석유 탐사 개발 기술 혁명의 첫 시기는 1920-30 년대였다. 이때 고출력 드릴이 등장했고, 새로운 잇몸 드릴과 화학처리제는 시추 유체와 접합 시멘트의 성능을 개선하고, 접합 품질이 향상되었다. 석유가스 채굴 방면에서, 더 이상 전기적인 밀집 시추와 맹목적인 채굴을 계속하지 않고, 지하유고가 통일된 수력시스템으로, 생산량의 좋고 나쁨을 측정하는 지표로 최대 유효 생산량의 개념을 제시하기 시작했다.
석유 탐사 개발 기술 혁명의 두 번째 시기는 제 2 차 세계대전 이후, 특히 60 년대와 70 년대였다. 신기술의 부단한 출현으로 이 시기는 석유 매장량 발견의 황금시대가 되었다. 탐사 기술 분야에서는 디지털 지진계, 다중도 멀티커버 기술, 대용량 고속 컴퓨터를 대량으로 사용하여 석유 및 가스 탐사 기술을 새로운 차원으로 끌어올리고, 탐사 수준이 높은 오래된 탐사 지역의 매장량이 지속적으로 확대되고 있습니다. 시추 기술 방면에서' 과학 시추' 를 실시하여 스프레이 시추, 균형 시추, 방향 시추, 매개변수 최적화 시추 기술을 발전시켰다. 유전 채굴에서 물을 주입하여 유류압력과 대규모 수력파쇄기술이 광범위하게 응용되고, 3 차 채유 (EOR) 기술은 실내에서 현장 실험으로 옮겨가고, 열법은 산업화되고, 해상채유도 큰 진전을 이뤘다.
석유 탐사와 개발의 제 3 차 기술혁명은 1980 년대부터 계속되어 왔으며, 이번 기술혁명의 특징은 정보기술 [37] 이다. 탐사 기술 방면에서 지진 해상도가 계속 높아지고 비지진 방법이 다시 나타난다. 시추 기술 방면에서 수평정과 지정 기술은 끊임없이 발전하고 있다. 유전 개발에서는 3 차 채유 기술이 끊임없이 발전하고 있다.
2.3.2. 1 지진 기술 및 미국 석유 및 가스 탐사
65438 년부터 0923 년까지 미국은 실험적 비틀림 저울과 굴절 지진계를 선보이기 시작했고, 석유가 암염과 관련된 멕시코만에 성공적으로 적용되었다. 염체와 주변암 사이의 탄성파 전파의 시차로 지진파의 전파 특성이 다르다. 염체, 상복암층, 주변암 사이의 밀도 차이는 비틀림 저울 측정의 특성이다. 이 두 가지 지구 물리 방법의 응용은 많은 염구 유전의 발견을 가져왔다.
이 두 가지 탐사 방법은 1925 이후 미국 석유 탐사에서 빠르게 보급되었습니다. E.L.DeGolyer 와 Karcher 가 설립한 지구물리학 연구회사는 기계 지진계를 개선하여 전자기법으로 대체하고 음파법 대신 정확한 무선 신호 측정법을 사용하여 폭발 시간과 거리를 결정하고 굴절 지진의 탐사 속도를 높이고 탐사 비용을 낮췄다. 텍사스 만과 루이지애나에 굴절 지진계를 적용한 후 4 년 만에 거의 40 개의 소금 언덕이 발견되었다. 1924 ~ 1929 기간 동안 굴절 지진 탐사 기술은 멕시코만 탐사에서 주도적인 역할을 했다.
1920 년대 말부터 1930 년대까지 지진 반사법은 오클라호마, 멕시코만, 텍사스, 캘리포니아에서 성공적으로 적용되었다. 1928 오클라호마에서 발견된 세미노어 유전은 지진 기술로 완전히 발견된 최초의 유전이다. 1934 년 멕시코만 북쪽 해안에서 지구물리법으로 고해양 유전을 발견하고 그 지역에서 지구물리법으로 일련의 유전을 발견했다. Salem 유전은 1937 에서 일리노이에서 지구 물리학 방법으로 발견되었다. Kloc-0/938 멕시코만에서 첫 해상 유전 크리올 유전이 발견되었다. 이러한 중대한 발견은 석유 가스 탐사에서 반사 지진 기술의 응용 가치를 확립하였다.
