石油鉆井工程技術的應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢探析

郭俊凱

摘? 要： 近年來，隨著陸地中石油資源的儲藏量逐漸變少，石油資源的開采逐漸轉向海洋，因此對石油鉆井工程技術提出更加嚴格的要求。在我國 經濟高速發(fā)展的今天，石油資源需求量不斷提升，為了加大油氣資源的開采力度，需要針對石油鉆井工程技術投入大量研發(fā)資金，使石油鉆井工程技術 可以高質量地服務于我國石油開采產業(yè)，對推動我國石油產業(yè)發(fā)展具有重要的意義。本文對石油鉆井工程技術的應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢進行探析。

關鍵詞： 石油鉆井工程技術;應用現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢

1 提升石油鉆井工程技術應用質量的重要性

改革開放初期，由于我國石油鉆井工程技術的研究處于起步階段，所 以在石油鉆井過程中，大多會采用噴射式鉆井技術與高效鉆頭技術。隨著 我國石油鉆井工程技術研究的不斷深入，加之不斷對西方先進技術經驗進 行汲取，我國石油鉆井工程技術的應用與研究有了大幅度的提升，石油開 采規(guī)模不斷增加，為我國社會經濟發(fā)展提供了充足的能源保障。目前，由 于我國能源需求不斷增加，需要從科學合理開采方案為切入點，有針對性 的應用各類石油鉆井技術，使石油資源的開采效率更上一個臺階。通常來 說，開采成本與石油鉆井工程技術有著直接關系，在石油開采過程中，鉆 井設備十分昂貴，為了降低鉆井成本，需要從鉆井設備國產化入手，增加 鉆井設備的國產化率，使鉆井設備更具實用性與可維護性，降低鉆井設備 的維護成本。另外，由于石油資源的過度開采，石油開采條件變得十分苛 刻，為了順利完成石油開采，還應不斷針對開采條件對現(xiàn)有石油鉆井工程 技術進行研究，使鉆井技術可以面對各種開采工況。最后，安全問題永遠 是石油鉆井過程中需要面對的重要事項，近年來鉆井安全事故頻發(fā)出現(xiàn)， 為了提升鉆井過程的安全性，在鉆井前應對開采區(qū)域的地質、水文等參數(shù) 進行勘測，以勘測結果為依據(jù)，合理制定石油鉆井工程技術的運用方案， 確保石油鉆井工程技術可以高質量、安全的應用在鉆井工作之中。

2 石油鉆井工程技術的應用現(xiàn)狀

2.1? 井下鉆井動態(tài)數(shù)據(jù)采集與處理技術的應用

在石油鉆井過程中，大多會選擇旋轉鉆井的方式完成鉆井任務。在 鉆孔中，由于受到地質、巖質等因素的影響，導致鉆頭的磨損程度不斷加 劇，嚴重影響最終的鉆井質量。因此，在井下鉆井動態(tài)數(shù)據(jù)采集與處理技 術的幫助下，其可對鉆頭的工作情況進行實時監(jiān)測，利用動態(tài)檢測元件與 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，可對鉆井工作參數(shù)進行采集，并自動化地完成故障診斷工 作，為鉆井作業(yè)順利進行提供充分的保障作用。

2.2? 水平井和大位移井鉆井技術的應用

相比于直井技術，水平井鉆井技術的優(yōu)點是降低鉆井工作的成本，提 升鉆井效率。水平井鉆井技術具有更長的斜井段，隨著可控偏心器以及變 徑穩(wěn)定器的引入，其可解決井內鉆屑過多問題，提升井內的整潔程度，為 后續(xù)石油開采作業(yè)順利進行奠定基礎。

2.3? 多分支井及重入井鉆井技術的應用

所謂多分支井，指的是在主井眼的底部，使用鉆頭鉆出分支井眼，如 有必要，可以在分支井眼中再次鉆出分支井眼，提升石油開采的效率。一 般來說，多分支鉆井技術的應用，可以使石油開采變得更加立體。而重入 鉆井技術指的是在現(xiàn)有井孔中重新進行多分支井的鉆進作業(yè)，對現(xiàn)用鉆井 進行最大限度開發(fā)，降低鉆井成本。

2.4? 欠平衡壓力鉆井技術的應用

盡管在早些時候便提出了欠平衡壓力鉆井技術，但受制于當時技術方 面的限制，導致欠平衡壓力鉆井技術僅僅停留在理論階段，沒有得到大規(guī) 模地開發(fā)與利用。隨著井控技術與設備研究的不斷進步，欠平衡壓力鉆井 技術具備了實際應用的條件。欠平衡壓力鉆井技術相比于其他技術，具有 十分顯著的應用優(yōu)勢。例如，欠平衡壓力鉆井技術可以降低油氣層對地層 的污染程度，并且在感應與探測傳感器的幫助下，鉆井設備可以對地層壓 力進行有效的感應，使邊鉆邊采工作目標的實現(xiàn)成為了可能。

