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當(dāng)今國(guó)際石油石化企業(yè)的激烈市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，關(guān)鍵是技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)。誰(shuí)掌握了先進(jìn)的油氣勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)，誰(shuí)就擁有了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。鉆井工程技術(shù)作為油氣勘探開(kāi)發(fā)的龍頭技術(shù)，是油氣開(kāi)發(fā)過(guò)程中的重要一環(huán)，合理的鉆井工藝、適用的鉆井技術(shù)和完井方法是提高油氣勘探成功率、發(fā)現(xiàn)油氣田、提高產(chǎn)量、提高采收率，推動(dòng)并實(shí)現(xiàn)油氣田勘探開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)目標(biāo)的重要保證。實(shí)踐證明，重視鉆井工程的龍頭地位，掌握先進(jìn)的鉆井工程技術(shù)，將在海洋石油開(kāi)采、老區(qū)增產(chǎn)、新區(qū)勘探開(kāi)發(fā)中發(fā)揮重要的技術(shù)支撐作用。現(xiàn)將一些國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的鉆井工程技術(shù)作一介紹。

超深水井鉆井技術(shù)

目前國(guó)外先進(jìn)的超深水井鉆井技術(shù)以第六代鉆井平臺(tái)（船）為代表，主要有浮動(dòng)式鉆井平臺(tái)（船）和半潛式鉆井平臺(tái)（船）。其設(shè)備技術(shù)主要特點(diǎn)如下：鉆井設(shè)備的動(dòng)力源為長(zhǎng)壽命、少維修、低排放（電腦控制的電噴技術(shù)）的大功率柴油發(fā)電機(jī)機(jī)組；鉆井設(shè)備（含鉆機(jī)絞車(chē)、轉(zhuǎn)盤(pán)、TDS和泥漿泵等）采用大功率（鉆機(jī)絞車(chē)驅(qū)動(dòng)功率一般≥3,000hp～7,200hp；單臺(tái)泥漿泵驅(qū)動(dòng)功率一般≥2,200hp；TDS功率一般≥1,000hp）、數(shù)控變頻驅(qū)動(dòng)技術(shù)；而靜液驅(qū)動(dòng)由于驅(qū)動(dòng)馬達(dá)尺寸小、重量輕、旋轉(zhuǎn)慣性力小、恒功率調(diào)速范圍大、便于安全控制負(fù)荷等一系列優(yōu)點(diǎn)，也是采用和發(fā)展的重點(diǎn)；鉆井設(shè)備（含鉆機(jī)絞車(chē)、轉(zhuǎn)盤(pán)、TDS和泥漿泵等）采用雙套裝備，便于采用梯度鉆井工藝技術(shù)以明顯節(jié)約鉆井施工時(shí)間；浮動(dòng)式鉆井的水下鉆井設(shè)備配備了五高性能，即高抗彎能力的聯(lián)結(jié)器和套管頭（為適應(yīng)超深水鉆井，防噴器組下聯(lián)結(jié)器和套管頭均采用了高抗彎能力的設(shè)計(jì)，如維高公司18-3/4 in ExF H4型聯(lián)結(jié)器的抗彎載荷：3.1百萬(wàn)ft-lbs；卡姆倫生產(chǎn)的卡爪式聯(lián)接器在10,000psi工作壓力和2,000千磅拉力下的彎矩為10.3百萬(wàn)ft-lbs）、高強(qiáng)度和耐壓浮力塊的隔水管（為適應(yīng)超深水鉆井，相應(yīng)研制了高強(qiáng)度和耐壓浮力塊的隔水管）、高張緊力的隔水管張緊器（如Shaffer的雙缸型隔水管張緊器張緊力達(dá)250千磅，補(bǔ)償行程66ft）、高可靠度的BOP組第4代數(shù)字編碼控制系統(tǒng)和高可靠度ROV（配合海底BOP控制，發(fā)展了適應(yīng)海底用ROV控制，配合海底蓄能器的控制系統(tǒng)等）；浮動(dòng)式鉆井的水面鉆柱運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器系統(tǒng)采用游車(chē)型或天車(chē)型大補(bǔ)償能力〔600,000 lbs（2,670kN）～1,000,000 lbs（4,450kN）〕和長(zhǎng)補(bǔ)償行程〔20ft（6.1m）～25ft（7.62m）〕；浮動(dòng)式鉆井的立管采用專(zhuān)用立式（或臥式）儲(chǔ)存的起重、運(yùn)送和排放系統(tǒng)。

