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

劉曉巖

摘要：為了滿足社會經(jīng)濟發(fā)展需求，不斷提升石油資源供給效率就顯得特別重要。因此，我國除了從外國大量采購石油資源外，還要針對石油鉆井工程技術(shù)加大應(yīng)用研究力度，將石油鉆井工程技術(shù)的應(yīng)用價值最大限度地體現(xiàn)出來，使其在解決我國能源短缺問題方面做出應(yīng)有的貢獻。

關(guān)鍵詞：發(fā)展趨勢;應(yīng)用現(xiàn)狀;石油鉆井技術(shù)

引言：近年來，我國石油工業(yè)在規(guī)模和產(chǎn)能上都取得了長足的進步，對石油和原材料的實際需求也相應(yīng)增加。目前，我們已經(jīng)應(yīng)用了石油工業(yè)的相關(guān)先進技術(shù)和設(shè)備，有效地提高了石油鉆井的效率和質(zhì)量，因此，將勘探與開發(fā)結(jié)合起來作為石油生產(chǎn)的重要組成部分，石油鉆井是石油勘探開發(fā)的必要手段。它的技術(shù)操作直接影響到石油的開發(fā)和勘探結(jié)構(gòu)，因此對國內(nèi)現(xiàn)代油井及其鉆井技術(shù)進行分析具有十分重要的意義[1]。

1石油鉆井技術(shù)概況

到20世紀(jì)中葉，噴射式石油鉆井技術(shù)、高效石油鉆井技術(shù)等是我國大眾石油企業(yè)開采石油時比較常用的技術(shù)。在相關(guān)技術(shù)人員的努力鉆研下，石油鉆井技術(shù)發(fā)展至今已經(jīng)有了極大的突破，不僅能夠優(yōu)化石油企業(yè)鉆井工程的施工質(zhì)量，還能促進工程規(guī)模的擴大。由于我國地形復(fù)雜，國內(nèi)石油企業(yè)為節(jié)省資源，同時保證開采效率，選擇石油開采方式時會傾向于開采難度低的地質(zhì)環(huán)境。石油開采所用到的鉆井設(shè)備一般都造價較高，后期維護用到的資金與人力也比較多。我國雖然一直都在推動石油鉆井機械設(shè)備國產(chǎn)化，但對于石油企業(yè)來說，石油開采機械設(shè)備多帶來的成本依舊會夠影響到企業(yè)效益的提升。所以，大部分石油企業(yè)都比較關(guān)注如何控制鉆井成本的問題，力求在降低成本與資源消耗的同時，保證開采設(shè)備滿足企業(yè)實際的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)[2]。在科學(xué)技術(shù)水平提升以及社會需求的刺激下，石油生產(chǎn)開采規(guī)模越來越大，這不僅導(dǎo)致國內(nèi)石油總量的降低，還讓許多石油企業(yè)面臨一個問題，即低難度石油開采資源所剩不多，必須轉(zhuǎn)戰(zhàn)于那些尚未開發(fā)但開采難度高的油田。油田開采難度高，意味著石油企業(yè)若不優(yōu)化石油鉆井設(shè)備，提升鉆井技術(shù)水平，就無法滿足油田開采的條件，進而不能順利開采到石油資源。基于此，石油企業(yè)期待能夠有新型的鉆井設(shè)備，可應(yīng)對高位高壓等不同惡劣的環(huán)境。

2石油鉆井工程技術(shù)的應(yīng)用分析

2.1水平井鉆井技術(shù)分析

水平鉆井技術(shù)主要涉及測量儀器在鉆井中的應(yīng)用和工作面電動工具的使用，由于鉆孔需要保持86°以上的傾角，因此，這是一種定向鉆進方法。水平鉆井技術(shù)在我國油井鉆井領(lǐng)域應(yīng)用已久，經(jīng)過一段時間的調(diào)查和總結(jié)，水平鉆井技術(shù)體系相對成熟，我們已經(jīng)掌握了各種技術(shù)應(yīng)用：鉆頭穩(wěn)定器、大轉(zhuǎn)子、頂部調(diào)整，注意到短轉(zhuǎn)子打開，在水平段的規(guī)模控制過程中，轉(zhuǎn)子必須保持在總開挖量的75.0%以上;控制鉆具的穩(wěn)定性和平面度突出了對鉆具穩(wěn)定性的要求，控制的關(guān)鍵是鉆機的選型和布置;注意短舉和自上而下調(diào)整，分別控制井筒質(zhì)量，調(diào)整井筒垂線和傾角。

2.2欠平衡技術(shù)分析

該技術(shù)可被拆分成氮氣鉆井和空氣鉆井兩部分，配合應(yīng)用不壓井起下鉆等技術(shù)，使鉆井效率達到預(yù)期水平。結(jié)合實踐所積累經(jīng)驗不難看出，對該技術(shù)加以應(yīng)用，可有效解決平衡鉆井作業(yè)所面臨的能量消耗及其他常見問題，隨著欠平衡技術(shù)投入應(yīng)用，井筒往往能夠做到長時間保持欠平衡狀態(tài)，鉆井液所投入資金自然有所降低。但要注意一點，在應(yīng)用該技術(shù)進行鉆井作業(yè)期間，工作人員應(yīng)加大井控管理力度，以此來降低井噴或其他事故發(fā)生的概率，使鉆井施工得到有序推進。

