中国及国外钻井难度分析

1、第二组汇报*1汇报目录汇报目录钻井难度32中深部和上部钻井成本关系中国及世界油气产量钻井关键技术钻井关键技术钻井装备钻井装备技术技术复杂地质井复杂地质井与深井超深与深井超深井技术井技术随钻测量与随钻测量与测井技术测井技术复杂结构复杂结构井技术井技术特殊工艺特殊工艺钻井技术钻井技术钻井装备技术钻井装备技术中国中国国外国外钻机装备钻机装备灵活性、运移性较差灵活性、运移性较差#2008#2008年年中国石油钻井工程技术研究院江汉中国石油钻井工程技术研究院江汉机械研究所研制出国内机械研究所研制出国内首台连续管作业机首台连续管作业机配套设备相对落后配套设备相对落后特殊工艺专用钻机缺乏特殊工艺专用钻机缺乏

2、钻机钻机QHSEQHSE管理体系管理体系有待提高有待提高模块化设计模块化设计#NOV#NOV理想钻机，井架和底理想钻机，井架和底座用液缸起升，能高效快座用液缸起升，能高效快速安装速安装能力配置强大能力配置强大#NOV AHD-750#NOV AHD-750绞车，绞车，主动升沉补偿功能，主动升沉补偿功能，配置于浮式钻井平台配置于浮式钻井平台智能化水平较高智能化水平较高# #德国德国BentecBentec自动化钻自动化钻机，钻工人员可减少机，钻工人员可减少20%20%随钻测量与测井技术随钻测量与测井技术中国中国国外国外电磁式随钻测量（电磁式随钻测量（EM-MWDEM-MWD）有不受钻有不受钻井介

3、质影响的优点，适用于气体、泡井介质影响的优点，适用于气体、泡沫、雾化等钻井液使用，沫、雾化等钻井液使用，但国内刚开但国内刚开始研究始研究井下环空测压技术（井下环空测压技术（ APWDAPWD）国内只）国内只有井下存储式，有井下存储式，还无法实现实时传输还无法实现实时传输国产国产测量技术抗高温只能达到测量技术抗高温只能达到 120 120 左右左右，应用深度只能在中浅井，无，应用深度只能在中浅井，无法在深井应用。法在深井应用。 EM-MWDEM-MWD在在2020世纪世纪8080年代中期年代中期实现商业化，实现商业化，且测量深度已且测量深度已经达到经达到40004000千米以上千米以上#Weat

4、herford EMpulse-MWD#Weatherford EMpulse-MWD能能在钻具固定后可在在钻具固定后可在1515秒内连接秒内连接采集到数据采集到数据APWDAPWD可以实时测量井底环空压力可以实时测量井底环空压力, , 通过通过 MWD MWD 或或 EM-MWD EM-MWD 实时将数据传送到地面实时将数据传送到地面 , ,指导欠平衡钻井指导欠平衡钻井作业作业# #哈里伯顿、斯伦贝谢和威德福等公司都具有相关技术哈里伯顿、斯伦贝谢和威德福等公司都具有相关技术随钻地层测试（随钻地层测试（FTWDFTWD）对储层实施实时测量对储层实施实时测量随钻地震随钻地震(SWD)(SWD)实

5、时构造解释、地层评价、地质实时构造解释、地层评价、地质导向和井眼故障分析等导向和井眼故障分析等# #斯伦贝谢斯伦贝谢1010年前已经有相关技术年前已经有相关技术随钻陀螺测试仪（随钻陀螺测试仪（gMWDgMWD）、井下随钻诊断系统）、井下随钻诊断系统（DWDDWD）复杂地质井与深井和超深井技术复杂地质井与深井和超深井技术中国中国国外国外深井钻井液深井钻井液抗温达到抗温达到220 220 、密度、密度 2.20 g/cm2.20 g/cm3 3高陡构造自动垂直钻井技术高陡构造自动垂直钻井技术经常暴露经常暴露降斜、提速效果不明显的问题降斜、提速效果不明显的问题防漏治漏技术、窄压力窗口钻井防漏治漏技术

6、、窄压力窗口钻井缺缺乏有效技术手段乏有效技术手段深井固井技术深井固井技术手段少手段少深井钻井液深井钻井液抗温达到抗温达到260 260 以上、密度以上、密度2.80g/cm2.80g/cm3 3高陡构造自动垂直钻井技高陡构造自动垂直钻井技术普遍条件适应性和参数术普遍条件适应性和参数精度方面较成熟精度方面较成熟# #美国贝克休斯美国贝克休斯VertrakVertrak垂直垂直钻井技术可以将井斜角控制钻井技术可以将井斜角控制在在 1 1 以内，同时提高钻以内，同时提高钻速速无风险钻井技术（无风险钻井技术（NDSNDS）识别、预防和控制井下风识别、预防和控制井下风险，防止井下意外事故发生险，防止井下

