是定制的，要么是自己设计制造的。这些大型陆地钻井承包商现在装备的陆地钻机有不少甚至大部分是自主品牌钻机，包括工厂化作业钻机。大型陆地钻井承包商陆地钻机品牌H&P公司

25、FlexRig钻机Nabors工业公司PACE钻机Patterson-UTI钻井公司APEX钻机Unit钻井公司BOSS钻机Nomac 钻井公司（Chesapeake旗下）PeakeRig钻机加拿大的Precision钻井公司ST系列钻机加拿大的Ensign能源服务公司ADR钻机英国的KCA Deutag公司Tier 1系列钻机，T系列钻机59五、美国钻井业新特点（2）大型陆地钻井承包商发展和升级自主品牌钻机，成为发展陆地钻机的主力军近几年，美国新增的工厂化作业钻机大部分是这些钻井承包商的自主品牌钻机，小部分来自专业的设备制造商。拥有钻机自主品牌俨然成为钻井承包商实力的一个重要标志；大型陆地钻

26、井承包商已成为发展陆地钻机的主力军，这正是国外陆地钻机技术发展很快的根本原因。美国H&P公司设计制造的FlexRig钻机已发展到第五代，自动化水平一代高过一代。60五、美国钻井业新特点7、少数独立石油公司拥有自己的钻井公司和实实在在的一体化优势、少数独立石油公司拥有自己的钻井公司和实实在在的一体化优势 为提高协作效率，减少因协调不到位而引起非生产时间，同时为了实现效益最大化，少数独立石油公司也实施一体化战略，从事钻井、完井、压裂、修井等工程技术业务，拥有自己的钻井公司。例如，在美国从事页岩油气等油气资源勘探开发的Chesapeake能源公司拥有一家全资钻井公司Nomac 钻井公司，其陆

27、地钻机数从2001年成立之时的5台增至2014年3月1日的115台（主要通过收购公司），是美国近10年来增长最快的陆地钻井承包商之一，也是当前美国最大的页岩油气钻井承包商之一。公司名称全资钻井公司拥有钻机数美国Chesapeake能源公司Nomac 钻井公司115台（2014年3月1日）美国SandRidge能源公司Lariat服务公司30台（2014年6月30日）美国西南能源公司DeSoto钻井公司13台（2013年底） 拥有钻机的少数独立石油公司及其钻机数 61五、美国钻井业新特点美国西南能源公司旗下的西南能源生产公司（SEPCO）拥有一家全资子公司DeSoto钻井公司。2013年底，DeSoto钻井公司拥有13台钻机，其中有2台是用于开钻的小型钻机，其余11台是钻余下井段