石油圈
2020年，疫情肆虐，国际形势复杂，但是未能阻止技术的进步，油气行业各个专业的技术领军者都在朝着降本增效绿色环保方向努力前行，接下来让我们一睹15个专业的技术领先者。
编辑 | 大安
01 人工举升领先者
REDA（雷达）新式超长寿命电潜泵——斯伦贝谢
斯伦贝谢公司研发的新款电潜泵，当生产流体中气相含量升高而导致单井产量下降时，它可以减轻段塞流对泵体造成的压力冲击，进而提高举升效率、延长使用寿命、降低耗电量，性能更加优越。（来源：斯伦贝谢公司。）
当单井生产状况发生变化时，比如流量急剧下降、流体中固相或气相含量升高，若相关参数超过常规电潜泵的额定阈值，就会导致设备故障、产量下降和运行寿命缩短。在常规或非常规井中，当生产流体中气相或固相含量升高而导致单井产量下降时，频繁启停以及生产不确定的情况下，新型REDA电潜泵可以有效提升举升效率、延长使用寿命、降低耗电量，性能更加优越，助力运营商在相同时间内可以生产更多的油气。新式REDA电潜泵的特点包括一个扩展的平衡室，优化的平衡孔和坚固的垫圈设计，当产量超过或低于生产预期时，可以缓解上推或下行对泵体的磨损。新式REDA电潜泵适用于不小于5英寸的井筒，产能范围为200~7000桶/天，与传统电潜泵相比，可以更高效地获取产量回报。
02 钻头领先者
超强无催化PDC新材料——沙特阿美
聚晶金刚石（以下简称PDC）钻头是石油勘探开发中必不可少的工具。当前，传统型PDC钻头在坚硬、高研磨性和互层地层中钻进应用中，并不能提供足够的耐磨性、抗冲击性或热稳定性，无法实现单趟钻达目的井深的最终目标。究其根源，是由于目前的技术缺点是不可避免地使用钴催化剂来生成PDC切割结构的金刚石颗粒。
据沙特阿美公司介绍，该公司首次成功合成了超强无催化的PDC材料，生产出迄今为止最坚硬的金刚石材料，其耐磨性比行业中最好的同类材料还要高出300%。金刚石颗粒的热稳定性和抗氧化性也打破了行业记录，提高了约600℃。
在课题研究中，首次在16 GPa的超高压力和2300℃的超高温度下成功合成了具有超高耐磨性的无催化PDC材料。对其耐磨性、硬度和热稳定性进行了研究评价，结果表明，新材料具有极高的耐磨性，比业内使用的最优的商用PDC材料要高出300%以上。在硬度测试中，新材料破坏了所有的金刚石压头，表明它是迄今为止世界上最坚硬的材料。
由超强无催化PDC材料制成的刀具在1200℃的高温下具有最高的热稳定性和抗氧化性，比商用PDC刀具至少高出600℃。（来源：沙特阿美）
“宙斯盾”装甲包层——斯伦贝谢旗下史密斯钻头公司
与传统的堆焊形式相比，“宙斯盾”装甲层直接包覆在钻头刀片上，可大幅提高刀具的抗侵蚀性能。（资料来源：斯伦贝谢史密斯钻头公司）
在PDC钻头市场中，一般有两种选择：碳化钨PDC钻头和钢体钻头。虽然钢体钻头的几何形状更有利于岩屑的返排，但与前者相比，钢体钻头的抗侵蚀能力较弱。尽管增加了传统的堆焊层，但钢体钻头的耐久性能仍旧欠理想，无法承受大多数钻井应用中恶劣的井下环境。
“宙斯盾”装甲层是借助电子束增材制造工艺，将碳化钨材料棒包覆在钢体钻头刀片表面。与传统PDC钻头相比，装甲层使钻头的抗腐蚀性提升了400%，机械强度提升了40%。这种新式钻头把钢体钻头和PDC钻头的优势有机整合在一起，实力大幅提升！目前，新式钻头已在全球范围内开展了广泛的现场测试，累计达70余次。
03 钻井液领先者
DELTA-TEQ低压冲击钻井液——贝克休斯
海上油井作业颇富挑战性，孔隙压力、压裂梯度和复杂的地层结构等因素交缠在一起，会导致压力窗口较狭窄。大量的操作问题——如过大的激动压力、由泵启动压力引起的压力峰值、复杂的当量循环密度（以下简称ECD）管理以及无法有效控制钻井参数——会导致作业成本高企、工期延长。
