‘壹’ 美国石油勘探开发技术进步历程
美国一百多年的石油工业史，也是一部科技发展史，每一次石油技术的革命无不与技术进步密切相关。
石油勘探开发技术革命的第一个时期是20世纪20～30年代，此时出现了大马力的钻机，有了新型牙轮钻头，有了化学处理剂来改进钻井液和固井水泥性能，提高了固井的质量；油气开采方面，不再延续初期的密集钻井、盲目滥采，开始懂得地下油藏是个统一的水动力系统，并提出了最大有效产量的概念作为衡量生产好坏的指标。
石油勘探开发技术革命的第二个时期是第二次世界大战之后，特别是20世纪60～70年代。新技术的不断涌现使得这个时期成为石油储量发现的黄金时期。在勘探技术方面，大量采用数字地震仪，多道多次覆盖技术，配以大容量高速计算机作数据处理，使油气勘探技术达到新的水平，在勘探程度高的老探区也不断扩大了储量；在钻井技术方面，实行“科学化钻井”，发展了喷射钻井、平衡钻井、定向钻井和优选参数钻井技术；在油田开采方面，广泛使用注水提高油层压力、大型水力压裂技术，三次采油(EOR)技术由室内转入现场试验，热力法也已经工业化推广，海上采油也有了很大进展。
石油勘探开发技术革命的第三个时期自20世纪80年代开始延续至今，这次技术革命以信息技术作为主要特征[37]。在勘探技术方面，地震分辨率不断提高，非地震方法重新兴起；在钻井技术方面，水平井、分支井技术不断发展；在油田开采方面，三次采油技术不断发展。
2.3.2.1 地震技术与美国油气勘探
1923年美国开始出现实验扭秤及折射地震仪，在美国墨西哥湾地区应用获得成功，该地区石油聚集与岩盐有关。盐体与围岩之间的弹性波旅行时差造成地震波的不同传播特征，盐体、盖岩和围岩之间的密度差则是扭秤测量的特征。这两种地球物理方法的应用导致许多盐丘油田的发现。
从1925年起，上述两种勘探方法在美国石油勘探中得到迅速推广。E.L.DeGolyer和Karcher成立的地球物理研究公司对机械式地震仪作了改进，以电磁式取代，又以精确的无线电信号测量方法取代声波法测定爆炸时间和距离，这提高了折射地震的勘探速度，降低了勘探成本。折射地震仪在美国得克萨斯州和路易斯安那州海湾地区推广应用后，四年发现了近40个盐丘。在1924～1929年间，折射地震勘探技术在墨西哥湾勘探中起着主导作用。
20世纪20年代末至30年代，地震反射法相继在俄克拉何马州、墨西哥湾、得克萨斯州和加利福尼亚州等地获得成功应用。1928年，在俄克拉何马州发现的Seminole油田，是单独依靠地震技术发现的第一个油田。1934年用地球物理方法在墨西哥湾北岸发现了Old Ocean油田，以后用地球物理方法在此地区相继发现了一系列油田。1937年用地球物理方法在伊利诺伊州发现了Salem特大油田；1938年在墨西哥湾发现了第一个海上油田——Creole油田。这些大发现确立了反射地震技术在油气勘探中的应用价值。
1940年以后，地震技术的革新使地震仪器和解释技术发生了许多变化，如采用自动增益控制的多道仪器，应用混波技术及连续剖面法，采用磁阻压检波器及大量检波器组合，直至20世纪50年代初模拟磁带记录系统投入使用。地震仪器以及勘探技术的发展，有助于对更深的油气储层和更复杂的油气圈闭进行勘探。
地震技术的不断改进，提高了复杂地区和深层的勘探能力，20世纪40年代以后，美国在发现大油气田数量急剧减少的情况下，相继发现了许多中小油气田。1950～1953年间，中小油气田年发现量达到近1.8亿吨。
20世纪60年代初地震技术的数字化变革使勘探技术发展产生了重大突破，开始了地震数字记录和数字处理的新时代。一些新技术(包括可控震源和共深度点覆盖)的应用，增加了地下覆盖的密度，提高了地震勘探精度。
