石油工程技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)

田偉榮 陳濤 蔣長東 王騫

摘要;石油資源是不可再生的稀缺資源，市場需求量大。只有我國的海洋石油工程技術(shù)得到提高，有了自主研發(fā)的技術(shù)實(shí)力，提升了我國石油工程技術(shù)裝備的技術(shù)含量，提高深海石油鉆井平臺(tái)的技術(shù)水平，保證鉆井平臺(tái)能夠高性能安全運(yùn)營，我國的海洋石油勘探和開發(fā)才能站在世界各國的前列，獨(dú)立自主地進(jìn)行石油資源的開發(fā)和利用。

關(guān)鍵詞;石油工程;技術(shù)發(fā)展;趨勢(shì)

1 石油工程技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)今國際上油氣工業(yè)正在面臨者巨大的變革。頁巖油氣的開發(fā)加劇了水平鉆完井、多級(jí)水力壓裂還有連續(xù)管技術(shù)的發(fā)張和使用，也進(jìn)一步促使水的處置、過濾與再回收和環(huán)境影響最低化等新型技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。鉆井新技術(shù)新材料、檢查控制、通訊與計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化系統(tǒng)等的快速發(fā)展使困難的深水油氣勘測開發(fā)變得簡單容易。光導(dǎo)纖維、納米技術(shù)等愈來愈多地應(yīng)用到鉆井方面，3D建模技術(shù)、呈像技術(shù)與云計(jì)算將會(huì)在提升油氣井建設(shè)與工作效率方面展現(xiàn)出重要的作用。

2海洋石油工程技術(shù)的發(fā)展策略

2.1提高深海石油鉆井平臺(tái)的技術(shù)水平

只有在高水平的深海石油鉆井平臺(tái)技術(shù)支持之下，才能有效開發(fā)深海石油資源。因此，石油勘探相關(guān)部門應(yīng)該重視深海石油鉆井平臺(tái)技術(shù)的研發(fā)工作，加大資金投入力度和技術(shù)支持力度，借鑒國外發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，改革創(chuàng)新，努力打造我國自主研發(fā)的適合海洋石油勘探和開發(fā)的鉆井平臺(tái)技術(shù)，在保證鉆井平臺(tái)適用性的同時(shí)，盡力減輕平臺(tái)的環(huán)境負(fù)載，提高平臺(tái)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和耐疲勞度，增強(qiáng)平臺(tái)運(yùn)行的穩(wěn)定性，降低開采的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

2.2建立健全海洋石油鉆井平臺(tái)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和安全評(píng)估體系

目前隨著海上油汽田開發(fā)的繼續(xù)，以及地質(zhì)勘探初期的不確定性，一些導(dǎo)管架平臺(tái)在到達(dá)設(shè)計(jì)壽命后，由于邊際油田的發(fā)現(xiàn)，通常需要延長其使用壽命。另外有些廢棄平臺(tái)由于仍然具有一定的使用價(jià)值，需要重新利用。海洋石油鉆井平臺(tái)對(duì)海洋石油資源的開發(fā)非常重要，它的安全性是石油開采工作有序開展的先決條件。因此相關(guān)部門要建立健全海洋石油鉆井平臺(tái)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和安全評(píng)估體系，關(guān)注海水風(fēng)浪的級(jí)別，注意潮汐、地震以及海嘯等自然災(zāi)害對(duì)鉆井平臺(tái)的影響，采取措施避免因海水沖刷或者腐蝕產(chǎn)生的動(dòng)力軟化問題，實(shí)時(shí)監(jiān)測鉆井平臺(tái)因作業(yè)的連續(xù)性而引發(fā)的機(jī)械疲勞以及損傷問題。上述狀況都會(huì)在某種程度上增加海上石油鉆井平臺(tái)的安全風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)平臺(tái)結(jié)構(gòu)和耐久度產(chǎn)生惡劣的影響。而海洋石油鉆井平臺(tái)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和安全評(píng)估體系的建立可以對(duì)上述問題進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別，分析對(duì)平臺(tái)產(chǎn)生的危害程度，及時(shí)采取防范措施，建立風(fēng)險(xiǎn)防范應(yīng)急預(yù)警機(jī)制，增強(qiáng)平臺(tái)抵御風(fēng)險(xiǎn)的能力，降低風(fēng)險(xiǎn)帶來的損失，確保石油開采工作能夠安全、平穩(wěn)地進(jìn)行。

2.3關(guān)鍵核心技術(shù)

1）鉆井完井技術(shù)。持續(xù)攻關(guān)超深層高研磨性地層鉆井提速工具，配套自動(dòng)化、智能化程度高的鉆井裝備，研制旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向儀器，研發(fā)多參數(shù)、近鉆頭、高溫隨鉆測控儀器，完善井筒壓力控制鉆井技術(shù)，研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的油田化學(xué)助劑，形成特色鉆井液、完井液、水泥漿及配套工藝。開展物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)的應(yīng)用，為實(shí)現(xiàn)多個(gè)作業(yè)單元的智能互聯(lián)、井下和地面的實(shí)時(shí)監(jiān)測及遠(yuǎn)程決策與控制提供技術(shù)手段，促進(jìn)鉆井?dāng)?shù)字化程度全面提高。進(jìn)一步發(fā)展基于地震、鉆井、測井、錄井等井筒信息融合的鉆井優(yōu)化技術(shù)和鉆井風(fēng)險(xiǎn)控制技術(shù)。

