論海洋石油鉆井技術(shù)實踐

＊何德磊

（中海油田服務(wù)股份有限公司 天津 300000）

在海洋石油開發(fā)實踐過程中，發(fā)現(xiàn)近海石油的開發(fā)采集有很多不可回避的難題。近海石油鉆探受工作環(huán)境的影響很難避免事故和鉆井和設(shè)備損失，也由于操作不當(dāng)造成的環(huán)境污染，給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。為了避免類似的事故，我們就更需要在事故當(dāng)中汲取教訓(xùn)，從教訓(xùn)中得到經(jīng)驗和幫助，從而不斷探索更科學(xué)、更先進(jìn)的鉆探技術(shù)。希望能夠通過從事故當(dāng)中學(xué)習(xí)和汲取的經(jīng)驗教訓(xùn)為國家國力復(fù)興和軍事工業(yè)中能源控制和發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。

1.海洋石油鉆井技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

海洋石油鉆井技術(shù)的發(fā)展歷史算是比較長的了，其中在歷史發(fā)展過程當(dāng)中技術(shù)不斷發(fā)展，但是深井勘探與開采技術(shù)依然還是當(dāng)代社會發(fā)展的主流，也成為國家和國際社會中團(tuán)體組織所研發(fā)的重點。近年來，國家經(jīng)濟(jì)環(huán)境越來越好，國際社會趨向穩(wěn)定，國家和國際社會對石油的需求越來越大，當(dāng)前我國取得了非?？斓陌l(fā)展和進(jìn)步，特別是深海石油鉆井技術(shù)方面，很多先進(jìn)的技術(shù)被逐漸的應(yīng)用到海洋資源開采中，為我國深海鉆井領(lǐng)域的發(fā)展起到了巨大的推動作用。

2.海洋石油鉆井核心技術(shù)

(1)深水位隨鉆測井技術(shù)

深水位隨鉆測井技術(shù)由于在鉆頭中加入了各種傳感器，工作人員在開采過程當(dāng)中可以了解周邊區(qū)域中的巖石、油以及其他水流強度等信息，然后得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)反饋。深水位隨鉆測井技術(shù)能夠在鉆井過程中收集復(fù)雜信息并且通過電腦操作和組織整理進(jìn)行數(shù)據(jù)整合并且有效利用。傳感器可以傳導(dǎo)出地層特性，為工作人員在日后的工作當(dāng)中提供了極大的便捷，公司在進(jìn)行后續(xù)開采計劃中能夠根據(jù)地層特性制定專業(yè)的開采計劃。利用所收集到的各種地層信息，能夠幫助工作人員進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，從而提升鉆井施工的安全性。深水位隨鉆測井技術(shù)最大的優(yōu)勢就是準(zhǔn)確掌握地層性質(zhì)信息，可以說是應(yīng)用前景十分廣闊，在具體應(yīng)用中具有重要的應(yīng)用意義，其應(yīng)用意義在于大大提升鉆井施工的安全性。

(2)井下閉環(huán)鉆井技術(shù)

井下閉環(huán)鉆井技術(shù)相對深水位隨鉆測井技術(shù)來說優(yōu)勢不同，它是一種集成化的技術(shù)。在深水位隨鉆測井技術(shù)中傳感器傳導(dǎo)信息是其主要優(yōu)勢，但井下閉環(huán)鉆井技術(shù)包含了深水位隨鉆測井技術(shù)的優(yōu)勢的同時還具有自動控制等能力。該技術(shù)的主要依據(jù)在海洋鉆井技術(shù)中心的應(yīng)用鉆井技術(shù)，然后加入自動化技術(shù)實現(xiàn)。井下閉環(huán)鉆井技術(shù)主要包含了井下、平臺操作兩個部分，在井下和井上的平臺操作中，可以通過隨鉆測井技術(shù)更加準(zhǔn)確的獲取井下地質(zhì)信息，然后工作人員再將地質(zhì)信息進(jìn)行整理，將所收集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過整理分析，從而可以為鉆井方案提供自動化控制技術(shù)。鉆井自動化控制技術(shù)在實際應(yīng)用當(dāng)中顯現(xiàn)出了非常卓越的效能，其中在井下閉環(huán)鉆井的過程當(dāng)中，自動化控制成為工作人員必不可缺的良好助手，減去了大量的人工成本，在為企業(yè)發(fā)展和企業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中能夠極為有效的幫助企業(yè)降低成本，從而增加利潤。

