淺析如何優(yōu)化石油鉆井工程技術(shù)

郭定雄

摘要：近些年，我國經(jīng)濟持續(xù)高位發(fā)展，與此同時石油、天然氣能源需求量與日俱增。石油、天然氣開采工作量日趨增多，其中石油鉆井工程技術(shù)是支撐石油開采的最重要技術(shù)之一，它貫穿了油氣田勘探、開發(fā)全過程。針對不同的油氣藏以及設計要求，通過優(yōu)化石油鉆井工程技術(shù)，實現(xiàn)合理開采石油、天然氣的目的。本文將簡要分析如何優(yōu)化石油鉆井工程技術(shù)，以此為后續(xù)研究提供借鑒。

關(guān)鍵詞：石油鉆井;優(yōu)化;工程技術(shù)

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展以及科技的日新月異，石油鉆井工程技術(shù)也得到了長足的發(fā)展進步。為了保證鉆井施工出優(yōu)質(zhì)的井筒，在石油鉆井的全過程中，必須對鉆井工程技術(shù)進行優(yōu)化，前期對鉆井相關(guān)設計的優(yōu)化、中期對鉆井相關(guān)參數(shù)的優(yōu)化、后期對鉆井固完井的優(yōu)化等。因此，石油鉆井工程技術(shù)的全生命周期優(yōu)化不僅能保證優(yōu)質(zhì)、高效的井筒，而且能節(jié)約各大油氣田的鉆井投資，最終實現(xiàn)石油鉆井工程真正提質(zhì)增效，保證油氣田勘探開發(fā)的可持續(xù)發(fā)展[1]。

1 石油鉆井工程技術(shù)現(xiàn)狀

隨著我國經(jīng)濟的穩(wěn)步發(fā)展以及國家能源戰(zhàn)略安全的需要，國家對石油、天然氣的勘探開發(fā)越來越重視。近幾年通過對石油行業(yè)的投入力度加大，石油相關(guān)領(lǐng)域的產(chǎn)品升級、技術(shù)革新取得了很大的進步，特別是針對復雜油氣藏以及深層油氣藏，在基礎(chǔ)研究、開發(fā)方式、鉆井工藝上都有了很多經(jīng)驗和成果，基本上滿足了我國大部分油氣田的鉆井需要。同時，石油鉆井工程技術(shù)借助科技進步的東風，逐步走向了數(shù)字化、信息化和自動化，基本滿足了石油鉆井工程技術(shù)專業(yè)化要求。

雖然石油鉆井工程技術(shù)取得了有目共睹的進步和成績，但目前我國石油鉆井工程還是存在一部分問題和不足，與國外先進鉆井公司相比主要體現(xiàn)在先進整裝鉆井設備以及新的技術(shù)、工藝。存在的問題、不足主要有：一是固井問題。在鉆井過程中，由于鉆遇不同的層位巖性不同，導致井軌跡規(guī)則程度不同，后期下套管固井會導致固井質(zhì)量存在差異，影響整口井的固井效果;二是受地面環(huán)境以及勘探開發(fā)層位逐漸下移的影響，目前石油鉆井工程中大量出現(xiàn)大位移的定向井、超深井、水平井、叢式井、分支魚骨井等，這對石油鉆井工程技術(shù)提出了更高的要求，必須采用先進的鉆井工藝技術(shù)才能確保石油鉆井施工過程中的質(zhì)量安全。

2石油鉆井工程技術(shù)優(yōu)化措施

為了保證石油、天然氣生產(chǎn)井的井筒質(zhì)量，對石油鉆井工程技術(shù)進行優(yōu)化是十分必要且可行的。優(yōu)化后的鉆井工程技術(shù)更加貼近實際、更加合理，不僅能減少油氣田企業(yè)的鉆井投資，也能提高油氣田石油、天然氣的開采效率。

