中國海油深水鉆井技術(shù)進(jìn)展及發(fā)展展望*

李 中

(1. 中海油研究總院有限責(zé)任公司 北京 100028; 2. 海洋石油高效開發(fā)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 北京 100028)

全球海洋油氣資源44%分布在深水區(qū)。近十年來，全球重大油氣發(fā)現(xiàn)70%來自深水，排名前50的超大油氣開發(fā)項(xiàng)目中，75%是深水項(xiàng)目。走向具備巨大油氣開發(fā)潛力的深水區(qū)，是海洋油氣資源勘探開發(fā)發(fā)展的大趨勢(shì)[1-4]。但深海油氣勘探開發(fā)也面臨著“入地、下海”的雙重挑戰(zhàn)，具有高技術(shù)、高風(fēng)險(xiǎn)、高投入及高回報(bào)的“四高”特點(diǎn)，深水鉆井存在著諸多亟待攻破的技術(shù)難題[5-6]。

隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國油氣資源對(duì)外依存度持續(xù)走高，中國南海是未來我國油氣資源的重要接替區(qū)。聯(lián)合國能源署估計(jì)，中國的南海油氣地質(zhì)儲(chǔ)量可能高達(dá)700億t，70%蘊(yùn)藏在深海[7]。深海油氣資源勘探開發(fā)作為國家“四深”科技戰(zhàn)略的重要組成部分，對(duì)于保障國家能源安全有著重大意義[8]。

中國海油在海洋油氣勘探開發(fā)過程中，經(jīng)歷了跟蹤學(xué)習(xí)、合作引進(jìn)、自主創(chuàng)新3個(gè)階段，實(shí)現(xiàn)了從淺水到深水、從深水到超深水、從深水勘探到開發(fā)的重大跨越。極具挑戰(zhàn)性的深水鉆井技術(shù)也取得了重大進(jìn)展[9-11]。2012年至今，中國海油已在中國南海自主完成73口深井及超深井的鉆完井作業(yè)，并支撐發(fā)現(xiàn)了5個(gè)大中型深水油氣田，創(chuàng)造了多項(xiàng)作業(yè)記錄。陵水17-2作為中國首個(gè)深水自營大氣田，其11口井的平均作業(yè)水深超過1 200 m， 最大水深1 546 m，總體采用半潛式鉆井平臺(tái)批鉆鉆井規(guī)?；鳂I(yè)，水下生產(chǎn)系統(tǒng)開采的整體開發(fā)模式。目前該氣田已完成全部井的非儲(chǔ)層段鉆井作業(yè)和4口井的儲(chǔ)層段鉆井及完井作業(yè)，計(jì)劃2021年6月投產(chǎn)。目前，中國海油的深水業(yè)務(wù)已遍及全球16個(gè)作業(yè)區(qū)塊，深水鉆井技術(shù)初步具備完整體系，可滿足大部分深海鉆探開采的需求。

1 中國海油深水鉆井技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

深水鉆井面臨著以下技術(shù)挑戰(zhàn)：①環(huán)境挑戰(zhàn)，離岸距離遠(yuǎn)、水深、風(fēng)浪流干擾；②裝備挑戰(zhàn)，鉆井浮式平臺(tái)、鉆井隔水管系統(tǒng)、水下防噴器組；③技術(shù)挑戰(zhàn)，海底高壓低溫、海床不穩(wěn)定性、淺層地質(zhì)災(zāi)害、地層壓力窗口窄。

中國海油深水鉆井區(qū)塊覆蓋了高溫高壓、深層、鹽層等各種復(fù)雜工況[12-14]，不僅面臨深水鉆井常規(guī)技術(shù)挑戰(zhàn)，還面臨著特殊的挑戰(zhàn)：①更惡劣的環(huán)境條件，臺(tái)風(fēng)頻繁、內(nèi)波流、洋流活躍；②更復(fù)雜的地質(zhì)條件，高溫高壓、巨厚鹽層；③非常規(guī)的儲(chǔ)層條件，碳酸鹽、低滲。

