精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)面向21世紀(jì)的重要鉆井技術(shù)newmaker面向21世紀(jì)，老油田進(jìn)步采收率及低壓低滲和稠油儲(chǔ)層的高效開發(fā)，特別需要研究和開發(fā)先進(jìn)適用的特殊工藝鉆井技術(shù)；高壓高溫油氣躲，特別是高壓高溫自然氣躲的鉆探與開發(fā)，急需突破高壓高溫鉆井的技術(shù)障礙；深部油氣資源的鉆探與開發(fā)，需要進(jìn)一步研究和發(fā)展深井、超深井鉆井技術(shù)，特別是在深探井的鉆井效率上應(yīng)加大科研與開發(fā)力度。

1.高壓高溫鉆井技術(shù)

按國(guó)際通用概念，地溫超過(guò)150℃稱高溫，地層壓力當(dāng)量密度超過(guò)1.8g/m3或須用超過(guò)70MPa的井口裝置時(shí)稱高壓，兩者同時(shí)具備的井稱作高壓高溫(HPHT)井。井底溫度超過(guò)220℃，井底壓力超過(guò)105MPa，稱作超高壓高溫井。自然氣層的溫度較油層的高，地溫梯度一般在3～5℃/100m，5000m的井地溫就可能達(dá)到150～250℃，故自然氣井，特別是深層自然氣井大都是高壓高溫井。高壓高溫井，特別是高壓高溫深探井，是鉆井工程中難度最大、風(fēng)險(xiǎn)最高、工程用度也最高的一種苛刻井。例如北海中心地塹的一口5000m探井，鉆井用度近2000萬(wàn)美元，開發(fā)井也不低于1200萬(wàn)美元；南海崖城21—1構(gòu)造的3口探井，前兩口井未鉆達(dá)設(shè)計(jì)目的層，經(jīng)濟(jì)損失較大。

高壓高溫鉆井技術(shù)是勘探開發(fā)高壓高溫油氣躲的關(guān)鍵技術(shù)，也是代表21世紀(jì)鉆井技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。

2.深井、超深井鉆井技術(shù)

深井是指完鉆井深為4500～6000m的井；超深井是指完鉆井深為21世紀(jì)初世界石油科技發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)21世紀(jì)初世界石油科技發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)newmaker20世紀(jì)是石油產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的世紀(jì)。首先，在熟悉水平和研究方法方面，從孤立地分析構(gòu)造油氣躲、從靜態(tài)的槽臺(tái)說(shuō)觀點(diǎn)熟悉地下地質(zhì)特征，發(fā)展到用板塊構(gòu)造及活動(dòng)論的觀點(diǎn)分析含油氣盆地的形成與演化，用含油氣系統(tǒng)的觀點(diǎn)系統(tǒng)分析油氣的天生、運(yùn)移和聚集過(guò)程。

其次，在勘探方法和勘探技術(shù)方面，從簡(jiǎn)單的傳統(tǒng)鉆井工藝逐步發(fā)展到噴射鉆井、大位移井、欠平衡鉆井和多分支水平井。地震勘探技術(shù)更是從無(wú)到有，從模擬記錄階段迅速發(fā)展為數(shù)字地震、三維地震、四維地震。測(cè)井技術(shù)從模擬記錄測(cè)井發(fā)展至數(shù)字測(cè)井、成像測(cè)井和核磁測(cè)井。

所勘探的目標(biāo)亦從背斜圈閉、構(gòu)造圈閉，發(fā)展到復(fù)雜隱蔽的地層圈閉、巖性圈閉、深部潛山、礁體以及鹽下圈閉等等。所勘探的地區(qū)從單一的陸上淺層，發(fā)展到沙漠、極地等邊沿地區(qū)以及深層、灘海和廣闊的大陸架海域。

總之，早期“瞎子摸象”式的勘探活動(dòng)已經(jīng)逐漸發(fā)展為現(xiàn)代的綜合勘探新概念。

下面分專業(yè)對(duì)國(guó)外石油產(chǎn)業(yè)正在應(yīng)用的一些關(guān)鍵技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)作扼要論述。

(一)地質(zhì)理論研究與應(yīng)用20世紀(jì)90年代以來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)、信息、通訊等基礎(chǔ)技術(shù)的發(fā)展，石油勘探理論研究和應(yīng)用技術(shù)在多方面取得了重要進(jìn)展，新理論、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。一些與石油地質(zhì)相關(guān)的學(xué)科，如：板塊構(gòu)造理論、沉積學(xué)和沉積盆地研究、盆地分析模擬、油氣成躲動(dòng)力學(xué)、含油氣系統(tǒng)、層序地層學(xué)、自然氣地質(zhì)學(xué)、多學(xué)科工作組等，都取得了較為突出的進(jìn)展。

油氣勘探技術(shù)正在走向精細(xì)化、集成化，形成了以多學(xué)科協(xié)同研究為基礎(chǔ)的綜合勘探體系，并逐步滲透到油氣開發(fā)領(lǐng)域。在整個(gè)綜合勘探體系中，地質(zhì)綜合研究形成了以盆地分析為基礎(chǔ)、以含油氣系統(tǒng)為思路和方法、以目標(biāo)評(píng)價(jià)系統(tǒng)為手段的一整套地質(zhì)綜合評(píng)價(jià)方法和技術(shù)。

