鉆井工程技術(shù)中存在的問題及提高鉆井效率分析

周侃

中石化中原石油工程有限公司鉆井三公司，中國·河南 開封 475300

1 引言

鉆井通常情況下是指借助大型的機械設(shè)備自地面往下鉆出孔眼的過程，廣泛應(yīng)用于開發(fā)礦產(chǎn)資源、勘探水文地質(zhì)、開辟大直徑供水井等多個方面。為保障中國社會經(jīng)濟的發(fā)展作出了重要貢獻。

隨著社會對各種能源需求的不斷擴大，中國開展了大規(guī)模的鉆井工程項目。為了讓鉆井工程能夠更好更快地開發(fā)更多的能源，鉆井工程技術(shù)不斷得到改善。但在技術(shù)的實際應(yīng)用過程中，依然存在著一些問題，這些問題阻礙了鉆井工程的進一步發(fā)展，制約著社會經(jīng)濟的發(fā)展。企業(yè)應(yīng)當(dāng)高度重視鉆井工程中出現(xiàn)的問題，結(jié)合實際情況加以分析和研究，制定解決方案，保證工程的順利開展。

2 現(xiàn)階段中國常見的鉆井技術(shù)

要想充分認(rèn)識中國當(dāng)下鉆井工程技術(shù)中存在的問題，首先要了解中國常見的一些鉆井技術(shù)。首先，自2007年中國成功研制出具有自主產(chǎn)權(quán)的大型成套鉆機以及相應(yīng)的配套設(shè)備以來，已經(jīng)基本實現(xiàn)了欠平衡和氣體鉆井設(shè)備，井下螺桿鉆具和固井設(shè)備的國產(chǎn)化。其次，科技的進步使得中國機械式、電動式鉆機和大功率鉆井泵技術(shù)已經(jīng)逐漸發(fā)展成熟并大規(guī)模投入生產(chǎn)。

中國實現(xiàn)自動化鉆井和提高油氣井產(chǎn)量的核心技術(shù)是井下隨鉆測量、信息傳輸與控制技術(shù)。擁有獨立產(chǎn)權(quán)和多項專利技術(shù)的CGDS-1近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)已投入工業(yè)應(yīng)用，該系統(tǒng)的成功運用使中國成為世界上繼美、法之后第三個掌握此項高端技術(shù)的國家[1]。

除此以外，傳統(tǒng)的液相欠平衡鉆井已經(jīng)逐漸被氣相和氣液兩相欠平衡鉆井所代替。欠平衡壓力鉆井配套技術(shù)的廣泛應(yīng)用使得中國鉆井工程得到了極大的發(fā)展，有效地保證了鉆井工程的質(zhì)量和工作效率。

3 鉆井工程技術(shù)在實際應(yīng)用中存在的問題

中國目前鉆井工程技術(shù)在實際應(yīng)用中暴露的問題可以概括為五個方面：技術(shù)不夠先進，管理制度不夠完善，設(shè)備材料質(zhì)量不過關(guān)，專業(yè)人才稀缺，容易對環(huán)境造成影響。論文將對這五個方面依次展開討論。

3.1 鉆井技術(shù)不夠先進

中國的鉆井工程技術(shù)近年來發(fā)展非常迅猛，這主要得益于中國科學(xué)技術(shù)的進步。但不可否認(rèn)的是中國的鉆井技術(shù)并沒有發(fā)展到十分成熟的階段，通過和西方發(fā)達(dá)國家相比較就可以發(fā)現(xiàn)，中國無論是理論儲備，還是技術(shù)研發(fā)經(jīng)驗方面都依然存在著一定的差距。再加上中國當(dāng)下一些高校普遍存在著兩種情況：一是不同學(xué)科重視程度不同，對和鉆井工程有關(guān)學(xué)科的關(guān)注程度較低，教學(xué)不夠深入；二是重視理論學(xué)習(xí)，忽視實踐能力的培養(yǎng)。在上述多個原因的共同作用下，導(dǎo)致了中國目前在鉆井工程領(lǐng)域，需要花費比其他領(lǐng)域更多的時間和精力，才能在理論和技術(shù)層面取得實質(zhì)性的突破。這一現(xiàn)實情況使得中國的鉆井技術(shù)和頂尖國家的技術(shù)相比工作效率較低，更重要的是技術(shù)的差距導(dǎo)致安全性可能也存在差別。近年來鉆井工程事故時有發(fā)生，究其原因，除了操作失誤以外，技術(shù)因素也是不可忽視的一個方面。

