前言隨著油氣勘探開發(fā)不斷向深海、沙漠、極地、高山等自然地理環(huán)境惡劣的邊遠地區(qū)延伸，向深層、“三高”氣藏、低壓低滲透、稠油、非常規(guī)資源等難動用儲量延伸，定向井、水平井、大位移井等特殊工藝井數(shù)量不斷增長，國內外鉆井和采油工程技術得到快速發(fā)展。鉆采工程技術與裝備是實現(xiàn)油氣勘探開發(fā)的重要保障。鉆采工程技術不斷創(chuàng)新和提高是有效降低勘探開發(fā)成本，增加油氣產(chǎn)量的重要手段，也為石油裝備制造業(yè)發(fā)展指明了方向。第1頁，共40頁。匯報內容一、鉆采工程技術與裝備現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢二、當前鉆采工程技術面臨的形勢與挑戰(zhàn)三、鉆采技術與裝備的發(fā)展方向第2頁，共40頁。近幾年來國內的鉆井裝備突飛猛進，為提升鉆井技術的整體進步發(fā)揮了重要作用，同時也形成了國際上最大規(guī)模的石油裝備制造業(yè)。如：系列電驅動變頻鉆機、交流變頻頂驅、盤剎、電子司鉆、泥漿泵等等。（一）鉆井裝備的發(fā)展，滿足了工藝的需要，提高了鉆井速度和水平第3頁，共40頁。近8年來，中石油共鉆井99652口，鉆井總進尺17137.4萬米。（一）鉆井裝備的發(fā)展，滿足了工藝的需要，提高了鉆井速度和水平第4頁，共40頁。完成欠平衡井688口，其中氣體鉆井139口。（一）鉆井裝備的發(fā)展，滿足了工藝的需要，提高了鉆井速度和水平第5頁，共40頁。完成水平井近3000口。（一）鉆井裝備的發(fā)展，滿足了工藝的需要，提高了鉆井速度和水平第6頁，共40頁。地面系統(tǒng)CGMWD數(shù)據(jù)連接總成馬達地面可調彎外殼近鉆頭自然伽馬鉆頭電阻率下穩(wěn)定器鉆頭井下無線短傳發(fā)射線圈上穩(wěn)定器短傳接收線圈CAIMS水平井已成為各油氣田開發(fā)工作的重要抓手，經(jīng)過十年推廣，取得了顯著效果；同時，規(guī)模應用也有力地促進了水平井技術的快速進步。水平井技術進步顯著，帶動了開發(fā)整體效果提升水平井關鍵裝備CGDS近鉆頭地質導向系統(tǒng)頂驅、盤剎、泥漿泵MWD，井下螺桿鉆具（二）鉆井裝備的發(fā)展，滿足了特殊工藝要求，提升了油氣開發(fā)水平第7頁，共40頁。（二）鉆井裝備的發(fā)展，滿足了特殊工藝要求，提升了油氣開發(fā)水平氣體鉆井成為高研磨性地層快速鉆井的核心技術壓縮機、增壓機空氣錘、空氣螺桿鉆具霧化泵、旋轉防噴器氣體鉆井裝備第8頁，共40頁。分支水平井增加了單井泄油面積，提高了綜合效益關鍵技術水平懸空側鉆技術減阻降扭技術分支井眼軌跡控制技術分支重入技術在遼河、新疆、大慶、吉林、大港、西南、冀東、長慶均已得到應用。總進尺：6654.92m分支一主井眼：935m，6分支分支二主井眼：735m，5分支油層總進尺：4369.92m。日產(chǎn)58t，是相鄰直井的15倍。邊臺H3Z井身結構示意圖（二）鉆井裝備的發(fā)展，滿足了特殊工藝要求，提升了油氣開發(fā)水平第9頁，共40頁。邊臺H3Z井身結構示意圖工作難度增加：深、高溫高壓、復雜構造帶、不可遇見的風險等；二、當前鉆采工程技術面臨的形勢與挑戰(zhàn)2、壓裂酸化技術在中石油的增儲上產(chǎn)中發(fā)揮了至關重要的作用。薄層、復雜層水平井儲層鉆遇率低；分支一主井眼：935m，6分支（二）鉆井裝備的發(fā)展，滿足了特殊工藝要求，提升了油氣開發(fā)水平海上油氣田相繼投入開發(fā)，采油工程技術準備不足。