日前，美国《E&P》杂志为“2015 油气工程技术特别贡献奖”的获得者颁奖。石油上游商业每个层面上的卓越成就在该奖中得到认同。其中，每个类别的获奖者是引起其所在领域巨大变化的企业，如提高勘探开发、地层评价、钻井、生产、完井、海上钻井平台、 智能系统、 修复、 用水管理、 水下系统、 浮式系统、海上建造工程和 HSE 效率的技术代表，共有十七项油气工程技术胜出。今年，服务公司和作业公司油气工业智慧的想法融入创新产品和技术中，被称为世界上概念、设计与应用领域的开创性成就。
 
钻井奖：斯伦贝谢 StingBlade锥形金刚石钻头
 
由斯伦贝谢史密斯（Smith Bits）钻头公司推出的最新StingBlade 锥形金刚石钻头，其显著特征是金刚石 Stinger 中心能更有效破裂钻头中心低速区域的岩石。工程师通过在整个StingBlade 钻头切削面合理布局许多 Stinger 元素，显著提高了钻进进尺和机械钻速，以更好地实现刀面控制，产生了更高的造斜率，增强了钻头的稳定性。与传统聚晶金刚石复合片钻头（PDC）切削具相比，Stinger 元素有更好的圆锥形状，能使高度集中的载荷更有效破裂高压强度地层，获得更大的岩屑，减少钻头的扭矩波动。StingerBlade 钻头已经在 14 个国家进行了 250 次现场试验，平均提升机械钻速 30%，增加钻头进尺 55%。在澳大利亚西北部海域布劳斯盆地（BrowseBasin），作业穿过硬石灰岩夹层地层钻探 12¼ in 垂直段，StingBlade 钻头第一次以 11 m/hr （36 ft/hr）速度钻探 1,516m（4,972 ft），与传统 PDC钻头相比，机械钻速提高了 57%；第二次 StingBlade 钻头在同样的钻深情况，机械钻速平均为 16 m/hr（52.5ft/hr）。
 
钻井液奖：哈里伯顿 SaltShield固井水泥浆体系
 
对于盐下地区的许多油藏来说，要开采该区的油藏需穿透 2,000 m（6,560ft）的盐层。该区钻井和固井面临严峻挑战，并存在对井下封井、井漏、套管破裂和损害层位封隔的威胁。哈里伯顿一组来自全球的科学家了解了由盐分化学反应和盐层热负荷和地质负荷造成水泥环破裂的原因。通过研究，科学家们实现了 SaltShield的固井服务。尽管有 12% 的杂质，但SaltShield 水泥已被证明可防止盐溶解，有助于避免冲蚀扩大的井段，实现致密层位封隔，减少造成套管破坏的非均匀载荷点。
 
北海南部的蔡希斯坦统 （Zechstein）盆地具有蠕变盐岩，由于盐区塑性流动，蠕变盐岩诱导了来自岩土工程应力和地球化学应力的循环载荷，在盆地作业的两口井中的一口井投入生产后不久由于产出水量过多而失败。盐分缓慢且不均匀流到套管周围，其不稳定的外部载荷导致套管部分受损。运用哈里伯顿验证有限元分析模型来理解蔡希斯坦统（Zechstein）盆地盐区的塑性流动，为一口新井确定一个优化 SaltShield固井水泥浆体系。一年多后开始生产，盐岩蠕变问题没有造成任何消极影响，油井仍继续生产。
 
钻井系统奖：斯伦贝谢 GeoSphere储层随钻测绘服务
 
斯伦贝谢公司 GeoSphere 储层绘图服务使用深部定向电磁测量，详细地标记了井筒超过 30m（100ft）的地下岩层和流体接触。此储层测绘图比先前地层测绘服务的勘探深度增加了五倍。GeoSphere 储层绘图服务架起了地震图像和近井地带岩石学构建绘图之间分辨率不足的桥梁，描绘了油藏边界和实时呈现结果的流体接触界面固有层的对比电阻率。GeoSphere 储层绘图的优点是避免地质灾害和目标定位油藏甜点，随钻与采集数据结合更新 3D 油藏模型，有利于更好开发油田和制定生产决策。地质科学家也可利用 GeoSphere 图像校正地震图像的时深转换。GeoSphere储层绘图服务还能够与互补的随钻测井工具相结合，适用于任何类型的井。在巴西，壳牌钻探深水井的重要挑战是跨越两个断块的储集区带。目标是要控制井眼，将从下降断块转换到上升断块，两面生产同时穿透油藏甜点。以实时数据为基础，壳牌公司能够调整井眼轨迹成功钻探两个断块，并同时避免穿透非生产性区域。
 
