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1、密级：内部部石油装备行行业调研研分析报告告编制： 郭建光光校对： 全 军审核： 日期： 220111年8月月31日北京星航机机电设备备厂市场场开发部部目 录第一章 概概述4石油装备概概述4油气勘探流流程与设设备4油气开发流流程与设设备6油气生产环环节技术术与设备备9油气勘探开开发相关关名词注注解12第二章 石石油装备备技术发发展及趋趋势20钻井装备发发展的历历程20我国企业在在十一五期期间完成成的技术术创新项项目20石油装备技技术发展展趋势20型式更趋于于多样化化20技术更趋于于先进化化20设计更趋于于人性化化20水平井技术术与装备备21连续管钻井井技术与与设备21地质导向与与旋转导导向钻井井
2、技术22欠平衡钻井井与装备备23欠平衡钻井井所用的的地面常常规装备备24第三章 石石油装备备行业市市场分析析25油价上涨带带热石油油石化设设备25老油田增产产稳产带带动装备备市场26世界陆地非非常规油油气藏储储量丰富富26海洋油田开开发带来来巨大市市场27我国油气勘勘探开发发设备和和服务前前景广阔阔27我国油气设设备与服服务业增增长迅速速28设备和服务务进口替替代存较较大空间间28三大油海外外投资引引导设备备和服务务出口29第四章 石石油装备备行业竞竞争分析析30我国石油装装备制造造行业概概况及特特点30中石油旗下下的装备备制造企企业30中石化旗下下的装备备制造业业31中海油旗下下的装备备制造
3、业业32民营石油装装备制造造企业32我国石油装装备及服服务产业业的特点点33国际石油设设备和服服务寡头头企业33斯伦贝谢33哈里伯顿33贝克休斯34国民油井35Camerron35钻采装备与与服行行行业概况况36地球物理勘勘探行业业概况38第五章 我我国石油油装备行业发发展趋势势及国家家政策40我国装备制制造行业业的发展展趋势40我国石油天天然气设设备和石石油化工工设备的的发展目目标40石油勘探开开发设备备的发展展目标40石油勘探设设备41钻井设备41采油设备41石油天然气气集输成成套设备备41海洋石油钻钻采设备备41我国石油天天然气设设备和石石油化工工设备的的发展重重点41石油勘探开开发设备
4、备41炼油石化设设备41石化设备重重点发展展产品:41合成氨关键键设备42化工单元设设备42国家对振兴兴和发展展装备制制造业采采取的政政策421.中共共中央关关于制定定国民经经济和社社会发展展第十一一个五年年规划的的建议422.国家家中长期期科学和和技术发发展规划划纲要(20006220200年)423.实施施(国家中中长期科科学和技技术发展展规划纲纲要)若干配配套政策策434关于于加快振振兴装备备制造业业的若干干意见435.中华华人民共共和国国国民经济济和社会会发展第第十一个个五年规规划纲要要446.“十十一五”重大技技术装备备研制和和重大产产业技术术开发专专项规划划44我国石化装装备的发发
5、展展望望44第一章 概概述石油装备概概述石油勘探开开发设备备是指石石油、天天然气的的勘探、钻钻采、开开发、储储运等专专用设备备，包括括各类物物探与测测井设备备、钻井井设备、采采油采气气设备、井井下作业业设备、油油气集输输设备、海海洋钻采采平台设设备等及及相关的的配件和和工具；炼油、石石化设备备是指石石油、天天然气加加工、转转化全过过程中所所需要的的成套设设备，包包括通用设设备(如如各类工工艺压缩缩机、膨膨胀机、泵泵和阀门门等)和和专用设设备(如如反应器器、塔器器、换热热设备、工工业炉、储储运设备备、专用用机械等等)。炼炼油、石石化工业业装备规规格、参参数由炼炼油和石石化工业业的工艺艺决定，炼炼
6、油和石石化工业业是流程程工业，因因此，这这类设备备的特点点是：成成套、专专用；设设备的品品种、规规格多；整个系系统的自自动化要要求高，要要求能常常周期连连续稳定定运行，因因此对设设备的可可靠性有有较高的的要求。油气勘探开开发生产产流程具具有环节节多、技技术复杂杂、个性性化需求求高等特特点。根根据油气气生产的的特点，油油气产业业链通常常可分为为上、中中、下游游三个环环节：上上游的主主要任务务是寻找找地下的的油气藏藏分布，一一般分为为勘探、开开发规划划等；中中游的主主要任务务是进行行油气的的钻采、预预处理；下游的的主要任任务是对对油气进进行储运运、炼制制、深加加工及其其成品的的销售。由由于石油油的
