石油鉆井技術(shù)及固井技術(shù)的發(fā)展分析

郭計峰

中原石油工程有限公司鉆井二公司，中國·河南 濮陽 457000

1 引言

現(xiàn)階段，中國石油貯備量已經(jīng)位居世界前列，但從石油開采技術(shù)的層面出發(fā)，與發(fā)達(dá)國家相比具有明顯的差距，對于中國石油開采效率的提升以及國家石油開采技術(shù)的國際競爭力的增強(qiáng)都產(chǎn)生了明顯的負(fù)面影響。因此，需要對石油開采技術(shù)進(jìn)行深入研究，以此來改善石油開采技術(shù)的薄弱環(huán)節(jié)，為中國石油鉆井和固井技術(shù)含量的提升以及信息化發(fā)展提供保障。提升石油鉆井和固井的技術(shù)含量，可以對施工工程精確度的提高提供促進(jìn)作用，為石油開采的蓬勃發(fā)展提供助力。

2 石油開采技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

對中國石油工程實(shí)地勘察結(jié)果進(jìn)行分析，可以了解到石油開采工程在采油過程取得了明顯的成效，但也存在不容忽視的問題。中國大部分油田都分布在地面條件比較復(fù)雜的邊際地區(qū)，如海灘以及高原等，較為復(fù)雜的油田環(huán)境明顯提升了油田開采難度。現(xiàn)階段，中國石油開采技術(shù)水平還無法達(dá)到完全開采的程度，相關(guān)的鉆井和固井工程所需設(shè)備存在較大的欠缺，對于綜合設(shè)備的應(yīng)用能力也存在明顯的欠缺，因此不僅無法成功采油，還會對周邊環(huán)境產(chǎn)生明顯的破壞影響[1]。而較為發(fā)達(dá)的國家本身就具有發(fā)達(dá)的工業(yè)基礎(chǔ)，其石油鉆井技術(shù)以及固井技術(shù)也比較成熟，主要包括地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)、新型鉆井液體系等較為先進(jìn)的鉆井設(shè)備，在設(shè)備中大范圍應(yīng)用了高新技術(shù)。對中國以及國際石油開采技術(shù)進(jìn)行對比，可以發(fā)現(xiàn)中國石油開采技術(shù)與發(fā)達(dá)國家相比存在一定的差距，因此在今后發(fā)展過程應(yīng)當(dāng)對其優(yōu)秀技術(shù)進(jìn)行虛心學(xué)習(xí)和借鑒，在這一過程還應(yīng)當(dāng)不斷進(jìn)行創(chuàng)新發(fā)展，盡快將中國石油開采技術(shù)與國際積水水平之間的差距進(jìn)行縮短。不僅要引導(dǎo)相關(guān)石油開采人員關(guān)注技術(shù)提升和創(chuàng)新工作，還應(yīng)當(dāng)使社會不同領(lǐng)域的群眾都注重石油技術(shù)開采技術(shù)提升工作。

3 石油鉆井技術(shù)及固井技術(shù)的發(fā)展

3.1 石油鉆井技術(shù)的發(fā)展

對石油鉆井技術(shù)發(fā)展進(jìn)行分析，可以從水平鉆井技術(shù)發(fā)展、連續(xù)管和套管鉆井技術(shù)以及大位移井鉆井技術(shù)發(fā)展這三方面出發(fā)。

①水平井主要是指在油氣儲層內(nèi)促進(jìn)油氣井形成85°以上的井斜角，其具有較高的適應(yīng)性，屬于石油鉆井技術(shù)中的常規(guī)應(yīng)用技術(shù)之一。另外，還可以依據(jù)應(yīng)用類型以及具體用途對水平井進(jìn)行細(xì)分，主要包括常規(guī)水平井、套管側(cè)鉆水平井、分支水平井、生產(chǎn)水平井、注入類型水平井及橫向勘探水平井等多種類型。水平井測量儀、可控彎接頭、水力加壓器、高頻率PDC 鉆頭等屬于水平井鉆井施工過程主要的施工工具，其一般都具有較大的扭矩[2]。因此，為了保障水平鉆井的順利施工，應(yīng)當(dāng)確保扭矩具有較高的穩(wěn)定性，應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際的井況選擇最為合適的扭矩，為鉆具的平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)提供保障。在應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)時，應(yīng)當(dāng)對井斜角以及鉛位置的上下調(diào)整引起關(guān)注。

②連續(xù)管鉆井技術(shù)得到了一定范圍的應(yīng)用，并且也得到了發(fā)展改進(jìn)，主要是將環(huán)形橡膠設(shè)置在防噴器上，對連續(xù)管的密封性進(jìn)行提升，對過往施工過程存在的平衡壓力缺乏問題進(jìn)行改善，可以對施工過程所產(chǎn)生的地層傷害進(jìn)行緩解，起到保護(hù)油氣層的效果[3]。在應(yīng)用連續(xù)管技術(shù)時，一般不需要太多設(shè)備，也不會占用大片面積，可以被應(yīng)用至海上以及海拔較高等地面環(huán)境復(fù)雜局限性較大的地區(qū)，而套管鉆井技術(shù)主要是結(jié)合了鉆井以及下套管，可以促進(jìn)下鉆作業(yè)頻率的降低，對精通清洗以及水力參數(shù)進(jìn)行改進(jìn)之后，可以得到更快的上返速度。

