石油鉆井技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

孫永兵

摘 要：隨著社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中石油成為越來(lái)越重要的能源之一，工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的不斷推進(jìn)對(duì)石油的需求也越來(lái)越多。為保證國(guó)內(nèi)的石油安全，經(jīng)濟(jì)健康、可持續(xù)運(yùn)行，必須不斷提高我國(guó)石油開(kāi)采業(yè)的工作效率，在石油開(kāi)采過(guò)程中石油鉆井技術(shù)十分關(guān)鍵。本文將就我國(guó)鉆井技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行探討并對(duì)未來(lái)石油鉆井技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行展望。

關(guān)鍵詞：石油勘探;鉆井技術(shù);科學(xué)性;發(fā)展

1.我國(guó)石油鉆井技術(shù)的現(xiàn)狀和問(wèn)題

（1）我國(guó)深井、超深井鉆井技術(shù)有了一定發(fā)展。石油工業(yè)發(fā)展速度越來(lái)越快，產(chǎn)生了很多鉆采條件十分惡劣的高壓高溫深井、超深井等，有時(shí)還會(huì)處于酸性介質(zhì)環(huán)境中。腐蝕介質(zhì)單獨(dú)或混合存在，要想增強(qiáng)套管的抗擠、抗腐蝕、密封性等性能，加強(qiáng)其使用性能的提高十分重要。

（2）高效鉆頭技術(shù)與噴射式鉆井技術(shù)是20世紀(jì)50年代國(guó)內(nèi)石油鉆井采用的主要技術(shù)。信息時(shí)代科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，成為國(guó)內(nèi)石油鉆井技術(shù)進(jìn)步發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力。近幾年我國(guó)的石油鉆井發(fā)展越來(lái)越快，石油鉆井工程規(guī)模逐步擴(kuò)大，鉆井整體水平上了一個(gè)新的臺(tái)階。石油開(kāi)采領(lǐng)域已經(jīng)漸漸開(kāi)始應(yīng)用陸上深井鉆井技術(shù)與深海鉆井技術(shù)?，F(xiàn)階段，根據(jù)地質(zhì)條件的差異，我國(guó)的鉆井技術(shù)水平取得許多新的進(jìn)步。尤其是在石油開(kāi)采過(guò)程已經(jīng)開(kāi)始廣泛應(yīng)用深井鉆井技術(shù)、分支井鉆井技術(shù)。

（3）我國(guó)的鉆井設(shè)備目前已經(jīng)普遍實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化與國(guó)產(chǎn)化。一套完整的石油鉆井設(shè)備通常由八部分構(gòu)成，包括提升系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、底座系統(tǒng)。各個(gè)系統(tǒng)又由很多設(shè)備組成。以循環(huán)系統(tǒng)為例，它由泥漿罐、泥漿泵、立管、地面高壓管匯、水龍帶、方鉆桿、水龍頭、鉆桿構(gòu)成。

（4）石油產(chǎn)量深受石油鉆井井下測(cè)量技術(shù)、控制技術(shù)、信息傳輸技術(shù)的影響。我國(guó)的井下測(cè)量技術(shù)已經(jīng)有了很大的進(jìn)步。

（5）我國(guó)石油開(kāi)采技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步，但我國(guó)現(xiàn)有的石油鉆井技術(shù)還不是很完善，鉆井工作效率不高，成本投入較大，鉆井技術(shù)科技含量較低，耗費(fèi)人力資源較大。

①石油鉆井技術(shù)發(fā)展不完善，不能滿足我國(guó)日益增長(zhǎng)的石油需求量。我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)對(duì)石油的需求也越來(lái)越多。我國(guó)的石油資源存在著嚴(yán)重的供求矛盾，為了解決這一矛盾必須不斷提升石油鉆井技術(shù)，鉆井技術(shù)上的難題亟待發(fā)展。

②我國(guó)石油鉆井工程工作效率差，耗費(fèi)高。石油鉆井技術(shù)發(fā)展不完善，不能較好滿足我國(guó)日益增長(zhǎng)的石油需求量。除了現(xiàn)有技術(shù)上難以攻克的難題之外，現(xiàn)有的技術(shù)設(shè)備本身壽命較短，承載力也不高，設(shè)備不能較好地發(fā)揮出應(yīng)有水平。頻繁更換設(shè)備，大大影響了石油開(kāi)采的工作效率，增加了工程的成本，降低了工程的經(jīng)濟(jì)效益。

③鉆井技術(shù)科技水平較低，耗費(fèi)人力資源較大。我國(guó)現(xiàn)有的石油工程鉆井技術(shù)科技含量較低，目前主要依靠人力操作，機(jī)械自動(dòng)化水平還不夠，而且專業(yè)技術(shù)人員也較為缺乏，現(xiàn)有的施工人員也難以較好滿足工程開(kāi)發(fā)需求。從現(xiàn)有情況來(lái)看，不僅會(huì)加大石油開(kāi)發(fā)過(guò)程的預(yù)算，也會(huì)阻礙石油鉆井技術(shù)的革新和發(fā)展。

