蘇偉 付鴻雨(中國石油天然氣集團公司川慶鉆探工程公司川西鉆探公司 四川成都 610000)
當今社會對石油的需求量較大,石油資源在日常生活中被大量使用,主要是作為汽油和燃油使用,可是殺蟲劑、化肥、塑料等的原材料。
但我國現有的石油資源只存在于深海區和結構較為復雜的低滲透底層內部,我國的鉆井工程技術面臨了較大的挑戰,需要突破這些困難,保證石油的開采能夠在安全、高效的在復雜地理環境下進行。
石油的應用推動了全球經濟的發展,在工程技術的改革中其也發揮著重要作用,隨著科技水平的不斷提高,推動了石油開采技術的進步,如水平井多級壓裂與旋轉導向等技術。石油工程技術越來越先進,這些技術的應用使全球能源布局發生較大發生變化。我國石油工業發展迅速,尤其是引進了多段壓裂增產改造技術和水平井鉆完井技術后,我國油氣的開采業務發展勢頭良好,使我國油氣的產量等到提升。由于石油是不可再生資源,該資源的大量消耗,使我國現有的資源只存在于深海和深底層,加大了石油開采難度,我國需要提高石油技術與開采設備。
我國已掌握了十種石油鉆井工程技術。鉆井設備、井下測傳與控制、深井與超井鉆井、定向鉆井、鉆井提高速度與效率、欠平衡與氣體鉆井、鉆井液和儲存保護、井控、海洋鉆井和固井完井技術。下面我們對針對我國目前石油開采現狀對幾項重點鉆井工程進行分析。
目前我國已能自行生產石油鉆井工程在設備,且各項設備的生產技術愈發成熟,如電動式鉆機和大功率鉆井泵等。我國已研究發明出大型成套鉆機,并未其設備與相應的配套設備申請了知識產權,該類技術已相當先進,被不少發達國家所借鑒。此外,井下螺桿鉆具、氣體鉆井、固井等裝備也能自行生產。
該技術可謂是為我國石油鉆井工程技術解決了一大難題,更是使自動化鉆井技術得以實施,并提高了我國油汽的產量。近幾年我國不斷研發鉆井技術,已能自行生產無線、有線隨鉆測量儀器、LWD等。我國已將C G D S-1近鉆頭地質導向鉆井系統(如圖一所示))應用于工業化中,我國是出美法兩國外第三個能夠操縱該技術的國家。

圖一CGDS-1近鉆頭地質導向鉆井系統
該技術主要使用以開采深層的石油資源,可利用其技術權衡企業與國家鉆技術水平。近幾年我國在不斷完善該技術,并取得了較好的效果,8408米為我國最大的井深,我國陸上深鉆井與超鉆井在2008年時已有455口。
該技術的發展,大大提高了我國鉆井的速度,且鉆井所需的鉆頭生產已經越來越規范,已能完成對軟、硬底層鉆井的基本要求,并能根據不同的地層特點設計鉆頭,聚晶金剛石復合片(PD C)鉆頭鉆井效果較好,被大力推廣運用。,
我國的鉆井技術已從液化的欠平衡技術,已逐漸發展成為氣體與液體相互欠平衡鉆井技術,不僅提高了鉆井速度,并且能夠有效減少井漏復雜現象的發生,可以發現石油層并對其進行保護。
由于我國應用該技術對海洋石油開采時間較短,只掌握了淺水鉆井技術,半潛式鉆井的技術與設備等還在研究中,相對于發達國家較為落后。
我國的石油鉆井工程技術在不斷進步,且效果明顯,能夠實現基本的油氣勘探開發,但是由于我國的部分技術引用較晚,技術、設備的水平與發達國家差異較大。現今,石油鉆井將深、快、安全、經濟、環保等作為發展方向,深,主要是淺層石油已被開采殆盡,因此,需要向海底與深地層開采石油資源;快,是鉆井的速度與效率;安全,是需要石油資源在開采的過程中做好安全防護措施;經濟,是有效降低鉆井的成本;環保,是在鉆井時,盡量避免對周邊環境曹成影響,對石油儲存層進行保護。國外先進的技術有以下兩種:
該技術是將地震勘探和石油的鉆井技術相結合后產生的新技術,它可對鉆井的整個過程進行監測,為鉆井人員和決策人提供有效信息。開采前在鉆桿頂部與開采進口預埋檢波器,將鉆井使鉆頭產生的振動當做井下的振動源頭,檢波器記錄鉆桿與地層接受到的振源信號。
該技術可對鉆井內部信息進行實時分析與評價,也可對鉆井進行快速導航。能有效減少鉆井時間和成本。
我國的石油鉆井工程技術發展速度較快,且取得了不小的成就。石油資源應用在我國各個領域,但由于其是不可再生能源,且使用率較高,淺層石油已消耗殆盡,我們要向深層的海底與地底石油進行開采,加到了開采難度,但是需要石油鉆井能夠保證節能、環保、安全、經濟等功能,實現可持續發展。
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