地震数字记录和处理技术的优越性和潜力是模拟磁带技术无法比拟的，它所能完成的地震数据运算是模拟仪器难以实现的。20世纪60年代中期，数字地震技术逐步取代了常规地震勘探方法，使地震勘探的效率和勘探能力有了明显的提高，从而扩大了勘探领域和勘探深度，提高了勘探成功率。
20世纪70年代以后，地震技术的新进展使美国油气勘探工作进入了新时代。电子和计算机技术的发展，使勘探地球物理不断受益，成为地球物理勘探技术进步的重要基础。多道地震采集系统和多种纵波可控震源的开发和应用，以及其他非炸药震源的改进都大大增强了地震的勘探能力，三维地震技术改进了地下复杂构造和地层的成像，从而提高了勘探成功率。三维地震技术已应用到油气勘探和开发的各个阶段，特别是用于油田开发前提供详细的地下构造和地层图像，以及油田开发后的油藏评价和油藏动态监测。目前，三维地震勘探已经成为美国成熟区勘探的重要技术手段。
从地震数据处理技术来看，地震数据处理最重要的进展应属以波动方程为基础的成像和反演技术的发展和应用，其中包括叠前与叠后偏移、多次波抑制、基准面和位移静校正、速度估计。人机联作解释系统的应用进一步提高了地震资料解释的效率和精度，改进了复杂构造和地层圈闭的解释。
从美国石油地质学家协会(AAPG)1977年出版地震地层学专辑以来，将地震地质解释从构造地震学延伸到地震地层学解释领域中，推动了地震解释技术的发展。
20世纪90年代，提高油田采收率成为美国地球物理活动的重要领域。三维地震技术得到了进一步的发展和应用。高分辨率地震、井间层析成像技术成为研究与开发的重点技术(表2.3)。
表2.3 20世纪60～90年代美国地震勘探技术[36]
2.3.2.2 测井技术与美国油气勘探
美国的测井技术居于世界领先地位。测井技术对于美国发现新的油气储量，提高勘探和开发效益等都起到了相当重要的作用。测井技术从20世纪20年代开始起步至今大体可分为以下四个阶段[38]：
(1)模拟测井阶段。该阶段中由于测井手段有限，获得的地下岩石物理参数较少，因此测井资料主要用于地层对比，划分渗透层以及定性判断油水层。20世纪40年代初，石油工程学家阿尔奇根据墨西哥湾沿岸地区砂岩的实验室资料，得出了适合于纯净地层的含水饱和度公式，即着名的阿尔奇公式，标志近代测井技术开始发展形成，对岩性较为单一的储层能定量评价出孔隙度、流体饱和度、泥质含量等参数。
(2)从20世纪60年代开始，测井技术进入了第二个发展阶段，测井方法、测井系列开始配套完善，广泛采用电子技术和计算机技术，全面推广计算机控制测井技术，大大提高了测井解释精度。测井资料与其他资料结合可进行较为详细的油藏描述。利用测井资料可以评价储层的孔隙度、渗透率、含油气饱和度以及油气的可动性、烃的类型、岩性、地层倾角及构造、沉积环境、地层岩石弹性常数等。
(3)20世纪70年代以来，计算机技术、微电子技术全面融入测井数据的采集和资料的处理技术，这是测井技术的第三个阶段。多种测量仪器一次下井的组合能力、测量项目系列配套已日趋成熟，从而有助于提高钻井效率，有效地进行地层评价。
(4)从20世纪90年代开始，美国开始应用成像测井技术提高油气勘探和油气田开发效益，这成为当今现代测井技术的代表，测井技术进入第四个阶段。现代测井技术已向地质构造、沉积研究、油气层快速测试、储层压裂改造、岩石力学、产能预测、固井质量全新评价等领域全面发展，为油气勘探不断向深层、隐蔽油气藏、非均质性储层等领域拓展，以及保持储量持续增长起到了重要作用。
表2.4 20世纪50～90年代美国测井技术[36]
2.3.2.3 美国钻井技术发展历程
1859年，德雷克(E.Drake)在宾夕法尼亚州应用冲击钻钻出了美国石油工业的第一口油井。在随后的140多年里，钻井技术不断得到发展和完善，一般将20世纪的钻井技术的发展分为四个时期[39]：
