鉆井液固控系統(tǒng)配套現(xiàn)狀及改進(jìn)途徑探討

劉金彪

（大慶鉆探工程公司機(jī)械修理廠技術(shù)研發(fā)中心，黑龍江 大慶 163413）

1 鉆井液固控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 系統(tǒng)配套不足

我國(guó)在鉆井液固控技術(shù)方面的發(fā)展還是明顯落后于國(guó)外，現(xiàn)階段，我國(guó)的大部分專(zhuān)業(yè)理論研究和設(shè)備引進(jìn)還是需要依靠外國(guó)進(jìn)口，國(guó)外的固控系統(tǒng)可以通過(guò)計(jì)算機(jī)自動(dòng)定量控制各種的固控設(shè)備。我國(guó)就是依靠該類(lèi)較先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備引進(jìn)的基礎(chǔ)上再實(shí)行國(guó)產(chǎn)化的二次加工，用來(lái)滿足我國(guó)的鉆井工藝需求。我國(guó)當(dāng)前在油田勘探中主要采用的是NG4 型固控系統(tǒng)，該類(lèi)系統(tǒng)主要是依靠振動(dòng)篩、除砂器、除泥器和離心機(jī)等設(shè)備構(gòu)建組成，但是，該類(lèi)設(shè)備屬于三級(jí)或者四級(jí)的固控系統(tǒng)，很明顯，跟不上我國(guó)現(xiàn)代鉆井技術(shù)的發(fā)展和實(shí)際需求，

在實(shí)際操作中，也會(huì)遇到很多的問(wèn)題：第一，砂泵給鉆井液施加的壓力會(huì)因?yàn)楹托髌鲀?nèi)部摩擦的加大而致使巖屑更加的細(xì)化，這為后續(xù)的清理工作造成了很大的困擾。第二，現(xiàn)在，很多水平臺(tái)、深井、超深井等較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)井都需要更加先進(jìn)的技術(shù)加持，多級(jí)固控系統(tǒng)已經(jīng)不能很好地滿足

現(xiàn)實(shí)的使用需求。第三，在大型鉆井工程中，固控系統(tǒng)的零件損傷較為嚴(yán)重，本身其易損件的壽命相對(duì)要短，這對(duì)整個(gè)鉆井工程來(lái)說(shuō)是很大一部分成本的增加，而且不利于鉆井工作的順利展開(kāi)，很有可能影響鉆井作業(yè)。如在實(shí)際施工作業(yè)中，很多施工人員會(huì)對(duì)鉆井液循環(huán)罐的容積進(jìn)行無(wú)限的擴(kuò)大，其本意是為了讓循環(huán)罐的有效容積達(dá)到最大循環(huán)制，但是，卻忽略了在飽和狀態(tài)下的循環(huán)罐是無(wú)法正常運(yùn)行的，且會(huì)嚴(yán)重地破壞系統(tǒng)，導(dǎo)致整個(gè)工程進(jìn)程被拖慢。所以，如果技術(shù)人員無(wú)法準(zhǔn)確地計(jì)算出循環(huán)罐的容積數(shù)據(jù)，盡量不要盲目對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)充，最后的結(jié)果很可能適得其反。

1.2 材料過(guò)度消耗

鉆井工程中，需要使用大量的材料和機(jī)械設(shè)備，這就導(dǎo)致在工程施工過(guò)程中可能會(huì)造成材料的大量消耗，這對(duì)整個(gè)鉆井工程來(lái)說(shuō)是不利的，既增加了鉆井難度，也加大了資金的消耗。其主要原因在于沒(méi)有系統(tǒng)完整的材料管理規(guī)范，很多鉆井公司在實(shí)際的鉆井作業(yè)中，對(duì)材料的利用不充分，從而導(dǎo)致了大量資源的浪費(fèi)，材料的開(kāi)資不節(jié)制會(huì)影響整個(gè)的鉆井工程?；A(chǔ)的工程管理措施還沒(méi)有得到相應(yīng)的規(guī)范，更高層次的系統(tǒng)研究發(fā)展自然會(huì)受到影響。