2）測井錄井技術(shù)。充分應(yīng)用人工智能、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)成果，建立適應(yīng)5G硬件升級(jí)的綜合一體化平臺(tái)。在與地質(zhì)、物探等多專業(yè)融合的同時(shí)，充分介入智能鉆井，為快速鉆井決策服務(wù)，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)工程一體化應(yīng)用服務(wù)。重點(diǎn)解決9000.00m特深井及超高溫超高壓測井采集技術(shù)難題，開發(fā)復(fù)雜油氣藏人工智能測井錄井評(píng)價(jià)專家系統(tǒng)，增強(qiáng)特深層復(fù)雜井況與超高溫高壓環(huán)境下的服務(wù)能力，促進(jìn)復(fù)雜巖性儲(chǔ)層解釋精度的持續(xù)提高。

3）儲(chǔ)層改造技術(shù)。發(fā)展全三維、精細(xì)化壓裂設(shè)計(jì)技術(shù)，開展低成本高效壓裂技術(shù)研究，優(yōu)化壓裂設(shè)備。進(jìn)行壓裂完井與生產(chǎn)一體化技術(shù)攻關(guān)，研制智能化壓裂工具，研發(fā)耐高溫、低傷害、可循環(huán)利用、環(huán)保型壓裂液和超低密度高強(qiáng)度支撐劑。

2.4集成配套技術(shù)

1）深層油氣藏勘探開發(fā)配套工程技術(shù)。完善深層儲(chǔ)層識(shí)別評(píng)價(jià)技術(shù)、深層地層鉆井提速技術(shù)及工具、復(fù)雜地層井壁穩(wěn)定與防漏堵漏技術(shù)、高溫高壓深層油氣藏測井技術(shù)及儀器、超深復(fù)雜地層錄井及綜合評(píng)價(jià)技術(shù)和超深碳酸鹽巖高應(yīng)力儲(chǔ)層深度酸化壓裂技術(shù)。

2）頁巖油氣勘探開發(fā)配套工程技術(shù)。完善頁巖氣精細(xì)勘探及評(píng)價(jià)技術(shù)，深層頁巖氣長水平段水平井鉆井提速技術(shù)，“井工廠”高效鉆井完井技術(shù)，深層頁巖氣精細(xì)測井、定量錄井及評(píng)價(jià)技術(shù)，高溫高壓油氣藏大型壓裂/酸壓技術(shù)，常壓及深層頁巖氣井壓裂和重復(fù)壓裂技術(shù)，長水平段水平井定向壓裂技術(shù)，CO2壓裂技術(shù)，分段壓裂試氣一體化技術(shù)，井筒完整性及套損預(yù)防技術(shù)等。

3）致密油氣勘探開發(fā)配套工程技術(shù)。完善致密油氣藏識(shí)別與評(píng)價(jià)技術(shù)、水平井“井工廠”優(yōu)快鉆井完井技術(shù)、速封堵漏技術(shù)、致密油氣藏清潔壓裂技術(shù)。進(jìn)行致密油氣藏精細(xì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)、長水平段水平井鉆井提速技術(shù)、水平井調(diào)流控水技術(shù)、致密油氣藏精細(xì)測井及評(píng)價(jià)技術(shù)、致密儲(chǔ)層體積壓裂和二次改造技術(shù)、致密儲(chǔ)層增產(chǎn)技術(shù)攻關(guān)。研發(fā)致密砂巖自動(dòng)化鉆井系統(tǒng)。

4）東部老油田效益開發(fā)配套工程技術(shù)。針對(duì)勝利油田、中原油田、華北油田等東部老油田特高含水期開發(fā)難度增大等問題，繼續(xù)攻關(guān)研究難動(dòng)用儲(chǔ)量的高效開發(fā)鉆井技術(shù)、提高采收率技術(shù)、高含水油氣井二次完井技術(shù)、水平井三維可視化綜合錄井地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)、特高含水油氣藏測井評(píng)價(jià)技術(shù)和化學(xué)驅(qū)采出液一體化綜合處理技術(shù)。

5）地?zé)豳Y源開發(fā)利用配套工程技術(shù)。進(jìn)行砂巖回灌等地?zé)豳Y源開發(fā)技術(shù)研究，加大干熱巖工程技術(shù)理論研究，通過科研攻關(guān)和現(xiàn)場示范工程，不斷完善形成的干熱巖開發(fā)技術(shù)。

6）中深水油氣勘探開發(fā)配套工程技術(shù)。加快技術(shù)儲(chǔ)備，研發(fā)中深水鉆機(jī)、水下鉆機(jī)、水下采油裝置、防噴器等鉆井完井設(shè)備，進(jìn)行雙梯度鉆井、控壓鉆井和尾管鉆井等鉆井完井技術(shù)研究，研究超低溫鉆井液、水泥漿和海水基壓裂液等流體。

總結(jié)

石油行業(yè)將來的開發(fā)是工程技術(shù)所驅(qū)動(dòng)的，工程技術(shù)的不斷進(jìn)步保障了行業(yè)的進(jìn)步，也促使國民經(jīng)濟(jì)不斷的增長，是國民經(jīng)濟(jì)增長的重要保障。

參考文獻(xiàn)

[1]王靈碧。國際石油工程技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì)及應(yīng)對(duì)策略[J].石油科技論壇，2015，04：11—19.