小井眼钻井技术对石油开采重大意义
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石油产业是我国经济发展的重要组成部分,但是由于石油属于易燃易爆物品所以石油行业属于高危行业的一种,尤其是在石油开采中对开采的技术的要求特别高。
石油是我国能源产业链的重要组成部门,在能源发展当中起到了重要的作用。
近几年,我国石油钻井技术已经得到全面发展,为石油开采技术提供了结实基础,也促进了我国石油产业的发展。
一、我国石油钻井技术现状1.石油钻井技术取得重大进步在社会经济不断发展的背景下,我国的对石油资源的需求量越来越大,并且出现与日俱增的形势。
近几年,我国的石油开采技术也在不断的创新和发展,并得到了相关政府部门的资金和政策支持,使得我国石油能源开采技术取得了世界领先地位。
在这种背景下,我国的石油钻井技术得到了一定的发展,比如说高效钻井技术、测量技术都取得了很大的进步。
与此同时,我国的石油开采领域也变得越来越大,已经朝向深海领域开采。
石油钻井技术是石油开采技术当中最常用的技术之一,深海钻井技术已经取得了一定的发展。
2.井下自动化技术井下自动化技术是石油钻井工程当中最先进、最可靠、最高效、最安全的技术之一。
石油钻井技术主要依赖于现代自动化技术来提高深度探测,已经信息传输效率对石油开采进行有效的控制。
在石油钻井过程当中所有的数据一定要及时反馈,这样才能保证钻头的精度。
在自动化技术下,PLC可以有效的控制钻头的精准度。
在此基础上,我国技术人员好研制了无线和电磁波式随钻测量仪。
3.小井眼钻井技术小井眼钻井技术是我国很多石油公司运用最为广泛的一种技术方法,研发TSD钻头就是为了针对小井眼的特性。
在这个基础上,我国研发人员还可以根据不同类型的钻井,去研发不同类型的钻头。
二、我国石油钻井技术存在的问题虽然近几年,我国石油钻井技术已经得到了相应的进步和发展,但是钻井技术还存着一定的问题,这些问题也在影响我国能源开采技术的发展,和石油产业的发展。
1.石油钻井速度很慢在石油开采过程当中会慢慢发现很多开采技术难度比较大。
油气勘察在近些年的发展当中,虽然国内加强了对新能源的关注度,但是在整体的国民经济建设当中,石油依旧是非常主要的能源角色,它的主要作用不仅体现在各行各业的建设应用上,还能够直接推动国内社会经济的稳定发展。
因此,石油开采效益便成为了现阶段石油工程开展重点关注的内容,但由于石油工程的钻井环境发生了很大的变化,因而许多传统的钻井技术已经很难形成较高的开采效益,有待于在新时期进行多方面地优化和调整。
在新时期的石油工程开展当中,只有全面提高钻井技术的科学性和适用性,才能够持续提升石油开采效益,为社会经济的稳定发展奠定相应的能源基础。
一、现阶段石油钻井技术面临的主要挑战1.钻井工程技术的研究力度不足 虽然国内近些年的科技水平处于迅速增长的状态,但是在石油的钻井工程技术上,整体的发展却较为缓慢,多项技术的应用都存在着一定的不足。
比如,在深层钻井的时候,由于地质的强硬程度过高,因而需要运用专业的工具展开不间断地钻冲,这一流程必然会产生较高的摩擦效应,进而不同程度地造成机械损伤,影响接下来的钻冲施工效率。
但是现阶段的技术研究并没有达到较高的钻冲质量需求,多数时候依旧会产生严重的机械损伤,不仅影响接下来的施工进展,严重时候还容易出现安全事故。
2.钻井技术的设备质量处于较低水平在以往的石油工程开展中,所采用的钻井技术仅仅是一些深井技术,因而所使用的设备在质量方面并没有太高的要求。
但随着钻井环境的不断变化,相应的钻井难度迅速增加,如若继续采用以往的钻井设备,不仅很难完成钻井操作,还会对石油的开采效率形成最为直接的影响。
