公益性陸域油氣地質(zhì)調(diào)查鉆探工程技術(shù)進(jìn)展與攻關(guān)建議

何遠(yuǎn)信，胡志方，單衍勝，王勝建，遲煥鵬，朱迪斯，趙洪波

（1.中國地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心，北京 100083；2.中國地質(zhì)調(diào)查局非常規(guī)油氣工程技術(shù)中心，北京 100083）

0 引言

近年來，我國石油對(duì)外依存度超過70%，天然氣對(duì)外依存度超過40%，我國能源供需形勢(shì)仍然嚴(yán)峻［1-2］。為了緩解油氣資源供需壓力、保障國家能源安全，亟需加大國內(nèi)油氣地質(zhì)調(diào)查、勘查力度，推動(dòng)頁巖油、頁巖氣、煤層氣等非常規(guī)油氣成為戰(zhàn)略接續(xù)資源［3］。公益性陸域油氣地質(zhì)調(diào)查作為國家油氣勘探的重要部分，旨在通過持續(xù)攻關(guān)基礎(chǔ)性、前沿性、戰(zhàn)略性的油氣地質(zhì)問題，查明我國油氣資源潛力，并通過公益性油氣調(diào)查率先獲得發(fā)現(xiàn)和突破，提供有效招標(biāo)區(qū)塊，從而帶動(dòng)商業(yè)勘查開發(fā)，推動(dòng)一批勘查示范基地建設(shè)，有效促進(jìn)國家油氣體制改革，為保障國家能源安全做出貢獻(xiàn)［4］。針對(duì)新區(qū)、新層系、新類型、新領(lǐng)域，中國地質(zhì)調(diào)查局在“十三五”期間開展了油氣基礎(chǔ)調(diào)查、戰(zhàn)略選區(qū)調(diào)查和勘查示范工程建設(shè)，實(shí)施了“南方頁巖氣基礎(chǔ)調(diào)查工程”、“北方新區(qū)新層系油氣地質(zhì)調(diào)查工程”、“松遼盆地及外圍油氣地質(zhì)調(diào)查工程”、“非常規(guī)油氣地質(zhì)調(diào)查工程”和“全國油氣資源戰(zhàn)略選區(qū)調(diào)查工程”等五大工程［5-8］，解決了一批制約油氣地質(zhì)調(diào)查的重大地質(zhì)問題和工程技術(shù)難題，取得了多項(xiàng)調(diào)查成果［9］。油氣調(diào)查鉆探工程作為油氣發(fā)現(xiàn)的重要和直接手段，在新疆塔里木盆地、準(zhǔn)噶爾盆地南緣西北部等北方常規(guī)油氣調(diào)查［10］，鄂西宜昌、黔北武陵山地區(qū)、黔西石炭系等南方復(fù)雜構(gòu)造區(qū)頁巖氣調(diào)查［11-13］，松遼盆地頁巖油［14］及黔西、川南、東北三江地區(qū)煤層氣［15］等調(diào)查突破中發(fā)揮了重要的支撐保障作用。

結(jié)合近年來公益性油氣地質(zhì)調(diào)查鉆探工程實(shí)踐，分析和總結(jié)了適應(yīng)性鉆探工程技術(shù)集成應(yīng)用、特殊鉆井工藝、高效取心工具、鉆井液等鉆探工程技術(shù)進(jìn)展，梳理了主要鉆探工程難點(diǎn)，并對(duì)公益性油氣地質(zhì)調(diào)查鉆探工程技術(shù)攻關(guān)方向提出了針對(duì)性建議。