3.2 管理制度不夠完善

鉆井工作想要高質(zhì)量高效率地推進，鉆井工程技術(shù)想要得到有效利用，需要完善的管理制度提供保障。完善的管理制度能夠規(guī)范鉆井工作人員的行為，培養(yǎng)他們認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度。

然而，現(xiàn)階段很多企業(yè)往往缺少一個科學(xué)合理的管理制度，導(dǎo)致在將鉆井工程技術(shù)應(yīng)用到實際生產(chǎn)的過程中，工程進度緩慢。管理制度的不足主要表現(xiàn)在兩個方面：一是安全制度不完善，無論開展任何工作，安全都應(yīng)放在第一位，鉆井工程因為其工作的特殊性，所以工作危險性較高。同時缺乏相應(yīng)的安全作業(yè)知識的教育，一些鉆井工作人員沒有充分認(rèn)識到安全生產(chǎn)的重要性，更無法意識到事故發(fā)生前后存在的安全隱患和風(fēng)險，甚至于一些管理人員會抱著僥幸心理進行工作，一旦發(fā)生事故，就對鉆井效率產(chǎn)生巨大影響。二是責(zé)任制度不完善，沒有培養(yǎng)員工主動承擔(dān)責(zé)任的意識，使得出現(xiàn)事故以后，相關(guān)人員由于不想受到處罰，會在匯報中弱化事故的嚴(yán)重程度，導(dǎo)致上級和管理部門無法及時地對鉆井工程技術(shù)進行改善。除此以外，一些管理者缺乏良好的協(xié)調(diào)能力，造成企業(yè)的部門或個人在實際工作上的分工不夠明確，無法將責(zé)任落實到每個人身上。一旦出現(xiàn)問題，難以找到第一負(fù)責(zé)人，這不僅讓企業(yè)因為事故而造成經(jīng)濟損失，也嚴(yán)重影響工作效率。

3.3 設(shè)備材料質(zhì)量不過關(guān)

先進的鉆井技術(shù)需要依托于先進的設(shè)備和材料來進行應(yīng)用。伴隨著鉆井技術(shù)的不斷發(fā)展，鉆井設(shè)備的精密性和復(fù)雜度也在隨之提高。時至今日，鉆井設(shè)備最大的特點就是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作方法要求嚴(yán)格，因此鉆井工作人員在實際操作中需要時刻保持警惕，不允許出現(xiàn)絲毫的偏差，才能有效完成工作要求。鉆井設(shè)備和高質(zhì)量材料的引進帶來的最大的問題就是成本的增加，但是部分企業(yè)只重視經(jīng)濟效益，無法認(rèn)識到必要的資金成本的投入是企業(yè)獲得高質(zhì)量發(fā)展的最佳保障，從而忽視對鉆井設(shè)備和應(yīng)用材料的更新?lián)Q代，導(dǎo)致即便是擁有較為先進的鉆井技術(shù)，依然無法發(fā)揮其最大的作用。最直接的表現(xiàn)就是在鉆井工程中經(jīng)常出現(xiàn)卡鉆的問題，造成這一現(xiàn)象出現(xiàn)的主要原因一方面是鉆井設(shè)備可能存在質(zhì)量問題，或者使用方法不當(dāng)，另一方面是鉆井液質(zhì)量不過關(guān)，影響了鉆井工程技術(shù)應(yīng)用的效果，拖慢工作進度。例如，中國四川瀘州地區(qū)的某鉆井有限公司在一次鉆井工程中，因為設(shè)備老化程度嚴(yán)重，選擇的鉆井液質(zhì)量也極低，根本無法滿足工程需求，工程曾停滯十余天無法開展，直到新設(shè)備和新的鉆井液購置完畢，才開始施工，既造成了資金的浪費，也影響了工作效率。