3.缺乏严格明确的技术应用和管理机制石油钻井技术的开展,不仅需要有各种现代化技术的科学应用,还需要有相应的人员操作,因而便涉及到了技术应用与管理机制。
对于石油钻井工程而言,多数工程队伍在管理机制方面并没有相应的机制要求,尤其是在设备技术的应用过程中,无论是技术应用还是设备监督,都没有达到相应的要求。
这样的状况使得石油开采效率一直难以得到有效的提升。
浅析小井眼钻井技术在冀东油田的应用冀东油田主力区块勘探开发时间较长,小井眼钻井技术具有明显应用优势,对老油条区块挖潜、抑制采油井况恶化等具有明显作用,本文就是对小井眼钻井技术应用进行的探究。
标签:小井眼;钻井技术;井身轨迹冀东油田勘探开发时间较长,主力区块逐步进入开发中后期阶段,开发状况日益复杂,特别是整体上复杂断块油藏的构造特点,使钻井中存在较为严重的温度、压力和盐度较高问题,井矿条件日益恶化,在当前注水开发应用较多的情况下,油井增产稳产存在较大的难度。
针对这一现状,应用小井眼钻井技术,在老油井实施有针对性的开窗侧钻和小井眼钻井,可以节约钻井成本、提升采油作业效益和油气采收率。
1 小井眼钻井技术措施1.1 小井眼复合钻进技术小井眼钻井要优先选择高效钻头和动力钻具组合应用,通过PDC钻头应用提升扭方位等作业速度。
冀东油田小井眼钻井技术多是对老油井进行下部地层的开窗侧钻,主要目的层位是沙一段、沙二段和沙三段,可利用保径较短的PDC 钻头进行定向,利用保径较长的钻头进行复合钻进,实践证明,相比传统的单纯牙轮钻头钻进,复合钻进可提升钻速60%以上。
要优化螺杆钻具应用,利用单弯螺杆对钻进轨迹进行控制。
特别是Ф95mm的螺杆可在无稳定器辅助的情况下进行小井眼钻井轨迹的控制,可根据实际需要优选适宜弯曲角的单弯螺杆进行应用。
1.2 井身轨迹控制技术井身轨迹控制要结合具体区块和具体钻进层位优选适用的螺杆钻具进行应用。
在开窗后初期钻进中,要选择Ф118mm牙轮钻头+Ф105mm(无磁钻铤1根和DC钻铤2根)的钻具组合进行20m左右的钻进,实现与老井眼的有效隔离,防止钻井中的井眼碰撞问题;在单点测量后再进行起钻作业,如果实际方位与设计情况存在较大出入,就要下入Ф118mmPDC钻头+Ф95mm1.5度的单弯螺杆+1根Ф105mm无磁钻铤+6根Ф89mm承压钻杆,利用该套钻具组合中单弯螺杆的特性实现迅速的扭方位钻进,在1个单根30度以内的扭方位需求下,一般可以将方位扭到设计方位。
小井眼修井技术在油田中的应用在油田开采过程中,小井眼修井技术具有综合效益显著、投入成本低的特点,因此得到各大石油公司的广泛青睐。
本文将会以克拉玛依油田为例来对小井眼修井技术应用过程中所遇到的问题进行分析,然后对小井眼修井技术的实际情况进行探究,在此基础上提出小井眼修井技术在克拉玛依油田中应用的认识和建议,以更好的提高小井眼修井技术的应用效果。
标签:小井眼修井技术;克拉玛依油田;应用现状;建议通常情况下,小井眼井一般是因为在施工阶段,由于内侧钻井、变形井等施工因素而引发的。
实际上,小井眼的直径比较小,而且选择了下部直径小、上部直径大的复合套管,从而导致大油管、井下工具无法顺利的下井,而且也增加了修井的工作难度。
小井眼技术虽然具有超过70年的发展历史,但是其在油田中开始应用的时间比较短,缺乏统一的规范和标准,从而导致小井眼修井技术在克拉玛依油田中应用时出现了一些问题,影响了油田的生产效率,因此需要对小井眼修井技术进行研究,从而更好的满足不断延长油田开采时间和扩大油田规模要求。
1、克拉玛依油田小井眼修井技术的应用现状1.1技术难度系数高在油田开采的过程中,克拉玛依油田为了对周围环境进行保护,并对施工成本进行有效的控制,通常会选择丛式井组开发,而且多数的斜井均以小井眼为主。
