[國外聚焦]國外石油工業的自動化技術與科技發展（下）
6.自動跟蹤旋轉閉環鉆井系統
自動跟蹤旋轉閉環鉆井系統通過井下測量、地面測量、數據采集、綜合解釋、地面過程控制、井下過程控制6個過程實現鉆井自動化。
到2001年1月為止，貝克休斯公司已采用自動跟蹤旋轉閉環鉆井系統鉆進了71萬m的進尺。自1977年自動跟蹤旋轉閉環鉆井系統投入使用以來，在15個國家共打486口井。共節省了3億美元的綜合成本。
7.膨脹管制造和應用技術
膨脹管技術問世于80年代初，是由前蘇聯研制成功的。當時是用的是93號鋼制成的異形管。當鉆遇水層或破碎帶而無法正常鉆進時，將其下入井內，用擴管器將異型管擴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，美國研制出割縫膨脹管，這種割縫膨脹管比異型管更容易擴徑，因此其封堵破碎帶的效果更好。據稱，如果連續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成本。
未來的鉆井技術發展將繼續以降低勘探開發總成本和鉆井直接成本為主要目標，以實現自動化鉆井為核心的研究內容帶動整個鉆井技術的進步。鉆井技術將更好地與地質、地震、測井和錄井等專業技術緊密結合，形成一套高效的鉆井系統，不斷提高油氣勘探成功率和單井產量，縮短鉆井時間，降低“噸油成本”。21世紀初的重要鉆井技術發展方向包括以下幾個方面：
(1)多分支井。多分支井的鉆井與完井技術將進一步得到完善和發展，并將廣泛應用于老油田和海上油田。
(2)大位移井。大位移井鉆井技術將進一步圍繞降低成本、減少風險和提高成功率的目標而發展，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。欠平衡鉆井技術將進一步朝安全、簡便和適用的方向發展。這項技術對于保護油層和提高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，包括隨鉆測量、隨鉆測井、隨鉆地震和實時三維井眼軌跡監測(與地質模型結合)等技術。各種井下傳感器的位置將進一步朝鉆頭附近移動，能夠探測鉆頭前方的地層信息，更好地實時監測地下情況，修改地質模型，實現地面與地下的雙向通信，進行地質導向鉆井。
(5)連續管鉆井技術。連續管、連續管鉆機和連續管鉆井配套的工具(如小直徑井下馬達、鉆頭和測量工具等)將會得到進一步的發展。連續管鉆井技術在分支井和小井眼鉆井方面有著廣泛的應用前景。
(6)可膨脹套管技術。常規鉆井中是將固定尺寸的套管下入井中，從井口到油層的尺寸是逐漸縮小的。因此，有可能因為井眼尺寸而限制某一深度的井下作業，甚至不能達到目的層。殼牌研究中心最近開發了膨脹式割縫管和實體套管，其中膨脹式割縫管的直徑可膨脹至原有的2倍。這項技術具有重要的意義，一是可以簡便有效地解決復雜井段的井壁穩定問題，二是可以減少上部井眼的尺寸和套管層數，甚至在幾年內實現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，三是可以修復老井被損壞的套管,四是可以大大降低鉆井成本。
(7)自動化鉆井。繼續開發研究井下鉆井、地質信息采集與處理技術，可遙控井下工具及井下自動執行裝置等。
(8)深水鉆井。在過去的十多年里，人類的石油鉆井活動已經從1983年的300m水深擴展到了1998年的2300m水深左右。為有效地開發深水油氣資源，深水鉆井技術必將得到進一步的發展。
自動跟蹤旋轉閉環鉆井系統通過井下測量、地面測量、數據采集、綜合解釋、地面過程控制、井下過程控制6個過程實現鉆井自動化。
到2001年1月為止，貝克休斯公司已采用自動跟蹤旋轉閉環鉆井系統鉆進了71萬m的進尺。自1977年自動跟蹤旋轉閉環鉆井系統投入使用以來，在15個國家共打486口井。共節省了3億美元的綜合成本。
7.膨脹管制造和應用技術
膨脹管技術問世于80年代初，是由前蘇聯研制成功的。當時是用的是93號鋼制成的異形管。當鉆遇水層或破碎帶而無法正常鉆進時，將其下入井內，用擴管器將異型管擴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，美國研制出割縫膨脹管，這種割縫膨脹管比異型管更容易擴徑，因此其封堵破碎帶的效果更好。據稱，如果連續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成本。
未來的鉆井技術發展將繼續以降低勘探開發總成本和鉆井直接成本為主要目標，以實現自動化鉆井為核心的研究內容帶動整個鉆井技術的進步。鉆井技術將更好地與地質、地震、測井和錄井等專業技術緊密結合，形成一套高效的鉆井系統，不斷提高油氣勘探成功率和單井產量，縮短鉆井時間，降低“噸油成本”。21世紀初的重要鉆井技術發展方向包括以下幾個方面：
(1)多分支井。多分支井的鉆井與完井技術將進一步得到完善和發展，并將廣泛應用于老油田和海上油田。
(2)大位移井。大位移井鉆井技術將進一步圍繞降低成本、減少風險和提高成功率的目標而發展，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。欠平衡鉆井技術將進一步朝安全、簡便和適用的方向發展。這項技術對于保護油層和提高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，包括隨鉆測量、隨鉆測井、隨鉆地震和實時三維井眼軌跡監測(與地質模型結合)等技術。各種井下傳感器的位置將進一步朝鉆頭附近移動，能夠探測鉆頭前方的地層信息，更好地實時監測地下情況，修改地質模型，實現地面與地下的雙向通信，進行地質導向鉆井。
(5)連續管鉆井技術。連續管、連續管鉆機和連續管鉆井配套的工具(如小直徑井下馬達、鉆頭和測量工具等)將會得到進一步的發展。連續管鉆井技術在分支井和小井眼鉆井方面有著廣泛的應用前景。
(6)可膨脹套管技術。常規鉆井中是將固定尺寸的套管下入井中，從井口到油層的尺寸是逐漸縮小的。因此，有可能因為井眼尺寸而限制某一深度的井下作業，甚至不能達到目的層。殼牌研究中心最近開發了膨脹式割縫管和實體套管，其中膨脹式割縫管的直徑可膨脹至原有的2倍。這項技術具有重要的意義，一是可以簡便有效地解決復雜井段的井壁穩定問題，二是可以減少上部井眼的尺寸和套管層數，甚至在幾年內實現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，三是可以修復老井被損壞的套管,四是可以大大降低鉆井成本。
(7)自動化鉆井。繼續開發研究井下鉆井、地質信息采集與處理技術，可遙控井下工具及井下自動執行裝置等。
(8)深水鉆井。在過去的十多年里，人類的石油鉆井活動已經從1983年的300m水深擴展到了1998年的2300m水深左右。為有效地開發深水油氣資源，深水鉆井技術必將得到進一步的發展。
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