盆地分析在引進(jìn)板塊構(gòu)造學(xué)、層序地層學(xué)、三維盆地模擬技術(shù)和多學(xué)科綜合后，從理論基礎(chǔ)到方法技術(shù)，得到了進(jìn)一步完善。含油氣系統(tǒng)把油氣形成、運(yùn)移、聚集作為一個(gè)完整的科學(xué)體系進(jìn)行應(yīng)用，從而改變了以往孤立地研究各單一成躲條件的狀況，在猜測(cè)含油氣區(qū)帶和油氣躲分布等方面顯示出良好的效果，己成為不可缺少的找油理論和手段。勘探目標(biāo)評(píng)價(jià)系統(tǒng)在國(guó)外己有10多年的發(fā)展歷史，目前各大油公司都擁有自己的勘探目標(biāo)評(píng)價(jià)方法并已形成相應(yīng)的軟件，內(nèi)容包括烴源巖、儲(chǔ)層、圈閉和成躲動(dòng)力學(xué)等四大要素的描述；地質(zhì)、工程、經(jīng)濟(jì)和風(fēng)險(xiǎn)分析；鉆后評(píng)價(jià)和油氣可采儲(chǔ)量評(píng)估等多個(gè)方面。

目前，國(guó)外油氣勘探的地質(zhì)關(guān)鍵技術(shù)主要有：

(1)油躲描述技術(shù)

(2)盆地模擬技術(shù)

(3)高精度層序地層學(xué)

(4)油氣遠(yuǎn)景目標(biāo)定量評(píng)價(jià)技術(shù)

(5)資源評(píng)價(jià)技術(shù)和方法

(6)儲(chǔ)層綜合猜測(cè)技術(shù)

(7)綜合勘探技術(shù)

多學(xué)科的交叉、綜合，多種勘探方法、勘探技術(shù)的綜合運(yùn)用，多個(gè)部分間的廣泛同盟將是21世紀(jì)石油勘探技術(shù)發(fā)展的主流。高效的信息治理網(wǎng)絡(luò)、勘探技術(shù)的綜合與集成、基于風(fēng)險(xiǎn)和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的目標(biāo)優(yōu)選和決策會(huì)成為各大油公司的制勝寶貝。未來(lái)5～10年，上述地質(zhì)關(guān)鍵技術(shù)將得到進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用。并且，下面2項(xiàng)技術(shù)將會(huì)被開發(fā)應(yīng)用，而成為某些大油公司的關(guān)鍵技術(shù)：

(1)綜合地質(zhì)模擬技術(shù)

(2)石油勘探開發(fā)數(shù)據(jù)集成技術(shù)與治理系統(tǒng)

(二)物探技術(shù)

物探技術(shù)在石油勘探開發(fā)領(lǐng)域占據(jù)舉足輕重的位置，尤其是地震勘探技術(shù)，更是國(guó)外技術(shù)服務(wù)公司的重點(diǎn)服務(wù)項(xiàng)目，也是綜合性石油公司降低本錢、實(shí)現(xiàn)高效益生產(chǎn)的主要手段之一。

自地震勘探技術(shù)進(jìn)進(jìn)石油勘探領(lǐng)域之后，反射地震技術(shù)、數(shù)字地震技術(shù)和三維地震技術(shù)分別在不同的歷史時(shí)期作出了突出的貢獻(xiàn)，使當(dāng)時(shí)的油氣發(fā)現(xiàn)數(shù)目與儲(chǔ)量大幅度增加，成為地震勘探技術(shù)發(fā)展史中里程碑式的進(jìn)步。進(jìn)進(jìn)90年代，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)水平的進(jìn)步，高分辨率地震技術(shù)、三維疊前深度偏移技術(shù)、油躲地震描述技術(shù)、四維地震監(jiān)測(cè)技術(shù)等一批新技術(shù)迅速發(fā)展，它們不僅極大地進(jìn)步了新區(qū)勘探的成功率，也給老區(qū)勘探注進(jìn)了新的活力。

在現(xiàn)階段，相關(guān)學(xué)科的不斷發(fā)展促使地震勘探技術(shù)在數(shù)據(jù)采集、處理、解釋和設(shè)備制造方面取得長(zhǎng)足的進(jìn)步。成像技術(shù)和多學(xué)科協(xié)同研究的應(yīng)用，使地震勘探技術(shù)的作用更加廣泛，三維地震、井眼地震、地震油躲描述與監(jiān)測(cè)和三維可視化等技術(shù)，均已在油氣勘探與生產(chǎn)中發(fā)揮著無(wú)法替換的作用，為進(jìn)步勘探成功率、降低生產(chǎn)本錢和改善采收率作出了突出的貢獻(xiàn)。