(1)概念时期(1901～1919年)。将钻进与洗井结合在一起，并开始用牙轮钻头和注水泥固井技术。
(2)发展时期(1920～1948年)。牙轮钻头、固井工艺及钻井液技术进一步发展，同时出现了大功率钻井设备。
(3)科学化钻井时期(1949～1969年)。钻柱力学与井斜控制技术；喷射钻井；镶齿、滑动密封轴承钻头；低固相、无固相不分散体系钻井液及固控技术；钻井参数优选；地层压力检测、井控技术及平衡压力钻井等。
(4)自动化钻井时期(1970年至今)。PDC钻头；计算机应用；特殊工艺钻井技术；综合录井及井下随钻测量；钻井工具与装备的自动化发展等。20世纪70年代，计算机技术的引入和无线随钻测量技术的研发，是钻井技术发展的一个新的里程碑，它加快了科学化钻井的发展。20世纪80年代是深井钻井的高峰期，美国在1982年完成深井、超深井(超过4500米)1289口。到20世纪90年代，特殊工艺及高效钻井的研究与开发备受重视，大位移井、多分支井、小井眼钻井、欠平衡钻井等一系列高新技术在此阶段逐渐发展成熟。
20世纪80年代初，美国开始研究水平井技术，并取得了初步的进展。这项技术本身可追溯到1891年，当时的第一项专利技术是从一口直井里打出一个水平洞；1929年，第一口真正的水平井在美国的得克萨斯州完钻。20世纪70～80年代，随着油价的低迷、降低勘探费用的需要以及钻探设备的发展，水平钻井技术再一次被广泛研究应用。虽然钻水平井比钻直井的费用更高，但一口水平井可以起到几口直井的作用，因而钻水平井在经济上是可行的。在某些情况下，用常规井开采是不可行的，但水平井却可以使开发项目变得经济可行。20世纪90年代，水平井技术开始大规模应用，现已经作为常规钻井技术应用于几乎所有类型的油藏。到目前为止，美国是世界上钻水平井最多的国家。
目前，水平井钻井技术的应用正在向综合方向发展，大位移水平井、小井眼水平井和多分支水平井等钻井完井技术近几年在美国获得了迅速发展并大量投入实际应用(表2.5)。
美国自20世纪80年代开始运用大位移井，到90年代该技术得到了迅速发展，目前在美国主要用于加利福尼亚州近海。90年代以来，小井眼钻井技术的发展也非常迅速。目前，该技术也已应用于水平井、深井钻井中，如侧钻小井眼多分支水平井等，并开始用连续管钻小井眼。因技术领先，小井眼钻井数量最多。
表2.5 20世纪60～90年代美国主要钻井技术发展[36]
欠平衡钻井技术开始于20世纪50年代。近些年来，随着钻井新装备的不断涌现，欠平衡钻井技术再次受到高度重视，而且正逐步走向成熟。欠平衡钻井技术的主要优点是减轻地层伤害，提高单井产能、钻井效率，降低钻井成本，及时发现地质异常情况和识别产层。2003年，美国采用欠平衡方式钻井达2200多口，约占当年钻井数的20%。
‘贰’ 石油钻井平台是怎么固定在海上的
海上钻井平台可大致分为固定式和移动式两种，其中移动式又主要包括自升式和半潜式。
（1）固定式钻井平台，直接固定于海底的钻井平台，是通过管架结构在海底将平台固定，在整个使用寿命期内位置固定不变，不能再移动。
（2）自升式钻井平台是由平台、桩腿和升降机构组成。固定方式是通过桩腿（支柱）固定，在出现意外的高海浪时，可以增大平台离水面的距离来提高抵抗能力。
工作时桩腿下放插入海底，平台被抬起到离开海面的安全工作高度，并对桩腿进行预压；打完井后，将平台降到海面，拔出桩腿并全部提起，整个平台浮于海面，由拖轮拖到新的钻井位置继续作业。
（3）半潜式钻井平台，上部为工作甲板，下部为两个下船体，用支撑立柱连接。这种平台固定方式主要通过锚链加动力控制系统（如果发生漂移，平台上面的平衡动力装置会启动，把平台推回去原来正确的位置）。
