淺析石油鉆井工程技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

冉 華

川慶鉆探西安意通50082Y鉆井隊(duì) 陜西西安 710021

根據(jù)世界油氣勘探的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)可以看出油氣開(kāi)發(fā)已經(jīng)開(kāi)始從淺層到向深層、從陸地到海洋、從常規(guī)到非常規(guī)的方向逐步發(fā)展。隨著我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的不斷改變，現(xiàn)如今對(duì)石油的需求量越來(lái)越多，對(duì)于石油資源的開(kāi)發(fā)力度也在逐漸增強(qiáng)，同時(shí)也加大了對(duì)石油鉆井工程的投資力度，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表明，目前在勘探開(kāi)發(fā)的總投資中占比最大的就是對(duì)石油鉆井工程的投資，約占總投資的56%左右，其主要原因在于我國(guó)石油資源的開(kāi)發(fā)正向著更深層次的石油資源開(kāi)發(fā)方向發(fā)展，這就要求石油鉆井工程擁有更高的技術(shù)，而石油開(kāi)發(fā)的未來(lái)趨勢(shì)也將越來(lái)越依賴(lài)于鉆井工程技術(shù)。

1 石油鉆井技術(shù)概述

1.1 石油鉆井技術(shù)

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，越來(lái)越多的智能化設(shè)備被應(yīng)用于石油井下工程之中并已經(jīng)取得顯著的效果，為我國(guó)石油鉆井工程的順利開(kāi)展夯實(shí)較好的基礎(chǔ)[1]。現(xiàn)如今，在我國(guó)石油鉆井工程的開(kāi)展過(guò)程中，各種各樣用于工程的設(shè)備、工具在不停更新?lián)Q代，這同樣也使得企業(yè)的發(fā)展面臨著巨大困難。要想促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步，就需要在石油鉆井工程技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中全面應(yīng)用自動(dòng)化信息技術(shù)，推動(dòng)自動(dòng)化信息技術(shù)的進(jìn)步，這同樣也能夠在最大程度上提高石油鉆井工程技術(shù)的安全性、可靠性、科學(xué)性，避免安全風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題的出現(xiàn)，為實(shí)際的開(kāi)采過(guò)程提供穩(wěn)定的保障。特別是在開(kāi)采過(guò)程中應(yīng)用功率較大的鉆井泵等相關(guān)設(shè)備時(shí)，同樣可以在一定程度上增加石油開(kāi)采的總量，提升石油鉆井自動(dòng)化信息技術(shù)發(fā)展水平，增加相關(guān)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收入。石油鉆井技術(shù)如圖1 所示。

1.2 井下測(cè)量和控制技術(shù)

控制技術(shù)、井下探測(cè)技術(shù)以及信息傳輸技術(shù)是石油鉆井工程技術(shù)的關(guān)鍵影響因素，只有將上述的技術(shù)實(shí)現(xiàn)科學(xué)有效的融合才能夠進(jìn)一步提高石油鉆井技術(shù)，使其實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化的轉(zhuǎn)變、增加井下測(cè)量的準(zhǔn)確性、使控制技術(shù)更好的應(yīng)用于鉆井工作之中，同時(shí)還能夠在很大程度上增加工程實(shí)施過(guò)程中的石油生產(chǎn)工作效率，促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升[2]。由此可見(jiàn)，井下測(cè)量和控制技術(shù)對(duì)石油鉆井工程技術(shù)的實(shí)施和提升具有非常重要的意義，因此，企業(yè)要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)井下測(cè)量工作的重視，這樣才能夠有效的對(duì)石油實(shí)際儲(chǔ)備量進(jìn)行科學(xué)合理的分析，這樣才能在最大程度上為石油鉆井工程技術(shù)后續(xù)工作的開(kāi)展夯實(shí)基礎(chǔ)。

1.3 井涌控制技術(shù)

