美国能源部承担了一项研究，目的是以现行的钻井技术和成本为基准参考点，以便对未来因技术进步所带来的成本变化进行评价。
深层气是重要的天然气资源之一，它对满足美国天然气需求量的增长起着举足轻重的作用。据能源信息机构预测，1999年的美国深层天然气的产量约占美国天然气总产量的7%。目前已按照油井分类、井深、目的层、地理位置、完井方法和油公司建立了数据库。对井深超过15000ft建井技术的限制进行了测试，最少有10%油井的钻井费用占总建井费用的50%。深层一般是高温、高压、硬和研磨性地层。在多数情况下，产出的流体有腐蚀性。控制井眼轨迹、下套管和固井都很困难。现有的深井钻机数量较少，也增加了总钻井成本。
目前的情况是，深层气的开发取决于天然气的价格。美国能源部向深井进军计划的目的是开发深井建井技术以便更经济地开发深层的天然气。
斯伦贝谢公司为能源深井进军计划提供现行的钻井技术和成本标准，并以此为基点，更好地了解今后的技术进步。斯伦贝谢公司从1997年1月到2001年12月开始从油公司、钻井公司和服务公司那里收集资料，并根据重要的技术和成本条件对数据进行了了解和检查。
1．建立数据库
从1997年1月到2001年12月31日，共收集了美国和加拿大3015口井深为15000ft以上的深井资料。根据地质和地理情况，把这些井分为7组。在选择深井时，重点考虑了油公司的代表性。所选择的油公司具有下列特点：
（1）具有钻不同深度深井的经验；
（2）具有长期和近期的钻井经验；
（3）具有一定数量的深井钻井经验，其标准是所钻深井的数量；
（4）具有一定数量的深井完井经验，其标准是所完成深井的数量；
（5）均衡的钻井经验，其标准是所完成的深生产井的类型即直井、定向井和水平井的钻井经验；
（6）均衡的钻井经验，其标准是所完成生产井的类型即钻油井和气井的钻井经验。
用上述标准对497家油公司进行了筛选，最后选择了140家油公司。用这140家油公司的占总深井数量78%的深井数据建立了数据库。
2．基准成本
因为每一家参与公司所提供的投资授权成本和项目成本是不同的，所以在建立数据管理系统时，要对这些数据进行处理。
由于地区不同，授权成本是不同的，陆上17500ft深井的授权成本是为300万美元，而墨西哥湾沿岸19000ft深井的成本为900万美元。美国13个地区的深井平均钻井总成本为480万美元。钻进和起下钻的平均成本是最高的，为240万美元（占总建井成本的47.45%）。管材成本为83万美元（占总建井成本的16.51%）。钻井液成本为50万美元（占总建井成本的9.82%）。电缆和完井成本为34万美元（占总建井成本的6.65%）。井场、许可证、保险和钻后恢复的成本为31万美元（占总建井成本的6.12%）。数据传输和监测成本为27万美元（占总建井成本的5.27%）。管理和监督费用为26万美元（占总建井成本的4.96%）。
3．基准技术和作业方法
钻速可能是深井钻井最重要的问题。在过去的几年中，钻头和井下马达的改进使钻速大幅度提高。新技术所致钻速提高应包括下列内容：旋转导向；高频遥测；泥浆马达的改进；套管钻井；保持井眼竖直；钻杆的导电性。
新技术如下：
（1）钻头。钻头技术是一个动态和不断改进的领域。对深井来说一个变化是双中心钻头的使用。另一项新技术是套管钻井。
（2）钻杆和连续管。在深井的高压和高温环境中，存在钻杆刺漏和钻杆损坏的可能性。利用连续管取得巨大的经济效益。目前连续管主要用于侧钻，但在钻新井时也可以取得很好的效益。
（3）钻井液。现代的钻井液包括气基、油基和水基钻井液，并加入了大量的化学添加剂。包括无粘土合成基钻井液、超低胶体固相抑制剂和堵漏剂等当今的最新产品。
（4）固井。在深井钻井中，固井在耗时和成本中起主要作用。新型深井固井水泥必须具有凝固后强度高，容易配制和泵送等特点。
（5）取心。在深井中取心难度大、成本高，而且取心收获率低。近期取心技术的发展包括可回收式深井岩样取样器（利用活塞取样原理）。
另外还对井下压力测量、测井、钻机设计、测量和监测、井控和安全、膨胀管等现行技术和新技术进行了分析，这些也都是制定基准的研究内容。
4．结论
很明显，通过降低钻进和起下钻成本可以降低钻进成本。定向钻井、钻头、钻杆、钻井液体系和钻机结构领域的技术进步可以降低钻井成本。另外通过改进测量和监测以及改进套管结构也可以大幅度降低钻机占用时间和其他费用。通过这项研究得出下列结论：
（1）使用无缆电子遥测可以大幅度降低钻井成本；
（2）改善马达的密封性，提高泵压可以大幅度降低钻井成本；
（3）完善套管钻井方法，特别是在定向井中，有助于减少井眼复杂情况；
（4）95%的钻柱损坏是因钻杆损坏造成的。要着重开发计算机模拟和监测技术，用来在发生复杂情况及时报警。
（5）减轻钻井液和地层流体作用造成的地层损害，是今后研究的主要领域；
（6）钻头到井口的数据传输是降低钻井成本的重要研究领域；
（7）开发埋缆钻杆是降低钻井成本的重要项目。
另外，微电子传感器、膨胀管和新一代随钻测井技术都是今后研究和开发的重要领域。
信息来源:石油经济技术研究院编译
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