深井超深井鉆井技術現狀和發展趨勢

朱長豹（中石化中原石油工程有限公司塔里木分公司）

在石油的開采過程中，深井、超深井鉆井技術的應用具有十分重要的作用。我國的石油資源儲量豐富，其中70%以上處于深層地下。發達國家憑借深井、超深井技術的應用，提升了自己國家的油氣行業競爭力。相比之下，我國的油氣行業發展面臨困境，因此急需發展深井、超深井的鉆井技術。

一、深井、超深井鉆井技術的發展現狀

1.地質環境的描述和評估技術

（1）以地震資料為依據，分析評估地層的孔隙壓力，分析準備鉆井地段巖石的力學性質和分布特征，以此來判斷該地質環境是不是可以進行鉆井工作。

（2）在鉆井工作中，LWD技術、M WD技術、SWD技術廣泛應用。這些技術能夠使用高溫高壓的方式對鉆井的真實情況進行模擬，通過分析各方面因素，為鉆井工作提供技術支持。

2.防斜快打技術

在復雜的地質條件影響下，深井、超深井的鉆進過程中，很容易出現井斜問題，而且和鉆進速度有密切關系。鑒于此，鉆柱渦動理論提供了一種防治井斜的方式，使高陡構造中的防斜快打技術得以迅速發展。

3.鉆進速度提升技術

提高鉆井的速度，國內外普遍采用的辦法有兩種：第一，更換鉆具和鉆頭，例如，使用螺桿鉆具和PD C鉆頭，或者使用渦輪鉆具和金剛石鉆頭。第二，采用新型的鉆井技術，例如：欠平衡鉆井技術、導向鉆井技術、旋沖鉆井技術、氣體鉆井技術等。如此一來，能夠加快鉆井的速度，提高開采效率。

4.鉆井液技術

在鉆井液的分類上，一般常分為水基、油基、氣體三類。水基成本最低，但穩定性最差；油基穩定性最好，對電解質的抵抗能力也比較強，但維護費用高；氣體鉆進在發達國家已經取得一定成果，但國內才處于研究的起步階段。

5.固井技術

說到固井技術，主要體現在創新使用了固井材料。在固井工作中，水泥漿外加劑是不可缺少的一部分。國外對這一技術的研究比較成熟，國內則處在不斷深化之中。

6.鉆井信息技術

對于發達國家而言，早在20世紀80年代就開始研究鉆井的信息系統。到了90年代，已經研制出人工智能技術。因此，到目前為止，國外的鉆井信息系統已經建立完成。而我國，從90年代開始對鉆井計算機軟件進行研發，發展至今已經取得了不錯的成績，但是和發達國家相比，仍然具有很大的差距。

二、深井、超深井鉆井技術的難點

1.地質條件復雜

在我國，深井、超深井鉆井技術主要應用在新疆、四川等地，這些地區的共同點是：第一，地質條件復雜，巖石的可鉆性差。第二，特殊的地質構造，如高陡構造、山前構造。第三，地層性質不穩定，破碎、壓力異常、塑性流變等情況經常存在。第四，硫化氫的濃度較高，礦化度的密度較高。另外就深井、超深井鉆井技術自身而言，面臨著應用的壓力系統比較多，井壁的穩定性差，裸眼段較長，高溫高壓等難題。

2.探井性質不確定

往往在一個地區開采第一口探井時，對地質環境不了解，因此環境因素不能確定。例如：巖石的應力情況、地層的壓力大小、地層的穩定狀況、地層的分層深度和完井深度等。這些因素的不確定，就會影響到鉆井的前期設計工作。鉆井技術缺乏針對性和有效性，就不能對井眼的軌跡進行準確控制，就不能提高機械的鉆進速度，當遇到突發事故，不能采取及時的措施進行處理。

3.配套技術不完善

鉆井技術的配套技術，指的是對環境信息的獲取和描述技術，對復雜地質條件下鉆井設計的優化技術，在特殊的地質情況下安全高效的鉆井技術，鉆井液的抗高溫、抗污染技術，突發事件的應對及處理技術，特殊的工藝鉆井技術等。這些技術還需要進一步的研究，才能應用在鉆進工作中。

三、深井、超深井鉆井技術的發展趨勢

1.向智能化、信息化的方向發展

在復雜的地質條件下，深井、超深井鉆井技術應該不斷創新深化，使其鉆深能力更強，自動化程度更高。研發并使用新型的鉆機、測量工具、井下工具，使其能夠符合H SE的要求，從而促進鉆井技術的集成化、自動化發展。

2.向提高開采效率的方向發展

對特殊的鉆井進行技術上的強化，從而使這些技術能夠更好的應用在深井、超深井中，以此加快油氣資源的開采速度，提高勘探與開發的效率。這些特殊的技術包括：水平井鉆井技術、定向井鉆井技術、欠平衡井鉆井技術、氣體鉆井技術、大位移井鉆井技術等。

3.向高效破巖技術的方向發展

就目前而言，油氣開采中應用廣泛的仍是旋轉鉆井。新的鉆井技術如旋沖鉆井技術、垂直鉆井技術、高壓水射流技術、氣體鉆井技術，能夠提高破巖效率。另外，熔融鉆井技術和激光鉆井技術的應用，能夠大大提升破巖的效率。

結語

石油作為現代工業的血液，對于我國經濟的穩定發展具有重要意義。深井、超深井鉆井技術的應用，是經濟社會進步和石油行業發展的需要。使用該技術，能夠有效提高油氣資源的開采質量和開采效率，同時加強市場競爭力。我們應該相信，隨著深井、超深井技術的發展，一定會改變未來的生活。

[1]閆光慶,張金成.中國石化超深井鉆井技術現狀與發展建議[J].石油鉆探技術,2013（02）.

[2]薛飛.《深井超深井鉆井技術現狀和發展研究》[J].化工管理,2013（22）.

[3]李冰.深井超深井鉆井技術:開啟地下深層寶庫的“金鑰匙”[J].中國石化,2009（01）.

[4]張克勤,張金成,戴巍.西部深井超深井鉆井技術[J].鉆采工藝,2010（01）.

[5]韓正磊.深井超深井鉆井技術在我國石油工程中的現狀與發展[J].中國石油和化工標準與質量,2011（12）.