2.1 鉆井相關(guān)設計的優(yōu)化

鉆井所涉及到的鉆井地質(zhì)設計、工程設計、施工設計都是用來指導鉆井實施。只有前期不斷研究優(yōu)化石油鉆井的三項設計，才能真正指導鉆井工程技術(shù)高質(zhì)量、高效率實施。對于編寫新井鉆井設計的人員來說，在編寫地質(zhì)、工程、施工三項設計時，在保證取全取準資料的基礎(chǔ)上，樹立盡量降低鉆井投資成本的理念。同時，三項設計人員要有一定的設計經(jīng)驗、水平，對各自領(lǐng)域所涉及鉆井工作的內(nèi)容十分了解，設計內(nèi)容全面且有針對性。另外，鉆井地質(zhì)設計人員必須對設計井周邊環(huán)境實地踏勘，針對區(qū)塊周邊井出現(xiàn)的異常情況以及問題，在設計中加以提示并制定風險管控措施，從根本上優(yōu)化鉆井工程技術(shù)前期工作;鉆井工程設計人員要借鑒區(qū)塊鄰井在鉆井過程中出現(xiàn)的復雜情況以及問題，比如鉆井過程中的地層漏失、井壁坍塌等，合理優(yōu)化鉆井液的體系配方以及配伍性，提高鉆井液在該區(qū)域的適應性，保護鉆井井壁以及所鉆地層，防止對周邊環(huán)境造成污染;鉆井施工設計人員要結(jié)合所鉆新井的地質(zhì)目的，優(yōu)化施工工序、施工流程，保證施工設計的可操作性和合理性，不斷提高石油鉆井工程三項設計的符合率和準確率[2]。

2.2 鉆井工藝技術(shù)的優(yōu)化

石油鉆井工程不僅需要對三項設計進行優(yōu)化，同時也需要對鉆井工藝技術(shù)進行優(yōu)化。比如在對深井、超深井以及水平井等井實施鉆井時，采用比較傳統(tǒng)的鉆井工藝技術(shù)可能無法保證鉆井的時率，也無法保證鉆完井的井筒質(zhì)量;鉆井所用鉆井液也是如此，當鉆井液的配方體系不能很好配伍所鉆遇油氣藏，會造成地層污染以及影響鉆井的質(zhì)量和速率。因此，需要對鉆井工藝技術(shù)記性優(yōu)化，以此保障石油鉆井工程質(zhì)量。

目前鉆井工藝技術(shù)主要有欠平衡鉆井、泡沫鉆井、隨鉆地質(zhì)導向鉆井以及全自動化鉆井等。欠平衡鉆井技術(shù)是通過控制鉆井液的密度，使井筒液柱壓力低于地層壓力，以保護儲層，防止儲層受到污染的一項綠色鉆井工藝技術(shù);泡沫鉆井技術(shù)是用泡沫液、空氣的混合多相流體作為鉆井液，它能夠清潔井筒，提高鉆井的速度，同時能減少鉆井液對儲層的傷害，避免對儲層造成堵塞;地質(zhì)導向鉆井技術(shù)是一種井眼軌跡控制技術(shù)，它通過精準控制鉆井鉆具，保持井眼軌跡嚴格按照設計要求實施，一般應用在大水平位移定向井、水平井以及多分支井等;自動化鉆井技術(shù)是應用計算機、人工智能以及無線傳輸?shù)劝雁@井過程中各項數(shù)據(jù)、參數(shù)進行收集、整理、分析，并對自動設備發(fā)送實時操作指令的一種無人操作的自動控制鉆井技術(shù)。

通過優(yōu)化石油鉆井工藝技術(shù)，能夠保證鉆井工程的順利實施，既提高鉆井的時率又能很好地保護儲層。

2.3 鉆井井控技術(shù)的優(yōu)化

石油鉆井工程實施過程中，為了保證鉆井施工的安全，必須優(yōu)化相應的鉆井井控技術(shù)。石油鉆井井控安全措施不到位，井控設施設備不合理、不齊全，會嚴重影響到鉆井實施安全。因此，要嚴格按照井控技術(shù)要求，實施井控管理，保證鉆井各道工序安全可控;鉆井過程中的風險辨識不到位，風險防范措施存在漏洞，比如風險辨識不到位導致后續(xù)使用的井控設備不符合實際要求等;同時，鉆井過程中對周邊環(huán)境變化不掌握，容易引起一些突發(fā)情況。

3、結(jié)束語

通過對石油鉆井工程技術(shù)的研究分析，合理應用先進的石油鉆井工程技術(shù)措施，前期優(yōu)化鉆井相關(guān)設計、工藝，中期優(yōu)化施工過程中鉆井相關(guān)參數(shù)的，后期優(yōu)化鉆井固完井技術(shù)，保證鉆探出優(yōu)質(zhì)的井筒，充分發(fā)揮石油鉆井工程技術(shù)在油氣田勘探開發(fā)中的作用，為石油、天然氣生產(chǎn)開采提供技術(shù)保障。

參考文獻

[1] 王小雷，苗磊.我國石油鉆井技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].化學設計通訊，2018，44（8）：233-234.

[2] 樊攀.優(yōu)化石油鉆井工程技術(shù)措施[J].化學設計通訊，2018，44（4）：213.

[3] 廖遠程.石油鉆井工程技術(shù)探討[J].化學設計通訊，2017，43（10）：228.