石油鉆井技術(shù)及固井技術(shù)的發(fā)展

陳 勝

（渤海鉆探第一鉆井分公司，天津 300451）

石油是國民經(jīng)濟(jì)的命脈，隨著我國綜合國力的不斷提高，石油需求也在大幅度的增長，所以石油能源的開采是應(yīng)該注意的重要問題。其中，石油的鉆井技術(shù)和固井技術(shù)是石油資源開采的核心工作，所以要針對石油鉆井技術(shù)的各項現(xiàn)狀進(jìn)行分析，從而得出相應(yīng)的發(fā)展趨勢，探討技術(shù)發(fā)展的措施，希望對于石油能源開發(fā)工程起到有益的參考價值。

1 石油鉆井和固井技術(shù)的發(fā)展趨勢

石油是我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)性元素，對國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要的影響，目前世界能源危機已經(jīng)成為我國以及世界所面臨的重要問題之一，想要保證我國的持續(xù)性和發(fā)展性，那么需要不斷創(chuàng)新和探索石油能源開采技術(shù)。

石油鉆井和固井工作是石油能源開采過程中的重要組成部分，這兩項技術(shù)的應(yīng)用效率直接影響了石油開采的整體效率。目前石油能源開采的工作呈現(xiàn)了復(fù)雜性困難性的變化趨勢，對石油鉆井和固井技術(shù)提出更高的標(biāo)準(zhǔn)。在石油開采技術(shù)應(yīng)用的過程中，應(yīng)該重視技術(shù)的創(chuàng)新和科研，通過相關(guān)技術(shù)的研發(fā)來提高石油能源開采效率。在石油開采過程中要重視油井的存在性，比如說油井的二次利用就是進(jìn)行石油資源開發(fā)的重要途徑，當(dāng)然深海燃?xì)獾刃滦湍茉吹拈_采也是能源發(fā)展的重要組成部分。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，要提高石油能源開采效率就有必要進(jìn)行石油鉆井技術(shù)和固井技術(shù)的開發(fā)，通過在實際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)技術(shù)性的問題，從而使我國的科技實力不斷地提升，使我國在能源競爭中更加有優(yōu)勢。

2 石油鉆井技術(shù)和石油固井技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 深井鉆井技術(shù)有限

在石油能源開采過程中，并不是僅限于淺區(qū)域的開采，其中深井和超深井的鉆井技術(shù)仍然在發(fā)展過程中，目前我國的深井和超深井鉆井技術(shù)有限，并不能夠滿足我國對于石油鉆井的需求。所說的深井是指井深在4 500～6 000m的石油井，而超深井則指的是超過6 000m的石油深井，針對石油鉆井技術(shù)來說井深和技術(shù)要求是成正比的，石油井的深度越深對鉆井技術(shù)的要求也更高，同樣井內(nèi)工作難度系數(shù)也會增加，對于技術(shù)層面也有著很大的要求。在深井和超深井的資源探索過程中會發(fā)現(xiàn)這類井內(nèi)會比一些普通開采的淺井蘊含的自然資源更為豐富。隨著西部大開發(fā)戰(zhàn)略的深入，我國的深井和超深井鉆井技術(shù)也得到了很大的發(fā)展，在實際操作過程中取得了比較大的進(jìn)步，但是我國的深井鉆井技術(shù)與其他先進(jìn)國家相比還存在著各種各樣的問題，比如說鉆井工作時間周期長，鉆井技術(shù)的效率比較低，都不能夠滿足對于石油鉆井技術(shù)的需求。

2.2 新型監(jiān)控管理技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于石油鉆井和固井方面

想要保證石油鉆井的安全性、穩(wěn)固性，保證鉆井技術(shù)質(zhì)量，那么就需要提高相應(yīng)的監(jiān)督管理結(jié)構(gòu)，其中視頻監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)逐步應(yīng)用到我國的油氣井工程開發(fā)中，通信和信息技術(shù)也在鉆井和固井技術(shù)應(yīng)用中越來越為普遍，在鉆井固井過程中信號和信息傳輸能力的進(jìn)步是現(xiàn)代技術(shù)應(yīng)用到鉆井工作中的重要表現(xiàn)，也為鉆井工作作出了重要的貢獻(xiàn)。一般在條件復(fù)雜的情況下，會出現(xiàn)各種各樣的質(zhì)量問題，甚至還會出現(xiàn)安全問題，地質(zhì)條件越復(fù)雜，那么工作開展的難度也會越大，在石油鉆井里布置一些監(jiān)控點能夠清晰明確地掌握其中的技術(shù)操作，對于工作人員的實時管理也有利于保證鉆井工程質(zhì)量。我國的石油鉆井技術(shù)和固井技術(shù)都處于快速發(fā)展階段，無線網(wǎng)絡(luò)為視頻傳輸、信息傳輸提供了技術(shù)上的支持，甚至系統(tǒng)中還有著信息儲存和信息分析的服務(wù)內(nèi)容，所以新型管理技術(shù)正在逐步應(yīng)用于我國石油鉆井工程中，技術(shù)上的發(fā)展趨勢也是石油發(fā)展的重要表現(xiàn)之一。