井涌控制技術(shù)主要指的是通過(guò)一系列科學(xué)合理的手段對(duì)壓力進(jìn)行一定程度上的控制，以此來(lái)保證鉆井內(nèi)壓力能夠的得到有效的控制，進(jìn)而使石油鉆井工程的后續(xù)施工能夠有序開(kāi)展，可以說(shuō)井涌控制技術(shù)是壓力控制主要的表現(xiàn)形式。通過(guò)對(duì)目前石油鉆井工程在實(shí)際工作中的實(shí)施情況進(jìn)行分析，通過(guò)我國(guó)不斷的努力，其實(shí)已經(jīng)在井涌控制技術(shù)方面取得了顯著的成效，對(duì)于該技術(shù)的掌握情況已經(jīng)非常成熟，可以在很大程度上保證鉆井工程的安全性、合理性、可靠性，進(jìn)而有效的降低了發(fā)生安全風(fēng)險(xiǎn)的概率，進(jìn)一步為石油鉆井工作質(zhì)量提升奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，為相關(guān)企業(yè)帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)效益以及良好的發(fā)展前景。與此同時(shí)，我國(guó)現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行井涌控制裝備設(shè)施以及多井口裝置設(shè)施的研究，并且已經(jīng)取得良好的效果，正逐漸向更深更遠(yuǎn)的國(guó)際計(jì)劃水平的方向發(fā)展。例如：我國(guó)自主研發(fā)的油井滅火技術(shù)，現(xiàn)已在國(guó)際鉆井工程技術(shù)方面擁有重要地位，是世界領(lǐng)先發(fā)展水平之一。但是就目前相關(guān)技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用情況來(lái)說(shuō)，我國(guó)和西方發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)相比較仍然存在著諸多不足之處，所以只有不斷的將基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行完善和改造，使相關(guān)設(shè)備朝著智能化的方向不斷改進(jìn)，才能進(jìn)一步提高我國(guó)的石油鉆井技術(shù)。

2 石油鉆井工程技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 大位移井鉆井技術(shù)

大位移井鉆井指的是將定位井技術(shù)與水平井技術(shù)相結(jié)合的一項(xiàng)綜合性比較強(qiáng)的系統(tǒng)工程技術(shù)，是現(xiàn)如今較為精湛的一項(xiàng)鉆井工藝技術(shù)。大位移井鉆井技術(shù)在實(shí)施的過(guò)程中存在諸多相對(duì)來(lái)講較為困難的技術(shù)，但是隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，使得大位移井鉆井技術(shù)不斷的優(yōu)化和改進(jìn)，相關(guān)的配套技術(shù)也愈發(fā)的精湛，目前對(duì)該技術(shù)的相關(guān)研究措施已經(jīng)能夠完全掌握，因此之前的技術(shù)難點(diǎn)也逐漸被攻破[3]。根據(jù)相關(guān)的調(diào)查顯示，在我國(guó)淺海區(qū)域范圍內(nèi)的大位移井鉆井技術(shù)已經(jīng)非常成熟，能夠很好的應(yīng)用與油田的開(kāi)采，并取得顯著的成果，獲取了非常好的經(jīng)濟(jì)收益。

2.2 水平井鉆井技術(shù)

水平井鉆井技術(shù)所指的是一項(xiàng)定向鉆井技術(shù)，此項(xiàng)技術(shù)在我國(guó)應(yīng)用的時(shí)間非常早，主要是通過(guò)利用較為先進(jìn)的隨鉆測(cè)量?jī)x器以及井底動(dòng)力施工器材鉆出角度在85°以上的井斜角，該項(xiàng)技術(shù)在不斷的完善和改進(jìn)過(guò)程中，現(xiàn)如今以具備了可以上下調(diào)整、多開(kāi)轉(zhuǎn)盤(pán)、動(dòng)態(tài)監(jiān)控、注意短起以及鉆具穩(wěn)平等特點(diǎn)。其中上下調(diào)整所指的是將井斜角和鉛垂位置之間進(jìn)行合理的調(diào)整；多開(kāi)轉(zhuǎn)盤(pán)所指的是通過(guò)將水平段開(kāi)鉆盤(pán)控制在總進(jìn)尺的75%以上來(lái)實(shí)現(xiàn)降低摩擦阻力的目的，進(jìn)而將機(jī)械鉆速進(jìn)一步提高；動(dòng)態(tài)監(jiān)控所指的對(duì)鉆具組合的導(dǎo)向情況以及定向狀態(tài)予以準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)、對(duì)鉆井眼的位置進(jìn)行評(píng)估和分析并做出及時(shí)的調(diào)整以及準(zhǔn)確計(jì)算出已鉆井段的參數(shù)；注意短起是為了進(jìn)一步增強(qiáng)井壁質(zhì)量而采用短程起鉆的方式；鉆具穩(wěn)平水所指的是鉆具具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性能，主要原因在于對(duì)于鉆具的組合設(shè)計(jì)以及選型科學(xué)合理。

