淺析石油鉆井工程技術的應用現狀及發展趨勢

冉 華

川慶鉆探西安意通50082Y鉆井隊 陜西西安 710021

根據世界油氣勘探的未來發展趨勢可以看出油氣開發已經開始從淺層到向深層、從陸地到海洋、從常規到非常規的方向逐步發展。隨著我國能源結構的不斷改變，現如今對石油的需求量越來越多，對于石油資源的開發力度也在逐漸增強，同時也加大了對石油鉆井工程的投資力度，根據相關數據表明，目前在勘探開發的總投資中占比最大的就是對石油鉆井工程的投資，約占總投資的56%左右，其主要原因在于我國石油資源的開發正向著更深層次的石油資源開發方向發展，這就要求石油鉆井工程擁有更高的技術，而石油開發的未來趨勢也將越來越依賴于鉆井工程技術。

1 石油鉆井技術概述

1.1 石油鉆井技術

隨著我國科學技術的不斷發展和進步，越來越多的智能化設備被應用于石油井下工程之中并已經取得顯著的效果，為我國石油鉆井工程的順利開展夯實較好的基礎[1]。現如今，在我國石油鉆井工程的開展過程中，各種各樣用于工程的設備、工具在不停更新換代，這同樣也使得企業的發展面臨著巨大困難。要想促進行業的發展和進步，就需要在石油鉆井工程技術的發展過程中全面應用自動化信息技術，推動自動化信息技術的進步，這同樣也能夠在最大程度上提高石油鉆井工程技術的安全性、可靠性、科學性，避免安全風險問題的出現，為實際的開采過程提供穩定的保障。特別是在開采過程中應用功率較大的鉆井泵等相關設備時，同樣可以在一定程度上增加石油開采的總量，提升石油鉆井自動化信息技術發展水平，增加相關企業的經濟收入。石油鉆井技術如圖1 所示。

1.2 井下測量和控制技術

控制技術、井下探測技術以及信息傳輸技術是石油鉆井工程技術的關鍵影響因素，只有將上述的技術實現科學有效的融合才能夠進一步提高石油鉆井技術，使其實現全自動化的轉變、增加井下測量的準確性、使控制技術更好的應用于鉆井工作之中，同時還能夠在很大程度上增加工程實施過程中的石油生產工作效率，促進企業經濟效益的提升[2]。由此可見，井下測量和控制技術對石油鉆井工程技術的實施和提升具有非常重要的意義，因此，企業要進一步加強對井下測量工作的重視，這樣才能夠有效的對石油實際儲備量進行科學合理的分析，這樣才能在最大程度上為石油鉆井工程技術后續工作的開展夯實基礎。

1.3 井涌控制技術

井涌控制技術主要指的是通過一系列科學合理的手段對壓力進行一定程度上的控制，以此來保證鉆井內壓力能夠的得到有效的控制，進而使石油鉆井工程的后續施工能夠有序開展，可以說井涌控制技術是壓力控制主要的表現形式。通過對目前石油鉆井工程在實際工作中的實施情況進行分析，通過我國不斷的努力，其實已經在井涌控制技術方面取得了顯著的成效，對于該技術的掌握情況已經非常成熟，可以在很大程度上保證鉆井工程的安全性、合理性、可靠性，進而有效的降低了發生安全風險的概率，進一步為石油鉆井工作質量提升奠定堅實的基礎，為相關企業帶來更多的經濟效益以及良好的發展前景。與此同時，我國現在已經開始進行井涌控制裝備設施以及多井口裝置設施的研究，并且已經取得良好的效果，正逐漸向更深更遠的國際計劃水平的方向發展。例如：我國自主研發的油井滅火技術，現已在國際鉆井工程技術方面擁有重要地位，是世界領先發展水平之一。但是就目前相關技術在實際中的應用情況來說，我國和西方發達國家的技術相比較仍然存在著諸多不足之處，所以只有不斷的將基礎設施進行完善和改造，使相關設備朝著智能化的方向不斷改進，才能進一步提高我國的石油鉆井技術。

2 石油鉆井工程技術的特點及應用現狀

2.1 大位移井鉆井技術

大位移井鉆井指的是將定位井技術與水平井技術相結合的一項綜合性比較強的系統工程技術，是現如今較為精湛的一項鉆井工藝技術。大位移井鉆井技術在實施的過程中存在諸多相對來講較為困難的技術，但是隨著我國科學技術的不斷發展，使得大位移井鉆井技術不斷的優化和改進，相關的配套技術也愈發的精湛，目前對該技術的相關研究措施已經能夠完全掌握，因此之前的技術難點也逐漸被攻破[3]。根據相關的調查顯示，在我國淺海區域范圍內的大位移井鉆井技術已經非常成熟，能夠很好的應用與油田的開采，并取得顯著的成果，獲取了非常好的經濟收益。

2.2 水平井鉆井技術

水平井鉆井技術所指的是一項定向鉆井技術，此項技術在我國應用的時間非常早，主要是通過利用較為先進的隨鉆測量儀器以及井底動力施工器材鉆出角度在85°以上的井斜角，該項技術在不斷的完善和改進過程中，現如今以具備了可以上下調整、多開轉盤、動態監控、注意短起以及鉆具穩平等特點。其中上下調整所指的是將井斜角和鉛垂位置之間進行合理的調整；多開轉盤所指的是通過將水平段開鉆盤控制在總進尺的75%以上來實現降低摩擦阻力的目的，進而將機械鉆速進一步提高；動態監控所指的對鉆具組合的導向情況以及定向狀態予以準確的評價、對鉆井眼的位置進行評估和分析并做出及時的調整以及準確計算出已鉆井段的參數；注意短起是為了進一步增強井壁質量而采用短程起鉆的方式；鉆具穩平水所指的是鉆具具有較強的穩定性能，主要原因在于對于鉆具的組合設計以及選型科學合理。