贝克休斯推出了DELTA-TEQ低压冲击钻井液（非水剂型），使作业者能够在窄幅的压力窗口下作业，显著降低作业风险，达到钻井目的。窄压力窗钻井的典型解决方案是使用低ECD钻井液。DELTA-TEQ钻井液能够在油井的适当区域保持合理的粘度，有效控制水力冲击影响，从而优化井眼清洁和提高渗透率，而不会给地层带来过大“负担”。该体系能够在低剪切速率下胶结，在高剪切速率下破胶，可以形象地称为“粘度离合器”。
DELTA-TEQ钻井液以特殊粘土和聚合物配比混合为特色，形成一种可转变的凝胶结构，能够实现快速胶结与低压破胶，进而有效减弱水力冲击。（来源：贝克休斯）
TETRA CS NEPTUNE完井液体系——TETRA科技公司
对于复杂的高压井，作业者需要高密度的完井液系统，同时为满足经济与环保要求，该系统不可以含有锌盐与甲酸铯。锌盐被列为海洋污染物，在墨西哥湾（以下简称GoM）受到限制，在北海、巴西和其他地方禁止使用。由于位于加拿大中部的世界上最大的铯盐矿已开采殆尽，用于制作甲酸铯的铯盐现在已贵得令人望而却步。
TETRA开发了一套TETRA CS Neptune完井液，可作为锌卤化物和甲酸铯的替代品。这款高密度透明卤水的pH值为中性或碱性，密度接近溴化锌和甲酸铯，并且不含锌、甲酸盐和无固相，满足GoM、北海和其他地区的环境法规要求。
TETRA CS Neptune完井液的配方密度可达17.5 ppg，并可使用标准的清盐水设备进行混合。它们在高温下和储存期间，性质稳定。该体系与大多数弹性体和金属兼容，腐蚀风险较低，并可在不结晶的情况下在低温和高压环境下工作。
TETRA CS Neptune完井液通用性强，可以配制成低固相油藏钻井液，并使用标准设备进行回收再利用。（来源：TETRA科技公司）
04 钻井系统领先者
OMEGAX全姿态固态陀螺测量系统——GYRODATA公司
全姿态固态下降陀螺测量系统集成了两个独立的三轴传感器探头。（来源：Gyrodata）
现代定向钻井领域也存在诸多技术难题，包括不同硬度的岩性互层、高温高压的恶劣井下环境、长水平井段钻井与大位移钻井等。
攻克这些挑战的方法之一是采用陀螺仪测量技术。Gyrodata公司通过启动专项研究项目，研发出一种固态陀螺测量技术，该技术使用先进的新型传感器来测量地球的自转速度，精确测定倾角和真北。
这项技术为该公司的OmegaX系统提供了动力，这是一种全姿态、固态下降陀螺仪测量系统，集成了两个独立的三轴传感器探头。传感器和包括存储和数据处理在内的电子元件只有19英寸长，大大缩短了井下钻具的整体长度。该系统可以在150℃下工作，没有时间限制，适用于井下条件较恶劣的应用场合。在组连钻具期间，OmegaX系统能够无缝地收集测量数据，消除了质量不平衡误差。与传统的陀螺系统和随钻测量相比，大大减小了不确定椭圆。
AlphaST单趟开窗侧钻系统——威德福
威德福公司研发的AlphaST开窗侧钻系统，能够在裸眼侧钻作业中，单趟钻即可完成水泥固井、斜向器锚定和侧钻作业，而业内当前需要两趟钻才能完成，所以该系统有力提高了裸眼侧钻效率，降低了钻井成本。
AlphaST系统通过单趟下钻，即可完成注入水泥（如有必要）、锚定斜向器、开窗侧钻。该系统使用裸眼封隔器代替了侧钻时注水泥固井，规避了因封堵失效而导致的再次固井和再次开钻。该系统还能钻过井内落鱼、矫正弯曲的井眼或绕过坍塌的井眼。该系统由一个生产注入封隔器（IPP）组成，它用于在不注入水泥塞的情况下在裸眼中定位侧钻点，与地层形成周向全覆盖接触，确保斜向器固定可靠。该系统还包括一个特别设计的流道管、一个小角度斜向器和一个双级开窗钻头。斜向器中的流道管与钻头连接，为斜向器下封隔器座封或注水泥固井提供流动通道。小角度（3°）斜向器提供平缓的侧钻引导轨迹，无台阶，这使短齿或PDC钻头有了用武之地。
由领眼铣刀和柔性磨铣工具组成的双级开窗钻头，是斜向器总成的一部分，两者之间通过剪切销钉固定。（来源：威德福）