2.3 水平井特殊井的固井技術(shù)不斷發(fā)展

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，石油工程的固井技術(shù)也處于上升階段。其中固井技術(shù)的不斷發(fā)展為我國石油能源開發(fā)提供了堅實的基礎(chǔ)，石油需求逐漸增大，在市場上的競爭也越來越為復(fù)雜激烈。在這一背景下，特殊井和水平井都是石油開采的重要部分，在很多油田里都會使用一些Ansys有限元分析技術(shù)，然后利用一些水泥性的添加劑來提高固井材料，使固井工作得到進(jìn)一步地發(fā)展。

2.4 固井技術(shù)仍然需要不斷開發(fā)

對于石油井開采過程中，必須要關(guān)注石油工程的固井技術(shù)開發(fā)，相對于鉆井技術(shù)來說，固井技術(shù)更需要謹(jǐn)慎處理。目前我國的石油工程中固井技術(shù)仍然需要提高，對于石油固井技術(shù)來說是為了加固石油井，然后對于井壁用于保護(hù)和支撐油氣管內(nèi)的各類管道。隨著對于石油井的要求不斷改變，固井技術(shù)也應(yīng)該隨著實際情況不斷的發(fā)展。目前我國的固井技術(shù)仍然存在著一些不可忽視的問題，比如固井材料難以突破，固井技術(shù)理論性高于實踐性，這些問題對于固井技術(shù)的研究提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)和要求。保證油井的安全性需要不斷提高固井技術(shù)，目前我國一些油田的含水量比較大，甚至已經(jīng)超過了對于含水量的標(biāo)準(zhǔn)要求，在之前我國的技術(shù)有限的情況下，采取的是注水開采的手段，注水開采屬于一種傳統(tǒng)的石油開采方式，那么這種情況下也就造成了我國油田含水量過高的情況，甚至出現(xiàn)了一些注水量超過采油量的現(xiàn)象，使井內(nèi)的壓力很難控制。其中地質(zhì)混亂的情況下，對于地緣層的壓力也會受到很大的影響，所以在這種情況下，固井技術(shù)的進(jìn)步是迫切需要看到的一種成果，所以調(diào)整固井技術(shù)質(zhì)量勢在必行。

3 石油工程鉆井技術(shù)和固井技術(shù)的發(fā)展措施

3.1 完善常規(guī)石油鉆井固井技術(shù)

在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的今天，大幅度地投入先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)技術(shù)，以提高石油的開采效率，但是石油開采是一個復(fù)雜而又系統(tǒng)的工程，需要從細(xì)節(jié)、從基礎(chǔ)上進(jìn)行入手，只有保證了基礎(chǔ)類的工作才能提高技術(shù)的應(yīng)用。想要保證石油工程穩(wěn)步發(fā)展，就需要完善常規(guī)的石油鉆井固井技術(shù)，在石油鉆井過程中。井液性能和儲層情況都是應(yīng)該關(guān)注的內(nèi)容，所以在此過程中要使用常規(guī)的石油鉆井技術(shù)，取得高效效果。比如想要改善鉆井液性能，想要盡可能地降低液體對于儲層的影響，雖然新型處理劑的應(yīng)用使儲層污染得到了一定的緩解，但是還沒有起到防塌效果，也沒有達(dá)到相應(yīng)環(huán)保清潔的標(biāo)準(zhǔn)，所以要在常規(guī)石油鉆井技術(shù)發(fā)展的過程中應(yīng)用新型技術(shù)。平衡鉆井技術(shù)是石油鉆井技術(shù)的常規(guī)操作，對于高效狀態(tài)效果的得出有著一定的幫助，平衡鉆井技術(shù)能夠最大限度地減少井漏，從而達(dá)到預(yù)期效果，而固井技術(shù)則能夠改善目前井內(nèi)施工質(zhì)量，多級固井技術(shù)屬于常規(guī)石油鉆井技術(shù)的一部分，能夠全程監(jiān)督石油鉆井的質(zhì)量，從而利用鉆井技術(shù)的自動化水平來滿足需要，目前石油鉆井技術(shù)應(yīng)用中存在著盲目性、理論性的特點，對于實際操作的技術(shù)并不強，要在市場上讓我國的石油占據(jù)一席之地，那么就需要掌握市場的主動權(quán)。其中油田單位應(yīng)該在發(fā)展完善常規(guī)石油鉆井技術(shù)的基礎(chǔ)上提速技術(shù)，從而保證鉆井技術(shù)的穩(wěn)步發(fā)展，為企業(yè)謀求更大的利益。