1 總體現(xiàn)狀

中國地質(zhì)調(diào)查局從2010年起開始部署公益性油氣地質(zhì)調(diào)查工作，隨著國家公益性油氣資源調(diào)查與評(píng)價(jià)需求的不斷提升，自2013年起，部署的鉆探工程工作量也逐步增加，勘探投資和鉆井?dāng)?shù)量逐年提高，2015年達(dá)到高峰。根據(jù)全國石油天然氣資源勘查開采通報(bào)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2013—2020年中國地質(zhì)調(diào)查局油氣勘探累計(jì)投入經(jīng)費(fèi)169.99億元，實(shí)施各類鉆井共520口，完成鉆探進(jìn)尺62.87萬m（見圖1）。2017年，鉆成中國地質(zhì)調(diào)查局首口頁巖氣水平井——鄂宜頁1HF井，井深3917 m，水平段長(zhǎng)1875 m；2018年，鉆成中國地質(zhì)調(diào)查局最深頁巖氣水平井——鄂陽頁2HF井，井深5200 m；2018年，鉆成中國地質(zhì)調(diào)查局最深、水平段最長(zhǎng)頁巖油水平井——吉頁油1HF井，井深3978 m，水平段長(zhǎng)1252 m；2020年，新疆沙井子構(gòu)造帶新蘇參1井完鉆，井深5110 m，成為中國地質(zhì)調(diào)查局最深油氣直井。

圖1 中國地質(zhì)調(diào)查局陸域油氣勘探經(jīng)費(fèi)及鉆探工程部署概況（2013—2020年）Fig.1 Onshore oil and gas exploration funds and drilling project deployment overview of China Geological Survey(2013-2020)

2 鉆探工程難點(diǎn)及挑戰(zhàn)

公益性陸域油氣地質(zhì)調(diào)查工作區(qū)域主要位于礦權(quán)空白區(qū)，具有分布范圍廣、工作程度低、工程實(shí)踐少、資料相對(duì)缺乏等特點(diǎn)，且隨著油氣勘探向新層系、非常規(guī)、復(fù)雜構(gòu)造區(qū)發(fā)展，面臨復(fù)雜故障預(yù)見性差、安全風(fēng)險(xiǎn)高、地質(zhì)目的實(shí)現(xiàn)難度大等挑戰(zhàn)。

（1）南方頁巖氣地質(zhì)調(diào)查區(qū)尤其是湘鄂西、渝黔滇桂工作區(qū)，淺表地層以碳酸鹽巖為主，溶洞、裂縫發(fā)育，部分區(qū)域分布有地下暗河，在鉆井淺部井段就容易發(fā)生失返性井漏。黔北安頁1井、黔西南地區(qū)黔紫頁1井、黔水地1井、鄂西地區(qū)鄂陽頁1HF井、鄂宜參2井、鄂宜參3井等均在淺表層鉆進(jìn)過程中發(fā)生失返性井漏［16-17］，部分惡性漏失同時(shí)引起井塌、卡鉆等復(fù)雜情況，時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本大大增加。

（2）部分頁巖氣地層巖石研磨性強(qiáng)，可鉆性差，難鉆進(jìn)、難取心。以鄂西頁巖氣勘探區(qū)域?yàn)槔?，寒武系牛蹄塘組下部、震旦系燈影組和陡山沱組地層巖性以白云巖、灰?guī)r、云質(zhì)泥巖為主，硅質(zhì)成分高，地層抗壓強(qiáng)度高、研磨性強(qiáng)、可鉆性差，導(dǎo)致入井鉆頭磨損快、機(jī)械鉆速低，鄂陽頁2HF井在陡山沱組平均鉆時(shí)高達(dá)40 min/m以上；以南華北盆地安徽北部勘探區(qū)域?yàn)槔?，奧陶系地層巖性以砂巖、含灰質(zhì)粉砂巖及泥巖等為主，砂巖致密，泥巖性硬、脆、質(zhì)較純，煤層和炭質(zhì)泥巖發(fā)育，導(dǎo)致可鉆性差、研磨性強(qiáng)、破碎嚴(yán)重，皖亳參1井取心層段鉆時(shí)37～131 min/m，單筒回次取心進(jìn)尺短，平均在1.6～5.0 m之間［18］。

