頁巖氣鉆探設(shè)備技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用

邵鵬

摘 要：在我國的石油開采過程中，石油鉆探設(shè)備是非常重要的。特別是在目前我國的頁巖氣區(qū)塊鉆井行業(yè)中，更加重視新型的石油鉆探設(shè)備和相關(guān)的技術(shù)應(yīng)用。本文針對石油鉆探設(shè)備技術(shù)的創(chuàng)新和實際應(yīng)用進行詳細的闡述和分析，希望通過本文的闡述和分析，為我國的石油鉆探設(shè)備的良好應(yīng)用及技術(shù)的發(fā)展貢獻一份力量。

關(guān)鍵詞：石油鉆探設(shè)備；頁巖氣；技術(shù)創(chuàng)新；鉆探技術(shù)員

中圖分類號：P634 文獻標(biāo)識碼：A

在我國的石油開采歷史中，每一次重大突破都離不開石油鉆探設(shè)備、技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用。我國頁巖氣能源開發(fā)的順利進行很大的程度上是依賴于鉆探設(shè)備技術(shù)創(chuàng)新和改良，結(jié)合多年的實際工作經(jīng)驗，同時在針對現(xiàn)階段的石油鉆探設(shè)備的技術(shù)創(chuàng)新來詳細的闡述在頁巖氣鉆井中設(shè)備技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用。

近幾年，各種新能源在不同程度上影響著石油能源的需求，同時國家對非常規(guī)油氣業(yè)務(wù)的發(fā)展更加重視，因此提升頁巖氣勘探開發(fā)水平，強化頁巖氣項目的裝備技術(shù)管理，是加快頁巖氣項目開發(fā)建設(shè)總體要求的基礎(chǔ)，也是促進經(jīng)濟發(fā)展和改善人們的綠色環(huán)保生活的重要條件?，F(xiàn)階段的作業(yè)大部分是更加多層次的綜合工作，這種工作狀態(tài)就要求我們在石油勘探過程中不斷的對使用的設(shè)備技術(shù)和設(shè)備自身的科技含量進行創(chuàng)新和發(fā)展。只有不斷進行鉆探設(shè)備的技術(shù)創(chuàng)新并且有了非常廣泛的應(yīng)用才能夠在根本上解決加快非常規(guī)頁巖氣鉆探開采的問題。

一、簡要敘述我國頁巖氣開采過程中的勘探技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r和石油鉆探設(shè)備的發(fā)展前景

有效的提升我國的非常規(guī)氣頁巖氣鉆探能力對于我國的國防、經(jīng)濟和國民的社會生活等很多方面都有非常重大的影響。通過我國幾代地質(zhì)工作人員的共同努力，我國表層石油的勘探和開采已經(jīng)趨于飽和，再勘探和開采的空間極少，同時人們環(huán)保意識的不斷加強，也促進著綠色能源的開發(fā)不斷發(fā)展升級。頁巖氣商業(yè)開發(fā)步伐加快，對于我國加大綠色低碳能源供應(yīng)、優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu)具有重要意義，對推進節(jié)能減排和加強大氣污染治理也是重大利好。國家發(fā)改委發(fā)布的《頁巖氣發(fā)展規(guī)劃》顯示，到2015年，中國頁巖氣年產(chǎn)量將達到65億m3，2020年力爭達到1000億m3。屆時，頁巖氣將占到中國能源需求的10%。

在這種情況下，我國的石油勘探和開采只能夠進行更深層次的改革，它們在四個方面有著非常嚴(yán)格的要求。

第一個方面是石油勘探過程中的樣品取樣；

第二個方面是石油勘探過程中的鉆探速度提升；

第三個方面是石油鉆探過程中的工程成本控制；

第四個方面是石油鉆探過程中的安全生產(chǎn)防護工作，環(huán)境保護等。

在進行深層次的石油鉆探工作過程中，相關(guān)的地質(zhì)工作人員除了需要嚴(yán)密的理論知識作為支撐之外，更加重要的一項工作就是石油鉆探工作過程中的鉆探論證。鉆探論證要非常認(rèn)真的對待，因為鉆探論證對于石油頁巖氣等的資源儲備和開采的地質(zhì)條件都有直接的影響。