3.2 石油鉆井技術(shù)朝著智能化自動化方向發(fā)展

石油鉆井技術(shù)和固井技術(shù)是石油能源事業(yè)的核心，對于能源的發(fā)展起到了不可忽視的作用。其中技術(shù)發(fā)展的智能化和自動化是現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展的重要方向和目標(biāo)，應(yīng)該朝著這一目標(biāo)不斷地奮斗，自動化智能鉆井是追求技術(shù)提升的方向，也是多種自動化技術(shù)相互結(jié)合的一種表現(xiàn)，在鉆井和固井環(huán)節(jié)實現(xiàn)智能化和自動化對于石油能源事業(yè)具有著重要影響，自動化智能鉆井包括鉆井期間的各類數(shù)據(jù)整理和探測，比如地震測量、地質(zhì)導(dǎo)向、智能傳輸?shù)榷囝I(lǐng)域。多內(nèi)容的鉆井技術(shù)更符合石油事業(yè)的發(fā)展需求，在石油鉆井和固井技術(shù)提升過程中，要朝著自動化和智能化的方向發(fā)展，在研究過程中也要以此為方向，其中自動化智能鉆井技術(shù)的應(yīng)用能夠提高井內(nèi)安全性，減少井內(nèi)事故的出現(xiàn)。比如在技術(shù)應(yīng)用中能夠進(jìn)行信號傳輸、地面檢測、自動化檢測，以及各類數(shù)據(jù)的整理，然后充分利用這一數(shù)據(jù)掌握井下的工作情況。通過各類數(shù)據(jù)的分析，進(jìn)行自動化智能化的數(shù)據(jù)整理，能夠在安全范圍內(nèi)鉆井固井，從而減少井下事故的發(fā)生。

3.3 優(yōu)化石油鉆井施工設(shè)計

鉆井施工設(shè)計是石油鉆井施工的前提，要做好前期工程準(zhǔn)備才能為后期的安全性、準(zhǔn)確性奠定基礎(chǔ)，其中優(yōu)化石油鉆井施工設(shè)計和施工質(zhì)量的好壞有著直接性的關(guān)聯(lián)，希望在未來石油鉆井和固井技術(shù)應(yīng)用過程中能夠不斷地優(yōu)化施工設(shè)計，保證工程能夠安全平穩(wěn)的進(jìn)行，有效地防止一些失控類事故的發(fā)生，優(yōu)化石油鉆井施工設(shè)計的過程中首先就是要提高施工設(shè)計水平，使施工設(shè)計能夠滿足石油鉆探的需要。其次就是要確定鉆井施工技術(shù)的相關(guān)理念，根據(jù)理念標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工設(shè)計工序的制定，通過重視鉆井施工設(shè)計來完善施工設(shè)計的整體流程，保證施工水平的提高。最后就是要樹立節(jié)約成本的施工理念，無論進(jìn)行任何作業(yè)都是以盈利為目的的，在保證安全性、科學(xué)性、合理性的情況下，節(jié)約鉆井成本是應(yīng)該考慮的重要問題。以上三點是優(yōu)化石油鉆井施工設(shè)計的重要組成部分，希望在實際實施過程中能夠根據(jù)實際情況進(jìn)行調(diào)整，合理安排施工鉆井技術(shù)。

3.4 優(yōu)化鉆井工藝技術(shù)措施

石油鉆井施工的過程中，鉆井工藝是一種技術(shù)層面的問題。常規(guī)的鉆井工藝一般會采取平衡鉆井技術(shù)，充分利用鉆井液來冷卻電鉆鉆頭，穩(wěn)固井內(nèi)設(shè)施，從而保證鉆井施工的順利進(jìn)行，但是在鉆井過程中，深井和超深井的鉆井危險度會更加大，其中對儲層造成的污染也會隨深度增加，對于油氣田有著不可忽視的危害，所以優(yōu)化鉆井工藝技術(shù)措施能夠盡可能地保證儲存環(huán)境，提高施工效率，比如欠平衡鉆井技術(shù)措施的應(yīng)用就是一種鉆井工藝技術(shù)的優(yōu)化，欠平衡條件下鉆井液的壓力相對于油層壓力來說會更低，相互對應(yīng)，對于儲存造成的影響也會越小。在以后的石油鉆井固井技術(shù)應(yīng)用過程中，優(yōu)化鉆井工藝技術(shù)措施是應(yīng)該考慮的問題，同樣輸送更加清潔環(huán)保的鉆井工藝技術(shù)也是應(yīng)該研究的內(nèi)容，這一舉措是為了讓石油開采行業(yè)有著更為寬廣的發(fā)展前景，從而滿足石油開采的需求，優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用。

4 結(jié)束語

鉆井是石油勘探的重要步驟，對于石油開采工程具有先導(dǎo)性的作用，所以提高鉆井效率和固井技術(shù)能夠為石油行業(yè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。目前我國石油鉆井和固井技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)朝著科學(xué)化、綜合化的方向發(fā)展，但是還不能夠滿足我國對于油田勘探的需要，希望能夠通過技術(shù)的創(chuàng)新來提高石油鉆井的效率和質(zhì)量，為井底開采提供更佳安全的施工環(huán)境，合理地運用鉆井固井技術(shù)能夠更好地開展的預(yù)防和防護(hù)工作，所以要在實際操作中，不斷地開發(fā)新技術(shù)、創(chuàng)新新思想，從而使我國石油行業(yè)穩(wěn)步發(fā)展。