（3）南方頁巖氣勘探區(qū)域存有異常高壓和H2S。部分層段存在多套壓力體系，易漏、易垮塌、異常高壓共存，溢漏同段導(dǎo)致井控風(fēng)險(xiǎn)高，井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)和安全施工難度大。

（4）新疆復(fù)雜山前高陡構(gòu)造帶防斜打直難度大。斷裂硬脆性破碎地層、鹽膏層發(fā)育，垮塌、縮徑時(shí)有發(fā)生。寒武系和震旦系地層古老、研磨性強(qiáng)，對(duì)鉆具組合和鉆頭選型要求較高。

（5）頁巖油氣等非常規(guī)油氣優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層較薄，水平井穿行靶窗窄，如鄂陽頁2HF井水平段穿行優(yōu)質(zhì)頁巖靶窗為5 m，吉頁油1HF井目標(biāo)層靶窗僅為1.94 m，實(shí)現(xiàn)精確導(dǎo)向難度大。同時(shí)，泥頁巖地層易垮塌，存在裂縫型漏失風(fēng)險(xiǎn)，水平段鉆進(jìn)井壁不穩(wěn)定［19］，易發(fā)生卡鉆風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致鉆具被埋、井眼報(bào)廢。

（6）小井眼地質(zhì)調(diào)查井裝備難以滿足井控等要求。小井眼地質(zhì)調(diào)查井主要用于查明烴源巖與地層層序，主要采用立軸式巖心鉆機(jī)，配套繩索取心工藝，其鉆機(jī)底座、配套鉆塔、泥漿泵等，不適宜井控設(shè)備安裝和井控操作，導(dǎo)致在井控、儲(chǔ)備加重鉆井液以及固井施工等方面還存在諸多亟須解決的問題［20］，一旦發(fā)生較嚴(yán)重的氣侵，容易引起溢流甚至井噴，對(duì)鉆井安全和環(huán)保造成極大挑戰(zhàn)。

3 鉆探工程技術(shù)進(jìn)展

公益性油氣地質(zhì)調(diào)查通過鉆探工程的實(shí)施，取得了寶貴的地質(zhì)和工程資料，保障了新區(qū)、新層系、新類型油氣勘探發(fā)現(xiàn)和突破，同時(shí)，在克服鉆探工程難點(diǎn)的過程中，應(yīng)用或提出了諸多新技術(shù)，形成了與公益性油氣地質(zhì)調(diào)查相適應(yīng)的鉆探工程技術(shù)體系。

3.1 適應(yīng)性鉆探工程技術(shù)集成應(yīng)用

3.1.1 鉆井井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

針對(duì)鄂西地區(qū)淺表層惡性漏失，目的層及上部地層井漏、井壁垮塌問題，形成了降低復(fù)雜問題發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)、兼顧提高鉆井速度的水平井井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法（見圖2），以滿足復(fù)雜構(gòu)造區(qū)頁巖氣勘探開發(fā)需求。具體優(yōu)化方案為：根據(jù)地層情況，縮短一開井深，提高鉆進(jìn)效率，由鄂陽頁1HF井一開1800 m減少至鄂陽頁2HF井的700 m，后續(xù)作業(yè)可將一開縮短至500 m左右，減少大尺寸井眼工作量；在寒武系牛蹄塘組二段穿行的水平井，技術(shù)套管封固牛蹄塘組三段易漏低承壓地層，降低水平段地層承壓難度，為水平段鉆進(jìn)提供安全密度窗口；如果水平井在震旦系陡山沱組穿行，則宜采用技術(shù)套管封固陡二段破碎易坍塌地層，降低水平段鉆進(jìn)及生產(chǎn)套管下入風(fēng)險(xiǎn)。

圖2 鄂西地區(qū)頁巖氣井井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)Fig.2 Design optimization of well program for Western Hubei area

3.1.2 跟管鉆進(jìn)技術(shù)

