我國(guó)石油鉆井技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

侯興國(guó)，郭正溫

（中國(guó)石油集團(tuán)公司川慶鉆探工程有限公司鉆采工程技術(shù)研究院，四川廣漢 618300）

1 我國(guó)現(xiàn)有的石油鉆井技術(shù)

1.1 大位移井鉆井技術(shù)

在深海和地下有著十分豐富的石油資源，但是由于受到結(jié)構(gòu)多樣、地形復(fù)雜、巖層較厚等因素的影響，勘測(cè)開(kāi)采的難度極大。對(duì)于這樣的情況，需要利用大位移井來(lái)實(shí)現(xiàn)石油地質(zhì)開(kāi)采的目的。在開(kāi)采的過(guò)程中利用可控偏心器和變徑穩(wěn)定器的優(yōu)勢(shì)，從而有效清除井內(nèi)鉆屑，以及解決鉆柱摩擦阻力大的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)石油開(kāi)采。在如今的社會(huì)背景下，大位移鉆井技術(shù)并不是適用于所有的石油地質(zhì)環(huán)境中，需要針對(duì)大位移井的實(shí)際情況，分析其具體的工況和特征，研究科學(xué)合理的開(kāi)采措施。

1.2 連續(xù)油管鉆井技術(shù)

針對(duì)鉆管油層大和斷層多、深埋地下和斷層分支眾多的技術(shù)特征，通常適合應(yīng)用連續(xù)性的油管斷層鉆井鉆探技術(shù)。連續(xù)高壓油管井筒鉆井分離技術(shù)在石油工程鉆井實(shí)踐中具有井筒分支多、井筒降壓距離長(zhǎng)、分離降壓效果好和分離壓力高等四大技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)，不僅具有可以直接解決井筒平衡壓和欠壓的技術(shù)特點(diǎn)，甚至可以直接達(dá)到良好井筒分離的技術(shù)效果，其他就是鉆井設(shè)備技術(shù)的國(guó)際結(jié)合與技術(shù)創(chuàng)新。連續(xù)管式油管深層鉆井鉆探技術(shù)不再局限于連續(xù)油管鉆井傳統(tǒng)的管體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)，能夠廣泛應(yīng)用于油管分支較多的油管鉆井鉆探技術(shù)，有著鉆井下沉直鉆鉆井時(shí)間短，設(shè)備簡(jiǎn)單的技術(shù)特點(diǎn)，能夠有效提高油管鉆井的安全系數(shù)，降低油管鉆井技術(shù)成本。

1.3 欠平衡壓力鉆井技術(shù)

在改進(jìn)石油鉆井技術(shù)工作中，還要合理安排使用高壓欠平衡和高壓力石油鉆井工藝技術(shù)。該相關(guān)技術(shù)在很久以前就被提出來(lái)，但是由于當(dāng)時(shí)我國(guó)目前科技進(jìn)步水平較低，導(dǎo)致對(duì)這種欠平衡式高壓力自動(dòng)鉆井控制技術(shù)的應(yīng)用研究不夠全面。隨著信息時(shí)代的不斷發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷進(jìn)步，我國(guó)對(duì)于高壓欠平衡式高壓力模式鉆井傳動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用研究已經(jīng)有了很大的研究進(jìn)展。欠平衡的低壓力液體鉆井勘探技術(shù)由于具備較多的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，將其更加科學(xué)、合理化地應(yīng)用在石油液體鉆井勘探工作中，不僅能夠避免境內(nèi)的石油液體直接流入境外地層，還可以在很大程度上緩解石油開(kāi)采對(duì)于環(huán)境的污染程度。

1.4 地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)