2.3連續(xù)油管和小井眼鉆井技術(shù)分析

隨著石油鉆井工程技術(shù)的發(fā)展，連續(xù)油管技術(shù)得以應(yīng)運而生。同其他鉆井技術(shù)相比，連續(xù)油管技術(shù)不僅下鉆容易，而且所用的鉆井設(shè)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(shù)而言，其在鉆井任務(wù)中的應(yīng)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(jīng)濟性。

3石油鉆井工程技術(shù)的發(fā)展趨勢分析

3.1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(diào)速電機的應(yīng)用力度，其優(yōu)點為：（1）在鉆井過程中，鉆井設(shè)備由交流變頻調(diào)速電機驅(qū)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(yīng)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(yīng)對，并且可根據(jù)工況要求自動化地完成鉆井設(shè)備的性能調(diào)整，降低鉆井過程中的能耗，使鉆井工作更加具有經(jīng)濟性，同時也有助于適應(yīng)大規(guī)模石油資源開采任務(wù)的要求。

3.2朝著智能化方向發(fā)展

由于地質(zhì)環(huán)境、技術(shù)、人為操作等種種因素的影響，石油資源的開采必定伴隨著風(fēng)險性，為保證石油開采的效率與開采作業(yè)期間的安全性，智能化鉆井生產(chǎn)模式應(yīng)運而生。所謂智能化鉆井生產(chǎn)模式就是指將各種先進的石油鉆井技術(shù)應(yīng)用到石油鉆井生產(chǎn)的模式，遠程控制技術(shù)、智能化鉆井技術(shù)等，以此優(yōu)化手動控制的流程，減少工作人員實際工作量，降低人工因素導(dǎo)致的風(fēng)險隱患發(fā)生概率，同時提升石油開采效率。另外，這種模式的成本相對較低，也有利于人工成本的控制，在一定程度上提升石油企業(yè)的經(jīng)濟效益。石油鉆井操作的涉及面較多，若想智能化鉆井生產(chǎn)技術(shù)發(fā)揮更多價值，需要技術(shù)人員再接再厲，將更多的現(xiàn)金技術(shù)融合到該生產(chǎn)模式當(dāng)中，使其更符合我國石油開采的需求。

3.3朝著信息化方向發(fā)展

現(xiàn)階段，國內(nèi)石油企業(yè)所掌握鉆井技術(shù)已達到較高水平，具體表現(xiàn)在能夠結(jié)合地質(zhì)條件對鉆井方案進行制定，通過減少浪費和提升效率的方式，獲取更為可觀的經(jīng)濟效益。由發(fā)展規(guī)律可知，石油鉆井成本與效益間存在密切聯(lián)系，因此，即使鉆井技術(shù)在國內(nèi)得到了飛速發(fā)展，但考慮到各石油企業(yè)所投入成本普遍較高，最終盈利水平仍然無法達到預(yù)期。要想通過降低鉆井成本的方式，使企業(yè)所獲得經(jīng)濟效益得到提高，關(guān)鍵是要對鉆井設(shè)備和技術(shù)進行升級，真正做到既減少成本投入，又可使設(shè)備實用性得到保證。在信息技術(shù)持續(xù)發(fā)展的背景下，計算機開始被廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，其中便包括石油行業(yè)。隨著計算機的加入，石油行業(yè)展現(xiàn)出了較過去更為迅猛的發(fā)展勢頭，石油企業(yè)可選擇利用信息技術(shù)對鉆井設(shè)備所具有自動化、信息化水平進行提高，借助計算機、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對鉆井效率進行提升，在遠程控制設(shè)備運行狀態(tài)的基礎(chǔ)上，實時監(jiān)管工程推進情況，使工作人員對現(xiàn)場環(huán)境有更加全面且準(zhǔn)確的了解，基于此所制定的鉆井方案通常與現(xiàn)場情況高度契合，對該方案加以應(yīng)用，不僅能夠提高野外作業(yè)所具有安全性，資源浪費問題也可以得到有效解決[3]。

結(jié)束語：當(dāng)前，石油資源成為經(jīng)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(shù)入手，在了解石油鉆井工程技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，加大對石油鉆井工程技術(shù)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(shù)的應(yīng)用水平，對促進我國社會經(jīng)濟發(fā)展具有重要的意義。

參考文獻：

[1]范玉光，田中蘭，明瑞卿，等.國內(nèi)外水平井井眼清潔監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展建議[J].石油機械，2020，48（3）：1-9.

[2]葛煉，陳華兵，徐興華，等.油基鉆井液鉆遇高濃度鋇鹽地層的處理方法及應(yīng)用[J].鉆井液與完井液，2021，36（6）：711.

[3]張瀚之，翟曉鵬，樓一珊.中國陸相頁巖油鉆井技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與前景展望[J].石油鉆采工藝，2021，41（3）：265.