7、生产产流程是是非常复复杂和精精密的，因因此上中中下游还还存在着着多个专专业化分分工的子子流程。图 石油产产业链油气勘探流流程与设设备上游业务中中，勘探探工作是是石油工工业的前前端环节节，包括括资源寻寻找、开开发方案案的设计计和实施施等工作作，对维维持资源源探明储储量的稳稳定、保保障石油油工业的的持续发发展有着着重要意意义。油油气资源源勘探开开发技术术建立在在地球物物理勘探探的基础础上，即即利用地地震、地地质等信信息来分析析勘探区区的地层层结构、寻寻找有利利储层、指指导钻井井和油田田开发工工作。主主要涉及及地质调调查、地地震勘探探或非地地震勘探探、钻井井、测井井、完井井等业务务。图 油气资资源勘
8、测测流程在上述的流流程中，主主要涉及及的设备备是以地地球物理理和地球球化学分分析为基基础的测测试、软软件分析析仪器与与为分析析提供所所需样本本的辅助助设备。图 海洋勘勘探和陆陆地勘探探（地球球物理形形式）地震勘探是是人工制制造强烈烈震动所所引起的的弹性波波在岩石石中传播播时，遇遇着岩层层的分界界面便产产生反射射波或折折射波。在在弹性波波返回地地面时用用高灵敏敏度仪器器记录下下来，根根据波的的传播路路线和时时间，确确定发生生反射波波或折射射波的岩岩层界面面的埋藏深深度和形形状，认认识地下下地质构构造，以以寻找油油气圈闭闭。地震震源可由由钻浅井井孔埋炸炸药法、可可控震源源法（液液压控制制机械，夯夯
9、击地面面）、空空气枪震震源法（海海上地震震勘探）等等产生。非非地震勘勘探包括括重力勘勘探、磁磁力勘探探、电法法勘探，地地震勘探探是地球球物理勘勘探中最最重要的的方法。在在震源产产生弹性性波之后后，由工工程地震震仪之类类的记录录仪器收收集数据据。图 工程地地震仪 图 沼泽钻钻机油气开发流流程与设设备在油气田开开发方案案确定之之后，进进入开发发流程，这这其中包包括钻井井和生产产两个主主要环节节。钻井井环节涉涉及的设设备有钻钻机设备备系统（其其中又包包括八大大系统）、测测录井设设备，生生产环节节涉及的的设备有有采油设设备、测测录井设设备。钻井固井完完井钻井前，首首先要在在地面确确定钻井井的位置置（即
10、钻钻井井位位），然然后，在在井位处处打好安安装钻机机的基础础并安装装井架和和钻机。钻钻井作业业时，依依靠钻机机的动力力带动钻钻杆和钻钻头旋转转，钻头头逐次向向下破碎碎遇到的的岩层，并并形成一一个井筒筒（也称称井眼）。钻钻井井眼眼尺寸的的大小是是由钻头头大小来来决定的的。钻头头在破碎碎岩层的的同时，通通过空心心的钻杆杆向地下下注入钻钻井液（俗俗称钻井井泥浆），将将钻头在在破碎地地层而产产生的大大量岩屑屑由循环环的钻井井液带到到地面。地地面的固固控装置置将钻井井液中的的岩屑清清除后，通通过钻井井泵再次次将钻井井液打入入井内。钻钻井液是是经过钻钻杆内孔孔到达钻钻头水眼眼处，再再从井壁壁与钻柱柱的环形
11、形空间返返回流至至地面的的。钻进进的过程程即钻头头破碎岩岩石及钻钻井液通通过循环环不断携携带出钻钻屑并形形成井筒筒的过程程。钻达达设计深深度后，要要在井筒筒内下入入专用仪仪器进行行测井作作业，目目的是确确定井下下地层岩岩性和各各个油、气气、水层层的位置置，然后后再下入入小于钻钻井井眼眼的无缝缝钢管（又又称套管管），并并在套管管与井壁壁的环形形空间内内注入水水泥浆将将套管固固定在井井壁上。最最后一道道工序是是对油层层位置的的套管进进行射孔孔，人为为地形成成一个井井下油气气流入套套管内的的孔道。油油气的地地层压力力高时可可自行流流出地面面，这种种井称为为自喷油油气井。油油气压力力较低时时需借助助外
12、力从从井下抽抽吸，这这种井称为为非自喷喷井。在在钻井的的过程中中，可以以采用电电缆测井井或随钻钻测井的的方式进进行测井井活动。要要完成上上述这一一系列的的工作流流程，需需要钻机机设备系系统中的的八大子子系统协协调运作作。它们们分别是是：起升升系统、旋旋转系统统、钻井井液循环环系统、传传动系统统、控制制系统、动动力驱动动系统、钻钻机底座座、钻机机辅助设设备系统统。表 钻机机设备八八大子系系统所涉涉设备列列表钻机设备子子系统所涉设备起升系统绞车、辅助助刹车、天天车、游游车、大大钩、钢钢丝绳以以及吊环环、吊卡卡、吊钳钳、卡瓦瓦等旋转系统转盘、水龙龙头、钻钻具（钻钻具的组组成也有有所差异异，一般般包括