針對(duì)深水鉆井面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)及困難，中國海油通過跟蹤學(xué)習(xí)、合作引進(jìn)、自主研發(fā)等方式，初步形成了具有海油特色的安全高效深水鉆井關(guān)鍵技術(shù)體系，在深水鉆井領(lǐng)域取得了顯著成果。

1.1 深水鉆井設(shè)計(jì)技術(shù)體系

目前，中國海油已經(jīng)形成以深水鉆井總體方案設(shè)計(jì)和深水鉆井工藝為代表的設(shè)計(jì)研究體系，基本具備了深水油氣田開發(fā)自主設(shè)計(jì)能力。

在技術(shù)能力方面，中國海油掌握了以下技術(shù)體系：深水工程地質(zhì)預(yù)測(cè)評(píng)估技術(shù)體系、深水窄壓力窗口鉆井技術(shù)體系、深水鉆完井液及固井體系、深水鉆完井關(guān)鍵工具和裝備、應(yīng)急關(guān)鍵技術(shù)和裝備、救援井技術(shù)、深水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系等。

在設(shè)計(jì)體系方面，中國海油能夠完成以下分析及設(shè)計(jì)：深水井壁穩(wěn)定計(jì)算與分析、隔水管力學(xué)分析與性能校核、表層導(dǎo)管與井口穩(wěn)定性分析、深水鉆井參數(shù)設(shè)計(jì)、深水井控設(shè)計(jì)、完整性管理設(shè)計(jì)等。

1.2 環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)與地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估及控制技術(shù)

在中國南海，臺(tái)風(fēng)頻發(fā)、淺層地質(zhì)災(zāi)害問題突出。中國海油研發(fā)形成了環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)與地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估及控制技術(shù)，為實(shí)現(xiàn)深水安全鉆井提供了可靠手段。

1.2.1深水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與控制技術(shù)

中國海油對(duì)中國南海近60年內(nèi)的臺(tái)風(fēng)規(guī)律進(jìn)行研究后，引入海氣耦合模式，采用警戒區(qū)劃分和T-time相結(jié)合的方法(圖1)，首次提出了深水鉆井避臺(tái)策略，成功應(yīng)對(duì)了所遭遇的全部19次臺(tái)風(fēng)，保障了南海臺(tái)風(fēng)期間深水鉆井作業(yè)設(shè)備和人員安全。

圖1 深水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與控制技術(shù)Fig.1 Deep water environmental risk assessment and control technology

1.2.2深水海底復(fù)雜井場(chǎng)(滑坡區(qū))鉆井

超深水海床由于存在未固結(jié)的松軟沉積物或存在軟弱結(jié)構(gòu)面的巖石，表層土體在重力作用下沿斜坡會(huì)發(fā)生快速滑動(dòng)，對(duì)深水鉆井作業(yè)的安全帶來巨大威脅。

目前，通過二維、三維地震資料分析初步識(shí)別海床土質(zhì)，并結(jié)合井場(chǎng)調(diào)查進(jìn)一步探明井場(chǎng)周圍土壤穩(wěn)定情況，在多角度、多方法計(jì)算邊坡穩(wěn)定性之后，優(yōu)選鉆井井位，提前制定出防滑坡的應(yīng)急預(yù)案。開鉆之前，海上鉆井平臺(tái)會(huì)利用ROV(水下機(jī)器人)對(duì)鉆井井位周邊情況進(jìn)行勘探，提前下鉆具在井位周邊下壓，探明滑動(dòng)情況。在滑坡潛在風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，鉆井將采用高抗彎強(qiáng)度井口，設(shè)置井口合理出泥高度，并在ROV上配備沖洗工具。在管柱下到海床之前，盡量不擾動(dòng)附近地層。

1.2.3淺層氣地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估及分級(jí)控制技術(shù)