05 地球科学领先者
SPICERACK——沙特阿美
沙特阿美公司应用SpiceRack技术进行业内首次试水，使用20个水下机器人进行海底地震数据采集，下一步计划将水下机器人数量增加到200个。（来源：沙特阿美）
沙特阿美公司与EXPEC ARC公司、Seabed GeoSolutions公司多年来合作开展项目研究攻关，旨在设计、开发、试制和商业化生产一种高效、全自动、低成本的海底地震采集解决方案，最终SpiceRack技术成功问世，利用自动化的水下机器人来完成海底地震传感器的部署、记录和检索。
传统的海底地震数据采集是把地震传感器定位在海底，这些传感器可以固定在电缆或绳索上，也可采用海底节点部署方式。电缆式的部署和回收需要多艘船舶配合，费用高昂。为了部署和回收节点传感器，需要使用ROV，作业工期延长，购置成本大幅增加。
与之相较，SpiceRack技术则极具颠覆性，它利用机器人以自动化方式部署和回收水下机器人来作为地震数据采集的传感器，智能采集高分辨率的地下图像，成本有望降低30%，生产效率有望提高50%，因而SpiceRack技术开创了一个更高效和更安全的操作模式。
06 储层评价领先者
EARTHSTAR超深电阻率三维反演——哈里伯顿
哈里伯顿公司的EarthStar超深电阻率三维反演利用先进的网格计算反演方法，在钻井过程中对井眼周围进行电磁场测量，并将其转换成地质构造的三维模型。油藏的三维模型可以让作业者更深入地了解真实的油藏结构，更好地了解油藏的形状、规模和产能，从而帮助他们做出合理的井位决策。EarthStar技术能够照亮并绘制距离井筒68.58m的储层和流体边界，敏感范围扩大了10倍。
由于EarthStar技术的三维反演能力能够照亮油藏内部原本被忽视的结构细节，因而将对勘探开发行业产生重大影响。（来源：哈里伯顿）
智能传输系统——威德福
智能传输系统（以下简称ICS）的设计目的是提高作业效率，并向地面提供井下详细信息，便于客户做出明智决策。（来源：威德福）
威德福智能化ICS系统提升了裸眼测井的自主性和通信能力，提高了作业成效。该系统旨在将紧凑的测井工具输送至完钻井深处，适用于水平井、斜井等井况。
目前，大多数裸眼测井作业常使用流体力学系统，尽管该系统可靠度较高，故障率低，工作效率超过95%，但地面工程师和井下工具之间缺乏双向沟通。ICS系统可提供同样的可靠性，同时改进了工具通信和存储能力。该系统采用双向通信模式，包括旋转钻具与井下工具建立通信联系，压力脉冲响应并上传至地面。ICS系统的另一个微分器是井下存储短节，这个测井机器人可以自主发送指令，张开卡钳并记录数据，同时与地面保持通信，减少潜在故障条件，提高测井成功率。井下储存短节会根据所需智能化水平将任务细分为两个不同的层次。
07 HSE领先者
DFM系统——克鲁索能源系统公司
克鲁索能源系统公司（以下简称Crusoe）开发的DFM系统将模块化、可移动、能源密集型数据中心直接部署到井场，用于消耗油田生产的伴生天然气，避免能源浪费。单个数据中心每天可消耗数百万立方英尺的油田伴生气，与直接放喷方式相比较，DFM系统能减少30%~40%的二氧化碳当量的温室气体排放，有效改善井场空气质量和周围环境。DFM系统部署快捷，可在数日内投入使用，当油田气量因持续开采而下降时，该系统可以重新启动到新的井场。与其他伴生气处理技术相比，DFM系统为运营商提供了一种完整的、可扩展的解决方案，经济上极具吸引力。在许多情况下，DFM系统会以低成本或零成本进行交付。对于具有足够规模、周期和天然气供应充足的项目，Crusoe可使运营商获得额外的天然气收入，同时更有利于满足环境监管要求。
2019年1月，Crusoe在怀俄明州的粉河盆地部署了第一个DFM系统，并在接下来的一年内持续增加到10个，该系统可帮助上游运营商减少油田的天然气燃除，同时为Crusoe的数据中心运行提供低廉的能源支持。