13、方方钻杆、钻钻杆、钻钻铤和钻钻头，此此外还有有扶正器器、减震震器以及及配合接接头等）钻井液循环环系统钻井泵，地地面管汇汇、泥浆浆罐、泥泥浆净化化设备等等传动系统一般包括减减速机构构、变速速机构、正正倒车机机构以及及多动力力机之间间的并车车机构等等控制系统顶驱系统、司司钻控制制台等动力驱动系系统柴油机、交交流电机机、直流流电机等等钻机底座底座钻机辅助设设备系统统防喷器组，为为钻井提提供照明明和辅助助用电的的发电机机组，提提供压缩缩空气的的空气压压缩设备备以及供供水、供供油设备备等图 绞车图 钻井泵泵下图为常规规的陆地地钻井场场配备，相相对于特特殊钻井井规划可可能使用用连续管管作业设设备和压压裂设
14、备备等。图 常规的的陆地钻钻井场配配备表 钻机设设备系统统单元部部件列表表1天车2悬臂吊吊绳缆3钻井大大绳4二层台台5游车6顶驱7井架8方钻杆杆9司钻偏偏房10防喷喷器11水箱箱12电缆缆托盘13发电电机组14储油油罐15电气气控制房房16泥浆浆泵17泥浆浆桶箱18泥浆浆罐19泥浆浆池20离心心器21振动动筛22节流流管汇23管子子坡道24钻杆杆架图 连续作作业机油气生产环环节技术术与设备备油井钻完之之后，开开始进入入采油阶阶段。工工序流程程如下图图：安装采油树树井井口试压压通通井、替替泥浆套套管试压压负负压射孔孔测测压力恢恢复洗（压压）井下下完井管管柱。安装完毕的的采油系系统主要要由三抽抽设
15、备，即即抽油机机、抽油油泵、抽抽油杆，以以及其他他辅助设设备组成成。图 常规采采油系统统组成“三抽”设设备是采采油系统统的主要要设备，抽抽油机大大致可分分为常规规游梁式式、双驴驴头游梁梁式、弯弯游梁式式，抽油油杆也有有空心与与实心之之分，抽抽油泵有有管式抽抽油泵和和杆式抽抽油泵之之分。除除“三抽”之外，更更多的井井口设备备、井下下设备、井井控设备备、生产产中的测测井、录录井、洗洗井、修修井设备备都是采采油生产产环节经经常会涉涉及到的的设备。图 常规油油梁式抽抽油机图 实心 空心推推油杆图 管式抽抽油泵井口设备包包括套管管头、套套管四通通、油管管头、套套管悬挂挂器、油油管悬挂挂器及整整套采油油树
16、、高高温高压压阀门等等等。图 采油树树 图 放喷器器(井口口设备)在生产过程程中，根根据油藏藏变化情情况和井井况来进进行修井井、增产产等作业业。图 修井机机图 压裂车车修井机可满满足陆上上油气井井大修、试试油、投投捞、检检泵作业业等要求求。具有有整机性性能可靠靠，操作作方便、越越野能力力强、移移运方便便，作业业和搬迁迁费用低低等特点点。油田田增产措措施有两两种：酸酸化和压压裂。酸酸化就是是用酸浆浆地层中中的一些些物质溶溶解掉，使使油层渗渗透率加加大，根根据地层层岩性的的不同采采用不同同的酸，盐盐酸、氢氢氟酸、甲甲酸、乙乙酸等。压压裂增产产主要采采用压裂裂泵车作作业。适适用于油油气田深深井、中中
17、深井、浅浅井的各各种压裂裂泵液注注压作业业，整机机主要由由底盘、车车台发动动机、液液力传动动箱、柱柱塞泵、高高低压管管汇及液液气路操操作控制制系统组组成。适适应类型型不同液液体的泵泵送作业业，包括括带支撑撑剂压裂裂液的水水力压裂裂、酸化化压裂、高高压泵入入不同液液体（液液体、混混合液）以以及压力力测试等等。油气勘探开开发相关关名词注注解地球物理勘勘探地球物理学学用物理理学的原原理和方方法，对对地球的的各种物物理场分分布及其其变化进进行观测测，探索索地球本本体及近近地空间间的介质质结构、物物质组成成、形成成和演化化，研究究与其相相关的各各种自然然现象及及其变化化规律。在在此基础础上为探探测地球球
18、内部结结构与构构造、寻寻找能源源、资源源和环境境监测提提供理论论、方法法和技术术，为灾灾害预报报提供重重要依据据。地理理物理勘勘探所给给出的是是根据物物理现象象对地质质体或地地质构造造做出解解释推断断的结果果因此它是间间接的勘勘探方法法。此外外用地球球物理方方法研究究或勘查查地质体体或地质质构造是根据据测量数数据或所所观测的的地球物物理场求求解场源源体的问问题是地球球物理场场的反演演的问题题而反演演的结果果一般是是多解的的因此地球物物理勘探探存在多多解性的的问题。为为了获得得更准确确更有效效的解释结结果一般尽尽可能通通过多种种物探方方法配合合进行对对比研究究同时要注重重与地质质调查和和地质理理