跟管鉆進(jìn)技術(shù)是將鉆進(jìn)形成井眼與下套管封隔同步進(jìn)行的一種鉆井技術(shù)，廣泛應(yīng)用于水文、地質(zhì)、巖土鉆探和地質(zhì)災(zāi)害治理等工程領(lǐng)域。跟管鉆進(jìn)技術(shù)可有效應(yīng)用于淺表層溶洞、裂縫發(fā)育地層及漏垮同層的安全快速鉆進(jìn)。以黔西地區(qū)黔水地1井為例，在導(dǎo)管段鉆進(jìn)過程中鉆遇溶洞，發(fā)生了惡性漏失和井塌雙重復(fù)雜情況，先后使用清水強(qiáng)鉆、空氣鉆進(jìn)、水泥漿堵漏、商砼堵漏等技術(shù)措施歷時(shí)10余天均未解決，采用跟管鉆進(jìn)耗時(shí)8 h成功封隔溶洞和垮塌地層［21］。

3.1.3 優(yōu)快鉆井工具及個(gè)性化鉆頭優(yōu)選

針對(duì)新疆沙井子構(gòu)造帶奧陶系泥晶灰?guī)r、含硅質(zhì)條帶白云巖研磨性地層，優(yōu)選TS1653型PDC鉆頭，實(shí)現(xiàn)了單只鉆頭進(jìn)尺828.5 m；針對(duì)山前構(gòu)造帶防斜打直難題，采用“PDC或混合鉆頭+1.5°彎螺桿鉆具+MWD”防斜糾斜鉆具組合，密切監(jiān)測(cè)井斜數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)井斜超標(biāo)后及時(shí)采取措施定向控制和糾斜鉆進(jìn)，在新蘇參1井糾斜困難井段選用KPM1633 DST混合鉆頭（見圖3），“滾動(dòng)牙輪+固定刀翼”復(fù)合破巖技術(shù)，相比PDC破巖，機(jī)械鉆速提高30.7%，該防斜糾斜鉆具組合在新吉參1井（井深4900 m）實(shí)現(xiàn)全井井斜角控制在4.92°以內(nèi)；針對(duì)寒武系阿瓦塔格組、沙依里克組、吾松格爾組含石膏地層易蠕變特點(diǎn)，為避免卡鉆風(fēng)險(xiǎn)，采用?215.9 mm×?241.3 mm的雙心PDC鉆頭，保證了足夠的井筒空間，為后續(xù)套管順利下入提供了保障。

圖3 新蘇參1井混合鉆頭使用后照片F(xiàn)ig.3 Hybrid bit after use in Well XSC-1

針對(duì)鄂西地區(qū)寒武系、震旦系以灰?guī)r和白云巖為主的古老地層抗壓強(qiáng)度高、研磨性強(qiáng)、可鉆性差的特點(diǎn)，以及導(dǎo)致鉆頭磨損快、壽命短、機(jī)械鉆速低的難題，在牛蹄塘組二段、陡山沱組二段研磨性地層中優(yōu)選耐沖擊、穩(wěn)定性強(qiáng)的史密斯MDI616、MDI516型的PDC鉆頭；在牛蹄塘組三段和一段、陡山沱組三段地層優(yōu)選耐研磨、適合硬地層的HJT637GL型牙輪鉆頭［17］。

針對(duì)安徽北部頁巖氣勘探區(qū)域存在軟硬互層導(dǎo)致難鉆進(jìn)、難取心等難題，研發(fā)了適應(yīng)于地質(zhì)調(diào)查井繩索取心工藝的高胎體偏心斜齒金剛石鉆頭（見圖4），在皖亳地1井泥巖層鉆進(jìn)中提速20%～50%，機(jī)械鉆速達(dá)到1.65 m/h，鉆頭壽命延長(zhǎng)20%以上。

圖4 高胎體偏心斜齒孕鑲金剛石鉆頭Fig.4 High matrix eccentric helical impregnated diamond bit

3.1.4 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)

