石油钻井工程技术优化的必要性及措施

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摘要：在全球油气需求量不断增加的今天，油气开采质量和能力成为了受大众密切关注的问题。与此同时油气勘探技术在不断地发展，钻井工程与超深层油气开采技术全部成为了油气资源开采的重要支持。上述技术的发展与进步，对我国油气资源的开发有着很积极的作用。现本文简要分析国内常用钻井工程技术以及其应用的必要性，分析石油钻井工程技术未来发展趋势和策略，希望能够为我国石油行业的可持续发展提供一定帮助。

关键词：石油工程;钻井工程技术;钻机技术;必要性;策略

结合近些年我国的油气勘探状况来看，国内的油气开发正由常规面向非常规、陆地向海洋、浅层向深层方向发展。在国内能源结构不断调整以及经济快速发展的今天，石油资源已经成为社会发展重要资源，社会对石油需求量提出了更高的要求。因此我国对油气资源开采技术以及石油项目的投资于近几年也在不断地增加。据资料显示，油井钻井项目投资约占石油工程投资50%。在国内表层油气资源渐渐枯竭的今天，我国石油开采也正朝着非常规与超深层油气开采方向发展，这些都对钻井技术提出了极高的要求。

1国内石油钻井工程技术发展现状与必要性

1.1水平井。这种技术采用了世界最先进的、效果最显著的一些碎钻测量设备和特殊井底动力装置。能够在钻井过程中，将井斜角钻出86°以上，属于定向钻井类技术[1]。从全球范围来看，我国为第三个能够熟练应用这项技术的国家。这项技术不仅技术成熟，同时发展与出现的也比较早，在国内已有多年的应用实践。在多年的发展和改进下，这项技术已经形成了动态监控、注意短起、上下调整、多开转盘、钻具稳平的特点。其中的动态监控可以对钻井段做全面、详细的计算，并对钻具的组合导向与定向状态做详尽的评价，分析并调整带钻井眼。注意短起是指短程起钻，保障井壁质量，防止出现钻井问题。上下调整是指对钻井的井斜角与铅垂位置调整。多开转盘的目的在于减少钻井过程中出现的摩擦阻力，进而提高钻井设备的转速，一般来说水平段钻盘进尺为总进尺75%。钻具稳平即强调钻具稳定性，注重钻具的合理组合设计与选型。1.2大位移井。这种技术目前在全球范围内都属于高精尖技术，这种技术结合了定位井技术与水平井技术，是一项综合性的系统工程。这项技术自身存在许多的技术难点需要攻克，不过在多年的发展与理论优化过程中，国内对这项技术的应用和配套技术发展的研究获得了较为喜人的进步，已完成了初步的研究和运用，许多的技术难题和技术要点相继被攻克。国内前海油田已可以将这项技术应用在油井的开发，获得了令人满意的成绩。1.3地质导向。这种技术是由导向工具以及地质导向设备组成形成的，事实上这项技术建立在导向钻井这项技术基础上，实现了钻井技术、测井技术、油藏工程的统一，能够达到随钻控制的目的。由于这项技术有着电阻率地质参数、辅助参数等支持，因此这项技术不仅拥有钻头轨迹控制、地层构造判断、储层特征分析能力，同时还可以大幅度提高钻井成功率与采收率，进而降低钻井作业成本。1.4套管及连续管。国内在应用连续管钻井这项技术的过程中，结合我国国情实际需求，对其进行了技术改进，于防喷器安装环形橡胶，密闭的环空设计，为欠平衡压力钻井创造了有利的条件。这种技术可以有效减少钻井过程中对地层造成的伤害[2]。不仅确保了欠平衡钻井作业顺利的开展，同时也保护了油气层。这种技术在应用时候可以连续循环，无需停泵，消除了接单管造成的井喷事故，适合老井的侧钻、小眼井钻井、加深应用。因需要的设备较少，且不需要占用过多的地面面积，因此常用于无法满足环境需要的地面作业或海上平台。事实上套管钻井就是将钻井与下套管合并到一起，形成完整的作业过程。既避免了常规井下钻井作业带来的不利影响，同时还能够改善清晰井筒与水力参数问题，大大提高了环控上反的速度。