3.4 缺乏專業(yè)人才

員工專業(yè)性的問題一直都是社會所關(guān)注的重點，專業(yè)能力強的人的作用毋庸置疑，可以幫助企業(yè)獲得更好的發(fā)展。

在鉆井工程施工的過程中，不僅需要先進的鉆井工程技術(shù)和鉆井設(shè)備，還需要懂得如何操作這些機器、應(yīng)用這些技術(shù)的高素質(zhì)人才，只有這樣才能夠保證技術(shù)和設(shè)備能夠得到最大程度的應(yīng)用。但是從當(dāng)前社會上鉆井工程行業(yè)的普遍情況來看，一些企業(yè)為了減少人力成本，在實際的招聘過程中會選擇一些專業(yè)能力不夠強，專業(yè)素質(zhì)較低的人員[2]。這些人缺乏必要的工作經(jīng)驗，缺少對鉆井工作技術(shù)的全面認(rèn)識，缺乏合作和創(chuàng)新的意識，在鉆井工程開展的整體過程中，不同部門和個人之間無法進行有效的協(xié)同合作，無法對工作進行良好的管控，無法合理應(yīng)用鉆井工作技術(shù)，大大降低了鉆井的工作效率。此外，由于在實際工作中企業(yè)很少對員工進行定期的知識培訓(xùn)和專業(yè)能力考核，造成了員工的理論水平和實踐能力長時間得不到有效的提升，難以改善工作效率低的問題，給企業(yè)發(fā)展埋下隱患。更重要的是，專業(yè)能力不足的工作人員在實際工作中容易出現(xiàn)判斷錯誤的情況，很有可能會對施工工地的資源造成無法逆轉(zhuǎn)的破壞。

3.5 廢棄物污染環(huán)境

環(huán)境問題一直都是國家重點關(guān)注的問題，現(xiàn)代化建設(shè)過程中不能將犧牲環(huán)境作為實現(xiàn)經(jīng)濟增長而付出的代價，國家多年來一直在推進生態(tài)文明建設(shè)，就是為了盡可能避免破壞環(huán)境、影響生態(tài)平衡的問題發(fā)生。地球的地殼是在不停運動著的，很多廢棄物都隨著地殼的運動逐漸向地下轉(zhuǎn)移，最終深埋在地底。但鉆井工程本就是從地面往下鉆孔，隨著鉆井工程技術(shù)的不斷提高，鉆井深度大大提高（2007年中國的鉆井深度就已經(jīng)到達(dá)上萬米）[3]，使得越來越多的廢石、廢渣以及金屬廢棄物重新被挖掘出來。這些廢棄物如果不能及時地采取相應(yīng)的處理，不僅占據(jù)了大量空間，還會影響到周圍的環(huán)境，特別是那些金屬廢棄物，體積雖小但造成的危害卻一點也不小。短期內(nèi)可能不會造成太大的影響，但隨著數(shù)量的增多和時間的增長，量變產(chǎn)生質(zhì)變，周圍的地理環(huán)境和水文環(huán)境都會遭到嚴(yán)重的污染和破壞，甚至導(dǎo)致物種消失，生態(tài)平衡被打破。

4 提高鉆井效率的方法

要結(jié)合鉆井工作技術(shù)來實現(xiàn)對鉆井效率的提高，首先需要了解鉆井技術(shù)未來發(fā)展的趨勢。目前鉆井技術(shù)主要是向著高安全性、高環(huán)保性、高智能化、高自動化、高可視化方向發(fā)展。因此出現(xiàn)了高壓旋噴鉆井技術(shù)，PDC、螺桿快速鉆井技術(shù)，水平井鉆井技術(shù)，欠平衡鉆井技術(shù)和連續(xù)管鉆井技術(shù)等?？偟膩碚f，鉆井技術(shù)就是要在保證安全和環(huán)保的同時，能夠不斷地融合新的科學(xué)技術(shù)，推動鉆井工程的高質(zhì)量發(fā)展。論文也針對這些方面提出了一些提高鉆進效率的策略和方法。

