钻采工艺 | 万米超深层油气钻完井关键技术面临挑战与发展展望

文摘   2024-08-02 06:41   湖北  

作者|孙金声 刘伟 王庆 黄洪春 纪国栋

原题|万米超深层油气钻完井关键技术面临挑战与发展展望

来源|钻采工艺

小编|小油

这是"油气研究前瞻"的第235篇文章

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全文导读


在探索未知的深地世界,中国的科研人员和工程师们正站在新的历史起点上。他们不仅面对着巨大的挑战,还承载着实现国家能源战略接替和保障国家能源安全的重大责任。根据最新数据,我国深地油气资源量高达671×10^8吨油当量,占全国油气资源总量的34%,但目前83%的深地油气资源尚未开发。这一发现不仅揭示了国内能源开发的潜力,也强调了加快科技创新步伐的重要性。
在此背景下,中国已经启动了万米深地科探与预探工程,这不仅是对国家“四深”(深空、深海、深地、深蓝)探测计划的实践,也是推动能源结构转型和确保国家能源安全的关键步骤。近年来,通过持续的科技攻关,中国石油已成功研发出适应7000~12000米深度的自动化钻机及配套顶驱等装备,并在地质工程一体化、抗高温钻井液技术等方面取得了突破性进展。这些成就标志着中国在超深井钻探技术上迈出了坚实的步伐。
国际上,超过8000米的超深井累计已达580余口,其中海上钻井393口,主要分布在美国墨西哥湾等地。而中国自20世纪60~70年代开始超深井钻探,至今已经实现了跨越式的发展,特别是在塔里木、四川和准噶尔南缘等地区,成功钻探了LT1、TW1、PS6、GL3C等一系列标志性超深井,并创造了多项纪录。
然而,随着勘探深度的增加,一系列技术挑战也随之而来。例如,超高温(224℃)、超高压(138MPa)及复杂地应力等多因素耦合对井筒工作液、井下工具仪器提出了更高的要求。这促使科研人员和工程师们需要持续攻关,尤其是在超高温高压环境下的工具仪器材料适应性、深部难钻地层高效破岩能力、以及钻完井管柱性能提升等方面。
面对这些挑战,中国的研究团队已经在多个方面取得进展。例如,通过优化井身结构设计、研发耐温220℃油基钻井液等装备及工艺技术,为万米深地科探与预探工程实施奠定了坚实基础。此外,针对超大尺寸井眼出现的新难题,如循环携砂困难、井壁失稳掉块多等问题,也在进行针对性的技术攻关。
总之,随着中国加速推进深地油气资源的勘探与开发,一系列创新技术和装备的研发成功,不仅展现了中国在深地科技领域的实力,也为全球能源开发提供了新的解决方案和思路。这一切努力的背后,是为了确保国家能源安全,促进能源产业的可持续发展,同时也为全人类探索地球深部资源提供了宝贵的经验和技术支持。


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HIGHLIGHT图片


图1钻井液体系的黏附系数和极压润滑系数


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参考资料:

[1] 苏义脑,路保平,刘岩生,等.中国陆上深井超深井钻完井技术现状及攻关建议[J].石油钻采工艺,2020,42(5):527- 542.SU Yinao,LU Baoping,LIU Yansheng,et al.Status and research suggestions on the drilling and completion technologies for onshore deep and ultra deep wells in China[J].Oil Drilling & Production Technology,2020,42(5):527- 542.

[2] 王志刚,王稳石,张立烨,等.万米科学超深井钻完井现状与展望[J].科技导报,2022,40(13):27- 35.WANG Zhigang,WANG Wenshi,ZHANG Liye,et al.Present situation and prospect of drilling and completion of 10 000 meter scientific ultra deep wells[J].Science & Technology Review,2022,40(13):27- 35.

[3] 李剑,佘源琦,高阳,等.中国陆上深层- 超深层天然气勘探领域及潜力[J].中国石油勘探,2019,24(4):403- 417.LI Jian,SHE Yuanqi,GAO Yang,et al.Onshore deep and ultra- deep natural gas exploration fields and potentials in China[J].China Petroleum Exploration,2019,24(4):403- 417.

[4] 郭慧,李亚萍,王学明.国际大洋科学钻探计划简介[J].中国地质,2018,45(3):638- 639.GUO Hui,LI Yaping,WANG Xueming.A brief introduction to the international ocean drilling program[J].Geology in China,2018,45(3):638- 639.

[5] 张伟.国际大陆科学钻探计划(ICDP)实施十年的进展[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2005,32(S1):26- 29.ZHANG Wei.The progress of the ten years of international continental scientific drilling program[J].Exploration Engineering(Rock & Soil Drilling and Tunneling),2005,32(S1):26- 29.

[6] 许志琴,杨文采,杨经绥,等.中国大陆科学钻探的过去、现在和未来——纪念中国大陆科学钻探实施15周年、国际大陆科学钻探委员会成立20周年[J].地质学报,2016,90(9):2109- 2122.XU Zhiqin,YANG Wencai,YANG Jingsui,et al.15 Years of hardship and struggle history and the prospects for the future of the Chinese continental scientific drilling program (CCSD):in memory of the 15 year anniversary of CCSD and 20 year anniversary of ICDP[J].Acta Geologica Sinica,2016,90(9):2109- 2122.

[7] 杨明清,杨一鹏,卞玮,等.俄罗斯超深井钻井进展及技术进步[J].石油钻采工艺,2021,43(1):15- 20.YANG Mingqing,YANG Yipeng,BIAN Wei,et al.Drilling progress and technological improvement of ultradeep wells in Russia[J].Oil Drilling & Production Technology,2021,43(1):15- 20.

[8] 刘广志.世界科学深钻最新成果综述[J].中国地质,1992,19(2):25- 28.LIU Guangzhi.Summary of the latest achievements of world scientific deep drilling[J].Geology in China,1992,19(2):25- 28.

[9] 汪海阁,黄洪春,纪国栋,等.中国石油深井、超深井和水平井钻完井技术进展与挑战[J].中国石油勘探,2023,28(3):1- 11.WANG Haige,HUANG Hongchun,JI Guodong,et al.Progress and challenges of drilling and completion technologies for deep,ultra- deep and horizontal wells of CNPC[J].China Petroleum Exploration,2023,28(3):1- 11.

[10] 孙金声,刘伟.我国石油工程技术与装备走向高端的发展战略思考与建议[J].石油科技论坛,2021,40(3):43- 55.SUN Jinsheng,LIU Wei.Strategic thinking and suggestions on high- end development of China′s petroleum engineering technology and equipment[J].Petroleum Science and Technology Forum,2021,40(3):43- 55.

[11] 刘岩生,赵庆,蒋宏伟,等.钻井工程软件的现状及发展趋势[J].钻采工艺,2012,35(4):38- 40.LIU Yansheng,ZHAO Qing,JIANG Hongwei,et al.Development and trend of drilling engineering design and technology software[J].Drilling & Production Technology,2012,35(4):38- 40.

[12] 蒋祖军,郭新江,王希勇.天然气深井超深井钻井技术[M].北京:中国石化出版社,2011:1- 21.JIANG Zujun,GUO Xinjiang,WANG Xiyong.Drilling technology for natural gas deep/ultra- deep wells[M].Beijing:China Petrochemical Press,2011:1- 21.

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