在21世紀(jì)初期，這些技術(shù)仍將在油氣勘探與生產(chǎn)領(lǐng)域繼續(xù)自身的作用，然而隨著生產(chǎn)要求的不斷進(jìn)步，這些技術(shù)自身的改造勢(shì)在必行。有跡象表明，各種方法技術(shù)的集成與生產(chǎn)題目的實(shí)時(shí)解決，是這些技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。未來(lái)5－10年，將出現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)包括：部署永久性地震傳感器排列系統(tǒng)，實(shí)施實(shí)時(shí)地震油躲生產(chǎn)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)油田生產(chǎn)儀表化（電子化）治理；發(fā)展實(shí)時(shí)深度成像技術(shù)，實(shí)施隨鉆地震成像，實(shí)現(xiàn)鉆井進(jìn)程可視化控制；完善多分量地震勘探技術(shù)，實(shí)現(xiàn)巖性和直接流體判別勘探；建立數(shù)據(jù)處理-解釋-評(píng)價(jià)-決策過(guò)程可視化綜合系統(tǒng)，全面提升多學(xué)科工作組的研究能力和資產(chǎn)評(píng)估組的決策正確性。

(三)測(cè)井技術(shù)

油氣勘探開發(fā)面臨的新形勢(shì)對(duì)測(cè)井技術(shù)提出了新的要求。電子、機(jī)械、計(jì)算機(jī)、通訊等技術(shù)的迅猛發(fā)展為測(cè)井技術(shù)的發(fā)展提供了先決條件。在這種大環(huán)境下，測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)采集、處理和解釋技術(shù)得到了快速發(fā)展?，F(xiàn)在，測(cè)井儀器已經(jīng)從數(shù)控測(cè)井儀器向成像測(cè)井儀器方向發(fā)展，成像測(cè)井儀器可以以更高的數(shù)據(jù)傳輸率、在更短的時(shí)間內(nèi)傳送更多的丈量數(shù)據(jù)；一次下井可以組合更多的下井儀器；一個(gè)儀器有更多的探測(cè)器，擴(kuò)大了井眼的覆蓋范圍，進(jìn)行成像丈量；儀用具有更高的采樣率、更高的分辨率和多種探測(cè)深度。

20世紀(jì)90年代中期，斯倫貝謝等至公司相繼推出了成像測(cè)井技術(shù)，使得測(cè)井技術(shù)發(fā)生了根本性的變化，測(cè)井正從均勻化的丈量向陣列丈量演變，能更好地探測(cè)地層的非均質(zhì)性，更有效地劃分薄層，更正確地確定薄層的孔隙和含油飽和度。除了成像測(cè)井技術(shù)外，核磁共振測(cè)井技術(shù)、套管井測(cè)井技術(shù)、隨鉆測(cè)井技術(shù)和快速平臺(tái)測(cè)井技術(shù)都得到了迅速發(fā)展，成為近期關(guān)鍵的測(cè)井技術(shù)。

核磁共振測(cè)井技術(shù)經(jīng)過(guò)這幾年的發(fā)展，得到了精益求精，測(cè)井精度和丈量速度得到了極大進(jìn)步，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用越來(lái)越廣泛，應(yīng)用效果越來(lái)越明顯。套管井測(cè)井在油氣田開發(fā)中的作用更加重要，在國(guó)際市場(chǎng)上，套管井測(cè)井占47%，套管井測(cè)井儀器更加配套，新一代脈沖中子測(cè)井儀器已經(jīng)問世，新一代儀用具有地層評(píng)價(jià)、生產(chǎn)測(cè)井和油井監(jiān)測(cè)等多種功能。隨鉆測(cè)井技術(shù)自20世紀(jì)80年代問世以來(lái)，經(jīng)過(guò)精益求精，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到了第三代，隨鉆測(cè)井儀器正在向著陣列化成像方向發(fā)展，某些隨鉆測(cè)井項(xiàng)目已經(jīng)實(shí)現(xiàn)成像丈量。隨著哈里伯頓公司隨鉆核磁共振測(cè)井儀器的推出，成像測(cè)井儀器更加配套，儀器的可靠性得到了進(jìn)一步的增強(qiáng)。為了適應(yīng)更加惡劣的測(cè)井環(huán)境，斯倫貝謝公司和哈里伯頓公司都推出了惡劣環(huán)境測(cè)井技術(shù)，儀器的耐溫達(dá)到500℉、耐壓達(dá)到了25000psi，可以在30000ft以下的深井中完成測(cè)井作業(yè)。在裸眼井測(cè)井中，電阻率加上三孔隙度測(cè)井的市場(chǎng)份額占到了78%。因此，幾家大測(cè)井公司都積極加強(qiáng)常規(guī)測(cè)井系列的研究，并將隨鉆測(cè)井中的高可靠技術(shù)應(yīng)用于此系列，推出了快速平臺(tái)，使常規(guī)測(cè)井儀器向著多組合、小尺寸、高可靠、低本錢的方向發(fā)展。測(cè)井平臺(tái)可以縮短測(cè)井時(shí)間，降低測(cè)井中的故障率，并大大節(jié)省了占用井場(chǎng)的時(shí)間。與成像測(cè)井儀相比，其本錢低得多，服務(wù)價(jià)格可以大大下降。這一系列在國(guó)際市場(chǎng)上有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