南方頁巖氣水平井鉆進(jìn)是在特征不清晰、橫向變化大、薄夾層多、厚度小的儲(chǔ)層中穿行，軌跡控制難度大。為了在提高優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層鉆遇率的同時(shí)，提高機(jī)械鉆速和降低下套管摩阻，最優(yōu)的辦法是使用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)。中國地質(zhì)調(diào)查局在長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶頁巖氣科技攻堅(jiān)戰(zhàn)5口水平井鉆進(jìn)中全部使用了旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)，優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層鉆遇率在90%以上，其中鄂陽頁1HF井和鄂陽頁2HF井優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層鉆遇率100%，機(jī)械鉆速遠(yuǎn)高于使用PDC+螺桿的鉆井方式，獲得了較高的純鉆時(shí)效。

3.1.5 近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)

采用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)可以確保更高的機(jī)械鉆速和更平滑的井眼軌跡，但其造價(jià)昂貴、使用費(fèi)用高，且國產(chǎn)化工具處在試驗(yàn)應(yīng)用階段［22-23］，尚未全面推廣。因此，考慮到導(dǎo)向工具的精確性，地層適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)實(shí)用性，近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)［24］成為一種優(yōu)良的解決方案。近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向工具（見圖5）測(cè)量模塊零長(zhǎng)較旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)更小，距離鉆頭只有0.6 m，可通過測(cè)量和接收模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和傳輸鉆頭附近實(shí)時(shí)的井斜、方位、伽馬和轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，根據(jù)地層變化及時(shí)調(diào)整井眼軌跡。在吉頁油1HF井水平段鉆進(jìn)過程中，采用了近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)，主要利用隨鉆方位伽馬進(jìn)行厚度僅1.94 m的優(yōu)質(zhì)目標(biāo)層的追蹤，快速準(zhǔn)確判斷井眼與地層接觸關(guān)系，及時(shí)調(diào)整井眼軌跡，確保了平滑的井眼軌跡，實(shí)現(xiàn)了100%的優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層鉆遇率。

圖5 近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向工具示意Fig.5 Schematic of the near-bit geosteering tool

3.1.6 二維地震條件下水平井地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)

針對(duì)鄂西地區(qū)資料少、地震資料為品質(zhì)較差的二維資料的情況，面對(duì)儲(chǔ)層含白云巖夾層、天然裂縫發(fā)育、GR值差異小等地質(zhì)難點(diǎn)，綜合利用目標(biāo)層底面構(gòu)造及導(dǎo)眼井GR、氣測(cè)、TOC、碳酸鹽巖含量、鈾釷比、白云石含量等資料，并依據(jù)各曲線特征，進(jìn)行地層剖面屬性反演及曲線反演，構(gòu)建了一套適宜的地質(zhì)建模方法，綜合隨鉆測(cè)井、錄井、二維地震、隨鉆礦物成分分析等技術(shù)，通過“對(duì)比—計(jì)算—預(yù)測(cè)—調(diào)整”，實(shí)時(shí)優(yōu)化井眼軌跡，形成了二維地震條件下“精細(xì)地震解釋+電阻率+伽馬成像”的水平井導(dǎo)向鉆井技術(shù)。在5 m靶窗內(nèi)完成了鄂陽頁2HF井1410 m的水平段鉆進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了100%的優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層鉆遇率。

3.2 高效取心技術(shù)

3.2.1 大尺寸提鉆取心技術(shù)

基于我國大陸科學(xué)鉆探攻克復(fù)雜地層研發(fā)的KT型取心鉆具，將傳統(tǒng)的石油鉆井大口徑鉆具特點(diǎn)及地質(zhì)巖心鉆探金剛石薄壁取心技術(shù)的特點(diǎn)相融合，配套使用金剛石、PDC、巴拉斯、硬質(zhì)合金等多種鉆頭，對(duì)沉積巖、變質(zhì)巖及巖漿巖具有較廣泛的巖石適應(yīng)性，可實(shí)現(xiàn)大口徑同徑取心［25-26］。在油氣鉆井?215.9 mm同徑取心鉆進(jìn)條件下，KT-194（216）型鉆具切削面積比為64.7%，川8-4型鉆具切削面積比為76.2%，前者切削面積比為后者的84.9%［27］。在油氣鉆井相同井筒直徑條件下，KT-194（216）型鉆具所取巖心直徑較石油鉆井相同規(guī)格鉆具大20 mm，單位取心量大大提高，同時(shí)鉆頭碎巖面積大幅減小，利于鉆速提高［28］。KT系列鉆具與螺桿鉆具、渦輪鉆具及液動(dòng)錘等井底鉆具組合使用，在東北松遼盆地頁巖油氣勘探和新疆準(zhǔn)格爾盆地等區(qū)域?qū)崿F(xiàn)高效率、長(zhǎng)筒取心作業(yè)。

