國內外新型鉆井設備技術新進展

谷萬斌

【摘 要】在石油鉆探當中，實際的鉆井設備技術對石油鉆探的效率和質量有著密不可分的聯系，文章對石油鉆探工作作出簡要敘述，進而引出當下國內外先進的新型鉆井設備和技術內容，通過分析鉆井過程當中可能遇到的問題分析鉆井工作對相關鉆井設備的要求，對國內外先進技術和設備的發展進行研究，旨在為石油鉆井相關工作合理選擇鉆井設備和技術提供有力的參考。

【關鍵詞】鉆井設備；空氣鉆井；環保；設備技術；發展

一、國內外空氣鉆井設備內容

隨著時代的進步傳統的石油鉆井技術已經不能夠滿足經濟發展對于石油開采的實際需求，且當前石油鉆井工作當中地層較復雜，對井身的結構要求也較復雜，因此國內外的機械工程師開始對空氣鉆井設備和相關技術進行優化更新。

（一）國內外相關技術的發展

對于國內外空氣鉆井設備上，國外已經成立了專門的欠平衡鉆井公司，例如Weatherford、FlowDriling、Shell等專業化公司，其整套設備的充氣量可以達到300m3/min。在設備的制造研發方面，國外一些公司例如Sullair、Atlas-Copco、Ingersoll-Rand等其對于空氣壓縮機技術的研發較成熟，有屬于自身品牌的空氣壓縮機銷售。在增壓機技術方面，當屬Knox-Western和Ariel公司生產的增壓機性能良好。膜制氮設備技術作為石油鉆井工作當中不可或缺的一項技術，國外的Prism、Generon和Medal等公司的膜制氮設備技術較成熟，在各個國家的石油鉆探平臺當中得到廣泛應用。

在我國內部，相關部門對于空氣鉆井設備技術的研究也在忙碌的開展著。當下，國內一些有關的研發企業和國內相關鉆井工作達成合作共識，通過結合實際的鉆井工作對空氣鉆井設備技術進行研發，打破國外先進技術的壁壘[1]。我國國內自主研發空氣鉆井設備的不斷發展使得國內相關鉆井技術能夠指導我國石油鉆井工作開展氮氣鉆井、霧化鉆井以及重啟鉆井液鉆井等開展，提高了我國石油鉆井的實際技術含量。以中石油勘探開發研究院的相關研究成果為例，其對于鉆井當中的天然氣壓縮機、鉆采先進工藝等技術通過和多個研究機構建立聯系實現對先進技術的攻克，進而具備了研發先進鉆井技術的實力，可以將設備技術投入到實際的石油鉆探工作當中，促進我國石油鉆探工作的不斷進步。

二、國內外鉆井設備和技術的實時更新

對于石油鉆井工程而言，其實際的工程需要大量的投資，同時工程具備高位的風險，要保證石油鉆井工程合理的開展，就要在設備和技術等方面投入大量的精力保證設備和技術的可靠性。

（一）能夠快速展開遷徙的鉆機

鉆井設備并不是單單為一項工程提供服務的，先進的設備對各項石油工程都有必要的幫助，實際的工作當中，遇到一些工程工期緊張、交通不便等情況會給鉆井設備的展開工作和及時遷徙帶來一定的困難，而能夠快速“搬家”的鉆井設備其本身具備設備的模塊化和自動驅動特點，可以實現先進設備的快速遷徙，例如我國的宏華石油機械廠制造的快搬鉆機，其制造成本廉價，對鉆井工程的后期工作能夠給提供高質量的幫助，從而在國際上受到多個鉆井工程承包部門的歡迎。

（二）交流變頻設備

交流變頻設備主要指的是交流變頻鉆機，這種鉆機在電學理論上進行了深入的優化改善，在保證其驅動力不變的基礎下實現了對設備的智能化控制，進而減少了設備操作中專業性人力資源的投入，其自身的軟件先進性使得這種交流變頻設備得到廣泛的推廣應用。

（三）PDC鉆頭方面的改善

PDC鉆頭的改善工藝在于對PDC鉆頭的材質和結構進行優化改善。傳統的PDC鉆頭只有4刀翼和5刀翼，不能夠滿足不同工程內容的鉆井工作對PDC鉆頭的實際需求。伴隨著科學技術的進步，當下國內外的PDC鉆頭的材質和結構已經發生了較大的變化，其中PDC鉆頭的材質有金剛石PDC（分為天然金剛石和復合金剛石兩種）、TSP-PDC，在PDC鉆頭的結構上其實際結構逐漸趨于復雜，主要在于刀翼數、牙輪刀翼和冠狀的組合方面，且復合切削片的不同尺寸、不同排數的結合又形成了不同種類的鉆頭。例如，波紋復合片的應用使得復合片本身的使用壽命得到延長，對于一些較硬地層的石油鉆探工作，這種波紋復合片的使用能夠切實提高鉆井的速度（我國江漢鉆頭在此技術上處于國內的領先階段，技術較成熟，而國外先進的波紋復合片技術集中在BAKER HUGHES、SMITH、REED等公司）。

三、鉆井技術發展建議

對于鉆井技術發展建議方面，要求其在環?；⒅悄芑臀⑿湍K化方面轉變。環保方面，要加強對廢棄鉆井現場的清理工作，避免鉆井工作完成后對當地環境造成嚴重的污染現象。智能化軟件的融入是石油鉆井相關設備技術發展的主要方向，將智能化軟件和鉆井設備技術相結合，使得鉆井工作受人力資源因素影響較少，可以在少量專業人員的配合下快速開展工作。傳統的鉆井設備較笨重，一些精度較高的工作和工期緊張的工作其設備工作效率緩慢，將鉆井設備向微型模塊化研發方向發展是提高鉆井工作實時效率的中重要手段。

四、結束語

綜上所述，對于鉆井設備和技術的優化，空氣鉆井設備和其相關技術得到了廣泛的發展，但是時代的發展對鉆井施工技術提出了新的要求，只有不斷的分析國內外先進鉆井設備和技術的研發發展，及時吸取國內外先進設備技術的研發經驗，才能夠切實提高我國石油鉆井工作的效率和質量。

【參考文獻】

[1]郭先敏， 侯芳. 國外鉆井裝備與技術新進展[J]. 石油機械， 2016， 44（7）：20-26.