另外，近兩年出現(xiàn)的永久丈量技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越多，各大服務(wù)公司都在積極參與這一市場(chǎng)，預(yù)計(jì)該項(xiàng)技術(shù)對(duì)油氣田的開發(fā)將會(huì)起到非常重要的作用。

(四)鉆井技術(shù)

由于鉆井用度占了石油產(chǎn)業(yè)勘探開發(fā)用度的50%～80%，所以，研究和發(fā)展先進(jìn)適用的鉆井技術(shù)是國(guó)外大石油公司降低勘探開發(fā)本錢的主要著力點(diǎn)。概括起來(lái)講，國(guó)外鉆井技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)主要有兩個(gè)：一是進(jìn)步勘探開發(fā)整體效益，二是降低鉆井直接本錢。

近些年，國(guó)外核心鉆井技術(shù)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1．欠平衡鉆井技術(shù)

欠平衡鉆井技術(shù)（指注氣欠平衡鉆井技術(shù)）于90年代初起源于加拿大，是由加拿大開始推廣的。欠平衡鉆井技術(shù)可減輕地層損害，進(jìn)步機(jī)械鉆速，克服漏失和卡鉆，是開發(fā)枯竭油層的一種好方法。但欠平衡鉆井技術(shù)要比常規(guī)鉆井技術(shù)復(fù)雜，首先要增加一系列的設(shè)備。并且在安全和防腐方面目前也存在一系列的困難。

2．大位移井鉆井技術(shù)

20年代美國(guó)開始運(yùn)用大位移井，90年代該技術(shù)得到迅速發(fā)展。大位移井技術(shù)主要用于以較少的平臺(tái)開發(fā)海上油氣田和從陸上開發(fā)近海油氣田，目前主要用在北海、英國(guó)WatchFarm油田和美國(guó)加州近海。

3．多分支井鉆井技術(shù)

多分支水平井能由多個(gè)儲(chǔ)層同時(shí)泄油到一個(gè)主要井眼。儲(chǔ)層和地下環(huán)境要求確定主井眼與多分支水平井的連接規(guī)范。目前在國(guó)際上一致承認(rèn)的是TAML對(duì)多分支井完井系統(tǒng)的分級(jí)。TAML把多分支水平井的完井分為6個(gè)級(jí)，其中第三級(jí)里包括一個(gè)亞級(jí)。

多分支水平井是進(jìn)步油井產(chǎn)量和產(chǎn)能的一種方法。目前SchlumbergerCambridgeResearch和SchlumbergerDollResearch兩家斯倫貝謝公司下屬的科研機(jī)構(gòu)正與很多大學(xué)合作，對(duì)進(jìn)步單井產(chǎn)量和最大限度地進(jìn)步多分支水平井的產(chǎn)能的方法進(jìn)行研究。研究?jī)?nèi)容包括增產(chǎn)措施和控制、多項(xiàng)流監(jiān)測(cè)、流體分析等。

4．連續(xù)管鉆井（CTD）技術(shù)

CTD鉆井技術(shù)是開采末波及區(qū)和進(jìn)步油井產(chǎn)能的新技術(shù)，該技術(shù)為開采未波及區(qū)和進(jìn)步油井產(chǎn)能打開了門戶，并提供了一條經(jīng)濟(jì)有效的新技術(shù)。

5．地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)

斯倫貝謝公司于90年代中期研制成功近鉆頭傳感器，并將其應(yīng)用在導(dǎo)向鉆井作業(yè)中，形成了一種新的導(dǎo)向鉆井技術(shù)即地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)，并將這項(xiàng)鉆井技術(shù)向全世界推廣。另外，為發(fā)展地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)，斯倫貝謝公司還研制成功測(cè)傳馬達(dá)（instrumentedsteerablemotor），為地質(zhì)導(dǎo)向鉆井又增加了新的工具。地質(zhì)導(dǎo)向鉆井的特點(diǎn)是，由于傳感器離鉆頭較近，因此能實(shí)時(shí)地把鉆頭四周的丈量數(shù)據(jù)傳送到地面，鉆井工程師可根據(jù)實(shí)時(shí)丈量數(shù)據(jù)及時(shí)地調(diào)整井眼方位和井斜角以確保井眼沿設(shè)計(jì)軌道鉆進(jìn)。

6．自動(dòng)跟蹤旋轉(zhuǎn)閉環(huán)鉆井系統(tǒng)

自動(dòng)跟蹤旋轉(zhuǎn)閉環(huán)鉆井系統(tǒng)通過(guò)井下丈量、地面丈量、數(shù)據(jù)采集、綜合解釋、地面過(guò)程控制、井下過(guò)程控制6個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)鉆井自動(dòng)化。