7、意外事故发生固井技术、固井工具和水泥处理剂可靠完善固井技术、固井工具和水泥处理剂可靠完善# #哈里伯顿研发泡沫固井技术较低渗透率和良好的高温稳定哈里伯顿研发泡沫固井技术较低渗透率和良好的高温稳定性性斯伦贝谢研发斯伦贝谢研发CemCRETECemCRETE固井技术解决异常压力固井固井技术解决异常压力固井贝克休斯研发水泥浆膨胀的长裸眼封隔器解决漏失层、气层贝克休斯研发水泥浆膨胀的长裸眼封隔器解决漏失层、气层 等特殊复杂地层固井问题等特殊复杂地层固井问题斯伦贝谢研发斯伦贝谢研发UNFLACUNFLAC通用型降失水剂极大简化水泥浆设计通用型降失水剂极大简化水泥浆设计复杂结构井技术复杂结构井技术中国中国

8、国外国外2008 2008 年钻年钻水平井水平井占总井数的占总井数的 5.5%5.5%，水平井最大，水平井最大水平距离水平距离 2100 m2100 m，薄层钻遇率，薄层钻遇率不到不到60%60%，用于低用于低渗透储层开发的单井产量只有直井的渗透储层开发的单井产量只有直井的2 2倍倍美国美国年钻年钻水平井数水平井数占总井数超过占总井数超过10%10%，水平井，水平井最大水平距离达到最大水平距离达到 5000 m5000 m 以上，以上，1.0m 1.0m 以下以下薄层储层钻遇率达到薄层储层钻遇率达到90%90%以上，增产效果是直以上，增产效果是直井的井的3535倍倍多分支井技术多分支井技术只掌

9、握只掌握到到 TAML 4 TAML 4 级级水平水平（分为（分为1 1至至6S6S级），级），最最大储层接触（大储层接触（MRCMRC）钻钻井技术也才刚起步井技术也才刚起步# #胜利油田四级分支井胜利油田四级分支井完井技术使产量达到邻完井技术使产量达到邻井的井的1010倍倍多分支井技术完善，美国和沙特是多分支井技术完善，美国和沙特是MRCMRC技术技术成熟的代表国家成熟的代表国家# #截至截至20072007年年, , 全世界共钻多分支井全世界共钻多分支井68956895口口, ,其其中美国中美国41284128口；口；MRCMRC井井100100多口，其中进尺最长多口，其中进尺最长的是位于

10、沙特阿拉伯的是位于沙特阿拉伯ShaybahShaybah油田的油田的shyb-220shyb-220井井大位移井起步较晚，与国外存在较大差距大位移井起步较晚，与国外存在较大差距20002000年年 , , 中海技服依靠自身力量在渤海湾钻成了一口中海技服依靠自身力量在渤海湾钻成了一口位移位移 3768m3768m的大位移井的大位移井# #中国海洋石油总公司通过对外合作中国海洋石油总公司通过对外合作 , ,曾钻了曾钻了 2 2 口大口大位移井位移井 , ,即西江即西江 24-3-A14 24-3-A14 井和井和 LH11-1-23 LH11-1-23 井井 , ,水平水平位移分别为位移分别为 8

11、063m 8063m 和和2706m2706m大位移井技术较成熟大位移井技术较成熟#BP #BP 公司把大位移井和多分支井有机结合在一起公司把大位移井和多分支井有机结合在一起 埃克森美孚公司定量研究了大位移井眼轨迹方向与埃克森美孚公司定量研究了大位移井眼轨迹方向与井壁稳定性井壁稳定性斯伦贝谢公司提出大位移定向难度指数法理论斯伦贝谢公司提出大位移定向难度指数法理论特殊工艺钻井技术特殊工艺钻井技术中国中国国外国外套管钻井套管钻井技术成本降低技术成本降低10%-15%10%-15%欠平衡钻井欠平衡钻井技术不成熟技术不成熟# #国内大部分油田所配置的欠平衡钻井设备国内大部分油田所配置的欠平衡钻井设备仅

12、仅是井口控制设备。仅仅是井口控制设备。气体钻井气体钻井技术发展日趋成熟，但暴露技术发展日趋成熟，但暴露出出空气螺杆、油层泡沫及清洁钻井技空气螺杆、油层泡沫及清洁钻井技术等技术难题术等技术难题控制压力钻井控制压力钻井技术起步较晚，特别是技术起步较晚，特别是提高地面压力控制装置、井口连续循提高地面压力控制装置、井口连续循环钻井装置、环空压力随钻测量装置环钻井装置、环空压力随钻测量装置等控压钻井核心装备的工作可靠性、等控压钻井核心装备的工作可靠性、稳定性和精度上需努力稳定性和精度上需努力套管钻井套管钻井技术成本降低技术成本降低30%-35%30%-35%# #贝克休斯公司的贝克休斯公司的 EZCas