2.3 連續管和套管鉆井技術

為有效避免連續管鉆井工程技術對地表造成的傷害，我國對連續管鉆井技術進行了整改，將防噴器位置上面放置了一個環形橡膠，由于環形橡膠套在防噴器上后會形成一個密封的空間，這樣的設計方式可以使鉆井壓力的平衡性更高，可以避免在施工時傷害到地層，在保證鉆井作業能夠有序開展的同時，還能夠對油氣層起到非常好的保護作用。在開展連續管鉆井技術的過程中不需要進行停泵環節，在最大程度保證了鉆井液能夠反復循環使用，進而有效的防止了由于接單根而導致的井噴事故發生，提高了鉆井技術使用的安全性。根據研究調查發現，該技術十分適合應用于小眼井鉆井以及老井側鉆井等，而且該技術還具有操作簡單、應用設備少、占地面積小等特點，也被廣泛的應用于條件較差的海平面作業和地面作業之中。

套管鉆井其實就是將鉆井和下套管之間結合在一起形成一個完整的作業流程，從而可以不再應用傳統的井下鉆井作業，可以很好的將水力參數情況以及清洗井筒情況進行改善，促進環控上返速度的提升。

2.4 地質導向鉆井技術

地質導向鉆井技術指的是導向儀器以及導向工具相結合而形成的一種鉆井工藝，其主要是通過將鉆井技術、測井技術以及油藏工程技術相結合進而達到控制隨鉆的最終目的。地質導向鉆井技術具有較強的儲層性、能夠很好對鉆頭軌跡進行控制并且還能夠對地層構造進行科學有效的判斷，該技術具備這些特點的主要原因在于其本身自帶電阻率參數。與此同時自帶電阻率參數也使得地質導向鉆井技術的開采成功率大幅度提高，進一步減少了鉆井成本支出，為企業帶來更多的經濟收益。

3 石油鉆井工程技術的發展趨勢

隨著我國科學技術的不斷發展和進步，現如今我國已經進入到信息化身為時代，各行各業的穩定發展均離不開現代化信息技術。因此在石油鉆井工程實際開展工作的過程中也同樣需要充分的利用信息技術來實現技術方面的改革和創新，在完善技術水平的同時還需要和實際情況相結合，以確保在石油鉆井時能夠將全部的信息數據科學有效的傳輸，并需要保證數據的完整性、準確性。與此同時還需要進一步提高現場施工人員的溝通協作能力，以防由于溝通不到位而導致成本增加和資源浪費的情況，同時還可以降低安全事故發生的概率。在石油鉆井工程中完善對現代化信息技術的應用。不僅可以提升施工技術的水平、保證施工過程中的安全性，還能夠有效的帶動企業經濟的發展，促進企業盡快實現現代化的建設。

現如今，我國是石油產業仍處于發展中的階段，想要進一步增加對石油資源的開采，還需要依賴于石油鉆井技術，只有不斷的對該技術進行整改和完善，在實施石油鉆井技術的過程中不斷發現問題并及時將不合理的問題予以改善，才能使石油鉆井技術更好的應用實際的石油資源開采之中。首先，可以將石油鉆井技術中融入自動化以及智能化技術，這樣可以在一定程度上提升石油鉆井工程在施工過程中的工作質量以及工作效率，還能夠有效降低發生安全問題的概率。其次，在工程實際施工過程中，需要對鉆井設備進行不斷的完善和優化，可以借鑒西方發達國家比較先進的石油鉆井技術，進一步完善和增強核心技術，使我國的石油鉆井工程質量和水平得到有效的提升。最后，在對石油鉆井設備進行創新的過程中，要提前對我國的地質信息情況以及地質條件進行提前考察，根據實際的地質情況對石油鉆井技術進行整改，以確保整改后的石油鉆井設備更加適合于我國本土的地質情況。

在實施石油鉆井工程技術的過程中，想要使該技術的實際應用效果在最大程度上發揮出來，要現場施工操作人員提出更高的求，使其具備專業的技術水平以及綜合素養，這就需要企業加強對相關操作人員的技術培訓，定期對其進行操作技術的培訓以及考核，同時還要使不斷的學習最新的技術類型，這樣可以在增強操作人員技術水平的同時還能夠增強其責任心，使其更好的完成工作，在最大程度上避免出現違規操作的可能性。與此同時，在石油鉆井工程未來的發展過程中，還需要組建一支具有較強專業性的技術施工團隊，將傳統的工程技術不斷進行優化和創新，這樣能夠有效保證企業的經濟收益嗎，使企業實現可持續發展。

4 結語

從現如今我國石油鉆井工作實際的發展情況來看，其仍然會受到諸多的限制，使得鉆井工程技術在實際的應用過程中工作效率以及質量受到影響，這不僅會影響到該工程技術的實際應用效果，還極有可能引發較為嚴重的安全風險出現，對我國石油行業未來發展十分不利。因此，相關企業的工作人員需進一步提升對石油鉆井工程技術的重視，對該工程技術目前的現狀以及存在的問題進行科學合理的分析，這樣才能夠有效的保證其在實際實施過程中的應用效果，同時還需要對石油鉆井工程技術的未來發展趨勢進行客觀的預測，以期可以在增強國民經濟的基礎上，完成石油產業朝著智能化、信息化、自動化的轉型。