到2001年1月為止，貝克休斯公司已采用自動(dòng)跟蹤旋轉(zhuǎn)閉環(huán)鉆井系統(tǒng)鉆進(jìn)了71萬(wàn)m的進(jìn)尺。自1977年自動(dòng)跟蹤旋轉(zhuǎn)閉環(huán)鉆井系統(tǒng)投進(jìn)使用以來(lái)，在15個(gè)國(guó)家共打486口井。共節(jié)省了3億美元的綜合本錢。

7．膨脹管制造和應(yīng)用技術(shù)

膨脹管技術(shù)問世于80年代初，是由前蘇聯(lián)研制成功的。當(dāng)時(shí)是用的是93號(hào)鋼制成的異形管。當(dāng)鉆遇水層或破碎帶而無(wú)法正常鉆進(jìn)時(shí)，將其下進(jìn)井內(nèi)，用擴(kuò)管器將異型管擴(kuò)成圓形并使其靠在井壁上，借以封堵水層和破碎帶。到90年代末，美國(guó)研制出割縫膨脹管，這種割縫膨脹管比異型管更輕易擴(kuò)徑，因此其封堵破碎帶的效果更好。據(jù)稱，假如連續(xù)下這種割縫膨脹管用以封隔地層，可以少下一層或幾層套管，從而可大副都降低鉆井本錢。

未來(lái)的鉆井技術(shù)發(fā)展將繼續(xù)以降低勘探開發(fā)總本錢和鉆井直接本錢為主要目標(biāo)，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化鉆井為核心的研究?jī)?nèi)容帶動(dòng)整個(gè)鉆井技術(shù)的進(jìn)步。鉆井技術(shù)將更好地與地質(zhì)、地震、測(cè)井和錄井等專業(yè)技術(shù)緊密結(jié)合，形成一套高效的鉆井系統(tǒng)，不斷進(jìn)步油氣勘探成功率和單井產(chǎn)量，縮短鉆井時(shí)間，降低“噸油本錢”。21世紀(jì)初的重要鉆井技術(shù)發(fā)展方向包括以下幾個(gè)方面：

（1）多分支井。多分支井的鉆井與完井技術(shù)將進(jìn)一步得到完善和發(fā)展，并將廣泛應(yīng)用于老油田和海上油田。

（2）大位移井。大位移井鉆井技術(shù)將進(jìn)一步圍繞降低本錢、減少風(fēng)險(xiǎn)和進(jìn)步成功率的目標(biāo)而發(fā)展，將更廣泛地用于海上油田、灘海油田和其他地面條件受到限制的油田。

（3）欠平衡鉆井。欠平衡鉆井技術(shù)將進(jìn)一步朝安全、簡(jiǎn)便和適用的方向發(fā)展。這項(xiàng)技術(shù)對(duì)于保護(hù)油層和進(jìn)步鉆井速度具有重要意義，將廣泛用于低壓低滲油田和老油田。

（4）鉆井信息技術(shù)，包括隨鉆丈量、隨鉆測(cè)井、隨鉆地震和實(shí)時(shí)三維井眼軌跡監(jiān)測(cè)（與地質(zhì)模型結(jié)合）等技術(shù)。各種井下傳感器的位置將進(jìn)一步朝鉆頭四周移動(dòng)，能夠探測(cè)鉆頭前方的地層信息，更好地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)地下情況，修改地質(zhì)模型，實(shí)現(xiàn)地面與地下的雙向通訊，進(jìn)行地質(zhì)導(dǎo)向鉆井。

（5）連續(xù)管鉆井技術(shù)。連續(xù)管、連續(xù)管鉆機(jī)和連續(xù)管鉆井配套的工具（如小直徑井下馬達(dá)、鉆頭和丈量工具等）將會(huì)得到進(jìn)一步的發(fā)展。連續(xù)管鉆井技術(shù)在分支井和小井眼鉆井方面有著廣泛的應(yīng)用遠(yuǎn)景。

（6）可膨脹套管技術(shù)。常規(guī)鉆井中是將固定尺寸的套管下進(jìn)井中，從井口到油層的尺寸是逐漸縮小的。因此，有可能由于井眼尺寸而限制某一深度的井下作業(yè)，甚至不能達(dá)到目的層。殼牌研究中心最近開發(fā)了膨脹式割縫管和實(shí)體套管，其中膨脹式割縫管的直徑可膨脹至原有的2倍。這項(xiàng)技術(shù)具有重要的意義，一是可以簡(jiǎn)便有效地解決復(fù)雜井段的井壁穩(wěn)定題目，二是可以減少上部井眼的尺寸和套管層數(shù)，甚至在幾年內(nèi)實(shí)現(xiàn)從井口到井底以同一尺寸鉆井，這樣可以鉆更深的直井和大位移井，三是可以修復(fù)老井被損壞的套管,四是可以大大降低鉆井本錢。

（7）自動(dòng)化鉆井。繼續(xù)開發(fā)研究井下鉆井、地質(zhì)信息采集與處理技術(shù)，可遠(yuǎn)控井下工具及井下自動(dòng)執(zhí)行裝置等。