2.3 連續(xù)管和套管鉆井技術(shù)

為有效避免連續(xù)管鉆井工程技術(shù)對(duì)地表造成的傷害，我國(guó)對(duì)連續(xù)管鉆井技術(shù)進(jìn)行了整改，將防噴器位置上面放置了一個(gè)環(huán)形橡膠，由于環(huán)形橡膠套在防噴器上后會(huì)形成一個(gè)密封的空間，這樣的設(shè)計(jì)方式可以使鉆井壓力的平衡性更高，可以避免在施工時(shí)傷害到地層，在保證鉆井作業(yè)能夠有序開(kāi)展的同時(shí)，還能夠?qū)τ蜌鈱悠鸬椒浅：玫谋Ｗo(hù)作用。在開(kāi)展連續(xù)管鉆井技術(shù)的過(guò)程中不需要進(jìn)行停泵環(huán)節(jié)，在最大程度保證了鉆井液能夠反復(fù)循環(huán)使用，進(jìn)而有效的防止了由于接單根而導(dǎo)致的井噴事故發(fā)生，提高了鉆井技術(shù)使用的安全性。根據(jù)研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該技術(shù)十分適合應(yīng)用于小眼井鉆井以及老井側(cè)鉆井等，而且該技術(shù)還具有操作簡(jiǎn)單、應(yīng)用設(shè)備少、占地面積小等特點(diǎn)，也被廣泛的應(yīng)用于條件較差的海平面作業(yè)和地面作業(yè)之中。

套管鉆井其實(shí)就是將鉆井和下套管之間結(jié)合在一起形成一個(gè)完整的作業(yè)流程，從而可以不再應(yīng)用傳統(tǒng)的井下鉆井作業(yè)，可以很好的將水力參數(shù)情況以及清洗井筒情況進(jìn)行改善，促進(jìn)環(huán)控上返速度的提升。

2.4 地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)

地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)指的是導(dǎo)向儀器以及導(dǎo)向工具相結(jié)合而形成的一種鉆井工藝，其主要是通過(guò)將鉆井技術(shù)、測(cè)井技術(shù)以及油藏工程技術(shù)相結(jié)合進(jìn)而達(dá)到控制隨鉆的最終目的。地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)具有較強(qiáng)的儲(chǔ)層性、能夠很好對(duì)鉆頭軌跡進(jìn)行控制并且還能夠?qū)Φ貙訕?gòu)造進(jìn)行科學(xué)有效的判斷，該技術(shù)具備這些特點(diǎn)的主要原因在于其本身自帶電阻率參數(shù)。與此同時(shí)自帶電阻率參數(shù)也使得地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)的開(kāi)采成功率大幅度提高，進(jìn)一步減少了鉆井成本支出，為企業(yè)帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)收益。

3 石油鉆井工程技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，現(xiàn)如今我國(guó)已經(jīng)進(jìn)入到信息化身為時(shí)代，各行各業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展均離不開(kāi)現(xiàn)代化信息技術(shù)。因此在石油鉆井工程實(shí)際開(kāi)展工作的過(guò)程中也同樣需要充分的利用信息技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)技術(shù)方面的改革和創(chuàng)新，在完善技術(shù)水平的同時(shí)還需要和實(shí)際情況相結(jié)合，以確保在石油鉆井時(shí)能夠?qū)⑷康男畔?shù)據(jù)科學(xué)有效的傳輸，并需要保證數(shù)據(jù)的完整性、準(zhǔn)確性。與此同時(shí)還需要進(jìn)一步提高現(xiàn)場(chǎng)施工人員的溝通協(xié)作能力，以防由于溝通不到位而導(dǎo)致成本增加和資源浪費(fèi)的情況，同時(shí)還可以降低安全事故發(fā)生的概率。在石油鉆井工程中完善對(duì)現(xiàn)代化信息技術(shù)的應(yīng)用。不僅可以提升施工技術(shù)的水平、保證施工過(guò)程中的安全性，還能夠有效的帶動(dòng)企業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，促進(jìn)企業(yè)盡快實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的建設(shè)。