Crusoe在北达科他州、蒙大拿州、怀俄明州和科罗拉多州总共在运营10个DFM系统。（来源：Crusoe）
08 水力压裂领先者
THINFRAC MP减摩剂——美国BJ服务公司
ThinFrac MP减摩剂的分子结构使压裂过程干净、高效，对地层或支撑剂充填层的损害很小甚至没有。（来源：BJ服务）
BJ Services公司研制的ThinFrac MP减摩剂，可从非常规油藏中有效提取油气的流体解决方案。它的设计旨在提高泵送效率、形成复杂的裂缝网络和精确的破碎性，从而提高产量和运营效率。
ThinFrac MP减摩剂是一种具有优良的支撑剂携带性能的低成本聚丙烯酰胺聚合物，能在8~10秒内快速水化，即时降低摩擦。由于其粘弹特性，它在滑溜水压裂作业中能提供优越的支撑剂输送能力，可以顺利将支撑剂输送到裂缝中。基于它的高分子量和快速水化性能，它能够在较低的负载下有效降低管线磨阻。
通过应用ThinFrac MP减摩剂，操作人员发现管线摩擦压力降低了85%，足以证明它可以降低液压马力和对地面设备的要求。聚合物减摩剂适用于淡水、卤水和低酸碱度流体。
可破碎式套管漂浮装置——九能服务公司
Nine Energy Service（以下简称九能公司）的BreakThru套管漂浮装置是一种技术先进的隔离装置，用途是在长水平段内使套管保持漂浮状态，直至下钻至井底。
BreakThru的工作原理是根据井筒模型将套管下至预定深度，与常规套管漂浮装置少了两个接头和两个螺纹组。然后，液体泵入隔离层以上的套管，产生足够的推力将套管一直推到目的井深。
当套管下至目的深度后，随着流体压力逐渐升高至隔离层的激活压力，就会使隔离层分解成沙状颗粒，这些细小颗粒很容易通过套筒、趾阀和浮动装置循环出井筒，无需使用碎屑收集器，不需要进行通井冲砂，也无需专门组下碎屑回收钻具组合。
因此，运营商可以立即开始泵送水泥，节省时间，提高效率。BreakThru装置耐用性强，可在极端温度和轴向载荷下提供可靠的密封。
09 智能组件领军者
IMERSIV虚拟现实解决方案——哈里伯顿
海上钻井现场的常规勘测通常需要数周时间，若使用哈里伯顿公司的Imersiv虚拟现实解决方案，运营商不仅可以节省至少两天的钻井时间，还可以提高平台调查和审计在海上固体控制与流体管理等方面的准确性。利用微软HoloLens，用户可以将精确的1：1比例的三维设备数字化模型叠加到现有的实体装置上，同时对装备空间和进场路线进行高分辨率扫描分析。Imersiv虚拟现实解决方案所提供的服务，使用户能够及时识别安装障碍，确保所选设备能够实时满足运营商的装备设计和过程需求，增加施工的成功率。调查专家不再需要“飞赴”钻井平台，这可能会增加数天或数周的非生产时间（以下简称NPT）和严重的成本超支。现在，这些专家无需离开自己的办公室，即可为世界各地的多个机构提供远程调查协助。最终达到的目的是，更低的运营成本，精简的员工配置，更少的NPT和更低的风险。
扫描后的设备会被加载到Hololens上的一个应用程序中，可以通过语音或手势命令进行访问。然后，用户可以在真实空间中操作和放置分离设备的3D全息图，虚拟测量所有间隙，以帮助确定最佳放置位置。（来源：哈里伯顿）
促进燃气轮机清洁燃烧的增材制造——西门子
备注：增材制造（Additive Manufacturing，AM）俗称3D打印，融合了计算机辅助设计、材料加工与成型技术、以数字模型文件为基础，通过软件与数控系统将专用的金属材料、非金属材料以及医用生物材料，按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积，制造出实体物品的制造技术。相对于传统的、对原材料去除－切削、组装的加工模式不同，是一种“自下而上”通过材料累加的制造方法，从无到有。这使得过去受到传统制造方式的约束，而无法实现的复杂结构件制造变为可能。