然而这些丛式井组及斜井的存在,将会增加修井的难度。
在油田开采过程中,导致作用点无法准确的送到卡点上,从而增加了打捞入鱼的难度,而且上提力无法准确的作用到卡点上。
1.2配套工具可靠性较差在克拉玛依油田小井眼中,一般以Φ101.6mm 为主,而且其套管内径仅有Φ86mm。
在很大的程度上,该直径限制了修井作业配套工具的选择,致使大部分市面上所存在的常规修井工具无法满足其具体要求,不能确保小井眼修井工作的顺利进行,导致小井眼修井配套工具可靠性较差,影响了小井眼修井效果。
1.3易砂卡的现象比较多通常情况下,小井眼的井眼容积一般比较小,加之井内存在一定容积的管柱,从而使井眼内空间逐渐变小。
小井眼钻井技术推广应用摘要:随着钻井科学技术的飞速发展,传统的井身结构已不能满足人们对钻井提速提质的迫切要求,小井眼技术在国际上已经有50多年的发展历史,小井眼技术可降低勘探风险以及勘探成本;对于进入开发中期油田,进行老井加深或侧钻,不仅可以降低钻井费用,还可以发现一些新的储量,有助于老油田稳产增产,提高最终采收率。
80年代以后小井眼钻井的迅速兴起主要出于以下几个目的:小井眼钻井的初期投资较小,包括使用较小的钻机、较小的井场、较细的管材、较少的水泥及钻井液和燃料、较少的搬运费、较少的劳动费用。
减少钻机钻柱重量就是减少钻机租用费,而减少井眼容积就是减少泥浆、水泥及套管费用。
用小井眼钻井技术在普通井眼里加深钻井,可大大节约成本;小井眼的修井成本较低,射孔、暂时性与永久性堵塞、提捞、抽吸、固井及套管泄露修理都可用钢丝电缆起下工具;小井眼完井不论是单层完井还是多层完井都是平行完井,故可防止邻近井的泄露;小井眼开发较便宜。
关键词:小井眼钻井技术研究推广应用一、前言胜利油田号称“地质大观园”,断层纵横,构造复杂,老油田、老区块已进入开发中后期,为了进一步提高采收率、降低钻井成本,在同一区块儿,多打井、打小井眼井,一方面可以加大开发的力度、进一步提高产量,另一面可以大大节约钻井成本,并减小对资源的浪费和对环境的污染,其经济效益、社会效益不可估价。
2002年在具有“低压、低渗、低产”特点的苏里格气田应用了小井眼钻井技术,钻进井段500-3450m。
胜利油田一直没有停止对小井眼钻井技术研究的步伐,最近几年在垦东、孤东、陈庄、沾35区块,已陆续完成10多口φ152.4mm尺寸井眼的气井钻探工作。
通过学习国内的小井眼钻井技术专题,研究和分析近几年来施工的小井眼钻井技术,根据井身结构、套管层序、钻头类型和钻杆尺寸来研究钻井参数和水利参数,并通过一两口井的实验,得出合理的参数设计。
借助钻柱力学理论模型和常规井眼的钻具结构,研究适合所钻尺寸的小井眼的增斜、稳斜、降斜钻具结构,并制定相关的技术参数。
现代小井眼探矿技术在石油勘探中的应用摘要岩心钻探取芯钻技术可以提供全井岩芯,它和常规石油钻井相比较而言,能够节省30%的输出费用,是一项性能较高的勘测技术,尤其是在较为偏远的地区,效果更加明显,使用岩芯钻机可以减少运输成本,提升经济效益。
本文主要论述了小井眼探矿技术在石油勘探中的应用情况。
关键词小井眼探矿技术;石油勘测;应用1 小井眼探矿技术1.1 小井眼概念对于小井眼,有多个定义,有的研究人员认为,小井眼是一个直径小于8.5的井,还有一个概念,90%以上的井段都是由小于7的钻头钻成的井。
小井眼油井和相同井深的井眼相比较而言,其直径较小,比如,从石油钻井现象来看,采用12.25的钻头和800m深的井为正常情况,可是采取101.6mm的取芯钻头和94mm的钻杆,该井则是小井眼。