工作时下船体潜入水中，甲板处于水上安全高度，水线面积小，波浪影响小，稳定性好、自持力强、工作水深大。
(2)美国石油钻井是什么扩展阅读
1897年，在美国加州Summer land滩的潮汐地带上首先架起一座76.2米长的木架，把钻机放在上面打井，这是世界上第一口海上钻井。1920年委内瑞拉搭制了木制平台进行钻井。
1936年美国为了开发墨西哥湾陆上油田的延续部分，钻成功第一口海上油井并建造了木制结构生产平台，两年后，于1938年成功地开发了世界上第一个海洋油田。
第二次世界大战后，木制结构平台改为钢管架平台。1964-1966年英国、挪威在水深超过100米、浪高达到30米、最高风速160千米/小时、气温至零下且有浮冰的恶劣条件下，成功地开发了北海油田。标志着人们开发海上油田的技术已臻成熟。
目前已有80多个国家在近海开展石油商业活动，原油产量占世界石油总产量的30%左右。
‘叁’ 石油钻井和井下作业那个好些
充气控压钻井过程压力影响因素分析摘要：常规钻井技术钻遇复杂地层时，钻井液安全密度窗口窄，钻井液性能可能发生剧变，压差卡钻、粘附卡钻、喷漏同层、上漏下喷和井壁垮塌等复杂问题经常发生，甚至导致钻井作业无法正常进行，增加诸多非钻井作业时间，使钻井周期和费用大幅度上升；充气控压钻井（MPD）作为一种新的钻井技术，能够降低甚至避免诸类钻井问题，结合环空多相流水力学模型，综合分析了钻井液排量、注气量、机械钻速、井口回压和井身结构等因素对MPD环空压力的影响，实现MPD环空及井底压力保持在一定的范围内准确、快速可调，从而提高钻井效率，降低作业成本。在不久的将来，控压钻井将会是一种更安全、更快、更有效的钻井技术。关键词：控压钻井；排量；压力；注气量；地层压力伴随着油气层的长期开采，国内外主力油气田大多进入开发的中后期，不同程度地面临地层压力衰竭与下降，因此造成地层坍塌密度降低，且与地层压力梯度接近，钻井过程中呈现出窄压力、甚至负压钻井液密度窗口，并由此产生漏喷同层、井壁垮塌等一系列钻井问题[1-3]。同时随着裸眼井段的增加，井底温度和压力也随之发生改变；且有多套压力体系的复杂裸眼井段，从而使钻井液性能发生剧变，卡、漏、喷及井壁垮塌等复杂问题进一步加剧，甚至导致钻井作业无法正常进行；面临这种复杂的地层，采用常规钻井装置和方法很难满足当前钻井作业需要[4-6]。因此，在今后的油气勘探中，如何在诸类储层钻进将成为国内外各大油气田增产上储的主要手段。然而，充气控压钻井—MPD（Managed PressureDrilling）作为一种新的钻井技术，使用稍高于地层压力梯度的钻井液，地面通过混合器向钻井液上水管线中适当充气，利用欠平衡设备和技术，能够方便快速调节环空钻井液当量循环密度，使井底压力保持在一定范围之内，降低或避免上述钻井问题，减少非生产作业时间。但钻井过程中，钻井液排量、注气量及井口回压等工程参数与地层压力及环空安全携岩尤为重要；文中重点考虑地层产出气与注入气在环空形成的气液两相流，利用水力学的严格推理与计算，保证了井筒环空井口的安全携岩且精确控制井底压力，对进一步深化和完善充气控压钻井的理论研究及现场应用具有重要的现实意义。1控压钻井的使用现状与基本概念Status quo and basic concept of managedpressuredrillingMPD技术在陆上钻井使用已有相当长的时间，其应用了较为先进的欠平衡设备及方法使钻井液从立管到出口形成一个闭合、承压的循环系统，实现钻井优化的一种工艺[5，7]。其意图是方便、快速调整环空和井底压力等参数，随意控制钻井作业过程中地层流体有控制地进入井筒环空，而不是通过调整钻井液密度来改变井底的压力。