地質(zhì)鉆井導(dǎo)向深層鉆井鉆出技術(shù)改進(jìn)是一項(xiàng)在傳統(tǒng)導(dǎo)向地質(zhì)鉆井鉆進(jìn)技術(shù)的理論基礎(chǔ)上不斷發(fā)展壯大起來(lái)的地質(zhì)鉆進(jìn)鉆井技術(shù)。地質(zhì)定位導(dǎo)向油藏鉆井工具技術(shù)把地質(zhì)定位導(dǎo)向儀與地質(zhì)導(dǎo)向鉆井工具技術(shù)緊密聯(lián)系在一起來(lái)，使測(cè)井、鉆井與地質(zhì)油藏管理工程技術(shù)有機(jī)銜接以及有機(jī)融合，從而基本實(shí)現(xiàn)了隨機(jī)一鉆即可控制的鉆井目的。地質(zhì)勘探導(dǎo)向塔式鉆井技術(shù)在用于地質(zhì)指導(dǎo)設(shè)計(jì)時(shí)，主要考慮使用的兩個(gè)地質(zhì)儲(chǔ)層參數(shù)為探測(cè)電阻和功率，該探測(cè)技術(shù)不僅能夠準(zhǔn)確判斷地質(zhì)儲(chǔ)層特定、地質(zhì)儲(chǔ)層構(gòu)造和石油鉆頭移動(dòng)軌跡，還有效提升了石油鉆井的地質(zhì)采收率以及鉆井成功率，并且大大減少了鉆井生產(chǎn)成本，為我國(guó)石油化工企業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了更多的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益[1]。

2 我國(guó)石油鉆井技術(shù)存在的問(wèn)題

由于海洋開(kāi)采石油技術(shù)難度很大，石油鉆井開(kāi)采速度很慢。且在現(xiàn)代石油鉆井開(kāi)采技術(shù)過(guò)程當(dāng)中，我國(guó)石油鉆井主要設(shè)備使用的石油鉆頭是PDC型號(hào)，但是縱觀目前全世界的現(xiàn)代石油鉆頭開(kāi)采技術(shù)現(xiàn)狀，這樣的石油鉆頭已經(jīng)處于一種被淘汰的發(fā)展趨勢(shì)，因?yàn)檫@種鉆頭的開(kāi)采速度較慢，無(wú)法滿足高效率的石油開(kāi)采技術(shù)需求，并且它也無(wú)法克服目前海洋開(kāi)采環(huán)境的各種復(fù)雜性和惡劣性，因此逐漸被企業(yè)淘汰。鉆頭設(shè)備型號(hào)的問(wèn)題成為制約我國(guó)石油開(kāi)采的重要因素之一，也是急需解決的問(wèn)題。

特殊開(kāi)采工藝技術(shù)水平較低，當(dāng)前，石油鉆井開(kāi)采工藝環(huán)境較為復(fù)雜，所以對(duì)于特殊的工藝情況開(kāi)發(fā)有著比較高的技術(shù)要求，但是就目前我國(guó)的石油開(kāi)采工藝技術(shù)和企業(yè)發(fā)展管理水平來(lái)看，我國(guó)的一些相關(guān)特殊工藝技術(shù)發(fā)展水平較低，例如側(cè)向直鉆開(kāi)發(fā)技術(shù)，由于側(cè)鉆開(kāi)發(fā)技術(shù)水平較低，導(dǎo)致當(dāng)前我國(guó)的石油鉆井開(kāi)采不能夠更進(jìn)一步的提升石油開(kāi)采的技術(shù)質(zhì)量，嚴(yán)重制約了當(dāng)前我國(guó)石油工業(yè)鉆井開(kāi)采技術(shù)的全面健康發(fā)展，影響著當(dāng)前我國(guó)石油鉆井開(kāi)采的長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略深度和未來(lái)發(fā)展戰(zhàn)略方向。