淺層氣地質(zhì)災(zāi)害對(duì)深水鉆井危害巨大，中國海油通過對(duì)淺層氣/淺水流噴發(fā)速度、噴發(fā)高度、噴發(fā)時(shí)間與其壓力、體積的變化規(guī)律研究，建立了 “鉆導(dǎo)眼、主動(dòng)放噴、移井位” 風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)控制技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)多領(lǐng)眼淺層氣可控性放噴、淺層隨鉆探明含氣性、復(fù)合漿柱結(jié)構(gòu)完成表層固井。

1.3 深水表層高效鉆井技術(shù)

中國海油在深水表層鉆井的研究和實(shí)踐中，形成了以隔水管力學(xué)分析、噴射法下表層導(dǎo)管、表層批鉆等為代表的深水表層高效鉆井技術(shù)。

1.3.1深水隔水管及井口穩(wěn)定性分析技術(shù)

在國內(nèi)率先突破深水鉆井隔水管系列關(guān)鍵技術(shù)，結(jié)合深水特殊工況，建立了基于窗口最大化隔水管頂張力優(yōu)化方法、隔水管-井口系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)技術(shù)，形成了一套深水鉆井隔水管分析和作業(yè)技術(shù)，包括隔水管及井口系統(tǒng)力學(xué)分析、深水鉆井隔水管優(yōu)化設(shè)計(jì)、隔水管安全作業(yè)及風(fēng)險(xiǎn)控制技術(shù)(圖2)等。

圖2 深水隔水管安全作業(yè)及風(fēng)險(xiǎn)控制Fig.2 Safe operation and risk control of deepwater riser

1.3.2噴射法下表層導(dǎo)管技術(shù)

針對(duì)深水表層鉆井作業(yè)面臨的淺層土質(zhì)疏松、破裂壓力低和海底低溫等難題，中國海油研究形成了集原理、設(shè)計(jì)方法、作業(yè)控制及硬件于一體化的噴射法下表層導(dǎo)管技術(shù)體系(圖3)，掌握了全套的設(shè)計(jì)和作業(yè)技術(shù)，在海上應(yīng)用效果良好。

圖3 深水噴射下入隔水導(dǎo)管Fig.3 Jetting conductor in deepwater

基于對(duì)區(qū)域地層強(qiáng)度的深刻認(rèn)識(shí)，噴射法下表層導(dǎo)管技術(shù)通過優(yōu)化鉆頭伸出量和噴射參數(shù)，將鉆頭伸出量由101.6～152.4 mm增加至127.0～177.8 mm、排量最大由4 100 L/min提高至5 000 L/min，從而大幅度提高了作業(yè)效率。LW21-1-1井表層導(dǎo)管噴射入泥深度達(dá)99.44 m，LW22-1-1井表層導(dǎo)管噴射入泥100.1 m。其中，LW22-1-1井表層導(dǎo)管噴射作業(yè)用時(shí)2.25 h，純鉆時(shí)間1.34 h，平均機(jī)械鉆速達(dá)74.70 m/h，創(chuàng)超深水記錄。

1.3.3深水鉆井隔水管批試壓技術(shù)

根據(jù)深水鉆井試壓的特點(diǎn)，以隔水管的下放回收時(shí)間及接頭密封可靠性為基礎(chǔ)，以安全期望值為準(zhǔn)則，采用穩(wěn)態(tài)遺傳算法對(duì)隔水管下放試壓?jiǎn)卧M(jìn)行群體隨機(jī)尋優(yōu)(圖4)，建立了隔水管下放試壓優(yōu)化模型，確定了隔水管試壓?jiǎn)卧顑?yōu)單根數(shù)及排列順序。經(jīng)過優(yōu)化，隔水管試壓頻率由原來5根一試減小至15根一試；2 500 m水深情況下，隔水管試壓由原來的21次減少為7次。同時(shí)，采用固井泵和水下試壓泵同時(shí)試壓的方法，試壓時(shí)間由原來的6 h/次縮短為1.5 h/次。