1940 이후 지진 기술의 혁신으로 지진 기기와 해석 기술에 많은 변화가 일어났습니다. 예를 들어 자동 게인 제어가 있는 다도기 사용, 혼합파 기술과 연속 단면법 적용, 자기저항압전기 검파기와 대량의 검파기 조합, 1950 년대 초 아날로그 테이프 기록 시스템이 투입될 때까지. 지진기기와 탐사 기술의 발전은 더 깊은 유가스와 더 복잡한 유가스 함정을 탐사하는 데 도움이 된다.
지진 기술이 지속적으로 향상됨에 따라 복잡한 지역과 심층 탐사 능력이 향상되었다. 1940 년대 이후 미국은 중소형 가스전을 많이 발견했고 대형 가스전의 수가 급격히 감소했다. 1950 ~ 1953 기간 동안 중소형 가스전이 1 년 동안 180 만 톤에 육박하는 것을 발견했다.
1960 년대 초, 지진 기술의 디지털 전환은 탐사 기술의 발전에 큰 돌파구를 만들어 지진 디지털 기록과 디지털 처리의 새로운 시대를 시작했다. 진동기와 * * * * 심도점 커버리지를 포함한 일부 신기술의 응용은 지하 커버리지의 밀도를 높이고 지진 탐사의 정확도를 높였다.
지진 디지털 기록 처리 기술의 우월성과 잠재력은 아날로그 테이프 기술과 비교할 수 없으며, 이를 수행할 수 있는 지진 데이터 조작은 아날로그 기기로는 달성하기 어렵다. (알버트 아인슈타인, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 지진명언) 1960 년대 중반에는 디지털 지진 기술이 기존의 지진 탐사 방법을 점차 대체하여 지진 탐사의 효율성과 탐사 능력을 크게 높여 탐사 분야와 깊이를 넓히고 탐사 성공률을 높였다.
1970 년대 이후, 지진 기술의 새로운 발전은 미국의 석유 가스 탐사를 새로운 시대로 이끌었다. 전자와 컴퓨터 기술이 발달하면서 지구 물리학을 탐사하는 것은 끊임없이 이득이 되며, 지구 물리학 탐사 기술 진보의 중요한 기초가 되었다. 다중도 지진 수집 시스템, 각종 종파 진동원의 발전과 응용, 그리고 기타 비폭발 진원의 개선으로 지진 탐사 능력이 크게 향상되었다. 3 차원 지진 기술은 지하의 복잡한 구조와 지층의 영상을 개선하여 탐사 성공률을 높였다. 3 차원 지진 기술은 석유가스 탐사 개발의 각 단계에 적용되었으며, 특히 유전 개발 전에 상세한 지하 구조와 지층 이미지, 유전 개발 후 저장층 평가와 저장층 동적 모니터링을 제공한다. 현재, 3 차원 지진 탐사는 이미 미국의 성숙한 지역 탐사의 중요한 기술 수단이 되었다.
지진 데이터 처리 기술로 볼 때 지진 데이터 처리의 가장 중요한 진전은 파동 방정식을 기반으로 한 이미징 및 반연 기술의 발전과 응용에 속해야 합니다. 여기에는 겹침 전 및 스택 후 오프셋, 다중 파동 억제, 기준 및 변위 정적 보정, 속도 추정 등이 포함됩니다. 인간-컴퓨터 상호 작용 해석 시스템의 적용은 지진 데이터 해석의 효율성과 정확성을 더욱 향상시키고 복잡한 구조와 지층 폐쇄의 해석 수준을 향상시킵니다.
미국 석유지질학자 협회 (AAPG) 1977 이' 지진지층학' 을 발간한 이후 지진지질 해석은 구조지진학에서 지진지층 해석 분야로 확대되어 지진 해석 기술의 발전을 촉진시켰다.
1990 년대에 석유 채취율을 높이는 것은 이미 미국 지구 물리학 활동의 중요한 영역이 되었다. 3 차원 지진 기술은 더욱 발전하고 응용되었다. 고해상도 지진과 우물 간 단층 촬영은 이미 연구 개발의 핵심 기술이 되었다 (표 2.3).