我國(guó)石油資源儲(chǔ)藏儲(chǔ)層保護(hù)能力不足，就現(xiàn)在我國(guó)當(dāng)前的石油開(kāi)采技術(shù)狀況來(lái)說(shuō)，我國(guó)的長(zhǎng)期石油儲(chǔ)備開(kāi)采技術(shù)儲(chǔ)層安全保護(hù)沒(méi)有真正受到一個(gè)高度的重視，由于儲(chǔ)層相關(guān)的科學(xué)研究成果較少，所以對(duì)于長(zhǎng)期石油廢水處理礦藏的儲(chǔ)層保護(hù)研發(fā)能力存在不足，過(guò)度強(qiáng)調(diào)了石油開(kāi)采生產(chǎn)技術(shù)的研發(fā)，而忽視了長(zhǎng)期石油資源倉(cāng)儲(chǔ)的儲(chǔ)層保護(hù)，這種行業(yè)發(fā)展中的狀況直接影響了當(dāng)前我國(guó)石油開(kāi)采生產(chǎn)技術(shù)和石油資源的大量?jī)?chǔ)備，不利于我國(guó)石油資源儲(chǔ)備開(kāi)采技術(shù)水平的不斷提升[2]。

3 提升石油鉆井質(zhì)量和效率的相關(guān)策略

3.1 加大宣傳力度

在我國(guó)石油資源開(kāi)采發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，必須要高度重視我國(guó)石油開(kāi)采的價(jià)值，石油開(kāi)采產(chǎn)業(yè)發(fā)展是推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要經(jīng)濟(jì)依托和重大能源供應(yīng)，所以我國(guó)石油開(kāi)采產(chǎn)業(yè)的重要能源供應(yīng)安全穩(wěn)定性將直接影響我國(guó)的長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。因此，在企業(yè)實(shí)踐操作過(guò)程當(dāng)中，必須不斷努力掃除企業(yè)員工的層層思想管理障礙，使鉆井工程技術(shù)管理人員能夠全身心地積極投入?yún)⑴c到現(xiàn)代石油鉆井工程技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)當(dāng)中，不斷逐步提高現(xiàn)代石油鉆井工程技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用管理水平，促進(jìn)當(dāng)前我國(guó)現(xiàn)代石油鉆井工程技術(shù)的全面健康發(fā)展。

3.2 提升石油開(kāi)采工作的重視程度

在我國(guó)石油鉆井技術(shù)研究發(fā)展的整個(gè)過(guò)程中，相關(guān)的企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)和各部門(mén)必須高度重視石油開(kāi)采者在技術(shù)上的提高，不斷為石油開(kāi)展開(kāi)采工作人員提供大量人力、物力和大量財(cái)力的技術(shù)支持，在石油開(kāi)采的工作過(guò)程當(dāng)中要不斷地鼓勵(lì)企業(yè)員工積極進(jìn)行石油開(kāi)采鉆井技術(shù)的研發(fā)，落實(shí)員工獎(jiǎng)勵(lì)制度，全面研究改善石油開(kāi)采鉆井技術(shù)，提升石油開(kāi)采的工作效率和服務(wù)水平。

3.3 完善相關(guān)管理制度

有效的企業(yè)管理機(jī)制與有效管理手段仍然是企業(yè)進(jìn)行現(xiàn)代石油鉆井工程技術(shù)開(kāi)發(fā)質(zhì)量提升的重要技術(shù)保障，在企業(yè)進(jìn)行現(xiàn)代石油鉆井工程技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐的發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，需要不斷完善企業(yè)相關(guān)的管理制度，并將其作為工作引導(dǎo)和工作規(guī)范，不斷地支持、鼓勵(lì)企業(yè)員工積極進(jìn)行專業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和進(jìn)行技術(shù)的不斷改良，使未來(lái)我國(guó)的現(xiàn)代石油鉆井工程技術(shù)產(chǎn)業(yè)能夠繼續(xù)擁有新鮮的技術(shù)發(fā)展創(chuàng)新活力和激發(fā)創(chuàng)新力的源泉，使得未來(lái)我國(guó)的石油鉆井產(chǎn)業(yè)能夠得到全面的健康發(fā)展[3]。

4 石油鉆井技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

4.1 自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)