圖4 深水隔水管下放試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)收斂曲線Fig.4 Target convergence curve of deepwater riser lowering test

1.3.4拖拽隔水管移位深水表層批鉆技術(shù)

根據(jù)鉆井平臺(tái)移位、起下防噴器(BOP)組及前期準(zhǔn)備所需時(shí)間，分析懸掛BOP航行的最低經(jīng)濟(jì)航速，并對(duì)最低經(jīng)濟(jì)航速條件下隔水管的極限強(qiáng)度及平臺(tái)穩(wěn)定性進(jìn)行分析，建立了表層批鉆適應(yīng)性決策模型，并在南海深水鉆井全面推廣應(yīng)用。

1.4 深水極窄壓力窗口安全鉆井技術(shù)

中國海油已在南海涉足多口深水高溫高壓井，針對(duì)海底低溫、儲(chǔ)層高溫、極窄壓力窗口鉆井作業(yè)技術(shù)挑戰(zhàn)，研發(fā)形成了多項(xiàng)安全鉆井技術(shù)。

1.4.1動(dòng)態(tài)井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)

深水鉆井前，海底地質(zhì)不確定性高、安全風(fēng)險(xiǎn)大，通過總結(jié)多年深海鉆井經(jīng)驗(yàn)，制定了“井身結(jié)構(gòu)實(shí)時(shí)決策樹”。在實(shí)鉆過程，“井身結(jié)構(gòu)實(shí)時(shí)決策樹”能夠根據(jù)鉆井的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)來監(jiān)測(cè)作業(yè)窗口，提高決策效率。

1.4.2井壁強(qiáng)化技術(shù)

研發(fā)了自適應(yīng)預(yù)交聯(lián)凝膠顆粒(圖5)，形成配套的井壁強(qiáng)化技術(shù)，提高地層承壓能力，有效預(yù)防井漏。其作用機(jī)理為：架橋堵塞、骨架支撐、膨脹壓實(shí)、化學(xué)膠結(jié)、返排容易。通過對(duì)比陵水深水區(qū)塊相同井深鄰井地層資料，井壁增強(qiáng)技術(shù)可提高地層承壓值1.8 MPa以上，有效拓寬了安全作業(yè)窗口。

圖5 自適應(yīng)預(yù)交聯(lián)凝膠顆粒Fig.5 Adaptive pre-crosslinking gel particles

1.4.3深水高溫高壓井極窄窗口壓井技術(shù)

LS25-1-3井的φ311.15 mm井眼在4 067.5 m鉆遇異常高壓層(進(jìn)入砂巖0.69 m)，發(fā)生井涌(設(shè)計(jì)鉆井液密度1.47 g/cm3，實(shí)際1.78 g/cm3以上)，但上層套管鞋處承壓僅1.70 g/cm3，導(dǎo)致上部漏失、下部井涌的嚴(yán)峻險(xiǎn)情。通過循環(huán)提高鉆井液密度，泵入堵漏鉆井液提高地層承壓能力，控壓打撈放射源，負(fù)壓力窗口回填，成功實(shí)現(xiàn)了深水領(lǐng)域極窄窗口下的壓井作業(yè)。

1.5 深水井控及應(yīng)急救援關(guān)鍵技術(shù)

深水鉆井的井控風(fēng)險(xiǎn)高，一旦發(fā)生事故，將造成不可承受的巨大損失。由于深海作業(yè)環(huán)境、海床地質(zhì)特點(diǎn)、井控裝備等的不同，深水鉆井井控及應(yīng)急救援更加復(fù)雜，同時(shí)也帶來了很多技術(shù)難點(diǎn)問題，主要包括：地層承壓低導(dǎo)致的地層壓力窗口窄，早期溢流和井涌難以被有效監(jiān)測(cè)和發(fā)現(xiàn)，隔水管和阻流管線長，壓井難度大，存在形成水合物風(fēng)險(xiǎn)等[15]。中國海油一直重視深水鉆井井控及安全應(yīng)急技術(shù)體系建設(shè)，結(jié)合南海的深水作業(yè)經(jīng)驗(yàn)，深入分析深水井控面臨的問題，統(tǒng)籌海上應(yīng)急救援力量，形成了多項(xiàng)深水井控及應(yīng)急救援關(guān)鍵技術(shù)。