浮式系统和钻井平台奖：ARCHER EMERALD
 
随着海上作业努力实现最小化成本和最大化生产，Archer 的模块化钻 井 平 台（MDR） 即 Emerald 和Topaz，是高价固定式钻井平台的有效替代。尽管模块化钻井平台（MDR）的概念不是新的，但受环保问题制约和平台局限性，减少了其成功部署的机会，尤其是在恶劣环境条件下的机会。Archer 坚信，通过现代技术的集成化调整模块化钻井平台系统，将能解决之前设置的局限性。关键的挑战包括减少现有模块的大小和重量，减少或消除大量操作人员及提高安装设备时效及操作效率。Archer 建造了一座海上模块化钻井装置，完全符合挪威石油工业技术标准 D-001（NORSOK D-001），并允许该装置在世界上最恶劣的环境条件中进行作业。
 
2012 年，Emerald 开始在新西兰海上作业，作为一个超级齿条齿轮传动装置将一种可靠的输送替代方法和最新的钻井技术相结合，安装在一个轻便、紧凑的模块组件中。它的多用途设计使其同样能够进行钻井、修井及打水泥塞弃井服务。该装置操作的灵活性和成本效益提供了更有效的海上钻井替代设备。该钻井平台最近在某客户的钻井项目中完成了一系列钻井工作，其第一口井深度达 6,100 m（20,000ft），第二口井提前八天完成，第四口井比客户的预期时间提前了 30 天完成。
 
智能系统和组件奖：国民油井钻井自动化系统和优化服务
 
美国国民油井华高公司（NOV）的钻井自动化系统和优化服务为钻井队提供了一个工具包。该工具包具有更精准的控制系统，可提高实时决策能力，增强分析能力。其主要由五大部分组成：高频井下数据采集工具、IntelliServ 高速遥测网络、钻井应用程序和软件、优化人员系统、可视化和信息报告。该系统创造了几个油气工业之首：世界首个滑动钻进闭环控制；世界首个高速勘测，工具面每两秒更新；世界首个高速实时钻井动力学振动数据与实时环空压力测定井下钻具组合和井下仪器串位置。
 
该系统在美国伊格福特（EagleFord）页岩区 10 口井项目的两个阶段得到了应用。第一阶段，井 1 至井 4 无连接管钻探，但井下传感器包建立统计相关的基准；第二阶段，井 5 至井 10采用完整系统进行钻井。由于该项目是已确定产地，预计客户从开钻到钻至总井深的时间可减少 10%。最终，客户从开钻到总井深的时间降低了 43%，并节约超过80,0000美元的作业成本。
 
水下生产系统奖：威德福 Red Eye ®水下含水计量仪
 
水含量测定和水深跟踪对海上作业至关重要。许多水下油井只采集流动和含水率信息，而多口井的生产流体常常混合在一起。这不能准确监测单井的含水率。威德福 Red Eye 水下含水计量仪是一种探测型传感器，为作业者提供了一种井场监控工具。该工具能使作业者清楚地知道，产水什么时候开始、水流产自哪里及水合物抑制剂含量的范围。这些信息能使作业者更精准地追踪产出水动态，从而优化流动安全保障和油藏管理。
 
Red Eye 水下含水计量仪能够安装在水下采油系统任何位置上，可在三相流中进行操作。它是首个能够在线测量多相流含水率的独立水下测量仪。同时，它还是第一个水下传感器可监测气井中早期的含水率。该含水计量仪以最小功率要求能帮助作业者追踪每口井的产水量，额定值为 15,000psi，适于3,048m（10,000 ft）的水深。该工具也能应用于各种类型的水下生产系统，包括高温高压井在内。
 
陆上钻机奖：哈里伯顿浮力辅助套管设备
 
北美页岩革命证明井工厂和大位移水平井带来了更优的成本效率和更好的生产效果。大位移水平井能够接受套管下入，然而井眼轨道会引起超过钻机大钩悬重的摩擦力和摩阻力或是套管弯曲承载力，阻止了套管到达预定深度。套管浮选方法包括在俘获空气或套管柱下端的氢气体， 有助于支撑套管柱的重量，以至于其不完全停留水平井段中的井筒上，因而减少套管的摩阻。在页岩钻井中下入套管时，虽然大钩载荷不是主要关心的问题， 但套管弯曲仍是关键问题。
 
尺寸更小的套管易于在水平井中弯曲，促使套管未达到几百英尺或数千英尺的预定深度。哈里伯顿的浮力辅助套管设备（Buoyancy Assisted CasingEquipment，BACE）可以帮助减少井眼轨道所需的下钻力，减轻引起套管弯曲的摩阻力。采用浮力辅助套管设备装配，单一设备安装可以同时用于泵油管路和泥浆池回油管路。单一组装有助于改进操作，涉及测定相当于浮力室容积和泥浆容积的位移。浮力辅助套管设备装配抽空过程在 45分钟，比常规抽空方法的效率提高了85%。（未完待续）