13、e EZCase 套套管管/ /衬管钻井系统，通过钻杆衬管钻井系统，通过钻杆丢手工具连接尾管悬挂器丢手工具连接尾管悬挂器, ,用用尾管部分代替钻柱进行钻进尾管部分代替钻柱进行钻进欠平衡钻井和气体钻井欠平衡钻井和气体钻井装备完善装备完善# #配套装置包括旋转防喷器、制氮设备、可循环配套装置包括旋转防喷器、制氮设备、可循环泡沫、可循环气体、套管控制阀和不压井起下钻泡沫、可循环气体、套管控制阀和不压井起下钻作业装置等作业装置等控制压力钻井技术的兴起控制压力钻井技术的兴起逐渐发展出了不同控制压逐渐发展出了不同控制压力钻井的工艺技术力钻井的工艺技术#Weatherford#Weatherford的的MF

14、CMFC系统，应用微系统，应用微流量控制原理和技术实施控压钻井流量控制原理和技术实施控压钻井钻井成本钻井成本深部深部上部上部机械钻速机械钻速大幅降低，大幅降低，材料费用增加，钻材料费用增加，钻井成本大幅增长。井成本大幅增长。超高温超高温是钻井的是钻井的主要技术难题。主要技术难题。钻井周期延长钻井周期延长所带所带来的高额钻机租赁来的高额钻机租赁费、人工费等。费、人工费等。在我国西部三大盆地地区在我国西部三大盆地地区井深井深 100100米米钻井周期钻井周期 3-123-12天天材料费材料费 33-10033-100万万钻井工程成本钻井工程成本 61-71861-718元元/ /米米 同一地区的同

15、一地区的5656口井口井为分析样本为分析样本#4 #4 井深井深18081808米米 钻井材料费用钻井材料费用162162万万#24 #24 井深井深32943294米米 钻井材料费用钻井材料费用400400万万井深增加井深增加14861486米米 材料费用增加材料费用增加238238万万钻井材料费用钻井材料费用 井井深深同一地区的同一地区的5656口井口井为分析样本为分析样本#4 #4 井深井深18081808米米 固井工程费用固井工程费用7373万万#24 #24 井深井深32943294米米 固井工程费用固井工程费用120120万万井深增加井深增加14861486米米 固井工程费用增加固

16、井工程费用增加4747万万固井成本固井成本 井深井深同一地区的同一地区的5656口井口井为分析样本为分析样本#4 #4 井深井深18081808米米 直接费用直接费用4444万万#24 #24 井深井深32943294米米 直接费用直接费用198198万万井深增加井深增加14861486米米 直接费用增加直接费用增加154154万万直接费用直接费用 井深井深TIPSTIPS：直接费用一般直接费用一般包括：工资及附加费、包括：工资及附加费、临修费、定向劳务费、临修费、定向劳务费、套管费、石粉材料费、套管费、石粉材料费、石粉劳务费等石粉劳务费等同一地区的同一地区的5656口井口井为分析样本为分析样

17、本间接费用与井深间接费用与井深没有直接关系没有直接关系间接费用间接费用 井深井深TIPSTIPS：间接钻井费用间接钻井费用包括：设备折旧、大包括：设备折旧、大修理费、水电费、保修理费、水电费、保温费、运费摊销、固温费、运费摊销、固控摊销、其他费用、控摊销、其他费用、野营房摊销、贷款利野营房摊销、贷款利息、值班车等息、值班车等结结 论论钻井材料费用、固井钻井材料费用、固井工程成本和直接费用工程成本和直接费用随井深增加而大幅上随井深增加而大幅上涨涨间接费用与井深间接费用与井深没有没有直接关系直接关系增长率关系是：增长率关系是：材料费直接费用固井费用材料费直接费用固井费用中国中国世界世界油气产量油气

18、产量美国几乎是中国石油产量的美国几乎是中国石油产量的2 2倍倍原油166 170 176 169 177 175 173 174 176 179 176 183天然气 117. 96.4 109. 97.8 98.9 93.3 98.3 98.8 99.3 103. 110. 121.1234567891011120200400600800100012001400160018002000万吨、亿立方米2014年中国全年石油石化产量20142014年中国三大石油公司油气产量年中国三大石油公司油气产量中海油中石化中石油原油（万吨）68684378.4716416.8天然气（亿立方米219201.721139.2中石油油气产量遥遥中石