石油鉆井工程技術優(yōu)化的必要性及措施

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摘要：在全球油氣需求量不斷增加的今天，油氣開采質量和能力成為了受大眾密切關注的問題。與此同時油氣勘探技術在不斷地發(fā)展，鉆井工程與超深層油氣開采技術全部成為了油氣資源開采的重要支持。上述技術的發(fā)展與進步，對我國油氣資源的開發(fā)有著很積極的作用?，F本文簡要分析國內常用鉆井工程技術以及其應用的必要性，分析石油鉆井工程技術未來發(fā)展趨勢和策略，希望能夠為我國石油行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供一定幫助。

關鍵詞：石油工程;鉆井工程技術;鉆機技術;必要性;策略

結合近些年我國的油氣勘探狀況來看，國內的油氣開發(fā)正由常規(guī)面向非常規(guī)、陸地向海洋、淺層向深層方向發(fā)展。在國內能源結構不斷調整以及經濟快速發(fā)展的今天，石油資源已經成為社會發(fā)展重要資源，社會對石油需求量提出了更高的要求。因此我國對油氣資源開采技術以及石油項目的投資于近幾年也在不斷地增加。據資料顯示，油井鉆井項目投資約占石油工程投資50%。在國內表層油氣資源漸漸枯竭的今天，我國石油開采也正朝著非常規(guī)與超深層油氣開采方向發(fā)展，這些都對鉆井技術提出了極高的要求。

1國內石油鉆井工程技術發(fā)展現狀與必要性

1.1水平井。這種技術采用了世界最先進的、效果最顯著的一些碎鉆測量設備和特殊井底動力裝置。能夠在鉆井過程中，將井斜角鉆出86°以上，屬于定向鉆井類技術[1]。從全球范圍來看，我國為第三個能夠熟練應用這項技術的國家。這項技術不僅技術成熟，同時發(fā)展與出現的也比較早，在國內已有多年的應用實踐。在多年的發(fā)展和改進下，這項技術已經形成了動態(tài)監(jiān)控、注意短起、上下調整、多開轉盤、鉆具穩(wěn)平的特點。其中的動態(tài)監(jiān)控可以對鉆井段做全面、詳細的計算，并對鉆具的組合導向與定向狀態(tài)做詳盡的評價，分析并調整帶鉆井眼。注意短起是指短程起鉆，保障井壁質量，防止出現鉆井問題。上下調整是指對鉆井的井斜角與鉛垂位置調整。多開轉盤的目的在于減少鉆井過程中出現的摩擦阻力，進而提高鉆井設備的轉速，一般來說水平段鉆盤進尺為總進尺75%。鉆具穩(wěn)平即強調鉆具穩(wěn)定性，注重鉆具的合理組合設計與選型。1.2大位移井。這種技術目前在全球范圍內都屬于高精尖技術，這種技術結合了定位井技術與水平井技術，是一項綜合性的系統工程。這項技術自身存在許多的技術難點需要攻克，不過在多年的發(fā)展與理論優(yōu)化過程中，國內對這項技術的應用和配套技術發(fā)展的研究獲得了較為喜人的進步，已完成了初步的研究和運用，許多的技術難題和技術要點相繼被攻克。國內前海油田已可以將這項技術應用在油井的開發(fā)，獲得了令人滿意的成績。1.3地質導向。這種技術是由導向工具以及地質導向設備組成形成的，事實上這項技術建立在導向鉆井這項技術基礎上，實現了鉆井技術、測井技術、油藏工程的統一，能夠達到隨鉆控制的目的。由于這項技術有著電阻率地質參數、輔助參數等支持，因此這項技術不僅擁有鉆頭軌跡控制、地層構造判斷、儲層特征分析能力，同時還可以大幅度提高鉆井成功率與采收率，進而降低鉆井作業(yè)成本。1.4套管及連續(xù)管。國內在應用連續(xù)管鉆井這項技術的過程中，結合我國國情實際需求，對其進行了技術改進，于防噴器安裝環(huán)形橡膠，密閉的環(huán)空設計，為欠平衡壓力鉆井創(chuàng)造了有利的條件。這種技術可以有效減少鉆井過程中對地層造成的傷害[2]。不僅確保了欠平衡鉆井作業(yè)順利的開展，同時也保護了油氣層。這種技術在應用時候可以連續(xù)循環(huán)，無需停泵，消除了接單管造成的井噴事故，適合老井的側鉆、小眼井鉆井、加深應用。因需要的設備較少，且不需要占用過多的地面面積，因此常用于無法滿足環(huán)境需要的地面作業(yè)或海上平臺。事實上套管鉆井就是將鉆井與下套管合并到一起，形成完整的作業(yè)過程。既避免了常規(guī)井下鉆井作業(yè)帶來的不利影響，同時還能夠改善清晰井筒與水力參數問題，大大提高了環(huán)控上反的速度。

