海洋石油鉆井工程技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

劉愛(ài)東

摘 要：我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展推動(dòng)著各行各業(yè)的發(fā)展壯大，同時(shí)也使我國(guó)對(duì)能源的需求量有了明顯的增加。石油資源在我國(guó)內(nèi)陸范圍內(nèi)的儲(chǔ)量越來(lái)越少，而在海洋區(qū)域的石油資源儲(chǔ)量非?？捎^，因此加大對(duì)海洋石油資源的開(kāi)采可以為我國(guó)提供更加豐富的石油資源。本文就針對(duì)海洋石油鉆井工程技術(shù)進(jìn)行分析，結(jié)合目前海洋石油鉆井工程技術(shù)的現(xiàn)狀，分析了日后海洋石油鉆井工程技術(shù)的前景。

關(guān)鍵詞：海洋石油；鉆井技術(shù)；發(fā)展現(xiàn)狀；發(fā)展前景

海洋中的石油資源儲(chǔ)量豐富，隨著國(guó)際社會(huì)對(duì)能源需求量的增加，越來(lái)越多的國(guó)家將能源開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)放在了海洋石油開(kāi)采上。海洋鉆井設(shè)施和技術(shù)是進(jìn)行海洋石油開(kāi)采工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其水平和質(zhì)量直接關(guān)系著石油開(kāi)采工程的效果，所以，要不斷提高海洋石油鉆井工程技術(shù)水平，為我國(guó)的能源供給和經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供更好的條件。

一、我國(guó)現(xiàn)有海洋石油鉆井技術(shù)和設(shè)備的分析

（一）我國(guó)海洋石油鉆井技術(shù)和設(shè)備的現(xiàn)狀

通過(guò)對(duì)我國(guó)海洋石油鉆井工程的資料統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)在我國(guó)主要的海洋石油開(kāi)采單位有中海油、中石化、中石油三個(gè)，在開(kāi)采工程技術(shù)上與國(guó)際上先進(jìn)的開(kāi)采技術(shù)存在很大的差距。我國(guó)目前使用的鉆井平臺(tái)主要包括早期的鉆井平臺(tái)和自升式、半潛式鉆井平臺(tái)。首先，我國(guó)在早期使用和建設(shè)的鉆井平臺(tái)普遍存在技術(shù)落后、先進(jìn)程度不高的問(wèn)題，在海上進(jìn)行石油資源開(kāi)采的時(shí)候也存在很大的漏洞；其次，隨著我國(guó)改革開(kāi)放的不斷深入，在海洋石油開(kāi)采方面也引進(jìn)了一些相對(duì)先進(jìn)設(shè)備，例如自升式和半潛式鉆井平臺(tái)，他們?cè)陂_(kāi)采技術(shù)和設(shè)備先進(jìn)程度上都有了明顯的提高，能夠使我國(guó)海洋石油開(kāi)采的范圍得到明顯的擴(kuò)大。綜合我國(guó)海洋石油鉆井工程技術(shù)和設(shè)備的使用進(jìn)展情況，可以發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的運(yùn)行和使用，這些設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)了嚴(yán)重的老化、落后問(wèn)題，開(kāi)采技術(shù)也難以有效的進(jìn)行深海石油作業(yè)。

（二）我國(guó)現(xiàn)有海洋石油鉆井技術(shù)的分析

由于淺海區(qū)域石油鉆井技術(shù)存在區(qū)域上的限制，就使得深海鉆井技術(shù)成為了研究的重要內(nèi)容，并且經(jīng)過(guò)工作人員的不斷探索，我國(guó)研制形成的噴射鉆井技術(shù)、深水位雙梯度鉆井技術(shù)以及深水位隨鉆測(cè)井技術(shù)等已經(jīng)取得了明顯的成效，綜合開(kāi)采水平較高，下面分別對(duì)這些技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的描述。

1、噴射鉆井技術(shù)