19、论的研研究相结结合进行综综合分析析判断。地球物理勘勘探仪器器要向轻轻便化高精度度多功能能数字化化系列化化和智能能化的方方向发展展。现代代地质学学理论的的发展使深部部地质问问题的研研究愈显显重要。应应用于这这方面研研究的人人工地震震反射剖剖面大地电电磁测深深重力磁法地热等等地球物物理勘探探方法已显示示出其潜潜力和优优越性。重力勘探利用组成地地壳的各各种岩体体、矿体体间的密密度差异异所引起起的地表表的重力力加速度度值的变变化而进进行地质质勘探的的一种方方法。它它是以牛牛顿万有有引力定定律为基基础的。只只要勘探探地质体体与其周周围岩体体有一定定的密度度差异，就就可以用用精密的的重力测测量仪器器（主要
20、要为重力力仪和扭扭秤）找找出重力力异常。然然后，结结合工作作地区的的地质和和其他物物探资料料，对重重力异常常进行定定性解释释和定量量解释，便便可以推推断覆盖盖层以下下密度不不同的矿矿体与岩岩层埋藏藏情况，进进而找出出隐伏矿矿体存在在的位置置和地质质构造情情况。磁法勘探自然界的岩岩石和矿矿石具有有不同磁磁性，可可以产生生各不相相同的磁磁场，它它使地球球磁场在在局部地地区发生生变化，出出现地磁磁异常。利利用仪器器发现和和研究这这些磁异异常，进进而寻找找磁性矿矿体和研研究地质质构造的的方法称称为磁法法勘探。磁磁法勘探探是常用用的地球球物理勘勘探方法法之一。电法勘探根根据岩石石和矿石石电学性性质（如如
21、导电性性、电化化学活动动性、电电磁感应应特性和和介电性性，即所所谓“电性差差异”）来找找矿和研研究地质质构造的的一种地地球物理理勘探方方法。它它是通过过仪器观观测人工工的、天天然的电电场或交交变电磁磁场，分分析、解解释这些些场的特特点和规规律达到到找矿勘勘探的目目的。电电法勘探探分为两两大类。研研究直流流电场的的，统称称为直流流电法，包包括有电电阻率法法、充电电法、自自然电场场法和直直流激发发极化法法等；研研究交变变电磁场场的，统统称为交交流电法法，包括括有交流流激发极极化法、电电磁法、大大地电磁磁场法、无无线电波波透视法法和微波波法等。按按工作场场所的差差别，电电法勘探探又分为为地面电电法、
22、坑坑道和井井中电法法、航空空电法、海海洋电法法等。地震勘探近代发展变变化最快快的地球球物理方方法之一一。它的的原理是是利用人人工激发发的地震震波在弹弹性不同同的地层层内传播播规律来来勘探地地下的地地质情况况。在地地面某处处激发的的地震波波向地下下传播时时，遇到到不同弹弹性的地地层分界界面就会会产生反反射波或或折射波波返回地地面，用用专门的的仪器可可记录这这些波，分分析所得得记录的的特点，如如波的传传播时间间、振动动形状等等，通过过专门的的计算或或仪器处处理，能能较准确确地测定定这些界界面的深深度和形形态，判判断地层层的岩性性，是勘勘探含油油气构造造甚至直直接找油油的主要要物探方方法，也也可以用
23、用于勘探探煤田、盐岩矿床、个别的层状金属矿床以及解决水文地质工程地质等问题。近年来，应用天然震源的各种地震勘探方法也不断得到发展。测井也叫地球物物理测井井或石油油测井，简简称测井井，是利利用岩层层的电化化学特性性、导电电特性、声声学特性性、放射射性等地地球物理理特性，测测量地球球物理参参数的方方法，属属于应用用地球物物理方法法（包括括重、磁磁、电、震、测井）之一。石油钻井时，在钻到设计井深深度后都必须进行测井，又称完井电测，以获得各种石油地质及工程技术资料，作为完井和开发油田的原始资料。这种测井习惯上称为裸眼测井。而在油井下完套管后所进行的二系列测井，习惯上称为生产测井或开发测井。其发展大体经
