石油鉆井技術的應用現狀及發展趨勢

劉平江

摘要：為了提高石油鉆井施工的效率，研究鉆井技術的應用現狀，解決影響鉆井施工進度的問題。加強對鉆井技術的研究管理，提高鉆井技術進步，最大限度地發揮石油鉆井的優勢，提高鉆井施工的效率，滿足油田生產的技術要求。

關鍵詞：石油鉆井;應用現狀;常見技術;發展方向

引言

水平鉆井技術是當前油氣開采中比較先進的技術，影響水平井鉆進的因素有很多，其中最重要的一個因素是水平井的軌跡控制。在進行水平井軌跡控制時，需要對鉆具進行優化設計，保證套管、鉆具以及井眼之間組合配合科學合理。在水平井鉆進過程中鉆井液的選擇也是一項非常重要的內容，鉆井液除了能夠降低鉆井過程中的摩擦阻力之外，還應該具有一定的完井液功能。

1石油鉆井技術的應用現狀

1.1沒有注重對鉆井設備的有效維護和保養

選擇合適的鉆井設備是非常有必要的，除此之外，日常的維護保養也是工作的關鍵。如果這些鉆井設備不能發揮自己的工作效率，整體的工程進度就會受到影響。如果選擇的鉆具不符合實際的鉆井要求在工作的過程中也會出現很多狀況，工程的整體成本也會提高，甚至會影響到工程的進度。

1.2缺乏對技術實施的有效管理

鉆井工程在開展的過程中，如果沒有進行完善的管理，就會出現各部門溝通不協調的情況，從而影響到整體的施工進度。在施工之前沒有做好準備工作，一旦發生突發事故，就不能做好應急處理，進而降低整個工程效率。

2鉆井工程中的常見技術

2.1鉆具優化組合設計

水平井鉆井工藝的難點主要在于控制好水平井橫向的軌跡，而鉆具對水平井水平軌跡有著很大的影響，在選擇鉆具過程中需要注意以下幾個方面內容：（1）鉆具在水平井水平段旋轉鉆井是要具有很強的穩定性。這里要求鉆具要有較強的水平穩協能力，保證在旋轉鉆井時能夠很快的將鉆壓向下傳遞到進底，這樣的鉆具有助于幫助水平井水平前進的速度和延伸度。所以，我們在選擇鉆具時要對其進行精確的設計選擇合理的鉆井參數，從而提升鉆具的穩定性。在進行鉆井的時候能夠組合鉆井方式，降低使用滑動鉆井的頻率。（2）選擇的鉆具組合要有一定的造斜能力。水平井鉆井時最突出的問題就是水平段的摩擦問題，如果鉆井時采用的是滑動鉆進將會導致很難控制好水平軌跡，所以要求組合鉆具具有一定的造斜率。但是，如果造斜率太大，將會導致摩擦扭矩明顯增加;如果組合鉆具的造斜率太小，那么會導致軌跡調整速度放慢，如果水平鉆井水平段較長，鉆進過程中很容易發生脫靶的情況。

2.2井身優化設計

在水平井鉆進中，最為重要的內容就是水平軌跡的控制，我們在進行水平井鉆進是要從以下內容來控制水平井的水平軌跡。（1）井身結構設計依據。水平井鉆井的發井順序為：從上至下，從內向外，以此順序來確定各層套管與井眼之間的間隙。設計人員在確定套管與井眼之間的間隙時，必須要保證套管能夠順路的下入到井中，同時還要保證能夠滿足固井的相關要求，下次開始掘進的鉆頭要保證尺寸小于上層套管的直徑，這樣才鉆頭才能夠順路掘進。（2）井身的設計原則。一是，井身對地層的尤其能夠起到有效的保護作用。二是，井身的設計要能夠保證掘進的安全性，避免出現漏、噴、塌、卡情況，從而保證鉆進的進度。三是，在鉆進至下部地層時一般會采用重鉆井液，此時所產生內部壓力不會促使上層管套最薄弱處發生開裂的情況。四是，一旦出現了實際地層壓力值大于我們所預測的壓力值從而發生了井涌時，那么在能夠控制的壓力范圍內具有處理溢流的能力。在水平井的鉆進過程中需要注意的是，管套尺寸、鉆頭尺寸以及井眼尺寸的確定和三者之前的組合配合對未來采油、勘井等都會產生很大的影響，一旦他們之間的組合配合不合理將會提高水平井鉆井的成本。管套尺寸、鉆頭尺寸以及井眼尺寸通常是從內向外來確定，通常情況下我們要根據實際的鉆井工程相關要求和標準來設計油層管套的尺寸，確定好管套之后根據管套的尺寸來確定鉆頭的尺寸。管套與井眼之間的間隔確定要從以下幾個方面因素進行考慮：水平井自身的質量、管套下井時井內的壓力變化情況、固井質量要求以水泥環的強度、管套直徑大小。一般比較常見的管套與井眼之間的間隙值最大為76mm，最小值為9.5mm。