通過(guò)對(duì)連續(xù)油管技術(shù)的改進(jìn)和優(yōu)化，形成了目前使用的噴射鉆井技術(shù)。這種鉆井技術(shù)是通過(guò)高壓鉆井液進(jìn)行作業(yè)的，通過(guò)在鉆頭上安裝噴嘴進(jìn)行鉆井液的噴射，由于這種噴嘴具有較高的射流速度，因此就可以將高壓鉆井液以較高的速度噴射而出，對(duì)巖屑和巖石等帶來(lái)強(qiáng)大的沖擊力，這種噴射鉆井技術(shù)能達(dá)到的噴射深度大約為100米，進(jìn)而達(dá)到鉆井的目的。通過(guò)這種鉆井技術(shù)，可以在多個(gè)水平面設(shè)置井眼，增加泄油面積，增加油田產(chǎn)能，提高油田產(chǎn)量。

2、深水位隨鉆測(cè)井技術(shù)

深水位隨鉆測(cè)井技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)鉆井技術(shù)的指導(dǎo)，主要是因?yàn)樗梢栽阢@井的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)底層的測(cè)量，進(jìn)而有效的獲得區(qū)域內(nèi)巖石和油氣的相關(guān)信息。該技術(shù)經(jīng)過(guò)不斷的發(fā)展逐漸完善，已經(jīng)成為目前較為先進(jìn)的開(kāi)采技術(shù)。在進(jìn)行石油開(kāi)采的時(shí)候，通過(guò)運(yùn)用隨鉆測(cè)井技術(shù)可以更好的提高開(kāi)采的效率，其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）設(shè)備的安全性和可靠性很高，不會(huì)受到作業(yè)環(huán)境的限制；（2）能夠在開(kāi)采作業(yè)的同時(shí)搜集相關(guān)的信息資料；（3）指導(dǎo)石油開(kāi)采方向，使開(kāi)采效率和安全水平得到明顯的提高；（4）能夠?qū)﹂_(kāi)采工作進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控，提高開(kāi)采工作的安全水平。

3、深水位雙梯度鉆井技術(shù)

深水位雙梯度鉆井技術(shù)一般應(yīng)用于深海石油鉆井工程方面，通過(guò)控制鉆井壓力實(shí)現(xiàn)鉆井作業(yè)。運(yùn)用深水位雙梯度鉆井技術(shù)進(jìn)行鉆井作業(yè)的時(shí)候，要使用隔水管，并且在管內(nèi)部裝滿海水，借助海底泵將鉆井液輸送進(jìn)去，確保管內(nèi)物質(zhì)的密度等于海水的密度。同時(shí)，還要保持整個(gè)鉆井液返回回路中是雙密度鉆井液體，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)井眼環(huán)空壓力、井底壓力等參數(shù)的有效控制，保證鉆井的安全性和經(jīng)濟(jì)性。在海洋石油鉆井工程中，鉆井工程對(duì)鉆井平臺(tái)的依賴性較大，鉆井平臺(tái)技術(shù)水平的高低直接決定著鉆井技術(shù)水平的高低。目前，我國(guó)海洋石油鉆井平臺(tái)技術(shù)發(fā)展，自升式平臺(tái)荷載不斷增大，平臺(tái)的排水量、甲板作業(yè)空間及安全性提高明顯。此外，多功能半潛式平臺(tái)集成能力增強(qiáng)，同時(shí)集聚動(dòng)力系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)等系統(tǒng)，不僅能鉆井還能修井，集成化程度較高。

二、我國(guó)海洋石油資源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景

（一）鉆井設(shè)備大型化、自動(dòng)化

海洋石油鉆井機(jī)向著交流和變換頻率發(fā)展，工作能力明顯提升，自動(dòng)化輔助設(shè)備技術(shù)相應(yīng)也得到了發(fā)展，大幅度提升鉆井設(shè)備的自動(dòng)化操作效率。而且，為適應(yīng)當(dāng)前海洋石油大位移井的需要，鉆井設(shè)備集機(jī)、電、液技術(shù)于一體，規(guī)模越來(lái)越大，自動(dòng)化程度越來(lái)越高。海洋石油鉆井深度越來(lái)越大，有的工程需要向海底以下5000m或更深的地層打鉆，這就要求提升直徑鉆桿，使用深水大型隔水管，增強(qiáng)鉆井平臺(tái)工作能力。大型化、自動(dòng)化的鉆井平臺(tái)是海洋石油鉆井平臺(tái)技術(shù)的主要發(fā)展方向，已經(jīng)有越來(lái)越多的海洋石油鉆井技術(shù)采用FPSO裝置，這種裝置的甲板上密布了各種生產(chǎn)設(shè)備、管路，有特殊的火炬塔、系泊系統(tǒng)，與井口平臺(tái)管線連接，既能滿足深水海洋石油鉆井工程需要，又能保證鉆井工程的安全性和效益性。