增材制造技术（以下简称AM）应用于燃气轮机部件设计，有利于油气行业和电力行业的脱碳化发展。（来源：西门子）
作为一种清洁燃料，氢能很好地满足了市场对具备干式低排放（以下简称DLE）燃烧系统燃气轮机的需求。涡轮机采用了最新一代的DLE燃烧器，它能高效地燃烧氢气或混合气体燃料，从而降低二氧化碳和氮氧化物的排放量。近年来，通过结合AM来实现快速设计、原型制造和量产化，加速了该项技术的发展。AM生产的原型比传统制造的交付速度更快，这使得不同组件的测试效率更高，测试和开发时间至少减少了75%。AM还能将燃烧器喷头等部件的维修速度提高60%，将备件和整套燃烧器的交货周期缩短40%至50%，并在新部件的设计上具有无限的灵活性。
西门子的中型燃气涡轮机系列采用了多种燃料规格。型号SGT-800燃气轮机的混合燃气中，氢气所占体积可高达50%，型号SGT-700和SGT-600相应参数分别为55%和60%。在位于柏林的西门子清洁能源测试中心，进行了纯氢气的燃烧器测试，结果令人满意。因此，提供纯氢气燃料的终极目标已经近在咫尺。
Power path技术——美国油井服务公司
美国油井服务公司（以下简称USWS）开发的PowerPath技术，能够为距离涡轮发电机数英里远的设备提供13800伏特的高压电力。基于该技术，可将涡轮发电机部署在某个压裂井场，然后通过微电网将电力输送到多个临近井场，这既减少了井场之间的设备调动时间，压裂现场也无需再使用管道输送的天然气或车载压缩天然气、液化天然气等燃料。压裂作业，只是PowerPath系统的应用领域之一。当油田开发区域较为集中时，运营商可以利用PowerPath技术为大量的钻探设备提供动力。2019年6月，USWS首次成功应用PowerPath技术，为2.5英里外的远程水力压裂作业提供电力支持。可在五处压裂现场的中心地带应用该技术，通过架空线路将电能传输到数英里之外的现场泵送设备上。通过高压电方式进行电力输送，与低中压传输方式相比，电力损耗大幅减少。
USWS的PowerPath技术缩短了压裂井场之间的设备调动时间，并且无需在压裂作业前将天然气管线连接到每个井场。（资料来源：USWS）
10 智能系统领先者
开放式安全自动化系统（以下简称OSA）——Bedrock Automation公司
Bedrock Automation公司的OSA产品系列能够提供高性能的可编程逻辑控制器（PLC）、远程测控终端（RTU）、分布式控制系统（DCS）和EFM功能，并通过内置的网络安全性和通信能力进一步强化这些功能，使应用公司在数字时代保持强劲竞争力。（来源：Bedrock Automation公司）
OSA是一个具备内置网络安全性的高容量控制系统，系统内嵌入的认证和加密能力，以往是仅限于应用在军事和航空航天电子设备之中。若有恶意代码入侵，它必须通过无数次的认证和加密步骤，这些步骤实时发生在系统的所有电子部件上，所以系统的安全性极高。通过密封的防篡改顶层金属和无针底板，进一步保护模块免受黑客入侵，还具备极端化的电磁和热硬化性能，以反映现实世界的可靠性。OSA产品系列能够提供高性能的可编程逻辑控制器（PLC）、远程测控终端（RTU）、分布式控制系统（DCS）和EFM功能，并通过内置的网络安全性和通信能力进一步强化这些功能，使应用公司在数字时代保持强劲竞争力。OSA通过内置安全功能，网络安全成本大幅缩减，消除了部署IIoT架构的障碍。
GumboNet区块链网络技术——Data Gumbo集团公司