표 2.3 미국의 1960 년대부터 90 년대까지의 지진 탐사 기술 [36]
2.3.2.2 로깅 기술 및 미국 석유 및 가스 탐사
미국의 로깅 기술은 세계 선두에 있다. 로깅 기술은 미국에서 새로운 석유 및 가스 매장량을 발견하고 탐사 및 개발 효율성을 높이는 데 매우 중요한 역할을 했습니다. 1920 년대부터 로깅 기술은 크게 다음 네 단계 [38] 로 나눌 수 있습니다.
(1) 시뮬레이션 로깅 단계. 이 단계에서 로깅 수단이 제한되어 지하 암석 물성 매개변수가 적기 때문에 로깅 자료는 주로 지층 대비, 침투층 구분 및 유수층 질적 판단에 쓰인다. 1940 년대 초, 석유 엔지니어 알치는 멕시코만 해안사암의 실험실 데이터를 근거로 순수 지층에 적용되는 수분 포화도 공식, 즉 유명한 알치 공식을 얻어 현대 로깅 기술의 발전과 형성을 상징했다. 암석학이 비교적 간단한 저장층에 대해 구멍 틈새, 유체 채도, 진흙 함량 등의 매개변수를 정량적으로 평가할 수 있다.
(2) 1960 년대 이후, 로깅 기술은 두 번째 발전 단계에 접어 들었고, 로깅 방법 및 로깅 시리즈가 개선되고, 전자 기술 및 컴퓨터 기술이 널리 사용되고, 컴퓨터 제어 로깅 기술이 널리 보급되어 로깅 해석의 정확도가 크게 향상되었습니다. 로깅 데이터는 다른 데이터와 결합하여 저장소를 자세히 설명하는 데 사용할 수 있습니다. 측량 자료는 구멍 틈새, 침투율, 기름가스 채도, 기름가스 유량, 기름가스 유형, 암석, 지층 경사각과 구조, 퇴적 환경, 지층 암석 탄성 상수 등을 평가하는 데 사용할 수 있습니다.
(3) 1970 년대 이후 컴퓨터 기술과 마이크로 일렉트로닉스 기술은 로깅 데이터 수집 및 데이터 처리 기술에 완전히 통합되어 로깅 기술의 세 번째 단계입니다. 다양한 측량 기기의 결합 능력과 측정 프로젝트 시리즈의 일치가 날로 성숙해져 시추 효율을 높이고 지층을 효과적으로 평가하는 데 도움이 된다.
(4) 1990 년대 이후 미국은 석유가스 탐사와 가스전 개발의 효과를 높이기 위해 이미징 로깅 기술을 적용하기 시작했고, 현대로깅 기술의 대표가 되어 4 단계로 접어들었다. 현대로깅 기술은 지질구조, 퇴적 연구, 유가스 빠른 테스트, 저장층 균열 개조, 암석역학, 생산능력 예측, 고정질 신평가 등에서 충분히 발전했다. 석유가스 탐사를 심층, 은폐가스, 비균일가스 등 분야로 확장하기 위해 매장량의 지속적인 성장을 유지하는 데 중요한 역할을 했다.
표 2.4 미국의 1950 년대부터 90 년대까지의 로깅 기술 [36]
2.3.2.3 및 미국 시추 기술 개발
1859 년, E.Drake 는 펜실베이니아 주에서 충격드릴로 미국 석유공업의 첫 유정을 뚫었다. 그 후 140 년 동안 시추 기술은 끊임없이 발전하고 보완되었다. 일반적으로 20 세기 시추 기술의 발전은 네 시기 [39] 로 나눌 수 있다.
(1) 개념 기간 (1901~1919). 시추와 세척 우물을 결합하여 잇몸 드릴과 접합 기술을 사용하기 시작했다.
(2) 개발기간 (1920 ~ 1948). 잇몸 드릴, 접합 기술, 시추 유체 기술이 더욱 발전함에 따라 고전력 시추 장비가 등장했다.