1.2 小井眼探矿技术发展背景小井眼探矿技术出现于20世纪的美国,在各个区域一共钻取了100多口小井眼,从施工结果来看,钻取小井眼较为方便,成本较低,在经济上是比较划算的。
目前,电子学的出现,推动了小井眼技术的发展,为其进步奠定了有利基础,通过采取小型传感器,可以不需要使用常规直径的油井,便能够获得全部数据,从而降低费用,提升效益。
一直以来,小井眼探矿技术由于性能较高,受到了世界各个国家的广泛关注,小井眼数量呈现不断增长趋势,它逐渐替换了常规井眼,为石油工业的发展带来了巨大的价值[1]。
2 钻机特点以往常规石油钻机全面钻机的速度较快,效率高,可是此种类型的钻机取芯效率较低,限制了取芯长度,在每次取芯之后,都要下钻一次,才可以完成整个工作进程。
与其相反,探矿取芯钻机功能较多,既可以在浅地层中全面钻进,又能够实现全井小井眼钻进和连续取芯钻进。
其中,探矿取芯钻机的特点体现在以下几点:第一,钻机尺寸比较小,能够减少井场面积,其中主要包含泥浆池中的9000ft?,重量和石油钻机相比较而言,特别轻,能够直接应用于直升机运输或者拖车转载中。
石油钻井装置技术进步及其对油气开采的影响石油钻井装置技术的进步对油气开采产生了巨大的影响。
随着石油钻井技术的不断发展和改进,石油钻井的效率和成本都得到了显著的提高,从而推动了全球石油产业的快速发展。
一、石油钻井装置的技术进步石油钻井装置技术的进步主要体现在以下几个方面:1. 钻井平台技术的进步:钻井平台技术的进步极大地提高了钻井作业的安全性和效率。
传统的钻井平台主要采用钢桁架结构,不仅搭建和拆除时间长,而且容易受到海洋环境的影响。
而现代的钻井平台采用钢桥梁式结构,能够迅速搭建和拆除,同时具有较好的抗风浪能力,保证了钻井作业的稳定性。
2. 钻井液技术的进步:钻井液是进行钻井作业中的重要工作液体。
传统的钻井液主要是以水为基础,对环境造成一定的污染。
而现代的钻井液技术主要采用有机物基钻井液和水基纳米钻井液等,不仅具有很好的润滑和冷却性能,而且对环境污染较小。
3. 钻头技术的进步:钻头是进行钻井作业的重要工具,其性能的提升直接影响着钻井作业的效率和质量。
现代钻头技术主要采用金刚石钻头和超硬合金钻头等,具有很好的抗磨损和抗高温性能,可适应复杂地层的钻进作业,大大提高了钻井速度和出钻质量。
4. 钻透技术的进步:钻透技术是指在完成钻井作业后,通过特殊的工具将井眼打通,使油气能够自然流入井筒。
传统的钻透技术主要采用爆破法,但存在较大的安全隐患和环境污染问题。
现代的钻透技术主要是通过超声波、电火花和液压等方式开展,不仅安全可靠,而且污染小。
二、石油钻井装置技术对油气开采的影响石油钻井装置技术的进步对油气开采产生了重要的影响,主要体现在以下几个方面:1. 提高油气勘探和开发效率:石油钻井装置技术的进步使得勘探和开发更加精确、高效。
传统的钻井装置受限于工艺和设备的限制,不仅钻进速度慢,而且存在较大的误差。
而现代的钻井装置搭载了各种先进的钻井工具和传感设备,能够提供实时的地质信息和钻井参数,使得勘探和开发更具有针对性和决策性。
钻井技术在油田中的应用钻井技术是油田开发中至关重要的环节。
通过钻井技术,可以实现对地下油气资源的勘探、开发和生产。
本文将从钻井的目的、方法和工具以及技术的应用等方面探讨钻井技术在油田中的应用。
一、钻井的目的和方法钻井的目的是为了找到油气层,并通过井筒与地下储层进行连接,以便进行采油作业。
钻井的方法主要包括旋转钻井、冲击钻井和挤压钻井等。
旋转钻井是最常见的钻井方法。
它通过旋转钻杆和钻头,沿着井眼方向逐渐向下钻进地下,同时用冲洗液冲刷井眼带走岩屑。
冲击钻井则是利用冲击力将钻头向下冲击,以实现钻井的目的。