2.5? 連續(xù)油管和小井眼鉆井技術的應用

隨著石油鉆井工程技術的發(fā)展，連續(xù)油管技術得以應運而生。同其他 鉆井技術相比，連續(xù)油管技術不僅下鉆容易，而且所用的鉆井設備比較簡 單，有助于降低鉆井成本，具有廣闊的開發(fā)潛力。對于小井眼鉆井技術而 言，其在鉆井任務中的應用，可以降低鉆頭尺寸，并且同樣可以縮減鉆井成本，提升鉆井工作的經濟性。

3 石油鉆井工程技術的應用流程

（ 1 ）鉆前準備。在實施石油鉆井工程技術前，鉆井單位應做好充分 的準備工作，確保鉆井工作可以有序開展，提升鉆井效率與質量。在鉆井 前的準備工作中，鉆井單位應對井位進行確定，并做好鉆井場地的平整工 作，隨后將鉆井設備妥善搬運至鉆井地點，并做好鉆井設備的安裝工作。 （ 2 ）鉆進作業(yè)。待完成鉆井前的準備工作后，需要按照規(guī)定流程進行鉆 進作業(yè)，例如，洗井→接單根→起下鉆→固井→錄井→測井。在鉆進作業(yè) 中，如果某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，需要將問題解決后才可繼續(xù)鉆進，以免影響 鉆進質量。（ 3 ）鉆井過程。鉆井過程十分復雜，首先在距地面表層區(qū)域 進行初次開鉆，隨后將套管放入井眼中，之后再進行二次鉆進。如果地層 比較復雜，要在放入套管后進行第三次、第四次鉆進工作，以確保鉆井質 量符合后期石油資源開采要求。

4 石油鉆井工程技術的發(fā)展趨勢

4.1? 朝著大型化和自動化方向發(fā)展

在鉆井過程中，石油開采企業(yè)可注重增加交流變頻調速電機的應用 力度，其優(yōu)點為：（ 1 ）在鉆井過程中，鉆井設備由交流變頻調速電機驅 動，有助于提升鉆井過程的安全性，并且可大大提升意外事故的應對能 力，避免在鉆井過程中發(fā)生安全事故。（ 2 ）交流變頻電機的使用，其可 對鉆井過程中的各類工況予以有效應對，并且可根據(jù)工況要求自動化地完 成鉆井設備的性能調整，降低鉆井過程中的能耗，使鉆井工作更加具有經 濟性，同時也有助于適應大規(guī)模石油資源開采任務的要求。

4.2? 加大信息技術在鉆井中的應用范圍

由于石油鉆井工作十分危險，為了保證整個鉆井工作可以安全實施， 需要加大信息技術在鉆井流程中的應用力度。例如，將視頻監(jiān)控技術與石 油鉆井工程技術相結合，整個鉆井流程中的數(shù)據(jù)信息可以實現(xiàn)自動化的 采集與傳輸，使鉆井操控人員可以在顯示器中直觀地查看鉆井過程是否存 在問題，將信息技術的應用優(yōu)勢發(fā)揮出來，確保鉆井技術可以得到高質量 的應用。目前，隨著石油資源開采量的不斷增加，鉆井工作的難度越來越 大，所以為了保證鉆井技術的應用質量，信息技術在鉆井技術中的融合就 顯得特別重要。

4.3? 加快石油鉆井技術的智能化發(fā)展速度

隨著智能化技術的不斷成熟，將其引入到石油鉆井工程技術中，不僅 可提升鉆井效率，而且有助于緩解鉆井工作人員的工作強度。由于鉆井工 作環(huán)境比較復雜，在智能化技術幫助下，可由計算機負責整個鉆井任務的 過程控制，降低人員在鉆井階段的參與感，提升鉆井控制的精準性，并且 井下信息可由計算機進行智能化判斷，從而推動我國石油鉆井技術的應用 水平再上一個臺階。

5 結束語

當前，石油資源成為經濟發(fā)展體系中不可或缺的重要元素，因此， 為了獲取更多的石油資源，將石油資源的作用最大限度地發(fā)揮出來，需要 從石油鉆井工程技術入手，在了解石油鉆井工程技術應用現(xiàn)狀的基礎上， 加大對石油鉆井工程技術的研發(fā)力度，使之朝著自動化、智能化的方向發(fā) 展，全面提升石油鉆井工程技術的應用水平，對促進我國社會經濟發(fā)展具 有重要的意義。

參考文獻：

[1]段宏濤.淺析石油鉆井工程技術現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及發(fā)展趨勢[J].科技創(chuàng)新與應 用，2014（22）.

[2]樊攀.石油鉆井技術的應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].化工設計通訊，2018，44（05）.

2869500520312