3.2.2 大井眼繩索取心技術(shù)

以成熟的小口徑?122 mm繩索取心鉆具結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，結(jié)合?152 mm口徑深部鉆進(jìn)的要求，配合繩索取心液動(dòng)潛孔錘，實(shí)現(xiàn)了鉆孔直徑150 mm、巖心直徑80 mm的繩索取心鉆進(jìn)最大鉆深達(dá)2700 m。通過加大鉆桿與鉆孔環(huán)空間隙，減小深井鉆進(jìn)鉆井液上返阻力和對(duì)地層的壓力，增加鉆具的穩(wěn)定性，改變鉆具受力狀態(tài)，匹配加重鉆桿，組合大口徑加重繩索取心鉆具系統(tǒng)（見圖6）［29］，其組合方式為：?152 mm鉆頭+繩索取心雙管鉆具總成+?140 mm加重管+?127 mm鉆桿+扶正器+?114 mm繩索取心鉆桿。配套鉆機(jī)選用TGQ-3000型永磁直驅(qū)鉆機(jī)，在浙江臨安LC-01井實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)井段連續(xù)取心。

圖6 大直徑加重管組合繩索取心鉆具結(jié)構(gòu)Fig.6 Structure of the modular large-diameter wire line drilling tool with a weigh pipe

3.3 鉆井液技術(shù)

3.3.1 水平井段水基鉆井液技術(shù)

基于環(huán)保因素，采用（8～15）% NAPG（聚醚胺基烷基糖苷）和（2～10）% APG（烷基糖苷）為主劑，優(yōu)化配伍增粘劑、封堵劑、降濾失劑及其他處理劑等形成的NAPG水基鉆井液體系［30］，代替油基鉆井液完成了松頁油2HF井泥頁巖段739 m水平段的施工，使松頁油2HF井成為國內(nèi)第一口利用水基鉆井液完成的陸相泥頁巖水平井［31］。該水基鉆井液破解了水基鉆井液在水平段泥頁巖巖屑攜帶能力差、垮塌掉塊等陸相頁巖油鉆井難題，最終油層套管以200～300 m/h的速度順利下入井底，展現(xiàn)了較好的抑制防塌和潤滑效果。

3.3.2 弱凝膠堵漏技術(shù)

鄂陽頁1HF井在斜井段牛三段地層中鉆進(jìn)過程中，多次發(fā)生井漏和復(fù)漏，采用堵漏漿、水泥漿多次堵漏后，仍無法滿足后續(xù)油基鉆井液水平段鉆進(jìn)的地層承壓要求，最后采用弱凝膠堵漏技術(shù)成功解決。弱凝膠堵漏劑具有較高的粘彈性，進(jìn)入裂縫后形成段塞滯留在裂縫中，且啟動(dòng)壓力高，不易被鉆井液沖走，能夠有效封堵裂縫通道。將弱凝膠堵漏劑在地面配制好后，用光鉆桿將弱凝膠段塞注入漏失井段，直接擠入裂縫中，短時(shí)間候凝后即能夠達(dá)到承壓要求。

3.4 基于“云”架構(gòu)的油氣大數(shù)據(jù)中心和生產(chǎn)調(diào)度指揮平臺(tái)