1.3 控制流程缺失

在實(shí)際的鉆井作業(yè)中，鉆井液固控系統(tǒng)流程共有五個(gè)，分別是五級(jí)凈化、加重泵加重、泥漿槍、鉆井泵吸入和最后的水流流程。但是，現(xiàn)階段這些流程實(shí)施過(guò)程中存在一些問(wèn)題，致使其流程作業(yè)存在一定程度的誤差。其原因主要在于很多的施工作業(yè)隊(duì)在施工之前沒(méi)有考察當(dāng)?shù)氐牡乩砦恢煤退沫h(huán)境，對(duì)施工作業(yè)的相關(guān)器械也沒(méi)有嚴(yán)格的審核和排查制度，所以，很多環(huán)節(jié)在實(shí)際工程作業(yè)中無(wú)法進(jìn)行銜接，這不僅會(huì)導(dǎo)致最終的工程質(zhì)量出現(xiàn)偏差，還會(huì)影響工程節(jié)奏。

2 鉆井液固控系統(tǒng)的發(fā)展措施

2.1 改進(jìn)材料使用機(jī)制

要想改善系統(tǒng)的發(fā)展節(jié)奏，那么，首先要做的就是將復(fù)雜的施工作業(yè)系統(tǒng)化、規(guī)范化。鉆井工程的工程面積浩大，涉及方面眾多，其中最基礎(chǔ)也最容易被忽略的就是材料的合理運(yùn)用，這不僅關(guān)系到了整個(gè)鉆井作業(yè)的進(jìn)度，更關(guān)系到了未來(lái)我國(guó)在石油勘探方面的成本投入。

鉆井液是固控系統(tǒng)中消耗最多也最重要的一項(xiàng)材料，它的主要作用是潤(rùn)滑鉆頭、冷卻和控制地層壓力等。在不同的鉆井作業(yè)中，需要面對(duì)的是不同的地質(zhì)環(huán)境，對(duì)所匹配的鉆井液的密度需求也是不一樣的，所以，在鉆井施工作業(yè)開(kāi)始之前，一定要將鉆井液的密度確定好，按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行匹配，并對(duì)鉆井液的使用進(jìn)行隨時(shí)的監(jiān)督和記錄，這樣才能夠減少不必要的資源浪費(fèi)，降低鉆井作業(yè)過(guò)程中的資源流失，提高整個(gè)鉆井液固控系統(tǒng)的效率。

2.2 固控系統(tǒng)工藝流程的的升級(jí)

對(duì)鉆井液固控系統(tǒng)的發(fā)展來(lái)說(shuō)，最根本的還是要回歸技術(shù)本身，所以固控系統(tǒng)流程的升級(jí)直接代表了系統(tǒng)的發(fā)展。首先，是對(duì)振動(dòng)篩工藝流程的選配，在實(shí)際的鉆井作業(yè)中，振動(dòng)篩是最先被使用到的設(shè)備，同時(shí)，也是最快能夠清除鉆屑的設(shè)備。近年來(lái)，我國(guó)在振動(dòng)篩方面有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，對(duì)振動(dòng)篩的制造工藝也有了更新，但是，在此基礎(chǔ)上，需要注意的是鉆井液沖擊槽在振動(dòng)篩上的重要運(yùn)用，所以，要根據(jù)材料和加工工藝的不同，來(lái)選擇最為合適的振動(dòng)篩，根據(jù)固相粒度分布來(lái)選擇合適的篩網(wǎng)，同時(shí)，也要考慮不同工藝振動(dòng)篩的處理能力和鉆井過(guò)程中的最大排量，盡量根據(jù)鉆井施工的實(shí)際需求，結(jié)合鉆井液的密度和黏度進(jìn)行最為合理的選擇。