2石油钻井工程技术未来发展策略

石油钻井技术目前正朝向更清洁、更经济、更安全、更快、更深方向发展，许多国外有代表的石油企业均十分关注深井钻井、非常规钻井、钻井自动化等技术。同时钻井井下作业一体化、精通配套、井下监测、井下震动等技术也被予以了高度的支持。许多在国际上有着较大影响力的企业对于石油钻井技术的发展的看法都是务必要坚持推行高质量、高水准的服务开发。对主营业务试图寻求海洋油气、超深层、非常规油气资源开发技术瓶颈，以此来提升石油钻井技术的业务能力与企业竞争力。2.1钻井设备。对比全球石油企业来看，我国石油行业起步较晚，但凭借着业内共同的努力，在近些年追赶上了发达国家的脚步。不过由于发展时间短，因此高端钻井设备以及有关技术的开发与研究仍然是我们需要重点关注的。只有不断完善与创新钻井设备的开发，配备质量、性能更加稳定的钻井设备，才能够真正意义实现对钻井项目的有效控制。此外还要掌握世界钻井技术最新的动向与变更，研究NDS钻井、随钻地震、随钻导航、井下数据快速测传、旋转导向井、水平井、气体钻井、精细控压井、MRC钻井、多分支井、多参数LWD、自动垂直、地质导向、高效破岩等技术，并将这些技术逐步应用到我国的钻井工程，发挥这些技术应用的价值与优势。2.2钻井液。即将钻井液技术和广谱屏蔽暂堵油保护技术融合，根据油层孔喉特点，选取合适李静的油保添加剂。适当调整钻井液固相粒度，从而实现对油层孔喉的有效封堵。利用成膜剂膜结构特征参与封堵油层孔喉，提高封堵质量。提高地层承压能力，扩大安全密度窗口[3]。2.3井眼轨道自控。这一技术的研究与应用目的是为了能够准确、快速的进入油储层。这种技术能够与井下地质条件相匹配，运用特殊的工艺控制井方位与井斜，可以解决高陡坡结构的大地层倾角井斜瓶颈，是与轨道设计保持一致的技术，能够大大提高定向井中靶率和钻井效率。2.4井下风险控制。钻井过程中会遇到许多的风险包括井缩径、斜、塌、漏以及井断、卡、喷的问题。做好惊吓风险控制的研究不仅能够减少钻井的周期和钻井费用，同时还能够切实保障钻井与油气开采的安全生产。在国内油气勘探项目不断深入发展的今天，储藏多、易开发、油层浅的资源证在慢慢变少。国内油气的勘探如今正朝向海洋深水、复杂地层、超深部、低渗透方向发展。钻井工程面临着海、难、深、低的技术难题。在钻井技术服务的领域越来越广、服务对象越来越复杂且工程的开采难度越来越大的同时，为适应国内能源发展需要，提高钻井工程的技术问题，解决超深层、非常规油层开发技术难题已成最大的事物。国内石油勘探必须着眼于油层保护钻井液、井眼轨道自控系统、井下风险控制的应用于研究。在社会局势不断发展，国外钻井创新能力与科研能力不断加强的今天，我国石油钻井技术发展是较为稳定的。保障能源供需平衡，维持足量的石油资源是我国最为重视的焦点问题。可以说石油钻井技术的应用于进步，不仅可以减少国内油气资源紧张的矛盾，同时还可以提高油气开采效果，创造更大的社会效益与经济效益。

3结语

本文结合了国内当前石油钻井工程技术的发展现状以及国内对油气开采、石油钻井工程技术的需求必要性出发，分析了常用的集中石油钻井工程技术，明确了石油钻井技术的发展历程和作用优势。根据未来社会对油气资源的需要，尝试性提出今后的石油钻井工程技术的发展策略，只有不断提高自动化水平，最终达到智能化的钻探，才可以真正意义上实现高质量的油井钻井项目，为我国的经济增长添砖加瓦。

参考文献:

[1]吕建波.石油钻井工程技术现状、挑战及发展趋势研究[J].中国石油石化,2017,(08):148-149.

[2]彭冬双.石油钻井工程技术的应用现状及发展趋势[J].中国石油石化,2017,(02):8-9.

[3]张军.关于石油钻井工程技术的探讨[J].化工管理,2015,(26):202.

作者:胡剑川 单位:中石化中原石油工程公司