1.5.1深水井控軟件及快速?zèng)Q策系統(tǒng)

中國海油建立了一系列非常規(guī)壓井及壓井參數(shù)設(shè)計(jì)方法，形成了復(fù)雜工況下深水鉆井井噴控制技術(shù)；通過實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，建立井控軟件快速計(jì)算系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了專家在線系統(tǒng)數(shù)據(jù)的快速準(zhǔn)確提取，提高了井控應(yīng)急救援的時(shí)效性與準(zhǔn)確性。

1.5.2井口安全監(jiān)控及井噴智能預(yù)警系統(tǒng)

針對(duì)深水長隔水管段對(duì)井控影響，首次提出“井下+水下+水上”三位一體多源信息融合的氣侵早期智能預(yù)警系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“侵入即發(fā)現(xiàn)” 。

1.5.3動(dòng)態(tài)壓井鉆進(jìn)(DKD)裝備

建立了無隔水管鉆井井筒壓力的精確預(yù)測(cè)方法，研制的動(dòng)態(tài)壓井鉆進(jìn)(DKD)裝備(圖6)，已全面列裝于我國“奮進(jìn)號(hào)”“海洋深水982”等深水鉆井平臺(tái)，成為深水表層鉆井的標(biāo)配。

圖6 動(dòng)態(tài)壓井系統(tǒng)控制回路示意圖Fig.6 Control circuit diagram of dynamic well killing system

1.5.4深水應(yīng)急救援方案策劃及設(shè)計(jì)能力

基于井噴失控情景構(gòu)建和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，進(jìn)行深水應(yīng)急救援滅火作業(yè)模擬分析，編制針對(duì)性的應(yīng)急工程技術(shù)方案，包括應(yīng)急救援船就位方式、滅火、清障、井口重建和壓井等應(yīng)急處理方案，形成我國海洋首個(gè)不同井噴失控場(chǎng)景的應(yīng)急工程技術(shù)方案，大幅提高了中國海油應(yīng)急救援能力。

1.5.5深水救援井技術(shù)

針對(duì)被救援井實(shí)際作業(yè)條件，建立了救援井井位優(yōu)選方法，救援井連通技術(shù)和救援井動(dòng)態(tài)壓井技術(shù)等，形成一套技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)高效的中國海油自有的救援井探測(cè)定位技術(shù)(圖7)。研制出具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的救援井探測(cè)定位工具，并開展了相關(guān)的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和井下試驗(yàn)，井下探測(cè)距離達(dá)到23 m。

圖7 深水救援井探測(cè)定位示意圖Fig.7 Schematic diagram of detection and positioning of deepwater rescue well

1.6 深水關(guān)鍵技術(shù)及裝備國產(chǎn)化

1.6.1深水鉆井液及固井水泥漿體系

基于關(guān)鍵材料國產(chǎn)化理念，中國海油建立了國內(nèi)先進(jìn)的鉆井液及固井水泥漿實(shí)驗(yàn)室，研發(fā)了3套深水鉆井液及2套深水水泥漿體系，首次實(shí)現(xiàn)了體系國產(chǎn)化，形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈，應(yīng)用成功率100%。

1.6.2深水水下井口及采油樹

相繼研發(fā)了68.95 MPa(10 000 psi)級(jí)水下井口及適應(yīng)500 m水深的水下采油樹，具備相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)、儀表設(shè)計(jì)、界面設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)等能力以及裝置加工制造能力，目前正在進(jìn)行工程化、產(chǎn)業(yè)化產(chǎn)品的開發(fā)、加工和制造。