其次，旋流器的工作流程和配套設(shè)備，在旋流器的選擇上，一定要注重其耐磨性和分離效果，因?yàn)樾髌鞯馁|(zhì)量指標(biāo)主要是指它的耐磨程度，在除砂器和除泥器的配備上一定要注意其分離顆粒的范圍，既要有一定的間距，也要有一部分的重疊。很多鉆井過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題都是由于對(duì)旋流器的選擇不達(dá)標(biāo)引起的，國(guó)內(nèi)有很多制造旋流器的水平和工藝并不達(dá)標(biāo)，無(wú)法達(dá)到鉆井工藝的要求，在鉆井施工的過(guò)程中，很多施工方會(huì)選擇兩臺(tái)除砂器來(lái)代替一臺(tái)除砂器和一臺(tái)除泥器的搭配，但是，這種搭配方式明顯存在著漏洞，因?yàn)楹芏嗉夹g(shù)要求較高的特殊井，仍然是需要配備一臺(tái)除砂器和一臺(tái)除泥器的。所以，一定要根據(jù)工程類(lèi)型的不同，選擇合適的工藝流程。

最后，離心機(jī)的工藝流程，離心機(jī)在鉆井液處理后發(fā)揮著很大的作用，所以很多的鉆井作業(yè)中都會(huì)配備兩臺(tái)離心機(jī)，但是，離心機(jī)的選擇也有其巧妙性。配備離心力時(shí)，盡量不要配備性能完全相同的機(jī)器，建議選用一臺(tái)中速離心機(jī)、一臺(tái)高速離心機(jī)，這樣能夠更好地凈化鉆井液固相，也能夠相對(duì)提高鉆井泵、井下儀器等后續(xù)高使用儀器的使用壽命。

2.3 引進(jìn)相關(guān)的技術(shù)人才

我國(guó)在鉆井液固控系統(tǒng)方面長(zhǎng)期依賴國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，要想改變這一現(xiàn)狀，從根本上來(lái)講，最行之有效的辦法就是引進(jìn)和培養(yǎng)相關(guān)的技術(shù)人才。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)鉆井技術(shù)的認(rèn)知也逐步地趨于成熟，但是，同樣的對(duì)鉆井液固控系統(tǒng)的配置需求也在不斷地提高，實(shí)際的鉆井作業(yè)中已經(jīng)面臨著諸多亟待解決的問(wèn)題，而問(wèn)題的根本是由于我國(guó)缺乏更多的鉆井技術(shù)人才，所以，只有引進(jìn)人才才能保障基本的技術(shù)創(chuàng)新和制度創(chuàng)新，時(shí)代發(fā)展帶來(lái)的是新穎的技術(shù)和行業(yè)思想，施工型人才和技術(shù)型人才都是我們需要的，只有這樣，才能逐步地獲得更多的發(fā)展空間，為鉆井液固控系統(tǒng)帶來(lái)更多的活力。

2.4 加強(qiáng)工程的管控

鉆井工程是復(fù)雜而浩大的，其涉及的方面十分瑣碎，如果沒(méi)有嚴(yán)格的管理措施，勢(shì)必會(huì)影響整個(gè)的工程建設(shè)，所以，一定要重視工程管理工作，建立有制度有規(guī)范的工地，對(duì)材料的存放和機(jī)械設(shè)備的使用進(jìn)行明確的規(guī)定，對(duì)工人的行為規(guī)范建立嚴(yán)格的賞罰制度，明確施工時(shí)間、休息時(shí)間和施工過(guò)程中的任務(wù)，將整個(gè)的施工過(guò)程進(jìn)行合理的規(guī)劃和分配，盡量不要在人員配備上產(chǎn)生異議。多對(duì)施工工人進(jìn)行關(guān)心和關(guān)照，施工過(guò)程要講究勞逸結(jié)合，將施工安全放在首位，在確保工程順利完工的同時(shí)，也要關(guān)照每位工人的人身安全。施工建設(shè)只有在嚴(yán)格中具有人性化，才能代表該項(xiàng)建設(shè)成果的先進(jìn)性和優(yōu)秀性。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)鉆井技術(shù)的不斷發(fā)展，我們發(fā)現(xiàn)了這其中的諸多問(wèn)題，將其一一列舉并進(jìn)行解決，才能夠更好地推動(dòng)我國(guó)鉆井事業(yè)的發(fā)展，鉆井液固控技術(shù)對(duì)于整個(gè)鉆井工程來(lái)說(shuō)意義非凡，他能夠提高工程的進(jìn)度，并給予更高的經(jīng)濟(jì)效益，所以鉆井液固控技術(shù)的現(xiàn)狀研究和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)的探討是十分有必要的。