（一）鉆井裝備的發(fā)展，滿足了工藝的需要，提高了鉆井速度和水平耐腐蝕高壓高產(chǎn)氣井井口裝置；安全、快速的復雜深井、超深井鉆井裝備與工具：深井超深井鉆機、大功率頂驅、大功率泥漿泵、配套鉆頭等；連續(xù)管作業(yè)機為進行短半徑、大位移、多側向的水平鉆井修井和欠平衡、小井眼鉆井修井提供了安全、先進、有效的技術手段。復雜套損井修復報廢處理技術與工具的研制；西部油田4000m深度注水井分層注水工具垂直鉆井成為山前高陡構造防斜打快的有效手段環(huán)保法規(guī)和安全生產(chǎn)要求越來越嚴（海洋、高酸性氣田），特別是國際市場要求更嚴格。垂直鉆井成為山前高陡構造防斜打快的有效手段為有效控制井斜、提高鉆進速度，在塔里木、新疆和玉門等油田推廣應用220井次，垂直鉆井技術成為山前高陡構造防斜打快的有效手段。地層傾角大多在15-80度自動測量井斜自動控制井斜地面測控系統(tǒng)配套鉆頭垂直鉆井關鍵技術裝備（二）鉆井裝備的發(fā)展，滿足了特殊工藝要求，提升了油氣開發(fā)水平第10頁，共40頁。大位移鉆井取得實質性突破，海油陸采得以實現(xiàn)關鍵技術旋轉導向技術漂浮下套管技術減摩降扭技術大港莊海8斷塊大位移鉆井與油藏關系圖莊海4X1斷塊莊海8斷塊埕海1號人工島莊海8斷塊距1號人工島直線距離3-5km，目前已鉆成了11口大位移水平井。（二）鉆井裝備的發(fā)展，滿足了特殊工藝要求，提升了油氣開發(fā)水平第11頁，共40頁。新疆油田有效解決了淺層疏松地層大尺寸井眼高造斜率、套管柱安全下入、井身質量控制等技術問題，鉆成了國內水垂比最高的超淺水平井，提升了水平井的技術水平，也為高效動用一大批淺層稠油儲量提供了技術手段。新疆FHW11019水平井井身結構示意圖水平段段長：520m超淺水平井技術為淺層稠油高效開發(fā)提供了有效保障關鍵技術可循環(huán)加壓裝置鉆具結構優(yōu)化優(yōu)質泥漿（二）鉆井裝備的發(fā)展，滿足了特殊工藝要求，提升了油氣開發(fā)水平第12頁，共40頁。雙水平井為超稠油開發(fā)提供了有效途徑水平生產(chǎn)井注汽井

遼河杜229塊超稠油雙水平井SAGD先導試驗采用MGT磁導向技術，已順利完成了兩對水平試驗井的鉆井；新疆風城超稠油使用磁導向鉆井技術，克服油層垂深淺、井眼曲率大、管柱下入難、軌跡控制精度高等鉆井難題，實現(xiàn)了井眼軌跡的精細控制，水平段間距控制在5-6m之間，鉆成4對SAGD雙水平井。（二）鉆井裝備的發(fā)展，滿足了特殊工藝要求，提升了油氣開發(fā)水平第13頁，共40頁。叢式井技術應用不斷完善，已成為各油田提高開發(fā)整體效益的成熟配套技術。大慶齊家北油田整體應用叢式井技術，72座平臺完成了450口油水井，管網(wǎng)、線路、道路工程量分別減少52%-78%，百萬噸產(chǎn)能投資下降9.6%。叢式井鉆井技術規(guī)模應用，提高了開發(fā)整體效益（二）鉆井裝備的發(fā)展，滿足了特殊工藝要求，提升了油氣開發(fā)水平第14頁，共40頁。(三）國外鉆井技術和裝備發(fā)展趨勢1、石油鉆機的發(fā)展趨勢為適應陸地深部油氣藏、深海油氣藏和大位移井的需要，石油鉆機設備趨向大型化：絞車功率：6000HP轉盤開口尺寸601/2泥漿泵3000HP性能穩(wěn)定的交流變頻驅動、液壓傳動的大功率絞車成為發(fā)展趨勢。液壓鉆機發(fā)展迅速，滿足車裝鉆機，小井眼鉆井需要。第15頁，共40頁。高性能的機電液一體化技術促進石油鉆機的功能進一步完善；大量采用智能信息技術，提高鉆機的智能化水平下套管的頂驅裝置多盤整圓盤式剎車動態(tài)自動鉆井系統(tǒng)自動化井口工具管柱排放系統(tǒng)