2石油鉆井工程技術未來發(fā)展策略

石油鉆井技術目前正朝向更清潔、更經濟、更安全、更快、更深方向發(fā)展，許多國外有代表的石油企業(yè)均十分關注深井鉆井、非常規(guī)鉆井、鉆井自動化等技術。同時鉆井井下作業(yè)一體化、精通配套、井下監(jiān)測、井下震動等技術也被予以了高度的支持。許多在國際上有著較大影響力的企業(yè)對于石油鉆井技術的發(fā)展的看法都是務必要堅持推行高質量、高水準的服務開發(fā)。對主營業(yè)務試圖尋求海洋油氣、超深層、非常規(guī)油氣資源開發(fā)技術瓶頸，以此來提升石油鉆井技術的業(yè)務能力與企業(yè)競爭力。2.1鉆井設備。對比全球石油企業(yè)來看，我國石油行業(yè)起步較晚，但憑借著業(yè)內共同的努力，在近些年追趕上了發(fā)達國家的腳步。不過由于發(fā)展時間短，因此高端鉆井設備以及有關技術的開發(fā)與研究仍然是我們需要重點關注的。只有不斷完善與創(chuàng)新鉆井設備的開發(fā)，配備質量、性能更加穩(wěn)定的鉆井設備，才能夠真正意義實現對鉆井項目的有效控制。此外還要掌握世界鉆井技術最新的動向與變更，研究NDS鉆井、隨鉆地震、隨鉆導航、井下數據快速測傳、旋轉導向井、水平井、氣體鉆井、精細控壓井、MRC鉆井、多分支井、多參數LWD、自動垂直、地質導向、高效破巖等技術，并將這些技術逐步應用到我國的鉆井工程，發(fā)揮這些技術應用的價值與優(yōu)勢。2.2鉆井液。即將鉆井液技術和廣譜屏蔽暫堵油保護技術融合，根據油層孔喉特點，選取合適李靜的油保添加劑。適當調整鉆井液固相粒度，從而實現對油層孔喉的有效封堵。利用成膜劑膜結構特征參與封堵油層孔喉，提高封堵質量。提高地層承壓能力，擴大安全密度窗口[3]。2.3井眼軌道自控。這一技術的研究與應用目的是為了能夠準確、快速的進入油儲層。這種技術能夠與井下地質條件相匹配，運用特殊的工藝控制井方位與井斜，可以解決高陡坡結構的大地層傾角井斜瓶頸，是與軌道設計保持一致的技術，能夠大大提高定向井中靶率和鉆井效率。2.4井下風險控制。鉆井過程中會遇到許多的風險包括井縮徑、斜、塌、漏以及井斷、卡、噴的問題。做好驚嚇風險控制的研究不僅能夠減少鉆井的周期和鉆井費用，同時還能夠切實保障鉆井與油氣開采的安全生產。在國內油氣勘探項目不斷深入發(fā)展的今天，儲藏多、易開發(fā)、油層淺的資源證在慢慢變少。國內油氣的勘探如今正朝向海洋深水、復雜地層、超深部、低滲透方向發(fā)展。鉆井工程面臨著海、難、深、低的技術難題。在鉆井技術服務的領域越來越廣、服務對象越來越復雜且工程的開采難度越來越大的同時，為適應國內能源發(fā)展需要，提高鉆井工程的技術問題，解決超深層、非常規(guī)油層開發(fā)技術難題已成最大的事物。國內石油勘探必須著眼于油層保護鉆井液、井眼軌道自控系統、井下風險控制的應用于研究。在社會局勢不斷發(fā)展，國外鉆井創(chuàng)新能力與科研能力不斷加強的今天，我國石油鉆井技術發(fā)展是較為穩(wěn)定的。保障能源供需平衡，維持足量的石油資源是我國最為重視的焦點問題?？梢哉f石油鉆井技術的應用于進步，不僅可以減少國內油氣資源緊張的矛盾，同時還可以提高油氣開采效果，創(chuàng)造更大的社會效益與經濟效益。

3結語

本文結合了國內當前石油鉆井工程技術的發(fā)展現狀以及國內對油氣開采、石油鉆井工程技術的需求必要性出發(fā)，分析了常用的集中石油鉆井工程技術，明確了石油鉆井技術的發(fā)展歷程和作用優(yōu)勢。根據未來社會對油氣資源的需要，嘗試性提出今后的石油鉆井工程技術的發(fā)展策略，只有不斷提高自動化水平，最終達到智能化的鉆探，才可以真正意義上實現高質量的油井鉆井項目，為我國的經濟增長添磚加瓦。

參考文獻:

[1]呂建波.石油鉆井工程技術現狀、挑戰(zhàn)及發(fā)展趨勢研究[J].中國石油石化,2017,(08):148-149.

[2]彭冬雙.石油鉆井工程技術的應用現狀及發(fā)展趨勢[J].中國石油石化,2017,(02):8-9.

[3]張軍.關于石油鉆井工程技術的探討[J].化工管理,2015,(26):202.

作者:胡劍川 單位:中石化中原石油工程公司