石油圈
石油天然气工业的发展史，也是一部石油工程技术的振兴史，每一次石油工程技术的跨越，都带来了油气储量及产量的快速增长。钻完井技术不断革新，但是优秀是劣，不做对比又怎可知？
来自 | Baker Hughes等
编译 | Leia
油价波动改变不了石油工程技术向着提速、提效、安全、环保方向发展的势头。围绕深层深水、非常规油气安全高效钻完井，有关钻头、随钻测控、随钻地质导向、钻井液完井液、储层改造和流体测试等的创新技术不断涌现，工程技术创新发展的活力为石油公司提供了更加有效的工程技术问题的解决方案。随着地质条件的日益复杂和新材料、信息技术等的发展，自动化、智能化和环境友好将在未来工程技术中得到更好的体现，跨行业技术融合将进一步推动石油工程技术的变革。
近年来，页岩气及北极、深水、安全、环保等成为钻井行业聚焦的关键词，新材料、新装备及信息化技术为极端环境下的资源钻探提供了可能。在此背景下，钻井技术与装备在高效破岩、随钻测量与控制、自动化、远程实时操作与监控等方面的进展尤为突出，正在不断地拓宽油气勘探开发领域。
现代完井技术的总体发展趋势是从科学化完井的成熟阶段向自动化完井阶段迈进, 智能完井技术的价值也逐渐得到体现。智能完井技术通过实现液流控制,使井身结构和油井的生产状态得到积极的改进与提高,同时通过对井下数据的采集来监测油井的生产响应,然后将数据分析同预测性油藏模拟配合应用,结合控制系统的反馈数据资料,寻求一系列积极有效的生产措施,为油井的高效生产带来更大的价值。
本期技术专题，石油圈将从桥塞、钻头和完井系统三个方面，对目前部分新型技术进行客观简要介绍和对比。
钻头之争
钻头是钻井作业的核心利器之一，为了提高钻井破岩效率和延长钻头使用寿命，减少起下钻次数，缩短钻井周期，降低钻井作业成本，国外近年研发了一系列新型PDC 钻头。近年来，钻头技术得到显著进展，Baker Hughes、Halliburton等油服公司和设备供应商相继研发出多种新型钻头技术，包括套管钻头、混合式钻头斧式钻头等，分别针对不同地层、温度等其他作业环境均有不俗的效果。
目前PDC 钻头在世界油气市场所占份额已达80%，其进尺数已占世界钻井总进尺比例超过90%。但是，PDC 钻头的发展并未到顶，还需进一步地改进提高。
目前，国际上使用一只钻头、一个回次钻进深度超过5000 m 钻井的实例已非罕见。运用一个钻头与高造斜率旋转导向钻井系统配合，可以钻成一口水平井完整的垂直段+曲线段+水平段，直至终孔，亦即人们早就期待的“单钻头钻井”（Single-bitWell），或“等径钻井”( Monodiameter Drilling) ，国内俗称“一趟钻”的目标已经实现。期待我国油气钻井、地质钻探界共同努力，争取今后不久也实现这个目标。
桥塞风云
桥塞的作用是油气井封层，具有施工工序少、周期短、卡封位置准确的特点，传统上可分为永久式桥塞和可取式桥塞两种。
在中浅层试油施工中出现的干层、水层、气层及异常高压等特殊层位，为方便后续试油，封堵废弃层位，通常采用该类桥塞进行封层，同时对于部分短期无开发计划的试油结束井也采用永久式桥塞封井。此外，该桥塞也用于深层气井的已试层封堵，为上返测试、压裂改造等工艺技术的成功实施提供保障。
在中浅层试油施工中，对于封隔异常高压、高产、跨距大或者斜井等特殊层位，实现上返试油，双封封隔器施工的成功率较低，为方便后续试油，提高试油一次成功率，通常采用该类桥塞进行封层。
近年来，可溶桥塞逐渐成为国内外各油公司研究的热点。高强度可溶复合材料在井下工具中的应用为近两年发展起来的新技术，目前主要应用于分段压裂工艺，形成了可溶压裂球、可溶压裂球座、可溶压裂桥塞等多种工具。解决了目前分段压裂技术应用过程中球无法返排出、生产通径小、压后需钻塞等问题。
完井系统PK
完井，即依据油气层和井筒建立起一种合理的连接渠道。完井对完成采油质量的高低有着不容小觑的影响，对开采石油是否能达到收益最大化起着决定性的作用。
智能完井系统是近年来钻完井技术的热点，也是未来的发展趋势。智能完井技术通过控制多层合采、多分支井监控或使单井眼同时具有多项功能（如注水、监测和生产），使单井眼完成多口井的任务，并且随着技术的进步，设备可靠性逐步增强，可明显减少甚至杜绝修井作业。
根据国际数据公司（IDC）、德勤全球能源和资源行业小组等咨询管理机构的预测，未来20 年，石油和天然气仍将是世界主要供给能源。
石油工程技术将呈现如下发展趋势：
（1）非常规资源勘探和生产依然是创新的主导。早期的勘探开发技术创新主要体现在水平井钻井、水力压裂等使可用资源恢复的技术，今后将是通过IT 驱动，集中于提高效率、降低成本和HSE 风险管理的过程创新技术。
（2）数字化、智能化将成为钻井和生产的基础。远程控制和监视仪器将更多地用于偏远地区自动化钻井中。油气公司将更多地应用智能仪器仪表、实时通信和先进的分析系统提高钻井效率和效果。
（3）云服务将扩展到核心的勘探和生产流程。
和过去相比，如今石油生产的挑战出现很大的不同，作业区域的环境更加复杂和严酷：出现极地油田、深水油田等。面对新的发展环境，如果还是用简单技术会对石油工业的发展造成严重的影响，世界各国已经达成共识，寄希望于革新技术、完善设备，要想充分满足日益复杂的油气开发需求，必须综合多学科技术研究。
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