目前美国75%的井使用这种闭环、承压的控压钻井技术进行作业。国内陆地控压钻井技术已经在塔里木油田公司的奥陶系和南堡油田第三系地层陆续展开，避免了邻井钻井过程中发生的井下复杂情况，已取得较好的效果。控压钻井使用欠平衡的设备，就其循环系统本身来讲，属于闭环、承压的钻井液循环系统；能够满足方便、快捷地调整井底及环空压力，从而使用最短的时间来处理和满足钻井工程上的需要，使整个钻井过程中井底压力近乎保持恒定；国际钻井承包商协会（IADC）对控压钻井—MPD作了如下的定义：MPD是一种经过改进的钻井程序，可以较精确地控制整个环空井筒的压力剖面；其目的是要确定井底压力，进而来控制环空的压力剖面[5，6，8，9]。其主要技术特点是：与常规开式压力控制体系不同，MPD依靠闭合、承压的钻井液循环体系，可以更精确地控制整个环空压力剖面，使得地层流体有控制地进入环空。这种循环体系需要通过环空钻井液水力学的精确计算和模拟；主要参数包括：钻井液性能、钻井液密度、钻井液泵排量、充气量、机械钻速、岩屑类型及尺寸、岩屑与气体迟到时间，井身结构与钻具组合等。从而合理地预测、解释实施控压钻井过程中整个环空压力剖面及相应的控制压力措施。2影响井底压力的主要参数分析Effects of main parameters for bottom holepressure2.1环空两相流模型选择Modelselectionof twophaseflowinannularspace根据前人研究成果，综合分析气液两相流模型主要有以下3种：均
‘肆’ 钻井的目的是什么
钻井的目的就是开采能源，为人类生存发展提供必要的能源支撑。像石油钻井就是为了开采石油，石油是一个国家的战略物资。天然气钻井就是为了开采天然气；地热钻井就是采暖等。
‘伍’ 石油钻井方法有哪些
目前,世界上广泛采用钻井方法来取得地下的石油和天然气。随着石油工业的不断发展，钻井深度不断增加，油气井的建设速度也随之加快，促使钻井方法、技术和工艺得到很大改进。从已钻成的千百万口油气井的资科中可以看到变化过程：顿钻逐渐被旋转钻代替，井身结构从复杂到简单，井眼直径日趋缩小等等。
一、钻井工艺发展概况和趋势石油钻井是油田勘探和开发的重要手段。一个国家石油工业的发展速度，常与它的钻井工作量及科学技术水平紧密相关。近20年来，世界石油产量和储量剧增，钻井工作量相应地大幅度增加，钻井科学技术水平也得到了飞速发展。在此期间钻井技术发展的特点是从经验钻井进展到科学化钻井。钻井深度、斜度、区域和地区也有长足的发展。从钻浅井、中深井发展到钻深井和超深井；从钻直井和一般斜井发展到钻大斜度井和丛式井；从陆上钻井发展到近海和深海钻井；从地面条件好的地区钻井发展到条件恶劣的地区(如沙漠、沼泽和寒冷地区)钻井。在钻井技术发展的同时，设备、工具和测量仪表也得到了相应的发展。
美国钻井工作者曾将旋转钻井技术的发展进程分为四个时期：
(1)概念时期(1900—1920年)。这个时期开始把钻井和洗井两个过程结合在一起，开始使用牙轮钻头并用水泥封固套管。
(2)发展时期(1920—1948年)。这个时期牙轮钻头有所改进，提高了进尺和使用寿命。固井工艺和钻井液有了进一步的发展，同时出现了大功率的钻机。
(3)科学化钻井时期(1948—1968年)。这个时期大力开展钻井科学研究工作，钻井技术飞速发展。该时期的主要技术成就有：发展和推广了喷射钻井技术；发展了镶齿、滑动、密封轴承钻头；应用低固相、无固相不分散体系钻井液；发展了地层压力检测技术、井控技术和固控技术，提出了平衡钻井的理论及方法。
(4)自动化钻井时期(1968年至今)。这个时期发展了自动化钻机和井口自动化工具。钻井参数自动测量和计算机在钻井工程中得到广泛应用，最优化钻井和全盘计划钻井也初具规模。