現(xiàn)如今，我國(guó)是石油產(chǎn)業(yè)仍處于發(fā)展中的階段，想要進(jìn)一步增加對(duì)石油資源的開(kāi)采，還需要依賴(lài)于石油鉆井技術(shù)，只有不斷的對(duì)該技術(shù)進(jìn)行整改和完善，在實(shí)施石油鉆井技術(shù)的過(guò)程中不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)將不合理的問(wèn)題予以改善，才能使石油鉆井技術(shù)更好的應(yīng)用實(shí)際的石油資源開(kāi)采之中。首先，可以將石油鉆井技術(shù)中融入自動(dòng)化以及智能化技術(shù)，這樣可以在一定程度上提升石油鉆井工程在施工過(guò)程中的工作質(zhì)量以及工作效率，還能夠有效降低發(fā)生安全問(wèn)題的概率。其次，在工程實(shí)際施工過(guò)程中，需要對(duì)鉆井設(shè)備進(jìn)行不斷的完善和優(yōu)化，可以借鑒西方發(fā)達(dá)國(guó)家比較先進(jìn)的石油鉆井技術(shù)，進(jìn)一步完善和增強(qiáng)核心技術(shù)，使我國(guó)的石油鉆井工程質(zhì)量和水平得到有效的提升。最后，在對(duì)石油鉆井設(shè)備進(jìn)行創(chuàng)新的過(guò)程中，要提前對(duì)我國(guó)的地質(zhì)信息情況以及地質(zhì)條件進(jìn)行提前考察，根據(jù)實(shí)際的地質(zhì)情況對(duì)石油鉆井技術(shù)進(jìn)行整改，以確保整改后的石油鉆井設(shè)備更加適合于我國(guó)本土的地質(zhì)情況。

在實(shí)施石油鉆井工程技術(shù)的過(guò)程中，想要使該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果在最大程度上發(fā)揮出來(lái)，要現(xiàn)場(chǎng)施工操作人員提出更高的求，使其具備專(zhuān)業(yè)的技術(shù)水平以及綜合素養(yǎng)，這就需要企業(yè)加強(qiáng)對(duì)相關(guān)操作人員的技術(shù)培訓(xùn)，定期對(duì)其進(jìn)行操作技術(shù)的培訓(xùn)以及考核，同時(shí)還要使不斷的學(xué)習(xí)最新的技術(shù)類(lèi)型，這樣可以在增強(qiáng)操作人員技術(shù)水平的同時(shí)還能夠增強(qiáng)其責(zé)任心，使其更好的完成工作，在最大程度上避免出現(xiàn)違規(guī)操作的可能性。與此同時(shí)，在石油鉆井工程未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，還需要組建一支具有較強(qiáng)專(zhuān)業(yè)性的技術(shù)施工團(tuán)隊(duì)，將傳統(tǒng)的工程技術(shù)不斷進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新，這樣能夠有效保證企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益嗎，使企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

4 結(jié)語(yǔ)

從現(xiàn)如今我國(guó)石油鉆井工作實(shí)際的發(fā)展情況來(lái)看，其仍然會(huì)受到諸多的限制，使得鉆井工程技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中工作效率以及質(zhì)量受到影響，這不僅會(huì)影響到該工程技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果，還極有可能引發(fā)較為嚴(yán)重的安全風(fēng)險(xiǎn)出現(xiàn)，對(duì)我國(guó)石油行業(yè)未來(lái)發(fā)展十分不利。因此，相關(guān)企業(yè)的工作人員需進(jìn)一步提升對(duì)石油鉆井工程技術(shù)的重視，對(duì)該工程技術(shù)目前的現(xiàn)狀以及存在的問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)合理的分析，這樣才能夠有效的保證其在實(shí)際實(shí)施過(guò)程中的應(yīng)用效果，同時(shí)還需要對(duì)石油鉆井工程技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行客觀的預(yù)測(cè)，以期可以在增強(qiáng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)上，完成石油產(chǎn)業(yè)朝著智能化、信息化、自動(dòng)化的轉(zhuǎn)型。