(三）國外鉆井技術和裝備發(fā)展趨勢第16頁，共40頁。2、隨鉆測量/測井/測試技術不斷進步電磁波傳輸式隨鉆測量技術（EMMWD）隨鉆陀螺測試（gMWD）井下隨鉆診斷系統(tǒng)（DWD）隨鉆核磁共振成像測井(NMR-WD)隨鉆地層測試(FTWD)技術隨鉆井底環(huán)空壓力測量（APWD）隨鉆測量（MWD）/隨鉆測井（LWD）(三）國外鉆井技術和裝備發(fā)展趨勢第17頁，共40頁。3、旋轉導向/地質導向技術發(fā)展迅速，提高了特殊工藝井的效果全自動井下閉環(huán)旋轉導向鉆井系統(tǒng)：BakerHughes公司Verti-Trak?直井鉆井系統(tǒng)Schlumberger公司的Power-V?直井鉆井系統(tǒng)德國SmartDrilling公司的ZBE5000自動垂直鉆井系統(tǒng)鉆井新理念

NDS無風險鉆井MPD壓力管理鉆井IPM一體化項目管理鉆井自動化鉆井技術(三）國外鉆井技術和裝備發(fā)展趨勢第18頁，共40頁。(四）采油技術與裝備穩(wěn)步發(fā)展，為油氣穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)做出了突出貢獻

經(jīng)過多年的發(fā)展，中國石油采油工程系統(tǒng)形成了具有自身特色的采油工程技術體系和配套裝備，為油氣生產(chǎn)業(yè)務的發(fā)展做出巨大的貢獻。1、分層注水技術的不斷進步和廣泛應用，為股份公司穩(wěn)油控水，提高水驅開發(fā)效果打下了堅實的基礎，股份公司平均水驅采收率達到35%以上，其中大慶油田已超過50%，達到國際領先水平。橋式偏心分層注水技術第19頁，共40頁。2、壓裂酸化技術在中石油的增儲上產(chǎn)中發(fā)揮了至關重要的作用。每年壓裂酸化8000-12000井次，占措施作業(yè)總量的41.7%壓裂酸化改造年增油約700萬噸(四）采油技術與裝備穩(wěn)步發(fā)展，為油氣穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)做出了突出貢獻第20頁，共40頁。水平井分段壓裂大慶雙封單壓工具分段壓裂吉林滑套三段分壓管柱示意圖第21頁，共40頁。3、井下作業(yè)技術與裝備

近年來，井下作業(yè)、修井裝備和技術快速發(fā)展，形成了作業(yè)、修井配套工藝和工具系列，作業(yè)能力和效率大大提高，安全環(huán)保理念不斷深化。油水井大修完善了套管整形加固、套管補貼、取套換套、解卡打撈、錯斷井打通道、防腐、封竄等大修工藝，修井能力和技術水平不斷提高。(四）采油技術與裝備穩(wěn)步發(fā)展，為油氣穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)做出了突出貢獻第22頁，共40頁。研發(fā)成功51/2”、7”和95/8”以及部分非標尺寸套管膨脹管修復工藝和配套工具，可滿足國內不同尺寸系列套管修井需要；形成具有自主知識產(chǎn)權的膨脹管套管修復技術，配套了51/2”套管堵水、層系封堵專用膨脹管工具，作業(yè)后套管內通徑可達112mm。膨脹管套管修復技術已在大慶、遼河、冀東等9個油田得到了應用，施工總井數(shù)262口（281段），成功率99%，膨脹管補貼最長段150.7米、19組螺紋。