目前,钻井人员一般把钻井技术发展的前两个时期称为经验钻井阶段，把后两个时期称为科学化钻井阶段。时期的划分直观地描述了钻井技术发展的过程，揭示了其发展规律。
任何一门科学和技术都有其自身的发展规律和要达到的主要目标。钻井工作是为油田勘探和开发服务的重要手段。钻井技术的发展首先要保证钻井质量，即所钻油气井要满足油气田勘探和开发的要求,要在此基础上来提高钻井速度、缩短钻井周期、降低钻井成本。
近20年来的实践证明，现代钻井工艺技术将围绕以下三个方面发展：
(1)提高钻井速度，降低生产成本；(2)保护生产层，减少油气层的污染和损害；(3)改善固井、完井技术，适应采油要求，延长油气井寿命。
新中国成立以来，我国钻井技术发展较快。特别是1978年推广喷射钻井、低固相优质钻井液、四合一牙轮钻头等新技术后，我国的钻井技术水平又有显着提高，进入了科学化的钻井阶段,但与国外先进水平相比，还存在一定的差距。为了使我国的钻井水平能满足勘探开发的需要，努力赶上世界先进水平，必须要向钻井技术进步要速度、要质量、要经济效益,为加速勘探开发步伐、不断增加油气产量作出贡献。
二、冲击钻井方法冲击钻井是一种古老的钻井方法，也是旋转钻井方法出现以前唯一的钻油气井的方法。它是将破碎岩石的工具(钢质尖头钻头)提至一定高度，借钻头本身的重力冲向井底，击碎岩石。然后捞取被击碎的岩屑，以便继续钻进。因此，冲击钻井方法又被称为顿钻。
由于冲击钻井时，破碎岩屑与清除岩屑必须间断地进行，因此钻井速度很慢，不能满足石油生产发展的需要。冲击钻井现在已基本上被旋转钻井所代替，仅在一些埋藏浅、压力低的油田还能见到。
三、旋转钻井方法提高钻速的根本途径是改变钻井方法，这正是旋转钻井法产生的原因。旋转钻井法的实质是：钻头在压力作用下吃入岩石，同时在转动力矩的作用下连续不断地破碎岩石；被破碎的岩屑由地面输入的钻井液(泥浆、水、空气等)及时带走，钻井液可以连续不断地清除岩屑。这样，一只钻头可以在井底连续钻进十几米、几十米甚至数百米后才起至地面进行更换。由于使用了钻井液，可长时间稳定井眼、控制复杂地层。旋转钻井的钻井速度高，能适应多种复杂情况，目前世界上大多使用这种方法钻油气井。旋转钻井通常也称为转盘钻。
利用钻杆和钻铤(厚壁钢管)的重力对钻头加压，钻压要使钻头能够吃入岩石。破碎岩石所需的能量是从地面通过沉重的钢性钻柱传给钻头的。起、下钻的过程比较繁琐，必须将钻柱拆卸成许多立柱，才能起出钻头；而下钻时又必须逐根接上。为了连续洗井，钻井液从转动的空心钻柱里流向井底，再带着岩屑从钻柱外部与井壁形成的环形空间返回地面。钻头钻进、清洗井底以及起、下钻所需的动力全部由安装在地面上的相应设备提供，这些机器设备总称为钻机。
现代旋转钻井的工艺过程表现为四个环节，即钻进、获取地质资料、完井和安装。
钻进环节由一系列按严格的顺序重复的工序组成：把钻柱下入井里；旋转和送进钻头使其在井底破碎岩石，同时循环钻井液；随着井筒的加深而接长钻柱；起、下钻柱以更换被磨损的钻头；洗井，净化或配制钻井液，处理复杂情况和事故等辅助作业。
为了获得全面准确的地质资料，钻井过程中不仅需要进行岩屑、钻时、钻井液录井工作，而且还要进行钻取岩心、测井等工作。通过各种地球物理测井方法，可以获得井径、井斜、方位、岩性等基本数据，掌握和了解井眼质量以及地层和油气层的某些特性。
在钻穿油气层以后，需要下入油层套管，并注入水泥以隔离油气层与其他地层，使油气顺利地流到地面上来。根据油气井生产的要求做好井底完成工作是很重要的一道工序。