4.1 引進先進技術(shù)設(shè)備，選擇專業(yè)人才

企業(yè)既需要加大研發(fā)新型鉆井工程技術(shù)的力度，也需要積極引進發(fā)達(dá)國家的先進技術(shù)來應(yīng)對實際工作中迫切需要解決的問題，從而滿足目前中國社會發(fā)展過程中對資源的需求。企業(yè)一方面要定期組織員工進行新的理論和新的技術(shù)的培訓(xùn)，鍛煉員工在實際鉆井工作中合理應(yīng)用新型鉆井技術(shù)、正確操作新型鉆井設(shè)備的能力。另一方面也要時刻了解最新出現(xiàn)的鉆井工程技術(shù)的內(nèi)容，關(guān)注中國和世界上的新型技術(shù)的研發(fā)進度，和當(dāng)前正在使用的技術(shù)進行比較分析，保證能夠及時淘汰落后技術(shù)，將新型技術(shù)廣泛應(yīng)用到鉆井工程當(dāng)中，降低實際工作的難度，提高工作效率。

除此以外，先進的技術(shù)和設(shè)備只有在專業(yè)素質(zhì)高、專業(yè)能力強的工作人員手中才能發(fā)揮出最佳的效果。因此，在當(dāng)下與鉆井工程有關(guān)的專業(yè)人才大量流失，稀缺程度日益增大的現(xiàn)實情況下，企業(yè)要舍得付出必要的資金投入，利用高薪水、高待遇、高福利來招攬專業(yè)人才，要盡可能避免此類人才轉(zhuǎn)行的現(xiàn)象發(fā)生。最終通過讓高素質(zhì)人才充分發(fā)揮他們的能力，實現(xiàn)企業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展，使中國礦產(chǎn)資源的開發(fā)能夠得到有效保障。

4.2 建立完備的管理制度

企業(yè)需要建立完備的管理制度，特別是要完善安全保障制度和責(zé)任制度。這樣既方便管理人員對企業(yè)員工實現(xiàn)高效統(tǒng)一管理，也能培養(yǎng)工作人員的安全意識和責(zé)任意識。企業(yè)應(yīng)當(dāng)定期組織員工開展針對安全使用鉆井技術(shù)和鉆井設(shè)備的課程學(xué)習(xí)并對員工進行相應(yīng)的考核。通過這一方式讓員工深刻認(rèn)識到安全生產(chǎn)的重要意義，從而規(guī)范員工的工作行為，最大程度上避免因為員工個人操作問題導(dǎo)致的事故發(fā)生。企業(yè)管理人員需要時刻把安全問題放在第一位，在鉆井工程開始前充分結(jié)合將要使用的鉆井技術(shù)，全面考慮工作中可能出現(xiàn)的突發(fā)事件和問題，做好應(yīng)急處理預(yù)案，并將責(zé)任明確落實到每一個工作人員身上。當(dāng)工程開始后，定期安排人員排查安全隱患，及時做出處理并追究相應(yīng)責(zé)任人的責(zé)任。企業(yè)只有建立了合理科學(xué)的管理制度，才能讓安全保障制度和責(zé)任制度不再流于形式，保證鉆井工程技術(shù)能夠充分應(yīng)用，高效率高質(zhì)量完成工程項目目標(biāo)。

4.3 保證鉆井設(shè)備、鉆井材料的質(zhì)量

高質(zhì)量的鉆井設(shè)備和鉆井材料是鉆井工程技術(shù)有效應(yīng)用、工程項目穩(wěn)步推進的前提。鉆井工程因為其地點、環(huán)境以及工作要求的特殊性，導(dǎo)致鉆井設(shè)備的磨損速度變快。企業(yè)需要定時對鉆井設(shè)備進行檢查維修，合理使用鉆井設(shè)備，出現(xiàn)不可修復(fù)的問題時及時進行更換，保證工作進度不受影響。

鉆井材料通常是指鉆井液。鉆井液在鉆井工程中發(fā)揮著不可替代的作用。結(jié)合實際需求合理使用高質(zhì)量的鉆井液是實現(xiàn)高效工作的重要保障。例如，在選擇鉆井液時，企業(yè)應(yīng)當(dāng)根據(jù)工程的實際情況，選擇質(zhì)量高、抑制性能好的鉆井液[4]，既能減少卡鉆現(xiàn)象發(fā)生，減少企業(yè)損失，也能有效避免鉆井過程中出現(xiàn)塌陷的情況，降低鉆井工作的難度。而在鉆井工程的后期就需要特別注意鉆井液的穩(wěn)定性，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整鉆井液的工作性能，從而保證工作能夠按質(zhì)按量如期完成。