(3)噴射鉆井技術(shù)

噴射鉆井技術(shù)非常有趣，在生產(chǎn)實踐的過程當(dāng)中，除了深水位隨鉆測井技術(shù)和井下閉環(huán)鉆井技術(shù)，噴射鉆井技術(shù)應(yīng)用就更為廣泛了。噴射鉆井技術(shù)是在鉆頭位置上安裝有高速旋轉(zhuǎn)裝置，噴射鉆井利用高壓泵直接將鉆井液以高壓的方式噴射而出，此時其就會具備較大的沖擊力，可以將巨石沖碎。經(jīng)過試驗可以發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用噴射鉆井技術(shù)能夠使位置上的巖石破碎，并且能夠直接形成超強液壓。該技術(shù)的最大優(yōu)勢在于能夠解決開采時巨石擋路時難以破開的難題，提升開采工作質(zhì)量。

(4)深水位雙梯度鉆井技術(shù)

該技術(shù)目前多是在深海鉆井工程中應(yīng)用，其是一種控制壓力鉆井技術(shù)。深水位雙梯度鉆井技術(shù)在本領(lǐng)域中有著十分重要的地位，其中包含的無隔水管鉆井部分可以說是應(yīng)用前景十分廣闊，在具體應(yīng)用中具有重要的應(yīng)用意義，從而可以全面的提升鉆井施工效率。在鉆井實施的過程中，首先在管內(nèi)充滿海水，然后再應(yīng)用海底泵來實現(xiàn)鉆井液的注入。深水位雙梯度鉆井技術(shù)在應(yīng)用實踐當(dāng)中相對比深水位隨鉆測井技術(shù)和井下閉環(huán)鉆井技術(shù)以及噴射技術(shù)來說，深水位雙梯度鉆井技術(shù)隨著科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)的不斷發(fā)展而進(jìn)步迅速，大大提升了鉆井的安全性與經(jīng)濟(jì)性。海洋石油鉆井平臺為資源的開發(fā)提供了穩(wěn)定的平臺。近年來，我國的海洋石油鉆井技術(shù)高速發(fā)展，很多的鉆井平臺都實現(xiàn)了技術(shù)革新，我國海洋鉆井施工技術(shù)取得了巨大的進(jìn)步、海洋石浦資源開發(fā)也更加順利。

3.我國海洋石油鉆井技術(shù)的發(fā)展趨勢

我國石油鉆井技術(shù)在近百年來經(jīng)濟(jì)社會的推動之下不斷發(fā)展和進(jìn)步，海洋石油鉆井技術(shù)在隨著科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)的不斷發(fā)展而進(jìn)步迅速，目前其已經(jīng)逐漸的形成了比較完善的開采技術(shù)體系：

（1）測井技術(shù)。測井技術(shù)主要用來勘測地質(zhì)特征和將要開采石油的地面或海洋中路面的地質(zhì)特征是否符合開采的條件，有線測井技術(shù)在實際應(yīng)用中有很大的功效，但是隨著近年來無線技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，有線測井技術(shù)也在被逐漸的取締，其被廣泛的使用到測井技術(shù)中。隨鉆測井技術(shù)的導(dǎo)向，鉆井在測井技術(shù)當(dāng)中有著不可估量的巨大經(jīng)濟(jì)效益，因而已經(jīng)成為了未來發(fā)展的主要趨勢。

（2）智能鉆柱?，F(xiàn)代社會發(fā)展的重要標(biāo)志就是信息技術(shù)的發(fā)展，同時也帶動了智能技術(shù)發(fā)展，智能鉆柱也就成為了海洋石油鉆井中關(guān)鍵性技術(shù)，其主要就是將傳感器與微處理器利用線路連接起來，將所需要處理的信息直接傳輸?shù)浇?jīng)商作業(yè)平臺，可以實現(xiàn)智能化控制，大大提升了鉆井施工的安全性。

