Технологии бурения глубоких и сверхглубоких нефтяных и газовых скважин: достижения и перспективы

В период 13-й пятилетки отечественные технологии бурения глубоких и сверхглубоких нефтяных и газовых скважин быстро развивались и дали множество технологических достижений в результате непрерывных исследований, включая: (1) высококлассное оборудование, такое как автоматические буровые установки, управляемое бурение по давлению, службы каротажа, цементирования и закончивания, высокомоментные топ-драйв системы и агрегаты для работы с закрученными трубами в глубоких скважинах; (2) передовые инструменты, такие как вертикальные буровые инструменты, долота с неплоскими зубьями, высокопрочные расширяемые колонны, винтовые валы с высокой термостойкостью/высоким крутящим моментом/долговечностью, торсионно-ударные инструменты, инструменты разрушения породы с синергетическим демпфированием, инструменты измерений во время бурения и инструменты мониторинга безопасности; (3) ключевые добавки, такие как термостойкие высокоплотные нефтяные буровые растворы, высокоэффективные водные буровые растворы, пластичные цементные суспензии и самозаживляющиеся цементные суспензии; и (4) система технологий целостности ствола скважины на протяжении жизненного цикла. Тем не менее бурение и закончание скважин по-прежнему сталкиваются с серьёзными проблемами, включая глубокие (большая глубина залегания), крутые (большой падение пластов), узкие (узкое давление́ное окно), толстые (толстые гравелевые горизонты, соляные пласты и другие сложные интервалы), трудные (сложные многодавленческие системы, частые сложные аварии и плохая буримость) и высокие (высокая температура, высокое давление и высокая кислотность) условия. В ответ на эти вызовы предлагается следующее. Ключ к увеличению запасов и добычи нефти и газа в 14-й пятилетке и далее по-прежнему заключается в глубоких и сверхглубоких горизонтах. Необходимо сосредоточиться на указанных геологических сложностях и исследовать ключевые базовые технологии, такие как автоматическое и интеллектуальное буровое оборудование, скважинные рабочие жидкости для сверхвысоких температур, предварительная разведка при бурении и цифровой двойник строительства скважины, чтобы обеспечить итеративное обновление традиционных передовых технологий и повысить способность безопасно, быстро и оптимально бурить глубокие и сверхглубокие скважины. В заключение: в ходе 13-й пятилетки Китай впервые превзошёл США по числу сверхглубоких скважин, а глубины скважин вышли на новый уровень — 8000 м, что сыграло важную роль в поддержке развития глубоких разведки и разработки углеводородов и в повышении конкурентоспособности рынка бурения и закончания.