Data Gumbo集团公司的GumboNet区块链网络技术，通过把分布式账本技术和作业现场数据确证的合同条款相结合，助力业界龙头实现智能合同和交易自动化。GumboNet为合同参与方提供了一份单一的、行业不可知论的（industry-agnostic）、永恒的真实记录，解决了信任痼疾和数据不准确的难题，减少了生意往来上的障碍。通过在利益相关者之间建立信任、增强交易自动化并降低合同外泄风险，GumboNet技术正在显著改变企业之间的交易方式。传统的商务方法通常包括书面的流程图、孤立的企业视图、严格的IT基础设施、筒仓系统、企业资源规划和事务性摩擦，而Gumbo技术带来了操作透明性、契约灵活性和无摩擦事务。GumboNet作为一款简单、直观、可订阅的区块链网络技术，应用公司无需再构建与维护独立运行、筒仓式的区块链技术，同时也就不再需要资源支持与持续的监督。
离岸运营商委员会（Offshore Operators Committee）油气区块链财团已经把GumboNet技术认定为水上运输试点项目。（资料来源：Data Gumbo公司）
11 提高石油采收率领先者
纳米表面活性剂驱油采油技术——沙特阿美
纳米表面活性剂在高盐度、高温下性能稳定。（来源：沙特阿美）
在当前的技术水平下，地下油气藏中有超过50%的油气资源难以实现动用，而化学提高采收率方法（以下简称化学EOR）被寄予厚望且研究最为广泛，其要具备低成本、便于大量获取的特点。
沙特阿美公司研发出一种纳米表面活性剂驱油采油技术，该技术为稳定、定向释放不相容的热盐水表面活性剂提供了极其经济的解决方案。所开发的纳米胶囊技术使原本不适用于高盐、高温储层中的多种化学EOR得以焕发“第二春”。此外，该技术还增强了使用成效和渗透深度，并在不影响性能的情况下减少了所需的化学品用量。此技术的灵感源于广泛应用于医药纳米技术的配方，一个由科学家和工程师组成的跨学科团队成功将其移植到油田生产中。相关研究表明，新型纳米胶囊表面活性剂是首款可在油田现场进行大量合成生产的化学EOR制剂，能够广泛应用于不同盐度、温度的储层中，实现剩余油气的高效开发。
Fiberline干预系统（以下简称FLI系统）——WELL-SENSE公司
FLI系统可以在探测器中部置单点传感器，来进行“主动”的分布式实时测量。（来源：Well-SENSE）
well sense公司的FLI系统旨在提供更快、更智能化的井下压力与温度测量。与传统的电缆测井方法相比，该技术提高了作业效率，能够快速获取高质量、丰富的井下数据。FLI是一款独立的便携式系统，使用一个与井口相连的压力“发射器”。它将探测器部署到井中，裸露的光纤一直延伸到井底，进而通过整个光纤电缆同时收集即时的、分布式的数据，它能捕捉到温度和声波剖面，以及随时间变化的任何参数变化，从而得到整个井筒的丰富图像。FLI系统无需借助电缆、钢丝或连续油管进行部署，可以更快、更经济地完成作业，井场作业人员减少，占地面积变小，作业风险降低。FLI系统的平均测井时间约为3小时，相比之下，单点电缆测井时间则长达24小时。
FLI系统的运输与操作，只需一名有经验的工程师即可。它重量轻、体积小，可通过卡车或小运输箱便可运送到井场，这一特性带来了新的机遇，运营商可以从更具挑战性、更难以到达的井场获取井下数据，比如基本没有甲板空间的无人值守的海上卫星平台。
作为一款即插即用型系统，FLI可以实现快速部署与应用。工程师只需花半小时到1小时的时间就能组装好，拆卸则可在数分钟内完成。探测器分为一次性和可重复利用两种类型，客户可根据需求自主选择。与美国的陆上数据采集方式相比，FLI可以节约50%~75%的成本，而在海上平台，最多可以节约90%的成本，具体取决于应用情况。
12 海上钻井与弃井领先者
CemFIT Heal弹性自修复固井系统——斯伦贝谢