24、历了模拟测井、数字测井、数控测井、成像测井四个阶段。图 测井示示意图和和测井仪仪实物录井记录、录取取钻井过过程中的的各种相相关信息息。录井井技术是是油气勘勘探开发发活动中中最基本本的技术术,是发发现、评评估油气气藏最及及时、最最直接的的手段，具具有获取取地下信信息及时时、多样样，分析析解释快快捷的特特点。现现场录井井服务技技术以各各类录井井系统、分分析仪器器为手段段对油气气勘探与与开发作作业现场场信息进进行采集集与整理理，具体体包括工工程录井井、地质质录井、气气测录井井、定量量荧光录录井、地地化录井井、热解解气相色色谱录井井、核磁磁共振录录井、现现场化验验录井、岩岩屑成像像录井等等系列技技术。
25、录录井技术术进入商商业性服服务已有有五十多多年的历历史。初初期录井井服务包包括深度度测量、地地质描述述以及使使用热导导检测仪仪进行气气测录井井服务。随随着录井井技术的的发展，仪仪器的更更新换代代，计算算机技术术的应用用，使得得录井技技术得到到了迅速速的发展展，越来来越多的的高新技技术及装装备应用用于录井井，构成成了现代代录井技技术。图 录井工工作示意意图试井油田开发过过程中的的一种作作业，用用专门的的仪表定定时测量量部分生生产井和和注入井井的压力力、产油油、气量量与含水水量的相相对变化化及温度度等。目目的是监监测井的的生产状状况是否否正常，测测定生产产层的水水动力学学参数，分分析油藏藏的动态态
26、。试井井工作内内容主要要有以下下几方面面。生产能力试试井。其其方法是是调节生生产井的的控制手手段（例例如自喷喷井的节节流器，抽抽油井抽抽油机的的冲程冲冲数和泵泵径等），改改变井的的产量和和生产压压差，在在达到相相对稳定定状态后后，记录录相应的的一系列列产量、压压力的数数值,绘绘制成井井的指示示曲线,用以推推测产量量随压力力变化的的状况和和井的最最大生产产能力。压力恢复试试井。生生产井在在稳定生生产的条条件下，关关井测量量并绘制制出井底底压力随随时间的的恢复曲曲线。利利用它的的直线段段斜率可可以推算算出生产产层的水水动力学学参数（如如渗透率率）、地地层压力力和井的的完善系系数。压力降落试试井。生
27、生产井在在关井后后达到相相对稳定定状态后后重新开开井生产产，测量量并绘制制出井底底压力随随时间的的降落曲曲线。注注入井停停注后也也类同。测测出压力力降落曲曲线的趋趋势和压压力恢复复曲线相相反，原原理和作作用基本本相同。干扰试井。在在同一油油、气藏藏内，改改变一口口井的工工作状况况后，在在邻近的的一口井井中也会会出现一一个不稳稳定的压压力变化化阶段。工工作状况况改变了了的井称称为“激动井井”，后一一种井称称“反映井井”。在反反映井中中测出压压力变化化曲线，结结合两口口井过去去的生产产记录，可可以测定定井间的的地质状状况和水水动力学学参数。这这是一种种多井的的不稳定定试井法法，可用用以解决决较复杂
28、杂的油藏藏工程问问题。脉冲试井。是是干扰试试井法的的新发展展。在激激动井（脉脉冲井）中中周期地地开井和和关井，形形成脉冲冲讯号在在反映井井中用高高灵敏度度仪表测测出脉冲冲式的压压力变化化曲线。通通过分析析，可在在较短的的时间内内获得与与其他不不稳定试试井法相相同的结结果。温度试井。把把自动记录录的井下下温度计计放入生生产井或或注入井井内，测测量井下下温度梯梯度变化化，通过过测量获获得的曲曲线可判判断油、气气、水层层的位置置以及不不同生产产层的工工作状况况。此法法比较简简单，有有时也能能解决较较复杂的的油藏工工程问题题。图 测井试试井示意意图图 试井撬撬固井固井是钻井井过程中中的重要要作业。在在
29、钻井作作业中一一般至少少要有两两次固井井（生产产井），多多至45次固固井（深深探井）。最最上面的的固井是是表层套套管固井井，它起起的是“泥浆通通路，油油气门户户”的作用用。在下下一次开开钻之前前，表层层套管上上要装防防喷器预预防井喷喷。防喷喷器之上上要装泥泥浆导管管，是钻钻井液返返回泥浆浆池的通通路。钻钻井过程程中往往往要下技技术套管管固井，它它起的是是“巩固后后方，安安全探路路”的作用用。和公公路的隧隧道、煤煤矿中的的巷道一一样，钻钻井过程程中也会会遇到井井塌、高高压和不不稳定的的地层，同同时也是是为了在在向前“探路”中遇险险有个退退路，起起到“救助”的作用用。图 固井成成套设备备图 固井示