③大位移鉆井技術(shù)與定向井和水平井技術(shù)具有相似性，都屬于比較特別的工藝井技術(shù)，并且其可以靈活應(yīng)用定位井技術(shù)和水平井技術(shù)，這也是其具有明顯綜合性的主要原因之一。大位移鉆井技術(shù)對于惡劣的地面環(huán)境具有較強(qiáng)的適應(yīng)力，對于海上鉆井以及陸上海灘邊際鉆井提供了有力的技術(shù)支撐。另外，這一技術(shù)還具有減少開采成本、縮短產(chǎn)油周期等優(yōu)勢，在世界各地石油開采工作中發(fā)揮了重要價值，帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 石油固井技術(shù)的發(fā)展

石油固井施工簡單來說就是，調(diào)制一定比例的水泥漿液，并且將其灌進(jìn)預(yù)備套管，對比較容易發(fā)生泄露、容易出現(xiàn)塌陷以及較為復(fù)雜的油氣層進(jìn)行有效的封堵處理。合理應(yīng)用固井施工技術(shù)，可以對不同層級油氣層之間的泄露情況進(jìn)行禁止，為順暢油氣路徑的形成提供保障，可以為不同時段油氣管控工作的便利進(jìn)行提供保證，進(jìn)一步提升采收率[4]。與石油鉆井工程相比，石油固井工程耗費(fèi)的資金量更多，并且還具有較為復(fù)雜的施工工序內(nèi)容，對于技術(shù)含量的要求也明顯更高。

石油固井工程具體施工順序?yàn)椋认绿坠堋⒆⑷胨酀{液，在這一施工過程包含大量的施工細(xì)節(jié)。進(jìn)行下套管施工主要是為了向水平井的順利運(yùn)行提供保障，這一施工環(huán)節(jié)施工難度較明顯，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制下放套管的速度，在確定水泥漿比例時應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際的井況環(huán)境。另外，石油固井工程往往都是一次性的，在施工過程就應(yīng)當(dāng)確保施工質(zhì)量，不應(yīng)當(dāng)寄希望于后期的補(bǔ)救工作，因?yàn)槠浜茈y有彌補(bǔ)機(jī)會，即使有機(jī)會進(jìn)行彌補(bǔ)也需要耗費(fèi)大量的人力物力和財力。石油固井工程還具有十分明顯的隱蔽性特點(diǎn)，主要是固井工程一般被安排在井下，其潛藏了大量的風(fēng)險。

首先，在應(yīng)用石油固井技術(shù)時，應(yīng)當(dāng)對整體的油田環(huán)境和井況進(jìn)行綜合考量，對于地層壓力系數(shù)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)等油井各方面的信息應(yīng)當(dāng)進(jìn)行精確地把握，以此來提高固井方案設(shè)計的針對性以及科學(xué)性。還應(yīng)當(dāng)對石油固井施工的各方責(zé)任進(jìn)行明確，要在正式施工前將各種配件設(shè)備等都準(zhǔn)備齊全。對于不同部位的配件應(yīng)當(dāng)進(jìn)行慎重的審查，為固井設(shè)備常規(guī)運(yùn)轉(zhuǎn)的維持保駕護(hù)航[5]。其次，在進(jìn)行鉆井固井施工選擇水泥漿時，應(yīng)當(dāng)結(jié)合現(xiàn)場施工環(huán)境確定合適的水泥漿密度，可以應(yīng)用智能化技術(shù)對不同時段水泥漿液濃度進(jìn)行精準(zhǔn)把握，促進(jìn)固井精確度的提升。最后，在進(jìn)行固井施工時，還應(yīng)當(dāng)確保水體的充足，為離心泵運(yùn)轉(zhuǎn)供應(yīng)充足的水體，還需要安排人員定期檢查銜接管線。

4 結(jié)語

綜上所述，石油開采技術(shù)對于石油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及石油產(chǎn)業(yè)重要價值的發(fā)揮都具有明顯的影響作用。現(xiàn)階段，中國石油開采工作中已經(jīng)較為廣泛的應(yīng)用水平井技術(shù)、大位移井鉆井技術(shù)、連續(xù)管和套管鉆井技術(shù)等鉆井技術(shù)，為不同環(huán)境的油田開采提供了有力的技術(shù)支撐。在這一過程，石油固井施工技術(shù)也得到了大力發(fā)展，施工質(zhì)量也明顯提升。今后，石油鉆井技術(shù)以及固井技術(shù)應(yīng)當(dāng)朝著自動化、信息化以及智能化的方向發(fā)展。