4.4 加強溝通合作，實際工作中要靈活應(yīng)變

國家多年來始終在強調(diào)合作共贏在完成企業(yè)目標(biāo)、推動企業(yè)發(fā)展中的重要作用。鉆井工程是一個龐大的工程項目，是一個需要很多部門和員工相互配合才能完成的工作計劃，因此合作在這一領(lǐng)域中的意義非常重大。企業(yè)管理人員需要加強組織和協(xié)調(diào)能力，使自己達(dá)到一個合格指揮者、調(diào)度者的標(biāo)準(zhǔn)，通過合理的調(diào)度和工作任務(wù)的分配，使工作中的所有部門和員工都能夠建立起聯(lián)系和溝通，獲取各自所需的信息和數(shù)據(jù)，保證鉆井工程計劃的有序進行。實際工作的每一個團隊和個人需要主動去承擔(dān)在鉆井工作中應(yīng)該承擔(dān)的責(zé)任，出現(xiàn)問題時不要總想著逃避處罰，要學(xué)會和他人合作解決問題，從而降低問題產(chǎn)生的影響，防止工作進度停滯。

另外，工作人員在鉆井工作中要懂得隨機應(yīng)變。模式化的處理方式只是常規(guī)的方法，不可能解決所有的問題，對于實際出現(xiàn)的情況要做出相應(yīng)的判斷和分析，要結(jié)合鉆井技術(shù)的具體方式在仔細(xì)思考后精準(zhǔn)定位問題出現(xiàn)的真正原因和位置，不可盲目判斷和處理，導(dǎo)致問題變得更加嚴(yán)重。當(dāng)鉆井工作中出現(xiàn)突發(fā)情況時，工作人員更要學(xué)會具體問題具體分析，針對性地將其解決，從而保證當(dāng)前工作任務(wù)能夠正常完成，為下一步工作順利開展打下堅實的基礎(chǔ)。

4.5 及時處理廢棄物

及時處理廢棄物一方面是為了將對環(huán)境產(chǎn)生的影響降到最低，維護生態(tài)平衡，保證地理環(huán)境和水文環(huán)境不受到影響，另一方面廢棄物也會阻礙工作的開展。大量的廢石、廢渣會嚴(yán)重占據(jù)施工地點巨大的空間，不利于大型設(shè)備的轉(zhuǎn)移和放置，金屬廢棄物則可能干擾實際工作中鉆井設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，甚至對其造成無法維修的損壞，不僅產(chǎn)生經(jīng)濟損失，也讓鉆進工程技術(shù)無法有效應(yīng)用，對工作進度產(chǎn)生影響。因此，需要將這些廢棄物及時進行處理或回填[5]。

4.6 鉆井工程中要注重對非常規(guī)事件的預(yù)防

電是當(dāng)今社會各種生產(chǎn)項目中必需的資源，鉆井工程同樣需要應(yīng)用供電設(shè)備。由于工作地點的特殊性，供電設(shè)備在實際情況下也許會出現(xiàn)各種故障和問題，導(dǎo)致人員觸電、火災(zāi)等鉆井工程中非常規(guī)事件發(fā)生。這就要求維修人員必須以一種認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度對待工作，根據(jù)設(shè)備說明書了解設(shè)備的性能和使用條件，結(jié)合環(huán)境因素合理控制供電設(shè)備的使用時間，做好設(shè)備維修工作，防止此類危險引發(fā)的事故出現(xiàn)，保證工作的順利進行。

5 結(jié)語

綜合上文所述，論文主要對現(xiàn)階段中國鉆井工程技術(shù)下實際應(yīng)用過程中存在的問題進行了分析和討論，指出了提高鉆井工作效率的一些方法。各大企業(yè)在實際開展鉆井工程的過程中，應(yīng)當(dāng)充分重視新型鉆井技術(shù)的引進和使用，重視對高素質(zhì)人才的招收和培養(yǎng)，保證實際工作中鉆井設(shè)備和鉆井材料的質(zhì)量。管理人員要加強協(xié)調(diào)溝通能力，幫助員工建立起合作共贏的觀念。最后還要注意對廢棄物的處理和對非常規(guī)事件的預(yù)防，從而在最大程度上提高工作效率，推動企業(yè)的發(fā)展。