2.關(guān)于石油鉆井技術(shù)的發(fā)展和建議

綜合我國(guó)石油鉆井工程現(xiàn)有技術(shù)水平和技術(shù)預(yù)期水平，我國(guó)以后的石油工程鉆井技術(shù)將會(huì)呈現(xiàn)出下列發(fā)展方向：

（1）高壓高溫鉆井技術(shù)。這一技術(shù)是國(guó)際石油開(kāi)采的重要技術(shù)，高壓高溫井，特別是高壓高溫深探井，是鉆井工程中難度最大、風(fēng)險(xiǎn)最高、工程費(fèi)用也最高的一種苛刻井，它可以有效改變地下石油開(kāi)采狀況，進(jìn)而開(kāi)采出難以開(kāi)采的石油資源。

（2）深井、超深井鉆井技術(shù)。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的石油開(kāi)發(fā)，現(xiàn)在表層的石油資源基本上已經(jīng)開(kāi)采完了。我國(guó)現(xiàn)有的還未深入開(kāi)發(fā)的石油資源主要分布在地球環(huán)境比較復(fù)雜的地區(qū)，很多地層開(kāi)采工作非常不便。為了保證石油資源的供應(yīng)，就必須加深石油的勘探采集，大力發(fā)展深井以及超深井的開(kāi)采技術(shù)。

（3）大型化與自動(dòng)化是石油鉆井設(shè)備的發(fā)展方向在國(guó)外石油鉆機(jī)能力的顯著提高的帶動(dòng)下，自動(dòng)化配套設(shè)施的完善性逐步提高。為了提高深部以及深海地區(qū)油氣資源開(kāi)采效率，國(guó)內(nèi)石油鉆井設(shè)備逐步開(kāi)始重視向大型化與自動(dòng)化方向發(fā)展。石油鉆機(jī)能力以及應(yīng)對(duì)意外事故能力顯著提高。

（4）三維可控與可視化鉆井技術(shù)，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)信息技術(shù)對(duì)石油開(kāi)發(fā)也產(chǎn)生了十分重大的影響，石油開(kāi)發(fā)者可以借助計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)，更好地分析理解大量井下測(cè)量數(shù)據(jù)，促進(jìn)三維鉆井的幾何形態(tài)、地質(zhì)狀況及力學(xué)行為的可視化。立足于這一技術(shù)，開(kāi)采人員可以有的放矢，在對(duì)地底的情況進(jìn)行充分了解后，分析總結(jié)地底情況，最后制定出一個(gè)開(kāi)采方案，這樣就可以保證石油開(kāi)發(fā)工作的正常運(yùn)行。

（5）石油鉆井技術(shù)將向著智能化方向發(fā)展，智能化石油鉆井技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于降低人工操作風(fēng)險(xiǎn)，提升資源利用效率具有積極作用，所以，智能化必然會(huì)成為石油鉆井技術(shù)的發(fā)展方向。在不斷的實(shí)驗(yàn)與探索下，我國(guó)的石油鉆井已成功研制出了有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的測(cè)量系統(tǒng)，而且出臺(tái)了這一方面的國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。勝利鉆井院于2007年向國(guó)家相關(guān)部門申報(bào)了隨鉆地震技術(shù)專項(xiàng)課題，獲得審批。其研發(fā)的新型隨鉆地震采集裝置使得高采樣速率與高采樣精度得以實(shí)現(xiàn)。石油鉆井智能化為鉆井展開(kāi)及時(shí)檢測(cè)創(chuàng)造了條件，同時(shí)能夠顯著促進(jìn)石油鉆井質(zhì)量提升。石油鉆井智能化技術(shù)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，石油鉆井技術(shù)智能化的實(shí)現(xiàn)對(duì)石油開(kāi)采整體水平的提高具有積極作用，同時(shí)也會(huì)提升石油鉆井整體質(zhì)量。

3.總結(jié)

石油是重要的戰(zhàn)略性能源，科技的日益進(jìn)步，我國(guó)石油鉆井技術(shù)將朝向高效智能化、信息網(wǎng)絡(luò)化、環(huán)保安全化的方向發(fā)展。為了保證國(guó)內(nèi)石油安全，促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)健康、可持續(xù)發(fā)展，必須不斷發(fā)展石油工程鉆井技術(shù)，提高石油開(kāi)發(fā)效率，引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)鉆井技術(shù)與加強(qiáng)自主研發(fā)水平相結(jié)合，不斷提高石油勘探的產(chǎn)量，減少對(duì)國(guó)外石油資源的依存度，更好的滿足我國(guó)對(duì)石油資源的需要。

參考文獻(xiàn)：

[1]賈平軍，鄭毅.中國(guó)石油鉆井技術(shù)發(fā)展綜述 [J].鉆采工藝，2009（01）

[2]李智鵬.3G 視頻監(jiān)控技術(shù)在石油鉆井行業(yè)的應(yīng)用 [J].石油工業(yè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2011，（03）

[3]石崇東，李琪，張紹槐.智能油田和智能鉆采技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J].石油鉆采工藝，2005，（03）