从确定井位开始，就需要平整井场、挖基础坑、泥浆池、圆井等土方工程；为运输机器设备而修筑公路；铺设油、水、气管线，架设电线，以输送油、水、气和电力;打好地基以安装设备、井架等。基础工作完成后，要进行大量的井架、设备等搬运和安装工作，还需做好开钻前的一切准备工作，如检查机器设备、试车、固定导管、钻鼠洞、调配钻井液、接好钻具等。
旋转钻井过程中，驱动钻柱旋转、克服钻柱与井壁的摩擦消耗了部分能量。为了减少这些无益的能量损失，1940年前后出现了井下动力钻井方法。井下动力钻井所用设备与旋转钻井基本相同，只是钻头不再由转盘带动旋转，而是由井下动力钻具直接驱动。典型的井下动力钻具是涡轮钻具，因此井下动力钻井又常称为涡轮钻井。目前，井下动力钻井在定向钻井技术中得到了广泛的应用。
近年来，一些工业发达国家还竞相开展了热力钻井、高压冲蚀钻井、等离子射流钻井和激光钻井等新型钻井方法的研究。随着科学技术的进步，新的钻井方法还将不断涌现，钻井工程也必将进入一个全新的科学化时期。
四、井身结构井身结构是油气井全部基本数据的总称。它包括以下数据：从开钻到完钻所用的钻头、钻柱尺寸和钻柱长度;套管的层次、直径;各层套管的下入深度、钢级和壁厚;各层套管注水泥的数据。由此可见，井身结构是全部钻井过程计划和施工的重要依据。图5-1为井身结构的示意图。
图5-1井身结构
首先下入长度约4～6m的短套管，也称导管，用于加固地表以免被钻井液冲毁，保护井口完整。同时将循环的钻井液导入泥浆净化系统内。
第二次下入的套管叫表层套管，用于封隔地表不稳定的疏松地层或水层、安装井口防喷器。一般深度为40～60m，有时可达500～600m。
当裸眼(未被套管隔离的井眼)长度超过2000～3000m或者地层剖面中存在高、低压油层、气层、水层和极不稳定的地层时，钻进过程中为避免发生工程事故需要下入中间套管，又叫技术套管。目的是封隔复杂地层，防止喷、漏、卡、塌等恶性事故发生，保证安全钻井。技术套管的层次和下入的深度根据地质和钻井条件确定。
最后下入的套管叫油层套管，用于采油、采气或者向生产层注水、注气，封隔油层、气层和水层，保证油气井正常生产。油层套管的下入深度取决于井底的完成方法。油层套管一般从井口下到生产层底部或者只从生产层顶部下到底部。实际工作中对部分下入的油层套管，根据作用取不同的名称，如尾管、筛管、滤管以及衬管等。
井身结构是由钻井方法、钻井目的、地质条件与钻井技术水平决定的。周密考虑各种影响因素，制定合理的井身结构，是保证高速度钻井与油气井投产后正常产出的关键。
综上所述，现代石油钻井工程是一项复杂的系统工程。由多工序、多工种联合作业，需要各种先进的科学技术和生产组织管理水平。
‘陆’ 海上石油钻井平台是利用了什么原理
主要用于钻探井的海上结构物。上装钻井、动力、通讯、导航等设备，以及安全救生和人员生活设施。海上油气勘探开发不可缺少的手段。主要有自升式和半潜式钻井平台。
①自升式钻井平台
由平台、桩腿和升降机构组成，平台能沿桩腿升降，一般无自航能力。1953年美国建成第一座自升式平台，这种平台对水深适应性强，工作稳定性良好，发展较快，约占移动式钻井装置总数的1／2。工作时桩腿下放插入海底，平台被抬起到离开海面的安全工作高度，并对桩腿进行预压，以保证平台遇到风暴时桩腿不致下陷。完井后平台降到海面，拔出桩腿并全部提起，整个平台浮于海面，由拖轮拖到新的井位。
②半潜式钻井平台
上部为工作甲板，下部为两个下船体，用支撑立柱连接。工作时下船体潜入水中，甲板处于水上安全高度，水线面积小，波浪影响小，稳定性好、自持力强、工作水深大，新发展的动力定位技术用于半潜式平台后，工作水深可达900～1200米
。半潜式与自升式钻井平台相比，优点是工作水深大，移动灵活；缺点是投资大，维持费用高，需有一套复杂的水下器具，有效使用率低于自升式钻井平台。
‘柒’ 什么是石油钻井