該技術(shù)近幾年發(fā)展速度較快，其鉆井平臺(tái)（船）鉆井工作水深大都在10,000ft（3,048m）～12,500ft（3,810m）乃至更深。鉆井深度≥35,000ft（10,668m）～40,000ft(12,200m)乃至更深的鉆機(jī)為雙套鉆機(jī)，鉆機(jī)主絞車(chē)功率≥5000hp～7200hp乃至更大。半潛式鉆井平臺(tái)大多為正方形或矩形，立柱多為4～6立柱、矩形截面、無(wú)斜撐、少節(jié)點(diǎn)。鉆機(jī)、頂驅(qū)和泥漿泵的驅(qū)動(dòng)方式多為交流變頻驅(qū)動(dòng)或靜液驅(qū)動(dòng)。立管多為豎直排列并有專(zhuān)供立管吊運(yùn)的吊機(jī)（行車(chē)）。動(dòng)力定位系統(tǒng)多為DP3或更高級(jí)。

目前浮動(dòng)式鉆井平臺(tái)(船)配備超深水井鉆井設(shè)備具有代表性的有：由西班牙奧斯坦諾（Astano）船廠于2000年建成的“發(fā)現(xiàn)者精神號(hào)（Discoverer Spirit）”鉆井浮船及其娣妹船“發(fā)現(xiàn)者企業(yè)號(hào)（Discoverer Enterprise）”和“發(fā)現(xiàn)者深海號(hào)（Discoverer Deep Seas）”均是雙井架、雙套鉆機(jī)的巨型鉆井船，每艘船上均配有雙套Emsco EH V 5,000Hp的鉆機(jī)，鉆深能力均為10,668m，其工作水深分別為2,590m和2,438m，但均可改裝加深至3,048m。韓國(guó)三星船廠于2000年3月建成的“Belford Dolphin”號(hào)（海軍勘探者1號(hào)），工作水深3,048m，鉆深11,278m；鉆機(jī)主絞車(chē)功率為Hitec 6,600hp。北愛(ài)爾蘭Harland & Wolff船廠建造的“GLOMAR CR.LUIGS號(hào)”鉆井浮船，其工作水深為3,658m，鉆深能力為10,668m。

目前半潛式平臺(tái)配備超深水井鉆井設(shè)備具有代表性的有：2006年由Noble Corporation公司擁有的“Noble Danny Adkins”號(hào)半潛式平臺(tái)，2009年于大連船廠完成改造，工作水深3,656m，鉆井深度11,278m。由PetroMena AS公司擁有2009年完成建造的“石油鉆井裝置1號(hào)（PETRORIG I）”，工作水深3,048m，鉆井深度12,200m。由江蘇韓通船舶重工有限公司承擔(dān)建造、舍凡鉆井公司擁有、2009年建成投產(chǎn)的“舍凡鉆工（Sevan Driller）”號(hào)半潛式平臺(tái)，工作水深達(dá)當(dāng)前創(chuàng)紀(jì)錄的3,810m，中部具有雙井架的、鉆深能力達(dá)12,200m，其船體為特殊的園形結(jié)構(gòu)，具有可儲(chǔ)存原油23.85萬(wàn)m3的能力，它是世界上第一艘SSP即舍凡穩(wěn)定性（減搖）鉆井平臺(tái)，由巴西國(guó)家石油公司美洲公司與舍凡鉆井公司簽訂了6年的鉆井合同，用于墨西哥灣的鉆井采油。

氣體（氣霧）鉆井技術(shù)

氣體（氣霧）鉆井技術(shù)是一種由氣體設(shè)備在地面注入氣體到井內(nèi)，作為鉆井循環(huán)介質(zhì)的鉆井技術(shù)，主要應(yīng)用于地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的深井鉆井。氣體鉆井是氣體代替泥漿等鉆井液作為循環(huán)介質(zhì)實(shí)施鉆進(jìn)的鉆井技術(shù)，它是屬于欠平衡鉆井技術(shù)范疇。氣體鉆井作為欠平衡鉆井技術(shù)方式之一，擅長(zhǎng)低壓、破碎、水敏性地層解決長(zhǎng)井段漏、壓差卡鉆以及堅(jiān)硬地層鉆速低等問(wèn)題，能大幅度提高鉆井綜合效率。通常在儲(chǔ)層采用氮?dú)忏@井，主要目的是發(fā)現(xiàn)和保護(hù)油氣層，在非儲(chǔ)層采用空氣鉆井，主要目的解決井下復(fù)雜、加快鉆井速度、縮短鉆井周期。該技術(shù)較之常規(guī)鉆井技術(shù)，在相同地層條件下，鉆頭壽命和機(jī)械鉆速有大幅度提高，在同一地區(qū)，原先使用常規(guī)鉆井液鉆井見(jiàn)不到油氣層，使用氣體鉆井發(fā)現(xiàn)了工業(yè)油流和天然氣。應(yīng)用氣體（氣霧）鉆井技術(shù)，可有效提高低壓儲(chǔ)層產(chǎn)能。【未完待續(xù)】