2.3鉆井液的選擇

鉆井液在整個水平井鉆進的過程中占據非常重要的角色，它是保證水平鉆井以及完井工藝能夠順利進行的基礎。所以，我們進行鉆井液的選擇時要非常謹慎。一般情況下，水平井的鉆井液還應該具備完井液的作用，也就是說在保證鉆井能夠順利進行、降低摩擦的同時還要能夠做好井眼的清潔、保證井眼的穩定性、防漏技術以及對油氣層的保護作用。在鉆井過程中選擇的鉆井液應該具備以下及幾個方面：（1）具備良好的化學凝聚力，粘度高，懸浮性能良好，剪切稀釋性。（2）固相含量低能夠減低水平鉆進過程中的微米顆粒，防治對鉆速產生影響。（3）鉆井液必須要具備較高的防塌陷性能和抑制性能，當鉆進到不同種類的地層是能夠很好的適應該地層的特性，同時能夠保持較高的穩定性。（4）對油氣層的能夠起到很到的保護作用。（5）具有良好的潤滑效果，能夠很好的降低水平井鉆進過程中所產生摩擦力，同時可以能夠極大的避免卡鉆的情況，降低扭矩。（6）具有一定的流動調節性，可以很好的應對異常情況。（7）在保證經濟效益的同時，要對環境盡可能的產生較小的影響。

3石油鉆井工程技術的發展方向

3.1智能化鉆井供電的應用

在進行地下石油智能化開采時，如果使用測量儀，將會消耗大量的電能，為了有效的解決這一問題，我國相關部門采取了相關措施，例如使用導線傳輸、高性能的電池等等。另外，電力系統由多方面構成，諸如應急發電機和低壓配電盤，采用智能化的鉆井供電技術，能夠保證每個環節的用電，保障整個鉆井施工的正常運作。石油鉆井技術在保證高效率的同時，還要向微型化發展，對于當前我國的石油鉆井技術的智能化應用主要有修井、檢測以及打撈等等，為此，在井下作業時，可以運用傳感器進行傳輸，對井下工作情況進行大致的了解，才能保證鉆井工作的正常運行。

3.2智能化通訊體系的應用

智能化網絡通訊系統結合了通信技術、網絡技術和信息技術，該項技術在石油鉆井中起著非常重要的作用。該技術具體表現為可以進行現場智能化平臺和控制中心的雙方面傳導，進而實現信息資源共享，智能化通訊體系具有非常突出的優點，比如：儲存的容量大、傳播的速度較快、具有較強的穩定性以及交流功能便利等等。與此同時，網絡技術具備決策和輔助的功能，該項技術的發展使得地面和井下的交流十分方便。

3.3智能化計算機系統的應用

在智能化鉆井技術發展過程中，計算機系統是最為重要的組成部分，該系統主要功能是對數據進行收集和整理，然后及時的為井下提供數據。計算機可以結合不同的鉆井數據，采取不同的解決措施，一般而言，鉆井數據都是在數據庫范圍內的，通過計算機的反映，高效的實現鉆井工作。當然，如果鉆井數據沒有在數據庫范圍中，相關技術人員也可通過計算機進行推算，然后將超過的數據進行修改，整理好后傳給井下工作者。計算機系統可以對數據庫進行補充，保證石油鉆井工作的正常運行，促進鉆井工作的可靠性和安全性。結合計算機系統，能夠規范石油鉆井操作，對石油鉆井技術的發展起著指導性作用。

結束語

總之，針對當前石油鉆探技術進行研究分析之后發現，要想提高工作效率，降低施工成本，就要根據具體工程情況選擇合適的設備，并優化施工工藝。不同的施工技術可以應用在不同的石油開采中，能夠有效地縮短整個工程的進度。我們在實踐過程中，根據不同的地質特征，以及當前鉆具的組合形式，提出了一定的建議。

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