而挤压钻井则是通过将钻头推进地下,使其与地层物质产生摩擦,从而实现钻井。
二、钻井工具的应用在钻井过程中,需要使用各种钻井工具来完成钻井作业。
其中,钻井管是最重要的工具之一。
钻井管是一种长管状物,由一根根接头组成。
它通过连接多根钻杆,将钻头送入地下进行钻井。
钻井管具有强度高、耐磨、耐腐蚀等特点,可以承受较大的压力和冲击。
除了钻井管,还有其他一些常用的钻井工具,如钻头、钻杆、钻井液等。
钻头是用来破碎地层的工具,通常由金属材料制成,具有锋利的切削边缘。
钻杆是连接钻头和钻井管的工具,它负责传递旋转力和推进力。
钻井液则是在钻井过程中使用的一种特殊液体,它具有冷却钻头、悬浮岩屑和保护地层的功能。
三、钻井技术的应用钻井技术在油田中有着广泛的应用。
首先,钻井技术可以用于勘探油气资源。
通过钻井,可以获取地下岩层的信息,包括地质构造、岩性特征和油气藏的分布情况等。
这些信息对于确定油气资源的储量和开发方案具有重要意义。
钻井技术可以用于开发油田。
在油田开发中,钻井是获取地下油气资源的主要手段。
通过钻井,可以在地下形成井筒与油气层建立联系,实现油气的开采。
同时,钻井技术还可以用于修井和补充井,以提高油田的产能和效益。
钻井技术还可以用于油井维护。
在油井开采过程中,由于地层压力的变化和井孔的损坏等原因,井筒可能会出现堵塞、渗漏、坍塌等问题。
浅析小井眼钻井技术对石油开采研究的重大意义【摘要】现阶段我国石油机械产品的市场需求呈现多样化趋势,而且其对科技的依赖度也越来越高。
小尺寸pdc、tsd及金刚石钻头已在我国大部分油田推广应用。
随着我国小井眼钻井井数的增多。
小井眼早期井涌预警、检测技术液越来越受到重视。
在钻井液和完井液技术上,国内各油田根据各自地层特征进行了专项研究,其体系配方基本能够达到到安全钻进和保护油气层的目的。
【关键词】小井眼钻井固井技术
1 小井眼钻井技术的衍生环境及发展优势
1.1 衍生环境
我国油气资源丰富但勘探程度低,寻找新储量的勘探任务重,而一些老油田和主力油田相继进入了高含水开发的中后期阶段,产量处于下降趋势。
小井眼钻井技术的出现,为新区的勘探提供了一种经济而又方便的勘探手段,同时,小井眼对于老井的侧钻和老井的再钻以及油田区块的滚动开发来说,都不失为一种经济有效的手段。
1.2 小井眼钻井技术的发展优势
我国现今的探明储量中有大量的低渗油田和较小的边际油藏,例如长庆油田发现的许多油田区块的渗透率很低,大庆油田的周边地区也存在这许多的小型的油藏,这些区块以常规钻井开发不能取得预期的经济效益,由于小井眼钻井成本的降低,使得这些地区的开发成为可能,大大的增加了我国石油的可采储量。
2 小井眼水平井钻井系统
slimdril公司已研制出一套低成本小井眼水平钻井系统,包括:(1)钻头。
带有保径齿和天然金刚石或热稳定聚晶金刚石(tsd)基体的ht-1钻头钻水平井,钻速为20~30ft/h;(2)容积式液压马达。
一种专门用于小井眼水平井的高性能马达输出功率石常规小井眼马达的2倍,可提高使用寿命和机械钻速;(3)钻柱。
由于该钻井系统采用高速马达(400~800r/min)配合tsd钻头,可以使用光钻杆,而不必使用昂贵的抗压钻杆;此外还包括定向、循环接头、地面记录陀螺、导向或随钻工具,蒙乃尔钻铤、旁通接头。
小井眼定向钻井导向工具:可用于钻小井眼水平井的定向钻井导向系统包括导向马达、mwd和稳定器,利用该系统可在造斜段和直井段不需要起下钻的情况下控制钻头轨迹。
该系统有两种类型来进行导向钻进,一是定向组合,二是转盘。
在定向钻井情况霞,钻柱不旋转,钻头通过井下马达来驱动。
现在主要使用的导向系统石带有弯外壳的螺杆钻具和带稳定器的马达。
3 小井眼固井技术