（二）導(dǎo)向鉆井

測(cè)井是海洋石油鉆井施工前的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作，收集地質(zhì)、儲(chǔ)層條件等信息，指導(dǎo)鉆井工程。在以往工作中常用有線測(cè)井方式，增加了開(kāi)采區(qū)域地質(zhì)勘探難度。隨著無(wú)限數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在石油鉆井工程中的應(yīng)用，無(wú)線測(cè)井成為可能，并且這一方面已經(jīng)有了相關(guān)研究成果，如隨鉆測(cè)井。在當(dāng)前及未來(lái)海洋石油鉆井工程建設(shè)中，通過(guò)隨鉆測(cè)井技術(shù)進(jìn)行導(dǎo)向鉆井將成為重要的發(fā)展趨勢(shì)之一。

（三）智能鉆柱

海洋石油鉆井技術(shù)智能化是必然趨勢(shì)，智能鉆柱勢(shì)必成為海洋石油鉆進(jìn)技術(shù)的主要發(fā)展方向。智能鉆柱是一種把傳感器和微處理器連接起來(lái)，通過(guò)傳輸線路傳遞井下和平臺(tái)之間的數(shù)據(jù)。在這方面，海洋石油鉆井基本實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)化傳輸，但是智能鉆柱技術(shù)依然處于研發(fā)階段，需要進(jìn)一步加大研究力度。

三、未來(lái)海洋石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展的建議

1、我們要清醒認(rèn)識(shí)與世界先進(jìn)水平的差距，我國(guó)海洋石油鉆井的工作水深一般未超過(guò)600m，鉆井裝備鉆深能力一般未超過(guò)6500m，與當(dāng)前世界最深工作水深、鉆井設(shè)備鉆深能力有明顯差距；2、要具備長(zhǎng)遠(yuǎn)持續(xù)建設(shè)的規(guī)劃，在國(guó)際舞臺(tái)上積極持續(xù)發(fā)展，才能占據(jù)一席之地；3、加大資金的投入，強(qiáng)化海洋石油工程科研機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新能力，加快建設(shè)海洋工程技術(shù)機(jī)構(gòu)、培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)人才的步伐；4、鼓勵(lì)引導(dǎo)其他各個(gè)產(chǎn)業(yè)對(duì)其積極投入與支持，推動(dòng)高新技術(shù)設(shè)備的發(fā)展，形成相關(guān)生產(chǎn)鏈，帶動(dòng)其他各類(lèi)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與壯大；5、更加積極參與國(guó)際舞臺(tái)，加入國(guó)際海洋石油的研究，最終達(dá)到制造方法、管理水平以及自身實(shí)力的提升。

四、結(jié)語(yǔ)

總而言之，海洋石油鉆井工程技術(shù)是進(jìn)行海洋石油開(kāi)采工作的核心部分，其技術(shù)水平直接影響著海洋石油開(kāi)采工作的效率和質(zhì)量。為了提高我國(guó)能源的開(kāi)采量，加強(qiáng)對(duì)海洋石油鉆井技術(shù)的研究尤為重要。本文通過(guò)分析目前我國(guó)使用的幾種開(kāi)采技術(shù)，結(jié)合設(shè)備現(xiàn)狀，展望了我國(guó)未來(lái)海洋石油的發(fā)展趨勢(shì)，并且針對(duì)性的提出了完善開(kāi)采工作的對(duì)策。只有不斷的提高我國(guó)開(kāi)采技術(shù)水平，才能為我國(guó)海洋石油行業(yè)的發(fā)展和國(guó)家的發(fā)展創(chuàng)造更好的條件。

參考文獻(xiàn)：

[1]葉俊放.海洋石油鉆井工程技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2016，20：89-90.

[2]孫金慶.淺談海洋石油鉆井技術(shù)的更新發(fā)展趨勢(shì)[J].科技風(fēng)，2013，10：15-16.

[3]董遠(yuǎn)忠.我國(guó)海洋石油鉆井平臺(tái)技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)[J].科技風(fēng)，2013，10：238-239.