(3) 과학 시추 기간 (1949 ~ 1969). 드릴 스트링 역학 및 우물 경사 제어 기술; 스프레이 드릴링 치형 슬라이딩 씰 베어링 비트; 저 고체상, 고체상, 비 분산 시추 유체 및 고체 제어 기술; 드릴링 매개 변수 최적화; 지층 압력 감지, 우물 제어 기술, 균형 압력 시추 등.
(4) 자동 드릴링 기간 (1970 누계). PDC 드릴 비트 컴퓨터 응용 프로그램 특수 공정 드릴링 기술; 드릴링 중 통합 로깅 및 다운 홀 측정; 드릴 및 장비의 자동 개발 등. 1970 년대에 컴퓨터 기술의 도입과 무선 시추 측정 기술의 개발은 시추 기술 발전의 새로운 이정표로 과학 시추의 발전을 가속화했다. 1980 년대는 깊은 우물 시추의 절정기였다. 미국은 깊은 우물과 초깊은 우물 (4500 미터 이상) 1982 입을 완성했다. 1990 년대까지 특수 기술과 효율적인 시추의 연구와 개발에 관심이 많았고, 대형 변위 우물, 여러 가지 우물, 작은 우물 시추와 불균형한 시추 등 일련의 첨단 기술이 이 단계에서 성숙해지고 있다.
1980 년대 초에 미국은 수평정 기술을 연구하기 시작하여 초보적인 진전을 이루었다. 이 기술 자체는 189 1 년으로 거슬러 올라갈 수 있는데, 당시 첫 번째 특허 기술은 직선 우물에서 수평 구멍을 뚫는 것이었다. 1929 년 미국 텍사스에서 최초의 진정한 수평 우물을 뚫었다. 1970 년대와 1980 년대에 저유가, 탐사 비용 절감의 필요성, 시추 장비의 발전으로 수평 시추 기술이 다시 한 번 광범위하게 연구되고 적용되었다. 수평 우물을 드릴하는 비용은 직선 우물을 드릴하는 것보다 높지만, 수평 우물은 몇 개의 직선 우물 역할을 할 수 있기 때문에 수평 우물을 드릴하는 것은 경제적으로 가능합니다. 경우에 따라 기존 우물로 채굴하는 것은 불가능하지만, 수평 우물은 개발 프로젝트 경제를 실현시킬 수 있다. 1990 년대에는 수평 우물 기술이 널리 보급되기 시작했고, 지금은 거의 모든 유형의 저수지에 일반 시추 기술로 적용되었다. 지금까지 미국은 이미 세계에서 가장 많은 수평 우물을 뚫었다.
현재, 수평 우물 시추 기술의 응용은 종합화 방향으로 발전하고 있다. 최근 몇 년 동안, 대형 변위 수평 우물, 작은 우물 수평 우물, 다중 분기 수평 우물 등 시추 완료 기술이 미국에서 급속히 발전하여 실제 응용에 많이 투입되었다 (표 2.5).
미국은 1980 년대에 대형 변위 우물을 사용하기 시작했는데, 이 기술은 90 년대에 급속히 발전하였다. 현재 주로 캘리포니아 근해에서 사용되고 있습니다. 1990 년대 이래로, 작은 우물 시추 기술은 매우 빠르게 발전하였다. 현재, 이 기술은 측면 드릴 구멍 다중 분기 수평 우물과 같은 수평 및 깊은 우물에도 적용되었으며, 연속 튜빙은 이미 작은 우물 구멍을 뚫는 데 사용되었습니다. 기술 선두로 작은 우물 시추량이 가장 많다.
표 2.5 1960 년대부터 90 년대까지 미국의 주요 시추 기술 개발 [36]
언밸런스 드릴링 기술은 1950 년대에 시작되었습니다. 최근 몇 년 동안, 신형 시추 설비가 끊임없이 출현함에 따라, 불균형한 시추 기술은 다시 한 번 높은 중시를 받고 성숙해 가고 있다. 불균형한 시추 기술의 주요 장점은 지층 손상을 줄이고, 단일 우물 생산능력과 시추 효율을 높이고, 시추 비용을 절감하고, 지질 이상을 적시에 발견하고, 생산층을 식별하는 것이다. 2003 년 미국의 불균형법 시추 2200 여 개는 그해 시추 수의 약 20% 를 차지했다.