斯伦贝谢公司的CemFIT Heal弹性自修复固井系统，在钻井到弃置的全过程中，有助于确保油井的完整性，提供良好的环空压力密封，防止油气泄漏和井口环控压力过大。使用CemFIT Heal系统可以在建井阶段消除环空套压影响，并将弃井时的施工风险降到最低。常规的固井体系需要借助地层水才能凝结膨胀，一旦水泥基本遭到破坏，固井体系无法完成自修复；而CemFIT Heal系统可在与油气的相互作用下完成自修复，改善水泥粘结效果并密封微环空，防止有害气体运移。CemFIT Heal系统所用水泥的杨氏模量较小，使其能够承受来自钻井、射孔、增产措施以及温度和压力变化带来的水泥环应力破坏，有利于防止水泥环失效。
常规海上油井水泥屏障（左图）在压力变化和其他应力作用下会形成裂缝和微环空。CemFIT Heal系统（右图）通过自动修复和密封系统能对任何与油气接触的情况做出反应，消除环空套压影响，简化了封堵与弃井程序，提高了作业安全性。（来源：斯伦贝谢）
13 水下系统领先者
套管重接，气密性套管修复系统——斯伦贝谢
套管重接系统避免了井筒侧钻或打捞作业，有力保障了钻井计划的如期推进。（来源：斯伦贝谢）
斯伦贝谢的气密性套管重连系统是一种成本效益高的油井修复系统。该系统可以无缝替换被卡或损坏的套管，并在油井的生命周期内提供强有力的密封，保证钻井计划的如期进行，确保油井在封堵和弃置作业中的完整性。首先，在井口和卡点之间的任何位置切割并拔出套管，用套管重新连接系统将更换的套管插入到底部的基座上——与套管悬挂器相隔开。然后，对原井的套管切割端面进行处理，利用套管重接系统的高轴向承重、金属间密封将两根套管重新连接在一起。该系统能实现套管连接处的尺寸调整，简化了与套管悬挂器的隔离操作。该系统符合ISO 14310 V0测试标准，不含有任何运动部件。轴向载荷承重重接工具应用了基于金属形态学的金属面密封和锚固技术。
14 井下完井领先者
深度成像实时流体跟踪技术——Deep Imaging公司
E&Ps公司成功开发出高产井设计，但却不经意地使它们相距太近。尽管技术水平进步了，但是团队还不能准确地评估压裂施工所覆盖的体量，也不能有效地识别完井问题以及他们是否成功地缓解了这些问题。在完井施工中，Deep Imaging公司推出一款流体实时跟踪系统，可以动态跟踪流体从井筒泵入到裂缝末端的过程。通过实时观察分段压裂效果，工程师可以验证压裂模型，并在出现相关问题前进行有效识别、修正并成功规避。通过压裂初期的问题识别与把控，公司能够减少资源浪费，并有效提振单井产能。为了改进井模型所做的回顾工作也是非常重要的，由于油井资源是公司价值的重中之重，只对下一口井进行调整还远远不够。例如，一位客户发现，通过减少每口井的压裂段数，可以在不影响压裂增产能力的情况下，为未来的油井节省100万美元。
使用流体跟踪系统，相关设备无需部署在井场。传输电流在地下产生电磁场（EM）。在压裂阶段，注入的流体改变了地下的电磁场，可从地面实时跟踪流体动态。（来源：Deep Imaging）
15 水资源管理领先者
声波油水细粒分离技术——沙特阿美
声波油水细粒分离技术，能够在不影响生产或产生压降的情况下同时分离出油相和细粒。（来源：沙特阿美公司）
沙特阿美公司的声波油水细粒分离系统能在不干预生产的情况下从流体中分离出微量的小油滴和固体颗粒。三相分离技术可以降低成熟油气藏中的产水量，之后根据产出水体量的差异泵送至不同的处理加工厂，这降低了抽取和处理大量产出水的成本，有助于处理与产出水相关的健康和环境危害问题。由于该系统能够分离出少量的油相和颗粒，因而可在把采出水回注地层前对其进行处理，从而降低了污染地下含水层的风险。声波分离工具提高了生产井的油水比，并降低了回灌地层时孔隙堵塞和地层污染的风险。该工具还可以作为一种地面分离系统，部署在油气分离装置（以下简称GOSP）的前面，用于减少采出水的体积，从而降低了为适应不断增长含水率而改造GOSP的成本。
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