提高小井眼井质量的方法有4种,一是从水泥的设计上考虑,把固井施工中井漏的可能性减到最小;二是使用偏心钻头钻井,钻出比钻头名义尺寸更大的井眼,增加水泥环厚度;三是在完井厚精心施工,使井眼畅通无阻,调整好泥浆性能,把大肚子井眼中的沉砂清理干净,防止憋泵;四是使用先进的工具,目前小井眼注水泥工具有:(1)浮动工具;(2)锁销式泵入工具;(3)多级注水泥工
具;(4)篮式和封隔式(填料式)水泥鞋。
4 钻井液设计的依据
从概念上说,理想的小井眼钻井液应该由低粘度、无固相、高密度盐水组成,加入尽可能少的热稳定聚合物添加剂,但需要保证井下所要求的井眼清洁和滤失控制性能。
这样的盐水应对使用者无危险,能与钻井设备和钻井液其他组分相容,并且不污染环境。
就后者而言,要求是水溶性的,对陆生或水生有机物影响很小,这样不会造成生物聚集和容易被生物降解。
为了便于维护和控制,要求加入的任何聚合物和添加剂都是单一功能的,能承受与盐水相同的影响,并且匹配性和环境限制因素与盐水相同。
最后,由于认识到单用失水控制聚合物可能不能封堵高渗地层,盐水体系可能需要加入少量有用的颗粒(如白垩岩粉粗晶纤维素)形成有效的泥饼。
5 小井眼井控技术
由于井眼小,环空体积大大缩小,在小井眼钻井过程中遇到的重要问题之一是井控。
其原因主要由两个:第一,小井眼环空体积小,对井底溢流的监测比常规井敏感;第二,常规的压力损失计算模式和传统的压井方法不一定适应。
5.1 环空体积的影响
环空体积小是小井眼井与常规井之间最显著的差异。
从井控观点来考虑,当发生溢流时,地层侵入井中流体的高度对井控形势的严峻性是非常重要的。
侵入的流体柱越高,井控问题则越严重。
由于从井底循环到井口过程中气体要膨胀,为保证钻井液对井底的压
力不变,就必须要增加井口的套管压力。
5.2 系统压力损失
掌握系统压力损失是小井眼井控的关键,有关测试数据表明,小井眼中的压力损失分布与正常井是相反的。
在正常井中,大约90%的泵压损失在钻柱内及钻头处。
而在小井眼中,泵压的90%损失在环空。
传统的环空压力损失计算方法对小井眼也是不适用的,而且钻柱在井内的偏心度对小井眼环空压力损失也有很大影响
5.3 动态压井法
动态压井法与传统的压井法(司钻法、等待加重法)相比有它的优越性。
动态压井法压井速度快,在压井过程中套管鞋处压力小,而且压井操作简便。
在一般情况下,在发现溢流以后,只要把排量增加到一定值就可以控制溢流,在加大排量时要考虑地面管汇、泵、裸眼段破裂压力及预测的地层压力等限制条件。
若在低转速或低泵速情况下发生井涌,只要把转速或泵速恢复到正常值就有可能控制住溢流,若起下钻过程中发生井涌,要视具体情况而定。
在钻井过程中要确定实际的环空压力损失,要定期进行实际环空压力损失试验,就像传统压井法要求每次接班开始要进行低泵速循环试验一样。
当钻头接近井底时,缓慢开泵使排量从零逐渐增到最大,并算出每一排量的地面管汇、钻头和钻柱压力损失,环空压力损失就等于记录的泵压减去地面管汇、钻头及钻柱内的压力损失。
然后作出当量循环密度与流量的关系曲线以表明动态压井法可控制地层压力。
如按预测的地层压力还需增大当量循环密度,我们
可以通过提高钻井液密度、改变流变性等方法提高环空压力损失。
6 结语
借鉴国外石油公司在小井眼钻井方面的成功经验,结合我国的具体情况,积极的开展小井眼技术的研究并逐步推广应用,大幅度降低钻井成本,这样才可能使得我国石油工业的勘探开发取得突破性的进展,并在国际市场上具备较强的竞争能力。
此外,我国人口众多,土地资源贫乏,钻井占地和环境污染问题日益突出,小井眼钻井无疑会缓解这方面的矛盾。
因此小井眼钻井在我国将会有广阔的应用前景。