裸眼襯管套管井堵水裸眼封隔套管井襯管尾管懸掛膨脹管套管修復技術(四）采油技術與裝備穩(wěn)步發(fā)展，為油氣穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)做出了突出貢獻第23頁，共40頁。新型修井作業(yè)裝備變頻電驅動電驅動修井機不壓井帶壓作業(yè)機連續(xù)管作業(yè)機(四）采油技術與裝備穩(wěn)步發(fā)展，為油氣穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)做出了突出貢獻第24頁，共40頁。4、采油裝備：“十五”期間，集團公司采油裝備制造業(yè)務得到快速發(fā)展，形成了一批優(yōu)勢產(chǎn)品和有發(fā)展?jié)摿Φ漠a(chǎn)品，如抽油泵、抽油桿、抽油機、射孔器材、三次采油裝置、注水設備、螺桿泵、電潛泵、井口裝置、壓裂酸化裝置。

新技術及產(chǎn)品：

105MPa的各種井口裝置，高含氣潛油電泵井口裝置復合平衡抽油機和彎梁變矩式抽油機；直線電機抽油機雙變徑輪式抽油機K、D和RD級抽油桿及空心抽油桿、玻璃鋼抽油桿，碳纖維復合材料抽油桿等特種抽油桿。特種抽油泵、液壓反饋式抽稠油泵長柱塞防砂泵、高效旋流泵三種新式抽油泵。

(四）采油技術與裝備穩(wěn)步發(fā)展，為油氣穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)做出了突出貢獻第25頁，共40頁。（五）國外采油技術和裝備發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢人工舉升：朝著深井、高壓、大排量、長沖程、低沖次、高壽命方向發(fā)展，同時兼顧偏遠地區(qū)或高成本井及空間和鉆機使用非常有限的海洋平臺。抽油泵發(fā)展主要是對泵的壽命、效率、防砂磨的研究優(yōu)化螺桿泵改進：PCP鎖緊系統(tǒng)、密封錨定、防反轉、驅動桿密封結構等等，提高了螺桿泵的實用性能貝克石油工具公司的sidepocketorificevalve斯倫貝謝的射孔油層氣舉系統(tǒng)、井下數(shù)字顯示系統(tǒng)以及儲層最優(yōu)監(jiān)控第26頁，共40頁。完井技術：向少動管柱或不動管柱，減少修井和井下作業(yè)次數(shù)方向發(fā)展，向智能化、自動化、集成化方向發(fā)展，實時監(jiān)測油藏和井筒生產(chǎn)數(shù)據(jù)，經(jīng)營管理油藏，優(yōu)化生產(chǎn)。調流控水篩管（ICD）智能完井管柱技術自膨脹式封隔器四維地震成像技術、井間地震技術多井測井解釋、過套管測井等技術國外水平井、分支井、智能井技術發(fā)展趨勢表現(xiàn)為：油氣井設計向集成系統(tǒng)發(fā)展；油氣井控制從地面控制、干擾作業(yè)向井下智能控制、無干擾作業(yè)發(fā)展．數(shù)據(jù)采集、處理、解釋與生產(chǎn)優(yōu)化向實時化的閉環(huán)方向發(fā)展；應用范圍逐步擴大。智能井層間控制閥和遇油膨脹封隔器

