在全球能源需求持续稳定增长与能源结构转型并行的背景下,油气行业正以技术创新为核心驱动力,通过优化开发技术、升级工程装备、完善支持体系,不断提升开发效率、安全性与环境适应性。从区域大型项目的技术落地到关键开发领域的技术突破,行业正通过系统性技术升级,破解复杂地质条件、高成本开发等难题,为可持续发展注入强劲动力。
区域油气项目技术进展稳步推进
圭亚那和苏里南近海油气开发项目凭借技术经验积累与持续优化,成为全球油气开发的标杆区域,其技术路径与工程实践为同类海域开发提供了重要参考。
圭亚那近海斯塔布鲁克区块的六个获批油气项目,由行业领先企业组成的联合体主导开发,通过技术标准化与迭代升级实现高效推进。前三个项目(利萨一期、利萨二期和帕亚拉)已进入稳定生产阶段,技术团队通过三大核心技术举措保障产能释放:一是优化水平井钻井技术,采用地质导向系统实时调整井眼轨迹,将储层钻遇率提升至95%以上,单井控制储量显著增加;二是升级采油树与地面处理系统,应用高效分离器与智能计量设备,将原油含水率控制在8%以下,提升原油品质;三是建立远程监控平台,通过传感器实时采集井口压力、温度、流量等数据,实现生产参数动态优化,确保单井日产量稳定在设计值的98%以上。
目前,这三个项目已实现超过65万桶/日的稳定产量,技术可靠性得到充分验证。后续三个项目(黄尾鱼、乌阿鲁和鞭尾鱼)的技术方案在继承前期经验的基础上进一步升级,重点聚焦浮式生产储卸油装置(FPSO)的集成优化与产能提升。
其中,黄尾鱼项目配套的“圭亚那一号”FPSO(图1)采用全模块化设计,将原油处理、水处理、天然气压缩等系统划分为28个功能模块,现场组装效率提升40%,建设周期缩短至24个月。该FPSO配备了先进的油气水三相分离器,单套处理能力达20万桶/日,同时集成了海水淡化系统与废水回收装置,水资源循环利用率提升至70%,减少对近海环境的影响。项目团队还针对圭亚那近海强季风与高盐雾环境,采用316L不锈钢材质与牺牲阳极防腐技术,将设备平均无故障运行时间延长至18个月以上。按照计划,这三个项目将于2025年下半年至2027年底陆续投产,预计全部投产后区块总产能将突破130万桶/日。

图1.“圭亚那一号”浮式生产储卸油装置(FPSO)将于2025年下半年在圭亚那近海黄尾鱼油田投产。图片来源:SBM公司。
苏里南首次深水石油开发项目同样以技术可靠性为核心。近海58区块GranMorgu项目作为苏里南首个深水开发项目,运营商于2024年10月批准最终投资决定,计划2028年实现首油。该项目的技术方案深度借鉴圭亚那同类海域的成熟经验,同时针对自身地质特点优化升级:在钻井环节,采用第六代深水半潜式钻井平台,配备动态定位系统(DP3级),可在1500米水深条件下实现定位精度误差小于3米,确保井眼轨迹精准命中目标储层;在井下工具方面,定制化研发了耐高压高温(150℃/100MPa)的随钻测井仪,可实时传输地层电阻率、声波时差等关键数据,为储层评价提供精准依据。项目核心装备FPSO设计产能达22万桶/日,其船体结构采用双壳双底设计,抗风浪等级提升至百年一遇标准,同时配备了应急关断系统与火灾防控装置,全方位保障深水作业安全。
核心开发领域技术创新持续突破
二叠纪盆地作为全球页岩油气开发的核心区域,近期在地质力学、钻井效率、设备升级等领域的技术创新成果显著,为复杂储层高效开发提供了关键技术支撑。
