一些钻井前沿技术.doc

。早在1997年第一次智能完井即采用了SCRAM专利系统。它特点是可以进行永久监测,能够控制油藏内流体流动。而6年之后,供应商与专业服务公司就在世界范围内安装了超过185个智能井系统。一些论坛剖析认为,对智能井技术投资已接近10亿美元。智能井技术要想在经济上可行,就不能仅仅局限于试验基础上单方面应用,而要在各种各样油井中作为油田开发一个重要而不可缺少部分。可喜是,虽然发展速度缓慢,但这一切正在得以实现。智能井技术是油藏实时管理主要构成部分。通过安置在油藏平面上传感器与控制阀,石油工程师们就可以对油藏与油井动态进行实时监测,剖析数据,制定决策,改变完井方式,以及对设备性能进行优化。,主要用于油藏开采过程管理,这对于二次采油与三次采油非常重要。它可以控制一口油井注入水或注入气在不同产层或不同油藏之间分布,也可以封堵产自其他产层水或气,因而可以控制注入水或驱替出油扫过油藏中未波及区域。这对于复杂结构井,如大位移井、长水平井或多分支井以及各向异性油藏来说非常重要。作为一种有力工具,智能井技术不仅可以处理油田开发中经常出现问题,也可以处理很多井下突发事件,并通过对这些突发事件处理创造价值,从而给资产增值。:优化油藏性能,从而提高油藏采收率,增加油井产量;减少作业中投入劳动力,从而减少安全事故,更有效地进行油藏管理。目前,已采用智能井技术油井接近200口。这同那些正计划采用与正在采用该技术多口油井开发项目共同表明了,该技术可以实现预期目。油田开发要尽可能快地降低开发成本,并使油藏采收率达到最大。人们也期望能通过智能井技术来提高开采难度较大复杂油田效益。研究表明,由于该技术可以提高开发项目经济效益,因而在当今商业环境中仍会继续存在。前景广阔激光钻井从1997年起,美国重新开展了激光钻井研究,已经取得了令人鼓舞成果。,市场需要有一种更加有效替代方法旋转钻井这种机械破岩方式于20世纪初取代顿钻以来,虽然不断取得进展,但并没有根本性变化,而且随着钻井难度越来越大,钻井成本总体上呈上升趋势。要想大幅度降低钻井成本,需要开发一种更加有效替代方法。,应用领域不断扩大早在20世纪60年代与70年代,国外就开展过激光钻井研究。但是由于当时激光技术水平有限,研究认为:在技术上,用激光钻井需要能量太大,实现不了;在经济上,激光钻井太昂贵,不合算。正是这一结论在此后25年时间妨碍了激光技术在石油钻井领域研究与应用,尽管这期间激光技术取得了飞速发展,特别是冷战期间美国星球大战计划开发激光武器,其能量足以击袭毁导弹,摧毁地面目标。,前景广阔与常规钻井相比,激光钻井具有如下潜在优势: ,一辆拖车可运到井场; ,也许只有普通井场十分之一甚至更小; ,而且速度很快,用常规钻井方法需要100天才能钻成井,用激光钻井也许只需10天时间; ,钻成井眼小,激光将岩石熔化,在井壁形成一种陶瓷样保护层,无需下套管固井,因此钻井成本很低,也许只有常规旋转钻井十分之一甚至更低; ,激光击碎、熔化与蒸发岩石,钻井中无钻屑上返到地面,对环境影响其微; 。激光钻井经过七年研究,已经取得了许多研究成果,尽管现在还处于室内实验阶段,还有大量工作要做,且有美国能源部支持与世界一流油气服务公司参与。美国“亚力山大油气通讯”(Alexander’sOil&GasConnec-tion)杂志追述了石油钻井中激光钻井技术起源。1998年2月24日,由美国气体研究院、美国空军、美国海军联合发起了一个研究计划,即“激光钻井”,这是利用美国军方“星球大战”技术转化到民用工业应用系列项目一个内容。这项计划预计用5年时间,耗资600万美元,研制目包括激光钻井与完井,其直接研制产品是一台激光钻机。激光钻井有2种激光发生器。一是利用化学氧化碘激光发生器(COIL),这种发生器最初是美国空军用于跟踪与击毁敌方导弹激光武器。这种激光器所具有波长与振幅准确控制性,使得在气田中钻探定向井、侧钻井成为可能,其钻探深度可为5000米;,。二是红外线激光发生器(MIRACL),这原来是海军装备在舰船上,用以将来袭导弹或飞机上“穿洞”,以达到将其击毁目,其能量为7千瓦,。据军方研究人员介绍,此方法近来由美国PHILLIPSE公司进行现场试验,其穿透“像三明治一样岩层几乎就在数秒之间”。与常规钻井相比,激光钻井10小