（8）深水鉆井。在過(guò)往的十多年里，人類的石油鉆井活動(dòng)已經(jīng)從1983年的300m水深擴(kuò)展到了1998年的2300m水深左右。為有效地開發(fā)深水油氣資源，深水鉆井技術(shù)必將得到進(jìn)一步的發(fā)展。

(五)油氣開發(fā)技術(shù)

從世界范圍來(lái)看剩余資源量中邊老低難資源所占比例越來(lái)越大，開采難度日益加大，這是世界石油上游產(chǎn)業(yè)所面臨基本形勢(shì)，這種基本形勢(shì)決定了世界油氣田開發(fā)科技的發(fā)展主要圍繞著兩個(gè)基本點(diǎn)：一是降低本錢進(jìn)步效益，二是有效開采邊、老、低、難儲(chǔ)量，即增加可采儲(chǔ)量、進(jìn)步采收率。近年來(lái)圍繞著這兩點(diǎn)石油產(chǎn)業(yè)上游已形成了一套“以油躲經(jīng)營(yíng)為主體、以技術(shù)發(fā)展為基礎(chǔ)、以技術(shù)集成化應(yīng)用為手段、以多學(xué)科協(xié)同為特點(diǎn)、以實(shí)時(shí)解決為目標(biāo)”的石油科技體系。

效益最大化是各油公司追求的目標(biāo)。為達(dá)到這一目標(biāo)，既要夸大高新技術(shù)的研究與發(fā)展，又要注重成熟技術(shù)和高新技術(shù)的集成化應(yīng)用，這已成為當(dāng)今油氣田開采技術(shù)發(fā)展的大趨勢(shì)。

縱觀石油產(chǎn)業(yè)近五十年的發(fā)展歷程，油氣田開發(fā)開采技術(shù)總體發(fā)展趨勢(shì)可以概括為以下幾個(gè)特點(diǎn)：

(1)由進(jìn)步單井產(chǎn)量發(fā)展到集成化油躲經(jīng)營(yíng)；

(2)由單學(xué)科孤軍奮戰(zhàn)發(fā)展為多學(xué)科協(xié)同工作；

(3)由單項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用發(fā)展為集成技術(shù)解決題目。

(六)地面工程

石油地面工程涉及的面比較廣，包括普通的油田、氣田到特殊油氣躲的地面工藝和設(shè)備以及油氣長(zhǎng)輸管道的工藝和設(shè)備等，涉及的技術(shù)更是不計(jì)其數(shù)。國(guó)外油田充分利用地層能量多級(jí)分離，采用合一設(shè)備簡(jiǎn)化流程，原油預(yù)脫水技術(shù)，液‐液旋流分離技術(shù)、油氣混輸技術(shù)、油氣水不分離計(jì)量技術(shù)、油氣田自動(dòng)化技術(shù)。國(guó)外氣田建設(shè)水平比較高，發(fā)展新工藝新設(shè)備，形成氣動(dòng)加劑裝置、自動(dòng)調(diào)壓采氣、超聲波計(jì)量、裝置撬裝化等。先進(jìn)國(guó)家普遍采用SCADA系統(tǒng)，近年來(lái)又推廣現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值守和生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)化，形成了完整的軟硬件體系。油田生產(chǎn)運(yùn)行智能化、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)是世界油田地面工程技術(shù)和治理的發(fā)展方向。

本世紀(jì)初，管道建設(shè)仍然會(huì)延續(xù)上世紀(jì)末的趨勢(shì)——低本錢與環(huán)保主導(dǎo)未來(lái)石油管道技術(shù)。目前管道建設(shè)仍以自然氣管道建設(shè)為主，先進(jìn)國(guó)家輸油管道均采用密閉輸油技術(shù)，降凝劑和減阻劑種類多、效果好。順序輸送已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，可以輸送介質(zhì)多達(dá)100多種類，形成了配套的技術(shù)。輸氣管道正向著高壓力長(zhǎng)間隔、大口徑、高壓力、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，陸上輸氣壓力達(dá)到12MPa，最大口徑1420mm，X80級(jí)管道已經(jīng)建成。采用高強(qiáng)鋼管道、高壓力輸送自然氣是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，輸氣管道內(nèi)涂層技術(shù)應(yīng)用廣泛。作為大型自然氣供給系統(tǒng)的重要組成部分，地下儲(chǔ)氣庫(kù)技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家已較成熟，到1998年達(dá)到596座。總儲(chǔ)存能力5755億立方米，總有效工作氣量3076億立方米。主要以枯竭油氣躲為主，其次是含水層和鹽穴儲(chǔ)庫(kù)。自然氣超聲波計(jì)量技術(shù)應(yīng)用增加。國(guó)外十分重視防腐，防腐材料種類繁多，內(nèi)涂層技術(shù)廣泛應(yīng)用，從原材料、涂敷技術(shù)到檢測(cè)設(shè)備都比較完善?？煽啃栽u(píng)估技術(shù)在80年代初，開始研究自然氣管道安全可靠性，可靠性評(píng)價(jià)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到實(shí)用階段，并已經(jīng)成功地在多條油氣管道上應(yīng)用。

