快速鉆井技術的應用

段小軍

摘要：伴隨著城市建設的進步，石油市場的需求越來越大，石油行業(yè)迅速發(fā)展，公用、民用客戶大量增加，基于石油鉆井作業(yè)在整個油田的正常運行中的樞紐性作用，鉆井速度的快慢直接影響油田采收率和油企經濟收益，所以說快速鉆井技術的應用是保障油田高產穩(wěn)產的重要前提，對實現(xiàn)我國國民經濟的穩(wěn)定和發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義.

關鍵詞：快速鉆井;技術應用

前言：石油是影響社會經濟發(fā)展的主要資源之一，隨著工業(yè)發(fā)展速度的不斷提升，對石油開采率的要求也在不斷提高。對于某些特殊地質結構，巖石可鉆性差、井壁穩(wěn)定性差、井底溫度高等特點，采用常規(guī)鉆井技術難以提速，而且容易發(fā)生井漏，且漏失難以有效封堵，不能實現(xiàn)表層鉆進作業(yè)，通過采用合適的鉆井技術進行鉆井作業(yè)施工，可有效降低鉆井成本，實現(xiàn)表層快速鉆進，是保障下部井段安全施工，提高油田采收率的有效手段。

1.空氣鉆井技術的應用

空氣鉆井是以壓縮空氣取代傳統(tǒng)鉆井工藝中運用的液體循環(huán)介質，使氣體既作為循環(huán)介質又作為破碎巖石能量的一種欠平衡鉆井技術，空氣鉆井技術是解決復雜地層井漏、水敏性坍塌、可鉆性差、鉆速慢、周期長等問題的重要手段，與常規(guī)鉆井相比，空氣鉆井具有很多技術優(yōu)勢，空氣鉆井技術不僅能夠大幅度的提升鉆井速度，從而降低了鉆機作業(yè)時間，縮短工程周期，還有利于降低鉆頭的耗損，節(jié)省鉆井液成本，降低工程投入，且不污染巖屑，易于準確評價地層，而且能連續(xù)不斷地對所鉆地層進行評價。其次，空氣鉆井井筒內壓力要低于地層流體壓力，空氣的低密度特性降低了井眼所承受的壓力，徹底消除了鉆井過程中液體循環(huán)介質的漏失問題，降低井漏復雜損失，消除發(fā)生在低壓漏失層的鉆井液漏失、卡鉆隱患，提高油氣勘探效益，能夠有效保護油層，特別是在油田缺水地區(qū)、帶有裂縫洞穴的灰?guī)r儲層應用空氣鉆井技術，具有降低成本、節(jié)能環(huán)保的現(xiàn)實意義。

2.智能鉆井技術的應用

在當前及未來的石油鉆井工程實施中，通過現(xiàn)代科學技術收集地質、儲層條件等信息，指導鉆井工程，進行導向鉆井將成為發(fā)展趨勢之一;隨著無限數(shù)據(jù)傳輸技術在石油鉆井工程中的應用，無線測井成為可能，石油鉆井實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動化傳輸;所以，智能化鉆井成為必然發(fā)展趨勢和主要發(fā)展方向;隨著石油鉆井機向著交流和變換頻率發(fā)展，石油鉆井深度也越來越大，集機、電、液一體化技術于一體的鉆井設備越來越大型化、自動化。既能滿足石油鉆井的工程需要，又能保證鉆井工程的安全性和效益性。隨鉆測井技術是在在鉆井的同時使用儀表化的鉆鋌對地層進行測量以完成測井作業(yè)，將巖石物理分析與油氣評價所需要的信息以及測量結果和鉆井信息實時送到地面進行處理和應用，便于實時指導鉆進的一種石油鉆井技術;與常用的電纜測井技術不同，隨鉆測井能及時獲得真實反映原狀地層特性的信息，精確地質導向。因此，能大幅提高地層評價的準確性，實現(xiàn)實時監(jiān)測，便于降低井控事故率，具有較高的安全可靠性;能有效減少井場鉆機占用時間，實現(xiàn)快速鉆井;此外，在大斜度井，特別是水平位移超過800米的大位移水平井中，隨鉆測井是唯一可用的測井技術，是近20年發(fā)展速度最快和最為成熟的石油鉆井技術之一。

3.快速鉆井設備的技術要求

性能優(yōu)良的設備是保證安全生產得以實施的重要前提，隨著石油業(yè)的快速發(fā)展，對鉆井技術提出了更高要求，基于鉆井作業(yè)的特殊性，設備通常工作在條件復雜惡劣的環(huán)境中使用，而溫度、濕度、雨水等自然現(xiàn)象會對鉆井設備造成不同程度的震動和腐蝕，還會受電磁干擾以及電壓不穩(wěn)等等狀況的影響;以及人為使用不當造成的碰撞、擠壓、誤操作等因素都極可能對系統(tǒng)造成一定的損壞而影響正常工作，基于此，鉆井設備硬件方面要從系統(tǒng)的環(huán)境適應性上出發(fā)，需要適應高溫、高濕度下正常工作以及低溫正常啟動的問題，以及強日照下的顯示器正?？梢暬瘑栴}，同時具備良好的防爆、信號抗干擾、斷電、過壓（流）、欠壓保護技術和抗震、防腐等功能;性能方面要針對鉆井過程中常見的安全事故，對鉆機升降系統(tǒng)的運行狀況進行綜合監(jiān)控，要求能有效預防鉆井工程中上碰、下砸、溜鉆、頓鉆等鉆井安全事故的發(fā)生，有效減少相關安全事故，提高鉆井效率，達到降低鉆井成本的目的;軟件方面，結合鉆井控制系統(tǒng)的優(yōu)點，根據(jù)井場應用的實際情況，以實時采集、實時處理、實時傳輸、實時顯示、實時存儲、實時操作、快速反饋為基本出發(fā)點，以工控機為核心，采用多界面編制顯示軟件，采用工控機和系統(tǒng)軟件代替單片機控制系統(tǒng)，對傳感器測得的頂驅、井深、懸重、扭矩等參數(shù)信號進行實時采集，送入系統(tǒng)進行實時處理，對控制系統(tǒng)進行實時執(zhí)行報警、制動動作，系統(tǒng)軟件和工控機要實現(xiàn)進行人機交互操作，實時顯示。

結束語：當前油氣生產的挑戰(zhàn)已與過去大大不同，作業(yè)區(qū)域延伸到了更加復雜和嚴酷的環(huán)境及非常規(guī)領域。面對新的挑戰(zhàn)，簡單的鉆井技術已經走到了盡頭，縱觀近年來世界鉆井技術發(fā)展動向，鉆井正發(fā)生著深刻變化;隨著材料、通訊、計算機技術的飛速發(fā)展、鉆井的遠程控制和自動化操作使得作業(yè)區(qū)域不斷擴大，經過百年的發(fā)展，鉆井行業(yè)雖然經歷了反復的試驗和打擊，但仍然在加速前進，油個要緊跟鉆井技術的發(fā)展動向，并結合實際調整和優(yōu)化當前的技術研發(fā)方向，才能更好的實現(xiàn)油田的可持續(xù)發(fā)展。

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