4.深海石油鉆井平臺的特點

（1）對于作業(yè)范圍和質(zhì)量要求比較高。隨著石油需求的不斷加大，我國開采的石油也越來越多，在深海石油鉆井平臺中，作業(yè)范圍越來越廣，所以工人開采的范圍也變得越來越廣。移動鉆井平臺也就應(yīng)運而生，移動鉆井平臺可以在深度的水域移動并進(jìn)行作業(yè)。在海洋石油鉆井開發(fā)過程中，存在著很多的不確定因素，如風(fēng)暴或大海的波浪，所以這也間接的對深海鉆井平臺和船體的質(zhì)量有了較高的要求。（2）可靠性強，使用年限長。進(jìn)行深海開采時可能會遇到面對風(fēng)暴和海浪，甚至海洋地震等情況，因此要求鉆井平臺和鉆井設(shè)備具有高強度性，確保安全使用。在實際應(yīng)用中，我們需要高強度性的開采設(shè)備以防止開采過程的中斷。開采設(shè)備很長一段時間不能回碼頭進(jìn)行平臺修復(fù)和護(hù)理，所以它在結(jié)構(gòu)上必須有很強的防腐能力，其中的區(qū)域組織類型也有很高的要求；高強度鋼和特殊材料結(jié)構(gòu)建立用來滿足高技術(shù)要求。海洋運輸石油和海洋石油工程設(shè)備安裝非常復(fù)雜，生產(chǎn)管理的要求也在不斷提高，在未來將明顯高于普通的船只。（3）要求很高的安全系數(shù)。因為在深海的海洋石油工程如果發(fā)生海上事故，后果不堪設(shè)想。隨著油氣開發(fā)技術(shù)的發(fā)展，深海地區(qū)和海外生產(chǎn)的影響因素也在不斷增多，如海洋油氣開發(fā)中的安全性能要求越來越高，在石油和天然氣領(lǐng)域的設(shè)備設(shè)計和環(huán)境設(shè)計中要求更高，同時相關(guān)管理部門更應(yīng)該嚴(yán)格監(jiān)控。

5.現(xiàn)代海洋石油鉆井平臺技術(shù)的發(fā)展

（1）自升平臺所能承受的荷載越來越大。自升式平臺采用高強度鋼材提高平臺負(fù)載和重力比以往老舊的開采模式先進(jìn)很多，該平臺的寬度增加，甲板的可變負(fù)荷也得到增加，使甲板空間更加可靠的進(jìn)行安全操作，使工作能力和自我維持的能力得到了巨大進(jìn)步。

（2）多功能半潛式平臺能力增強。隨著科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)的發(fā)展，多功能半潛式平臺在發(fā)展當(dāng)中也遇到了自己的機遇和成長的空間，因而在發(fā)展過程當(dāng)中得到不斷發(fā)展而進(jìn)步迅速，現(xiàn)在的多功能半潛式平臺是提高了鉆井和修井等能力?？臻g加大，輔助系統(tǒng)也因此能夠得到更多的應(yīng)用，在實際操作上，我們的半潛式平臺應(yīng)用前景廣泛，使平臺能容易的應(yīng)對復(fù)雜的海洋環(huán)境。

（3）海洋石油鉆井技術(shù)的近期發(fā)展。我國近期海洋石油鉆井技術(shù)的最新成果是981深水半潛式海洋石油鉆井平臺，這個平臺在發(fā)展過程當(dāng)中有很多的應(yīng)用前景，在開發(fā)利用上已經(jīng)非常成熟，隨著我國石油需求越來越旺盛，我國更加關(guān)注近海石油鉆探，近海石油鉆探設(shè)備已經(jīng)進(jìn)入了發(fā)展的黃金階段。盡管與目前一些石油技術(shù)發(fā)達(dá)的國家和國際社會中團(tuán)體組織相比，有非常大的區(qū)別，但中國更為先進(jìn)，并且競爭力也在不斷加強。相信通過多年的發(fā)展和積累經(jīng)驗，我國海洋鉆井設(shè)備行業(yè)將會有一個光明的發(fā)展前景。

6.結(jié)語

隨著我國越來越重視海洋石油開采，使得我國海洋石油鉆采裝備在改革開放后不斷發(fā)展，因而進(jìn)入了發(fā)展的黃金階段，尤其海洋鉆采平臺及水下生產(chǎn)裝備已有了發(fā)展的新目標(biāo)，國家開采海洋石油的能力加強，對于現(xiàn)實生活當(dāng)中石油需求量大的個人和團(tuán)體有著現(xiàn)實意義。相信通過多年發(fā)展和經(jīng)驗積累，我國海洋鉆采裝備產(chǎn)業(yè)必將有著光明的發(fā)展前景。