地质力学建模技术的深度应用重构了储层开发逻辑。行业领先企业通过整合多维度数据构建高精度模型:基础数据层面,融合三维地震叠前深度偏移数据、全井段测井曲线(包括声波、密度、电阻率测井)以及200余口井的岩心实验数据(抗压强度、泊松比等);建模过程中,采用机器学习算法对数据进行降噪处理与特征提取,将模型网格精度提升至10米×10米×5米,实现对储层应力场、裂缝分布的精细刻画。该技术在现场应用中成效显著:在水平井轨迹设计阶段,可精准避开高应力异常区,将井壁坍塌风险降低60%;在压裂方案优化中,通过预测裂缝扩展方向与长度,使压裂液波及体积增加30%,单井初产提升15%-20%。目前,该技术已在二叠纪盆地超过500口井应用,成为复杂储层开发的“导航系统”。
钻井速度与设备保护的技术平衡取得重大突破。随着开发节奏加快,行业对钻井速度的需求推动了振动控制技术的创新。技术团队通过分析上万组井下振动数据,发现纵向振动(频率10-30Hz)与横向振动(频率5-15Hz)是导致钻具磨损、钻头寿命缩短的主要原因,据此研发出“主动减震+参数优化”的组合技术方案:一是在钻柱中加入磁流变减震器,可根据振动强度实时调整阻尼系数,将振动幅值降低40%-50%;二是开发智能钻井参数系统,通过随钻监测工具实时采集振动数据,自动推荐转速、钻压等参数组合,避免进入“共振危险区”。现场应用显示,该技术在二叠纪盆地某区块将水平段钻井速度从传统的800英尺/天提升至1200英尺/天,同时钻头寿命延长至原来的1.5倍,单井钻井成本降低12%。
电气系统升级为钻机高效运行奠定基础。得克萨斯州钻井承包商在新型钻机升级中,采用标准化电气与自动化解决方案,通过与技术供应商联合开发成套电气机房,实现“即插即用”式部署。该系统的核心优势体现在三方面:一是组件标准化,将变压器、变频器、控制柜等核心设备统一规格,兼容性提升80%,维护更换时间缩短至2小时以内;二是智能监控,集成边缘计算模块,可实时分析电流、电压、设备温度等200余项参数,提前30分钟预警潜在故障,非计划停机率下降35%;三是能源优化,通过动态负载分配算法,将电力利用效率提升至92%,单井钻井耗电量减少8%。目前,该技术已应用于10余台新型钻机,资产利用率从原来的75%提升至88%。
钻头技术创新精准匹配地层特性。针对二叠纪盆地盐岩与页岩地层的差异化挑战,行业推出两款定制化钻头技术:一是中层盐岩专用钻头,采用“变径刀翼+高强度切削齿”设计,刀翼角度从顶部的15°渐变至底部的30°,适应盐岩从软到硬的过渡特性,同时选用耐磨性提升50%的聚晶金刚石复合片(PDC),将单只钻头进尺从3000英尺提升至5000英尺;二是页岩水平段高效钻头,创新采用“螺旋切削齿定向”技术,将切削齿按5°-10°角螺旋排列,配合保径块优化设计,使工具面稳定性提升40%,在硬脆性页岩中机械钻速(ROP)达到250英尺/小时,较传统钻头提升30%。这两款技术已在二叠纪盆地多个区块验证,有效降低了钻头更换频率与钻井周期。
行业组织技术支持体系不断完善
国际钻井承包商协会(IADC)作为服务全球钻井行业的专业组织,在即将迎来85周年华诞之际,通过强化技术交流、标准制定与资源整合,为行业技术升级提供全方位支持。协会通过官网、期刊等渠道推广这些案例,加速技术成果转化。针对行业共性技术难题,协会联合研究机构开展专题攻关。2024年重点聚焦两大领域:一是深水钻井风险控制技术,组织10余家会员企业与高校合作,开发深水钻井井涌预警模型,通过融合地质数据与实时钻井参数,预警准确率提升至90%;二是低碳钻井技术,推广电动钻机、生物降解钻井液等绿色技术,编制《低碳钻井技术指南》,帮助会员企业降低碳排放。通过这些举措,IADC持续为行业技术升级注入动力,推动全球油气开发向更高效、更安全、更环保的方向发展。