在現(xiàn)階段應(yīng)該注意的一點是我國的鉆探設(shè)備已經(jīng)不能夠繼續(xù)支撐我國現(xiàn)在的深層次的石油鉆探工作，無論在技術(shù)上，還是設(shè)備上都已經(jīng)相對的落后，鉆探設(shè)備的先進性也是我們在鉆探過程中要重視的問題之一，特別在頁巖氣的鉆探中，大量使用了一些國外進口設(shè)備及技術(shù)，加大了生產(chǎn)成本。設(shè)備老化和技術(shù)落后，就會導(dǎo)致我們在鉆探過程中的鉆探工藝落后，同時影響鉆探工作的工作效率。

石油鉆探工作要想跟上時代的發(fā)展，就必須在鉆探設(shè)備和鉆探技術(shù)上除陳出新，因此鉆探設(shè)備的技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用是我國現(xiàn)階段鉆探工作中的重中之重。鉆探設(shè)備技術(shù)的創(chuàng)新能夠使我國的鉆探工作實現(xiàn)高技術(shù)鉆探；高速度鉆探；高科學(xué)鉆探；高效率鉆探和低成本鉆探，對我國頁巖氣開采和經(jīng)濟的發(fā)展有著非常重要的意義。如今川南已經(jīng)成為四川盆地頁巖氣開發(fā)主戰(zhàn)場，威遠、長寧、自貢等川南地區(qū)多家鉆探公司都在進行頁巖氣的作業(yè)，象長城鉆探在之前和殼牌合作的基礎(chǔ)上，積累了一定的鉆探開發(fā)經(jīng)驗，2014年在威遠開始了業(yè)內(nèi)囑目的頁巖氣作業(yè)項目，走出長城鉆探開發(fā)頁巖氣的第一步。在鉆井方面不斷優(yōu)化生產(chǎn)組織方式，創(chuàng)新管理模式，不斷總結(jié)施工經(jīng)驗，完善各作業(yè)模板。借鑒蘇53大平臺井及蘇里格南“工廠化鉆井”的成功經(jīng)驗，采用雙鉆機聯(lián)合作業(yè)，實現(xiàn)批量化鉆井。目前已經(jīng)完成威202、威204兩個區(qū)塊5個平臺27口井的作業(yè)，并已經(jīng)壓裂、測試完成，交給采氣作業(yè)區(qū)，目前在產(chǎn)氣的過程中，日產(chǎn)達到220多萬方天然氣。從初期的井位踏勘、井場建設(shè)、鉆井作業(yè)、到壓裂作業(yè)，求產(chǎn)及后期的采氣，進行了全過程的作業(yè)，豐富了施工經(jīng)驗，為后續(xù)鉆探作業(yè)、采氣工作奠定了堅實的基礎(chǔ)。

二、簡要敘述我國頁巖氣開采過程中的勘探設(shè)備的創(chuàng)新和設(shè)備相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新需要進行的工作

業(yè)界普遍認(rèn)為，我國頁巖氣商業(yè)開發(fā)有兩大難點：

一是與北美相比，我國頁巖氣形成、富集、保存條件有一定差異性，尚須建立一套適用于我國頁巖氣形成地質(zhì)特點的評價標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)方法。

二是我國頁巖氣勘探開發(fā)主要利用國外技術(shù)、工具、材料及設(shè)備，存在技術(shù)壁壘，成本居高不下。

因此石油勘探設(shè)備的創(chuàng)新和勘探設(shè)備相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新需要進行的三個方面工作。