（五）國外采油技術和裝備發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢第27頁，共40頁。油層改造/增產(chǎn)：向完井-增產(chǎn)一體化方向發(fā)展，以降低成本國外公司成功應用遇油膨脹橡膠技術進行多口井儲層分段改造作業(yè)。其優(yōu)越性是：壓裂作業(yè)采用不動管柱的形式，降低了作業(yè)風險；完井和壓裂采用同一管串，壓裂后能很快轉入試油和生產(chǎn)，進一步降低了風險和成本，提高了作業(yè)效率；封隔器性能可靠，在裸眼井段的適應性好，相對于傳統(tǒng)的液壓坐封封隔器具有明顯優(yōu)勢。（五）國外采油技術和裝備發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢第28頁，共40頁。（五）國外采油技術和裝備發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢注水：向智能化方向發(fā)展。該技術是在智能井技術上發(fā)展起來的一種高效的注水技術。在注水井上安裝智能控制裝置，利用井下閥對井下壓力和流量進行調節(jié)，從而更好的實現(xiàn)分層注水的目的。該項技術在國外的一些油田已經(jīng)實施應用。天然氣開發(fā)：重點開發(fā)高溫高壓(HPHT)有硫化氫的天然氣藏和難動用、非常規(guī)氣藏資源。天然氣開采裝備將向耐高溫高壓、耐腐蝕、長壽命、高可靠性、智能化、自動化方向發(fā)展。稠油開發(fā)：蒸汽吞吐、蒸汽驅、蒸汽輔助重力驅、火燒油層、熱水驅。熱采技術中的電熱蒸氣發(fā)生技術近幾年取得重大突破。開發(fā)了600kw的井下電蒸汽發(fā)生器，進行了一系列先導性試驗，取得了成功。該技術引導了全球重油熱采技術的未來發(fā)展方向。防砂：國外注重實施整體防砂策略，采用無篩管防砂完井方式，盡可能避免修井作業(yè)，重點發(fā)展水平井裸眼礫石充填防砂、無篩管防砂、分層防砂、壓裂防砂等先進防砂技術。第29頁，共40頁。Schlumberger公司的Power-V?直井鉆井系統(tǒng)2、鉆井工程技術面臨的挑戰(zhàn)電磁波傳輸式隨鉆測量技術（EMMWD）數(shù)字油田：正在開辟油氣工業(yè)新時代，數(shù)字化是21世紀的發(fā)展趨勢。泥漿泵3000HPCGDS近鉆頭地質導向系統(tǒng)“三高”氣藏規(guī)模投入開發(fā)，對采氣工藝提出了新的課題；長柱塞防砂泵、高效旋流泵三種新式抽油泵。三、鉆采技術與裝備的發(fā)展方向叢式井鉆井技術規(guī)模應用，提高了開發(fā)整體效益大慶齊家北油田整體應用叢式井技術，72座平臺完成了450口油水井，管網(wǎng)、線路、道路工程量分別減少52%-78%，百萬噸產(chǎn)能投資下降9.斯倫貝謝的射孔油層氣舉系統(tǒng)、井下數(shù)字顯示系統(tǒng)以及儲層最優(yōu)監(jiān)控（五）國外采油技術和裝備發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢井下作業(yè)和修井：主要趨勢有不壓井、盡可能少動或不動油管，并向無鉆機方向（Rigless）發(fā)展。連續(xù)管作業(yè)機為進行短半徑、大位移、多側向的水平鉆井修井和欠平衡、小井眼鉆井修井提供了安全、先進、有效的技術手段。連續(xù)管作業(yè)機可實施不壓井作業(yè)、過油管作業(yè)和欠平衡鉆井。海洋石油開采：海洋油氣開發(fā)注重安全和環(huán)保，近年來深水/超深水油氣資源開發(fā)越來越多，但裝備發(fā)展是關鍵。主要發(fā)展趨勢是深水化、大型化、設計更優(yōu)化、配套更先進。其中，海底完井系統(tǒng)、油氣水分離設備、耐高壓長距離耐腐蝕的高強度油氣水輸送軟管等是重點開發(fā)的裝備。