30、示意图 修井修井流程工工程难度度大，技技术要求求高，必必须用大大型的修修井设备备，并配配备大修修钻杆、大大修转盘盘等专用用设备工工具才能能开展工工作。主主要作业业内容有有以下方方面。复杂打捞。油油气井内内，因各各种原因因造成井井下落物物情况非非常复杂杂。例如如：某井井把井下下管柱、工工具全部部卡死，小小修作业业队处理理时又拔拔断油管管，无法法作业，只好由修作业队来处理。修复油井套套管。套套管是保保证油气气井正常常生产的的必要条条件，而而油井因因各种原原因造成成套管损损坏经常常发生，因因此修复复油井套套管是主主要工作作内容之之一。套管内侧钻钻。用小小钻杆带带钻头，从从老井套套管内下下入，在在预定
31、位位置钻开开一个窗窗口（术术语叫“开窗”），小小钻头从从“窗口”往外钻钻进，打打一个小小井眼，然后下小套管、固井。这种从老井套管内往外钻一段小井眼完井的工程叫老井侧钻，它适用于以下情况：老井下部报废，不能开采，侧钻后可以重新恢复生产；老井眼的油层不好，而井眼附近有好的油层，侧钻后可开采新的储量。解除储集层损坏。清除油管结垢，清蜡、清除乳化液或水的堵塞。图 修井打打捞工具具完井钻井工程的的最后环环节。在在石油开开采中，油油、气井井完井包包括钻开开油层，完完井方法法的选择择和固井井、射孔孔作业等等。对低渗透率率的生产产层或受受到泥浆浆严重污污染时，还还需进行行酸化处处理、水水力压裂裂等增产产措施，
32、才才能算完完井。根根据生产产层的地地质特点点，采用用不同的的完井方方法。射孔完井法法。即钻钻穿油、气气层，下下入油层层套管，固固井后对对生产层层射孔，此此法采用用最为广广泛。裸眼完井法法。即套套管下至至生产层层顶部进进行固井井，生产产层段裸裸露的完完井方法法。此法法多用于于碳酸盐盐岩、硬硬砂岩和和胶结比比较好、层层位比较较简单的的油层。优优点是生生产层裸裸露面积积大，油油、气流流入井内内的阻力力小，但但不适于于有不同同性质、不不同压力力的多油油层。根根据钻开开生产层层和下入入套管的的时间先先后，裸裸眼完井井法又分分为先期期裸眼完完井法和和后期裸裸眼完井井法。衬管完井法法。即把把油层套套管下至至
33、生产层层顶部进进行固井井，然后后钻开生生产层，下下入带孔孔眼的衬衬管进行行生产，此此种完井井法具有有防砂作作用。砾石充填完完井法。在在衬管和和井壁之之间充填填一定尺尺寸和数数量的砾砾石。图 裸眼完完井法图 射孔完完井法不压井作业业不压井作业业这一思思想是119299年由美美国奥的的斯公司司提出的的，是指指通过钢钢丝绳和和绞车控控制油管管的起下下。19960年年美国人人布朗发发明了液液压不压压井作业业设备用用于油管管起下，从从此作业业机独立立于钻机机和修井井机。119811年VCC井控服服务有限限公司设设计出车车载式液液压不压压井作业业机，使使不压井井作业机机具有高高机动性性。目前前国外已已经广
34、泛泛用于欠欠平衡钻钻井、完完井、射射孔、压压裂、修修井和油油田增产产措施中中。在油田生产产中，几几乎所有有的油层层在从勘勘探到开开发及后后期的维维护过程程中都会会受到不不同程度度的损害害，但不不压井作作业技术术的引进进为实现现真正意意义上的的油气层层保护提提供了可可能。不不压井作作业设备备就是一一种可以以有效保保护油气气层、减减少储层层污染、提提高单井井采收率率的设备备。它的的使用减减少了常常规的压压井作业业，使油油气层有有效防护护了压井井液的污污染，并并且提高高了低压压低渗油油气田修修井难的的问题。需需要指出出的是，不不压井设设备并不不是一种种增产设设备，它它不像压压裂等施施工设备备，作业业
35、后就能能立竿见见影地见见效，它它的施工工效果体体现在气气井的长长期开发发中，它它可以配配合压裂裂设备等等一些对对储层改改造的设设备共同同作业，从从而提高高边际油油气田油油气井难难动用储储量的开开采，延延长油气气井的开开采寿命命。定向井定向井技术术是当今今世界石石油勘探探开发领领域最先先进的钻钻井技术术之一，它它是由特特殊井下下工具、测测量仪器器和工艺艺技术有有效控制制井眼轨轨迹，使使钻头沿沿着特定定方向钻钻达地下下预定目目标的钻钻井工艺艺技术。采采用定向向井技术术可以使使地面和和地下条条件受到到限制的的油气资资源得到到经济、有有效的开开发，能够够大幅度度提高油油气产量量和降低低钻井成成本，有有