（1）工作一：我國在石油開采過程中，要針對石油勘探設(shè)備和相關(guān)的技術(shù)進行自主研發(fā)和創(chuàng)新。

我國石油鉆探工作中的設(shè)備技術(shù)創(chuàng)新是我國實現(xiàn)頁巖氣開采工作快速發(fā)展的一項重要選擇，同時也是必然選擇。如我們在一些重要技術(shù)上依賴太多國外公司的技術(shù)和設(shè)備，像鉆井旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向技術(shù)，貝克休斯公司提供，這項技術(shù)提高了鉆井的速度，但我們技術(shù)人員不能僅僅依靠國外大公司的技術(shù)優(yōu)勢，應(yīng)該在學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，進行深入的研究，是否有更好的技術(shù)工具能夠替代，同時對于該設(shè)備的相關(guān)配套設(shè)備熟練地掌握，這樣能夠有效的解決在鉆探工作中面臨的困難。我國在這方面必須要進行自主創(chuàng)新，取得自主知識產(chǎn)權(quán)，讓我國的鉆探設(shè)備技術(shù)進入快速的發(fā)展，不斷地縮小我國同世界發(fā)達國家在鉆探設(shè)備技術(shù)上的差距。

（2）工作二：我國在石油開采過程中，要不斷的創(chuàng)新和研發(fā)相關(guān)的石油勘探設(shè)備和技術(shù)，同時要將創(chuàng)新和研發(fā)的技術(shù)成果進行推廣和使用。

我國的鉆探設(shè)備技術(shù)的發(fā)展必須經(jīng)過三個階段：學(xué)習(xí)階段、科研階段、生產(chǎn)階段。我國在鉆探設(shè)備技術(shù)上的創(chuàng)新成果必須要經(jīng)得住實踐的考驗。現(xiàn)階段我國的石油頁巖氣開采行業(yè)一定要將創(chuàng)新成果第一時間的應(yīng)用到實際生產(chǎn)工作中，來檢驗科研成果，一旦成果顯著就要進行全面的推廣。目前在四川威遠區(qū)塊已經(jīng)廣泛使用“工廠化鉆井”的成功經(jīng)驗，采用雙鉆機聯(lián)合作業(yè)，實現(xiàn)批量化鉆井。雙鉆機同時進場、同步安裝、分次工廠化作業(yè)，先后開鉆，建立了同平臺雙鉆機安裝、鉆井作業(yè)新模式，提高了生產(chǎn)時效；利用清潔化生產(chǎn)設(shè)備對廢水進行凈化并重復(fù)利用，以減少廢水產(chǎn)生量和降低廢水對周圍環(huán)境造成影響的危害；泥漿不落地清潔處理系統(tǒng)及有害的巖屑進行定點專門處理已經(jīng)成為常態(tài)，達到了油基巖屑固化標(biāo)準(zhǔn)；同時正在試驗的類油基泥漿，將要替代原來使用的油基泥漿，將解決泥漿對環(huán)境的污染問題，使綠色鉆井上一個新的臺階。

（3）工作三：我國在石油開采過程中，要不斷的對勘探設(shè)備和技術(shù)的相關(guān)工作人員進行專業(yè)的技術(shù)培訓(xùn)和職業(yè)素養(yǎng)培訓(xùn)，讓更多的工作人員具備更高的工作素質(zhì)和業(yè)務(wù)素質(zhì)。

在我國四川頁巖氣的施工作業(yè)中井控培訓(xùn)相當(dāng)重要，使相關(guān)工作人員認(rèn)識當(dāng)?shù)鼐毓芾淼闹匾?，吸取以往井控管理的?jīng)驗和教訓(xùn)。

當(dāng)頁巖氣鉆探超過3000m復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造時，操作技術(shù)難度也相應(yīng)加大，經(jīng)常會出現(xiàn)卡鉆、井塌、泥漿漏失的現(xiàn)象，年輕的技術(shù)員及司鉆因操作技術(shù)經(jīng)驗不過關(guān)，往往會造成井下事故。這就看出，一個對鉆探技術(shù)和鉆探設(shè)備知識欠缺的技術(shù)人員，是無法在實際工作中得心應(yīng)手的。先進的鉆探設(shè)備使用技術(shù)含量高，而且其價格昂貴，這就要求培養(yǎng)具有相應(yīng)操作技術(shù)能力和高文化素質(zhì)的技術(shù)人員和工人來使用和研究創(chuàng)新。

參考文獻

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