1.6.3深水智能完井工具

中國海油已經(jīng)完成深水智能完井工具井下及地面控制系統(tǒng)的試制。該系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)：適用于φ244.475 mm以上套管井徑；溫度等級(jí)100 ℃；壓力等級(jí)35 MPa；3根液壓管線可以實(shí)現(xiàn)最多6個(gè)生產(chǎn)層位的流量控制，可實(shí)現(xiàn)4級(jí)流量控制。目前，該系統(tǒng)已在南海淺水井成功應(yīng)用。

1.6.4水下應(yīng)急封井裝置

中國海油牽頭制造的應(yīng)急封井裝置，通徑480 mm，壓力等級(jí)105 MPa，最大流量16 000 m3/d，溫度等級(jí)U級(jí)，工作水深3 000 m，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平。目前，該裝置已在煙臺(tái)碼頭完成下水實(shí)驗(yàn)，挪威船級(jí)社全程見證，是國內(nèi)首套水下應(yīng)急封井裝置，具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，國產(chǎn)化率達(dá)90.26%。

2 中國海油深水鉆井技術(shù)未來發(fā)展展望

中國海油在世界范圍內(nèi)參與深水區(qū)塊16個(gè)，國內(nèi)3個(gè)，海外13個(gè)(作業(yè)者4個(gè)，非作業(yè)9個(gè))。涉及中國南海、西非、北海、巴西和墨西哥灣等世界主要深水區(qū)域。未來深水油氣勘探開發(fā)技術(shù)需求依然迫切，深水鉆井仍面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

2.1 未來需求

南海深水環(huán)境條件惡劣(臺(tái)風(fēng)/內(nèi)波流)、地質(zhì)條件復(fù)雜(高溫高壓、深層花崗巖、極窄壓力窗口)，海外深水鹽層鉆井困難(鹽層蠕變?cè)斐煽s徑，鹽溶致水泥漿性能變化大，固井難，易漏失)。未來主要技術(shù)需求：①復(fù)雜深水井、超深水井日趨增多，現(xiàn)有技術(shù)尚無法滿足要求，事故多發(fā)復(fù)雜開發(fā)井作業(yè)經(jīng)驗(yàn)為零；②高昂的深水鉆完井及后期修井成本是制約經(jīng)濟(jì)開發(fā)的關(guān)鍵因素之一，高效鉆完井及輕型低成本修井技術(shù)是深水油氣勘探開發(fā)的持續(xù)需求；③安全應(yīng)急保障能力是確保深水鉆完井本質(zhì)安全的關(guān)鍵，亟需持續(xù)加強(qiáng)深水安全應(yīng)急救援能力建設(shè)；④關(guān)鍵核心裝備是制約完全自主實(shí)施深水油氣勘探開發(fā)的核心關(guān)鍵，必須長期堅(jiān)持國產(chǎn)化道路；⑤智能化、數(shù)字化是技術(shù)發(fā)展的主流趨勢(shì)，借助新興技術(shù)助力深水油氣田安全高效開發(fā)是可能的有效途徑。

2.2 技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)

未來技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)是攻克深水鉆完井關(guān)鍵核心工具裝備，突破復(fù)雜條件深水鉆完井關(guān)鍵技術(shù)，提升深水應(yīng)急救援技術(shù)能力，通過5～15年的持續(xù)攻關(guān)與工程實(shí)踐，系統(tǒng)建立深水鉆完修井及應(yīng)急救援技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)深水油氣勘探開發(fā)全面自主作業(yè)，支撐產(chǎn)業(yè)目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)。

2.3 關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展展望

2.3.1深水精細(xì)控壓鉆井技術(shù)