36、利于保保护自然然环境，具具有显著著的经济济效益和和社会效效益。定定向井就就是使井井身沿着着预先设设计的井井斜和方方位钻达达目的层层的钻井井方法。其其剖面主主要有三三类：两两段型：垂直段段+造斜斜段；三三段型：垂直段段+造斜斜段+稳稳斜段；五段型型：上部部垂直段段+造斜斜段+稳稳斜段+降斜段段+下部部垂直段段。水平平井也是是定向井井的一种种形式。图 定向井井大位移井一般是指井井的位移移与井的的垂深之之比等于于或大于于2的定定向井，也也有指测测深与垂垂深之比比的。大大位移井井具有很很长的大大斜度稳稳斜段，大大斜度稳稳斜角称称稳斜航航角，稳稳航角大大于600度。由由于多种种类型的的油气藏藏需要，从从
37、不变方方位角的的大位移移井又发发展了变变方位角角的大位位移井，这这种井称称为多目目标三维维大位移移井。井井的垂直直井深与与井的水水平位移移比已由由80年年代末的的1：22进展到到90年年代末的的1：33。大位位移井钻钻井已在在美国、澳澳大利亚亚、欧洲洲和我国国海上实实施。海上有些小小油田如如单独开开发建造造平台成成本很高高，没有有经济效效益。如如果这些些小油田田在已有有生产平平台的钻钻井能力力范围以以内，就就可以用用钻大位位移井的的方法，钻钻到小油油田的井井位上，利利用现有有生产平平台的生生产设施施进行采采油。这这样可以以节省大大量投资资。另外外，海上上和陆地地上有很很多断块块油气藏藏，如果果
38、在一个个固定平平台上，用用大位移移井把许许多油气气藏串联联起来，可可以节省省大量重重复建设设的费用用。同时时，在已已生产油油气田的的外围有有许多要要进一步步扩大勘勘探的目目标，根根据目前前钻大位位移井的的能力，2200平平方千米米的范围围内都有有可能用用现有的的生产平平台上的的钻井装装备进行行钻探，可可大大的的降低勘勘探费用用。图 大移位位井第二章 石石油装备备技术发发展及趋趋势钻井装备发发展的历历程由于地质条条件和油油气储藏藏分布不不同，为为求效率率最大化化，油气气钻采过过程对设设备和操操作流程程都会有有不同的的要求。因因此，也也产生了了众多新新的进展展。概念时期（1900-1920）：旋转
39、钻井、钻井液、牙轮钻头、水泥固井发展时期（1920-1950）：牙轮钻头、固井工艺和固井液进一步发展、大功率钻井设备科学钻井时时期（119500-19970）：射射流理论论、三合合一牙轮轮钻头、喷喷射钻井井技术、最最优化钻钻井技术术、螺杆杆钻具、单单多点测测斜仪、定定向井、丛丛式井自动化初期期（19970-119955）：地地面半自自动化：直流电电动钻机机/液压压驱动/复合驱驱动钻机机、顶驱驱装置；井下半半自动化化：PDDC钻头头、泥浆浆马达/导向钻钻井系统统、水平平井、大大位移井井、分支支井自动化完善善期（119955- ）地地面自动动化：交交流变频频电动钻钻机、连连续管钻钻机；井井下自动动
40、化：地地质导向向、自动动垂直钻钻井系统统、旋转转闭环导导向钻井井系统、智智能完井井、智能能钻杆我国企业在在十一五五期间完完成的技术创创新项目目我国企业十十一五期期间重大大技术与与装备突突破10项重大大装备10项核心心技术1. 9000米米钻机水水平井2. 120000米钻机机气体3. CGDS-I近钻钻头地质质导向系系统4. 德玛LWDD5. 自动垂直钻钻井系统统6. 交流变频系系列顶部部驱动装装置7. 气体钻井成成套装备备8. 全过程欠平平衡配套套装备9. 连续管作业业机10. 双燃料/高高可靠性性钻机动动力机组组1. 分支井钻井井2. 欠平衡钻井井3. 全过程欠平平衡钻井井4. 中浅井快速
41、速钻井5. 4000米米大位移移钻井6. 密集定向井井防碰绕绕7. 高效PDCC复合钻钻井8. 套管钻井9. 高压气井井井控10. 连续管技术术石油装备技技术发展展趋势目前，国内内外已建建立起一一套更科科学、更更先进、更更完善的的设计思思想、设设计理论论、设计计方法和和设计软软件，引引进了相相关学科科的高新新技术与与设备，进进一步提提高了石石油钻机机的整体体设计和和制造水水平。近近年来，石石油钻机机的发展展呈以下下新趋势势：型式更趋于于多样化化钻机品种更更趋向多多样化、系系列化，研研制出了了适用于于不同地地区、不不同环境境条件，能能满足不不同钻井井工况、不不同钻井井工艺、不不同井深深和不同同井