未來(lái)管道行業(yè)繼續(xù)開發(fā)本錢效益更好的技術(shù)，在施工和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中減少對(duì)環(huán)境的影響。可能出現(xiàn)的油氣地面工程關(guān)鍵技術(shù)：自然氣水合物儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)和自然氣吸附儲(chǔ)存技術(shù)。

(七)煉油

二十一世紀(jì)的世界煉油產(chǎn)業(yè)將面臨經(jīng)濟(jì)全球化、市場(chǎng)國(guó)際化、競(jìng)爭(zhēng)白熱化、環(huán)保法規(guī)日益嚴(yán)格化的嚴(yán)重挑戰(zhàn)。隨著全球石油消費(fèi)量的持續(xù)增長(zhǎng)和原油質(zhì)量的下降，傳統(tǒng)的煉油技術(shù)將難以適應(yīng)時(shí)代要求，世界各國(guó)特別是發(fā)達(dá)國(guó)家的煉油產(chǎn)業(yè)已經(jīng)或正在采取一些重大舉措包括：通過(guò)吞并、聯(lián)合、重組，充分發(fā)揮上風(fēng)以增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力；走煉油化工一體化道路，優(yōu)化資源配置，進(jìn)步經(jīng)濟(jì)效益；采用清潔技術(shù)、生物技術(shù)、合成技術(shù)生產(chǎn)清潔油品；注重加強(qiáng)科學(xué)治理，采取措施降低生產(chǎn)本錢等。

環(huán)境和資源題目成為推動(dòng)世界煉油技術(shù)發(fā)展最主要?jiǎng)恿?，生產(chǎn)清潔燃料以滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)和燃料規(guī)格的要求已成為世界煉油業(yè)共同面臨的課題。原油劣質(zhì)化、重質(zhì)化越來(lái)越嚴(yán)重，因此重油的深加工和利用日趨重要。發(fā)展渣油改質(zhì)和利用的新技術(shù)，進(jìn)步渣油的綜合利用能力成為煉油產(chǎn)業(yè)面向21世紀(jì)令人關(guān)注的熱門課題。

以加氫技術(shù)為核心的煉油技術(shù)的改進(jìn)和創(chuàng)新，為煉油產(chǎn)業(yè)在嚴(yán)格環(huán)保壓力下生存發(fā)展提供了有利保障。為了進(jìn)步經(jīng)濟(jì)效益，適應(yīng)市場(chǎng)需要，煉油化工一體化策略越來(lái)越受到國(guó)外煉廠的重視。

進(jìn)進(jìn)21世紀(jì)，隨著能源需求的增加和環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格，在傳統(tǒng)的煉油技術(shù)不斷進(jìn)展的同時(shí)，一些新興的石油和自然氣加工利用技術(shù)逐漸引起重視。世界煉油產(chǎn)業(yè)在未來(lái)幾年的一些前沿研究領(lǐng)域包括：自然氣合成油技術(shù)、生物脫硫技術(shù)、燃料電池技術(shù)等。

(八)化工

目前，世界石油化工已向大型化、連續(xù)化、自動(dòng)化、精細(xì)化的方向發(fā)展，石油化工技術(shù)日新月異，新工藝技術(shù)或路線不斷更新，其關(guān)鍵技術(shù)包括自然氣化工和石油化工兩個(gè)方面。

1．自然氣化工

自然氣是一種優(yōu)質(zhì)、高效、清潔的能源和化工原料，自然氣的開發(fā)利用將越來(lái)越受到人們的關(guān)注和重視。21世紀(jì)自然氣化工利用技術(shù)的推廣和應(yīng)用將成為世界各國(guó)具有戰(zhàn)略意義的舉措。自然氣化工的主體路線有以下三部分：（1）自然氣制合成氣；（2）合成氣合成液體烴；（3）生產(chǎn)各種石油產(chǎn)品和石化產(chǎn)品。

(1)自然氣制合成氣

自然氣制合成氣技術(shù)中水蒸氣轉(zhuǎn)化、部分氧化、自熱轉(zhuǎn)化和混合轉(zhuǎn)化技術(shù)是產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的成熟技術(shù)。美國(guó)Exxon公司開發(fā)的改進(jìn)的自熱轉(zhuǎn)化技術(shù)，美國(guó)科諾科公司和英國(guó)氣體技術(shù)公司開發(fā)的催化部分氧化技術(shù)以及BP阿莫科和Kvaerner工藝技術(shù)公司合作開發(fā)的集成轉(zhuǎn)化技術(shù)有看在21世紀(jì)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

(2)合成氣合成液體烴

自然氣合成液體烴技術(shù)主要是費(fèi)托合成法工藝，其中南非Sasol公司的循環(huán)流化床和先進(jìn)流化床工藝以及英荷殼牌團(tuán)體公司的第一代固定床費(fèi)托（SMDS）合成工藝已產(chǎn)業(yè)化。90年代以來(lái)開發(fā)的懸浮床低溫費(fèi)托合成工藝將成為21世紀(jì)的先進(jìn)技術(shù)。

