万米深地塔科1井的钻井和测井技术及其应用前景

孙金声1,2,刘伟1,3,张炳军4,李牧1,3,陈章龙4(1.油气钻完井技术国家工程研究中心;2.中国石油国家卓越工程师学院;3.中国石油集团工程技术研究院有限公司;4.中国石油集团测井有限公司)
摘要:万米深井的钻井和测井技术是深层油气勘探的核心支撑,也是衡量国家能源勘探与开发实力的标志。通过实施以深地塔科1井为代表的万米级特深井钻探工程,初步构建了中国具有自主特色的特深井钻井和测井技术体系。在钻井领域,成功研制出15000m自动化钻机、V150级高强钻杆、抗240℃高性能水基钻井液等关键技术,保障了安全高效钻进;在测井领域,自主研发了230℃/180MPa小直径成像测井仪器、配套地面采集处理平台与超万米通信电缆等工具,实现了万米深部地层地质参数的可靠获取。尽管中国在万米深地工程技术已取得突破性进展,但在工具仪器长期可靠性、耐温压寿命、远探测成像精度以及高端材料等方面,较国际顶尖水平仍有一定差距。展望未来,万米深井的钻井和测井技术将向“更深、更智能、更高效、更安全”的方向发展,且仍需突破260℃以上耐温材料、智能自主决策系统、高效破岩工具、极限耐温压探测成像及智能化定量解释等技术,通过跨学科深度融合与持续迭代创新,为深层油气资源的规模化勘探与效益开发提供坚实支撑。
关键词:油气勘探;深地塔科1井;万米深井;钻井;测井

目录介绍

1 全球及中国超深井钻井及测井技术发展现状

1.1 全球及中国超深井钻井技术发展现状

1.1.1 国外超深井钻井技术发展现状

1.1.2 中国超深井钻井技术发展现状

1.2 国内外深地钻井关键技术与装备

1.2.1 高端陆地钻机及配套装备

1.2.2 高强轻质钻杆及井下工具

1.2.3 高端破岩钻头与取心工具

1.2.4 高性能井筒工作液

1.2.5 井身结构设计与拓展技术

1.2.6 随钻测控技术与装备

1.2.7 井筒压力控制技术与装备

1.2.8 风险预测及防治技术

1.3 全球及中国超深井测井技术发展现状

1.3.1 国外超深井测井技术发展现状

1.3.2 中国超深井测井技术发展现状

1.4 国内外深地测井关键技术与装备

1.4.1 井下常规测井设备

1.4.2 微电阻率成像测井

1.4.3 核磁共振测井

1.4.4 岩性扫描测井

1.4.5 远探测声波测井

2 深地塔科1井钻井及测井面临的技术挑战或难题

2.1 地质工程挑战

2.2 工程技术挑战

2.2.1 井身结构设计与拓展难度大

2.2.2 管柱强度不足与钻机负荷极限

2.2.3 钻头破岩时能量传递困难

2.2.4 钻井液流变性与井壁稳定难以保障

2.2.5 水泥浆性能不足、固井要求高

2.2.6 关键装备、工具耐超高温高压能力要求高

2.2.7 井下测控仪器耐超高温超高压能力不足

2.2.8 测井技术装备耐高温高压、智能化采集处理能力不足

3 深地塔科1井万米深井钻井及测井技术

3.1 万米深井钻井技术

3.1.1 自动化钻机与高压井口装备

3.1.2 地质—工程一体化设计与井身结构优化

3.1.3 高强轻质钻杆与超硬破岩工具

3.1.4 超高温钻井液与恶性井漏防治技术

3.1.5 高强度取心与数字化钻井技术

3.1.6 超深井固井关键技术与装备

3.2 万米深井测井技术

4 万米深井钻井与测井技术发展方向

4.1 万米深井钻井技术发展方向

4.2 万米深井测井技术发展方向

5 结论


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