42、型要要求的专专业化特特种钻机机，形成成了石油油钻机的的多样化化，进一一步提高高了钻机机的适应应能力，扩扩大了作作业范围围，提高高了钻井井效率。技术更趋于于先进化化通过交流变变频、液液压驱动动、自动动控制和和人工智智能等先先进技术术的交叉叉结合，并并随着计计算机、通通讯和网网络技术术的广泛泛应用，钻钻井装备备的机械械化、自自动化、智智能化发发展显示示出更大大的优越越性，钻钻机技术术的集成成化、信信息化、智智能化、自自动化及及完善的的钻井专专家系统统，有可可能从根根本上改改变钻井井方式，大大幅度提提高钻井井效率。设计更趋于于人性化化新型钻机充充分体现现以人为为本的思思想，特特别注重重HSEE(健康
43、康、安全全、环保保)方面面的考虑虑，最大大程度地地满足环环保、安安全等要要求，设设计更精精细，最最大程度度地采用用遥控设设备，通通过钻机机的自动动化设计计，尽量量避免人人工作业业和高空空作业。另另外，通通过提高高钻机的的移运性性和模块块化水平平，尽可可能减少少运输车车次，降降低安装装难度。水平井技术术与装备备水平井是指指在油气气藏产层层内有一一定延伸伸长度、井井斜角接接近900的水平平井段的的特殊形形式油气气井。水水平井钻钻井技术术是在定定向井钻钻井技术术的基础础上发展展起来的的。一般般的油井井是垂直直或倾斜斜贯穿油油层，通通过油层层的井段段较短。而而水平井井是在垂垂直或倾倾斜地钻钻达油层层后
44、，井井筒转达达接近水水平，与与油层保保持平行行，得以以长井段段的在油油层中钻钻进直到到完井。油油井穿过过油层井井段上百百米以至至二千余余米，生生产能力力比普通通直井、斜斜井生产产能力提提高几倍倍一般来来说，水水平井适适用于薄薄的油气气层或裂裂缝性油油气藏，目目的在于于增大油油气层的的裸露面面积。上世纪400700年代，美美国和前前苏联等等国钻了了一批水水平井试试验井。70年代后，美国、加拿大、法国等国开展了水平井开发油气藏的研究，进入80年代，此项技术才大规模工业化推广应用。水平井工艺实际上是定向井、大位移井技术的发展和进步。根据井眼的曲率半径可将水平井分为长半径水平井、中半径水平井和短半径水
45、平井三种类型；根据其深入地层状况又可分为阶梯式、联通式等；又分为常规水平井、非常规水平井。其中非常规水平井包括：阶梯式水平井、三维水平井、多靶点水平井、拱形水平井、成对水平井、测钻水平井、连通水平井、多分支水平井。近几年水平平井钻井井技术获获得了迅迅速发展展并大量量投入实实际应用用。采用用的技术术包括导导向钻井井组合、随随钻测量量系统、串串接钻井井液马达达、PDDC钻头头和欠平平衡井等等。目前前水平钻钻井流程程较通常常使用的的随钻测测量系统统有贝克克休斯的的MWDD（meeasuuremmentt whhilee drrilllingg）、LLWD（llog whiile driilliing
46、），哈哈里伯顿顿的FEEWD（FFormmatiion Evaaluaatioon WWhille DDrilllinng）等等。根据据不同的的作业需需求经常常采用不不同的仪仪器组合合，如常常用的：伽玛、电电阻、密密度、孔孔隙度四四道地址址参数的的仪器组组合，伽伽玛、电电阻率两两道地质质参数的的仪器组组合。施施工过程程中主要要以动力力钻具为为钻进工工具的导导向钻进进为主。作业业过程中中用到随随钻测井井技术、地地层预测测技术、轨轨迹预测测技术、轨轨迹精确确调整技技术，井井下钻具具监测技技术。FFEWDD可以测测量的参参数包括括：地质质参数（双双向自然然伽玛、44种探测测深度的的电阻率率、补偿偿中子孔孔隙度、岩岩石密度度），定定向井工工程参数数（井斜斜角、方方位角、磁磁性工具具面、高高边工具具面），井井下仪器器工矿诊诊断（钻钻具振动动量、仪仪器工作作温度），磁磁参数测测量（地地磁场强强度、磁磁倾角）。十一五期间间，我国国累计完完成水平平井35547口口，是“十五”的6.9倍。平平均单井井产量提提高3-5倍，超超浅层水水平井、SSAGDD井、分分支井、鱼鱼骨井、大大位移井井等取得得实质突突破。图 水平井井连续管钻井井技术与与设备据国外的经经验，与与用常规规钻井或或修井设设备达到到同样的的目标相相比，用用连续油油管可节节约费用用25%至400%。在在钻机动动迁费高高