(3)生產(chǎn)各種石油產(chǎn)品和石化產(chǎn)品

合成氣下游的石化產(chǎn)品中甲醇和二甲醚是有遠(yuǎn)景的大宗產(chǎn)品。低壓法合成甲醇技術(shù)是已產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的成熟工藝，合成氣直接生產(chǎn)燃料甲醇技術(shù)也已建成產(chǎn)業(yè)裝置。Topsoe和AirProducts在公司開發(fā)的合成氣直接合成二甲醚技術(shù)適用于在邊遠(yuǎn)地區(qū)用廉價(jià)自然氣一步法大規(guī)模生產(chǎn)二甲醚，可看降低二甲醚的本錢。

2.石油化工

石油化工是石油煉制的下游，涉及到有機(jī)原料、合成樹脂、合成橡膠、合成纖維、精細(xì)化工、化肥六大專業(yè)領(lǐng)域，幾百種產(chǎn)品。

21世紀(jì)石油化工領(lǐng)域各專業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)都是圍繞著降本增效，進(jìn)步產(chǎn)品質(zhì)量，增加產(chǎn)品品種，終極實(shí)現(xiàn)增加經(jīng)濟(jì)效益的目的。為此本報(bào)告的關(guān)鍵技術(shù)可分類為：大宗產(chǎn)品的大型化和高效化技術(shù)；新品種的柔性化和多樣化技術(shù)。

（1）大宗產(chǎn)品的大型化技術(shù)

乙烯裝置和裂解爐將采用大型化技術(shù)，如伊朗國(guó)家石化公司已與法國(guó)Techip公司簽合同，將在伊朗建當(dāng)今世界最大的單套乙烯能力為140萬(wàn)t/a的大型裝置。今后5年新建的PTA世界級(jí)裝置的規(guī)模將超過(guò)80萬(wàn)t/a。聚烯烴裝置的大型化技術(shù)體現(xiàn)在：2000年投產(chǎn)的Elenae公司建在法國(guó)的世界最大的LDPE裝置，單線能力32萬(wàn)t/a；DSM公司將在歐洲、揚(yáng)子石化和BASF合資將在南京建40萬(wàn)t/a的管式法LDPE裝置；最大的LLDPE氣相法單線能力達(dá)48萬(wàn)t/a（Univation公司建在新加坡）；最大的LLDPE溶液法單線能力達(dá)45萬(wàn)t/a（Nova公司建在加拿大）等。聚酯的單線能力可達(dá)600萬(wàn)t/a（吉瑪技術(shù)）、600～900萬(wàn)t/a（康泰斯-杜邦技術(shù)）。滌綸短纖維紡絲設(shè)備單線生產(chǎn)能力已從50～60萬(wàn)t/a發(fā)展到100～150萬(wàn)t/a，甚至200～250萬(wàn)t/a,滌綸長(zhǎng)絲紡絲設(shè)備通過(guò)進(jìn)步紡絲速度擴(kuò)大生產(chǎn)能力，繞卷速度已從4000m/min，發(fā)展到6000m/min,甚至8000m/min。

（2）大宗產(chǎn)品的高效化技術(shù)

乙烯生產(chǎn)技術(shù)通過(guò)多套設(shè)備合并、減少設(shè)備數(shù)降低投資，縮短施工期，進(jìn)步內(nèi)部收益率，例如KBR開發(fā)的DWC技術(shù)。乙烯裂解爐管防結(jié)焦技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用可減少經(jīng)濟(jì)損失（全世界每年將損失約20億美元）。對(duì)二甲苯的吸附分離技術(shù)，可進(jìn)步單程回收率，如UOP公司的Parex工藝單程回收率高達(dá)97％，比傳統(tǒng)結(jié)晶分離工藝進(jìn)步32％，大大進(jìn)步了效率。BP公司開發(fā)的新PTA技術(shù)可明顯節(jié)省投資本錢和可變本錢，縮小占地面積，簡(jiǎn)化操縱。聚烯烴、合成橡膠聚烯烴類彈性體采用茂金屬催化劑實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)是近年來(lái)的重要技術(shù)進(jìn)展。采用茂金屬催化劑可按需要定制分子結(jié)構(gòu)，進(jìn)步樹脂的性能，產(chǎn)生新一代聚烯烴和三元乙丙橡膠，擴(kuò)大品種范圍增加附加值。氣相聚乙烯的冷凝態(tài)進(jìn)料技術(shù)不僅可使小規(guī)模的LLDPE氣相法裝置高效擴(kuò)能，還可降低新建裝置的投資和本錢。一套32萬(wàn)t/a的超冷凝態(tài)裝置與非冷凝態(tài)裝置比，產(chǎn)品本錢降低47美元/t，每年可節(jié)約資金1504萬(wàn)美元。氣相聚合工藝在合成橡膠的聚合工藝上突破了傳統(tǒng)的乳液法和溶液法，UCC公司的乙丙橡膠氣相聚合工藝大大簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，進(jìn)步生產(chǎn)效率，減少環(huán)境污染。反應(yīng)器內(nèi)直接合成聚烯烴類墊塑性彈性體的新工藝使生產(chǎn)大型化