地质工作者用地震和其他地球物理方法进行地质普查，初步判明可能含有油气的构造位置后，必须通过打探井穿透油气层的方法予以验证。此外，还可在钻井过程中利用各种录井方法和地球物理测井方法最终确定含油面积、油藏储量、地层压力、地层岩石物性等地质要素，为油气田的开发提供可靠的依据。油气井是石油和天然气从地下流到地面的通道。要尽可能多地开采出地下石油，就必须在油气田开发过程中钻足够数量的生产井。此时钻井任务完成的好坏，直接关系到油气田的高产、稳产。
油气田开发后期，地层压力下降，油气产量减少，需要钻相当数量的注水井。以便采用注水的方法补充地层能量，恢复地层压力。某些生产井由于各种原因，如固井质量、开发设计问题等，成为死井、废井，还需钻一批调整井，使整个区块的开发方案更趋合理。
由此可见，在油气田的整个勘探、开发、建设和生产阶段中，都需进行大量的钻井工作。钻井的数量、速度与钻井质量的好坏，一方面要影响每一阶段任务的完成；另一方面也将影响整个油气田的开发速度和水平。只有多打井、快打井、打好井、取全取准各项资料，才能获得油气田勘探与开发的高速度与高水平。
石油和天然气的开采过程，是人用机器对地层作斗争的过程。在这个过程中，地层是客观存在的，是了解和改造的对象；机器是了解和改造地层的工具；钻井方法是手段。石油工业所钻的油气井，浅者千米左右，深者万米以上。地层情况千变万化，看不见，摸不着。许多在地面上看来简单的事，到了地下就变得不那么简单了。钻井深度越大，井下温度、压力越大，施工难度就越大，工艺技术就越复杂，所需的科学知识就越多，代表的技术水平就越高。国际上常把石油产量和钻井深度作为衡量一个国家石油工业水平的主要标准。因此，人们常把钻井比喻成石油工业发展的火车头。
‘捌’ 什么是石油钻井
石油钻井就是利用机械设备,将地层钻成具有一定深度的园柱形孔眼进行开采石油的工程.
钻井（drilling）是利用机械设备,将地层钻成具有一定深度的园柱形孔眼的工程.按岩石破碎方式和所用工具类型,又可分为顿钻和旋转钻.
在地质工作中,利用钻探设备向地下钻成的直径较小、深度较大的柱状圆孔.又称钻孔.钻井直径和深度大小,取决于钻井用途及矿产埋藏深度等.钻探石油、天然气以及地下水的钻井直径都较大.主要功用为：①获取地下实物资料,即从钻井中采取岩心、矿心、岩屑、液态样、气态样等.②作为地球物理测井通道,获取岩矿层各种地球物理场的资料.③作为人工通道观测地下水层水文地质动态情况.④用作探、采结合,开发地下水、油气、地热等的钻井.
钻井通常按用途分为地质普查或勘探钻井、水文地质钻井、水井或工程地质钻井、地热钻井、石油钻井等.
‘玖’ 美国当周石油钻井总数是页岩油还是石油
一般是石油的钻井数。
个别的会有写，是页岩油的（shale
oil）。
多数是根据页岩油区的石油钻井数来判断页岩油的。
‘拾’ 美国国民油井公司是世界500强吗
不是
美国国民油井公司NATIONAL OILWELL建立于1862年，是世界最大、实力最强的石油钻井机械制造商之一，在全球范围内拥有200多家生产工厂和区域服务中心。国民油井设备(NATIONAL OIL WELL)以其高品质、环保和高效率的产品在世界能源工业领域赢得了广泛的信任和尊重。MISSION是该公司最着名的品牌之一，主要产品有：JWS大泵、OMEGA大泵、各种泥浆泵、MISSION离心泵、流体传输产品、油田钻采工具等。创新的技术、严格的制造工艺和完善的产品线可充分满足能源行业对各种流体介质、流量、压力、转速及耐磨、耐腐蚀的要求。NOV 产品包括以下品牌：Rolligon、Texas Oil Tools、HydraRig、CTES、Fidmash和Elmar，提供各种品牌装置设备，这些专业设备可以满足从海上平台到沙漠及极地作业的要求。