隨著深水勘探開發(fā)走向深部高溫高壓等復(fù)雜地層，控壓鉆井技術(shù)成為新技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)，其相關(guān)成果也受到了業(yè)界的極大關(guān)注。未來的控壓鉆井技術(shù)將向自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展。

2.3.2深水輕型修井

第一代輕型修井裝備出現(xiàn)于2000年，由國外公司推出并在2003年成功應(yīng)用在深水鉆井船上。2004年，輕型修井裝備開始配備在輕型工程船上為歐洲北海油田、墨西哥灣提供輕型修井服務(wù)，技術(shù)也逐漸發(fā)展成熟。

深水輕型修井能夠提高修井作業(yè)的機(jī)動(dòng)性，降低深水修井成本，通過高效低成本的修井增產(chǎn)措施，提高油氣采收率和開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益，具備明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

2.3.3深水深層鉆井技術(shù)

深水(水深≥500 m)、深層(埋深≥3 500 m)區(qū)域勘探開發(fā)已經(jīng)逐漸成為未來油氣領(lǐng)域的熱點(diǎn)，針對(duì)“雙深井”作業(yè)難點(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù)，開展研究攻關(guān)，建立一套“雙深井”鉆井關(guān)鍵技術(shù)，解決“雙深井”實(shí)際生產(chǎn)技術(shù)難題，為安全高效實(shí)施“雙深井” 作業(yè)提供技術(shù)支持。

2.3.4深水高溫高壓開發(fā)鉆井技術(shù)

深水高溫高壓是中國海油邁向深海面臨的重要技術(shù)挑戰(zhàn)，對(duì)勘探開發(fā)而言，難度非常大。通常，深水高溫高壓井的地層壓力預(yù)測(cè)精度低，破裂壓力更低，分布規(guī)律認(rèn)識(shí)不清。窄壓力窗口作業(yè)安全挑戰(zhàn)更大；早期溢流監(jiān)測(cè)困難，井控難度更大。

從目前的研究技術(shù)方向而言，深水高溫高壓井壓力預(yù)測(cè)方法、窄壓力窗口安全作業(yè)技術(shù)、井控技術(shù)和控壓鉆井工藝、環(huán)空壓力管理技術(shù)等方面的研究，都非常關(guān)鍵。

2.3.5智能化深水鉆井技術(shù)

未來，智能化是深水鉆井技術(shù)的主要發(fā)展方向之一。基于大數(shù)據(jù)分析的鉆井風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)及識(shí)別技術(shù)，如早期溢流監(jiān)測(cè)、井下風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、E-drilling智能決策等，將進(jìn)一步完善。

無鉆機(jī)鉆井技術(shù)和智能鉆井技術(shù)等，如無隔水管鉆井、海底鉆機(jī)鉆井和無鉆機(jī)鉆井，將成為未來海上鉆井的主要形式；智能完井技術(shù)，如自動(dòng)監(jiān)測(cè)井下數(shù)據(jù)、自動(dòng)數(shù)據(jù)處理和自動(dòng)干預(yù)等，將為油田長效可持續(xù)開發(fā)提供保障。

3 結(jié)束語

中國海油的深水鉆井技術(shù)歷經(jīng)10余年的發(fā)展，通過不斷自主創(chuàng)新，形成了可以應(yīng)對(duì)深水高溫高壓、深層、鹽層等各種復(fù)雜情況的中國特色深水鉆井技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了中國海洋鉆井技術(shù)由深水向超深水的跨越。隨著中國海油對(duì)深海油氣資源開發(fā)的深入，深水鉆井面臨著更為復(fù)雜的作業(yè)挑戰(zhàn)，鉆井技術(shù)的完善與突破，深水鉆井設(shè)備的國產(chǎn)化等問題亟待解決。在低油價(jià)與后疫情時(shí)代，中國石油工業(yè)任重道遠(yuǎn)，努力實(shí)現(xiàn)中國深海油氣可持續(xù)的高效開發(fā)，為國家的能源安全保駕護(hù)航。