數(shù)字油田：正在開辟油氣工業(yè)新時代，數(shù)字化是21世紀的發(fā)展趨勢。關鍵技術主要包括：遙測技術，可視化技術，智能鉆井與完井技術，自動化技術，數(shù)據(jù)集成、管理與挖掘技術，集成管理體系等。第30頁，共40頁。匯報內容一、鉆采工程技術與裝備現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢二、當前鉆采工程技術面臨的形勢與挑戰(zhàn)三、鉆采技術與裝備的發(fā)展方向第31頁，共40頁。1、形勢很嚴峻，對鉆采工程技術提出更高要求中國剩余油氣資源勘探開發(fā)難度越來越大：深海、深層、山地、高含硫、低滲透；工作難度增加：深、高溫高壓、復雜構造帶、不可遇見的風險等；經(jīng)濟壓力增加：工作量大、低成本壓力、競爭激烈；環(huán)保法規(guī)和安全生產(chǎn)要求越來越嚴（海洋、高酸性氣田），特別是國際市場要求更嚴格。第32頁，共40頁。2、鉆井工程技術面臨的挑戰(zhàn)西部高陡構造、四川山地等地區(qū)鉆速慢的問題沒有從根本上解決。每年只能打一輪探井，調整余地少，嚴重制約了勘探發(fā)現(xiàn)和開發(fā)進程；高溫高壓和惡性漏失；窄密度窗口安全鉆進；松遼深層等高研磨性地層提速；薄層、復雜層水平井儲層鉆遇率低；氣體鉆井中的井斜、井壁穩(wěn)定、鉆具復雜等；復雜井、“三高”井固井質量差；低滲透油氣鉆井成本高；灘海油田高效開發(fā)；“三高”氣田和煤層氣有效動用等。

第33頁，共40頁。3、采油工程面臨的挑戰(zhàn)油藏勘探開發(fā)目標日趨復雜，對采油工程提出了新的挑戰(zhàn)：老油田進入特高含水期，進一步提高采收率是采油工程的歷史責任；低品位儲量逐漸成為開發(fā)主體，急需發(fā)展經(jīng)濟有效開采新技術；“三高”氣藏規(guī)模投入開發(fā)，對采氣工藝提出了新的課題；稠油開發(fā)進入“雙高”開采階段，急需轉變開采方式；水平井作為轉變增長方式的主體技術，開采技術急需攻關配套；海上油氣田相繼投入開發(fā)，采油工程技術準備不足。第34頁，共40頁。匯報內容一、鉆采工程技術與裝備現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢二、當前鉆采工程技術面臨的形勢與挑戰(zhàn)三、鉆采技術與裝備的發(fā)展方向第35頁，共40頁。1、鉆井工程技術和裝備根據(jù)當前制約勘探開發(fā)鉆井生產(chǎn)的瓶頸技術和最具有工業(yè)應用前景的技術作為突破口，應重點發(fā)展以下技術：安全、快速的復雜深井、超深井鉆井裝備與工具：深井超深井鉆機、大功率頂驅、大功率泥漿泵、配套鉆頭等；井下隨鉆測量與控制配套系統(tǒng)與工具：地質導向鉆井系統(tǒng)、旋轉導向鉆井系統(tǒng)、隨鉆測井工具（LWD）等；欠平衡鉆井、氣體鉆井完井配套裝備與工具：增壓機、注氮設備、全過程欠平衡鉆井配套設備、強行起下鉆裝置；提高低滲透油氣田單井產(chǎn)量和采收率，有效動用特低滲透油田的多分枝井鉆井完井配套工具：多分支井鉆井完井配套工具、大位移水平井/MRC井鉆井完井配套工具；適合井深小于2500m，占中石油總井數(shù)85%以上的中淺井快速鉆井配套的鉆井完井裝備與工具：全液壓鉆機、連續(xù)管鉆機、小井眼專用鉆機；以滿足灘海與海洋高效勘探與開發(fā)，解決海油陸采，海油海采需要的大位移井鉆井完井配套裝備與工具：旋轉導