油氣地質(zhì)調(diào)查大數(shù)據(jù)是地質(zhì)云［32］建設(shè)的重要內(nèi)容，考慮油氣地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)管理方式、存儲(chǔ)狀態(tài)和應(yīng)用領(lǐng)域等狀況，針對(duì)公益性油氣地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)管理、存儲(chǔ)及應(yīng)用需求等內(nèi)容，形成了基于“云”架構(gòu)的油氣大數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)了“數(shù)據(jù)采集—存儲(chǔ)—預(yù)處理—共享—應(yīng)用”的全過程管理?；谟蜌獯髷?shù)據(jù)中心，通過生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)—室內(nèi)數(shù)據(jù)的傳輸與共享，建立了生產(chǎn)調(diào)度監(jiān)控指揮中心（見圖7），實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)會(huì)商、討論、決策，降低了作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)、提高了作業(yè)效率。

圖7 生產(chǎn)調(diào)度指揮平臺(tái)Fig.7 Production dispatching command platform

4 攻關(guān)建議

公益性油氣地質(zhì)調(diào)查的鉆探工程應(yīng)圍繞“新區(qū)、新層系、新類型、新領(lǐng)域”的基礎(chǔ)性、公益性、戰(zhàn)略性油氣地質(zhì)調(diào)查需求，在“安全和環(huán)?！钡那疤嵯?，以“取全取準(zhǔn)各項(xiàng)地質(zhì)資料”為主要目標(biāo)，兼顧“提速降本”，支撐保障油氣發(fā)現(xiàn)和突破。公益性陸域油氣地質(zhì)調(diào)查鉆探工程技術(shù)正向綠色、安全、經(jīng)濟(jì)、智能的方向發(fā)展。

（1）深化鉆井工程與測(cè)井、錄井、物探、實(shí)驗(yàn)測(cè)試等多學(xué)科的融合，增強(qiáng)地質(zhì)工程一體化研究。優(yōu)化鉆完井技術(shù)方案，降低作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，保障作業(yè)安全。

（2）開展高效提速關(guān)鍵技術(shù)研究，重視安全高效碎巖及取心技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用推廣。探索基于“鉆柱—井壁—巖石”系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)和鉆頭逆向設(shè)計(jì)理論的鉆頭破巖、磨損機(jī)理研究，開展個(gè)性化鉆頭與鉆井參數(shù)智能控制研究，滿足鉆井提速需求。

（3）開展綠色鉆探技術(shù)的研究應(yīng)用。研發(fā)適用于小口徑油氣調(diào)查鉆探工程泥漿不落地裝備以及適用于復(fù)雜地層的強(qiáng)抑制性環(huán)保型鉆井液體系；加強(qiáng)跟管鉆進(jìn)裝備升級(jí)，優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)，解決淺部失返性漏失及坍塌破碎地層快速鉆進(jìn)難題，實(shí)現(xiàn)南方巖溶發(fā)育地區(qū)高效安全鉆進(jìn)。

（4）開展小口徑地質(zhì)調(diào)查井井控技術(shù)研發(fā)，推動(dòng)地質(zhì)巖心鉆機(jī)及配套系統(tǒng)改進(jìn)升級(jí)，形成相應(yīng)的井控安全技術(shù)規(guī)范，適應(yīng)公益性油氣地質(zhì)調(diào)查鉆探井控安全的需要。

（5）加快低成本地質(zhì)調(diào)查井規(guī)范制度建設(shè)，改進(jìn)相關(guān)技術(shù)措施，形成“鉆前—鉆中—鉆后”全流程的綠色鉆探工程技術(shù)體系。

（6）開放公益性油氣地質(zhì)調(diào)查鉆探工程平臺(tái)，積極推進(jìn)新裝備、新技術(shù)試驗(yàn)及推廣應(yīng)用，推動(dòng)油氣地質(zhì)大數(shù)據(jù)和工程的深度融合，完善智能決策系統(tǒng)，建設(shè)遠(yuǎn)程專家“會(huì)診”與決策信息平臺(tái)。