為了對(duì)石油鉆井工作提供一定的保障，促進(jìn)我國(guó)石油工業(yè)開(kāi)采工作效率的有效化和提升，我國(guó)近年加大了在石油鉆井相關(guān)方面的課題研討，多次跨學(xué)科研究相結(jié)合，研究新型高效鉆井技術(shù)，促使我國(guó)石油鉆井相關(guān)技術(shù)向著鉆井自動(dòng)化的研究方向不斷推進(jìn)發(fā)展。實(shí)現(xiàn)多一個(gè)學(xué)科的有機(jī)科學(xué)結(jié)合，既有利于提高我國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)工作效率，也推動(dòng)著特殊領(lǐng)域勘探開(kāi)采的技術(shù)突破。

4.2 智能化發(fā)展趨勢(shì)

石油資源開(kāi)采鉆井工作中技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和經(jīng)濟(jì)效益問(wèn)題是共同存在的，智能化石油鉆井主要功能是通過(guò)在石油鉆井工程內(nèi)部中引入多種現(xiàn)代鉆井技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程鉆井操控。與普通石油鉆井作業(yè)技術(shù)設(shè)備相比，智能化石油鉆井作業(yè)技術(shù)仍然具有十分顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，能夠輕松實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化鉆井作業(yè)，有利于縮短石油鉆井工作時(shí)間，降低石油鉆井操作成本，提高石油鉆井工作質(zhì)量，同時(shí)也能夠減輕人工遠(yuǎn)程操作的鉆井勞動(dòng)輕度。但是，石油鉆井工程施工技術(shù)涉及推廣到諸多技術(shù)領(lǐng)域，所以開(kāi)展智能化石油鉆井施工技術(shù)不僅需要多種跨學(xué)科、多應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)配合，而且其在技術(shù)難度上也相對(duì)來(lái)說(shuō)較大，雖然目前我國(guó)在開(kāi)展智能化石油鉆井施工技術(shù)應(yīng)用方面已經(jīng)取得了一定的技術(shù)成就，但亟須繼續(xù)努力，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)我國(guó)智能化石油鉆井施工技術(shù)的研發(fā)與推廣應(yīng)用。

4.3 信息化發(fā)展趨勢(shì)

在現(xiàn)代石油行業(yè)鉆井信息技術(shù)中，如能引入一些現(xiàn)代鉆井信息基礎(chǔ)技術(shù)，就為促進(jìn)石油行業(yè)鉆井技術(shù)工作的安全、正?；蛯?shí)施工作提供了很好的信息技術(shù)支持。其中3G實(shí)時(shí)視頻自動(dòng)監(jiān)控?cái)z像系統(tǒng)技術(shù)便是充分結(jié)合了現(xiàn)代多媒體、語(yǔ)音信息科技的一種新型監(jiān)控技術(shù)，其通過(guò)在石油企業(yè)鉆井現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)部設(shè)置監(jiān)控?cái)z像機(jī)，便用戶可以對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控，從而準(zhǔn)確了解我國(guó)石油企業(yè)鉆井現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際工作情況，有利于確保鉆井野外作業(yè)安全。

4.4 鉆井工具的發(fā)展趨勢(shì)

不管是采用水平井、分支式下井，還是從式式下井，鉆井工程技術(shù)離不開(kāi)通過(guò)提升鉆井技術(shù)工具的優(yōu)化升級(jí)，而更加高效地提升鉆井技術(shù)工具有效使用率也是現(xiàn)代鉆井工程技術(shù)發(fā)展的一個(gè)必然趨勢(shì)。更長(zhǎng)鉆井工作使用壽命的主鉆螺桿、高效型和復(fù)合型的鉆頭等更是直接影響我國(guó)鉆井施工周期的時(shí)間長(zhǎng)短，影響我國(guó)鉆井施工速度的快慢，影響我國(guó)鉆井施工成本的高低。所以說(shuō)要加大先進(jìn)新型鉆井過(guò)程工具的應(yīng)用研究力度是現(xiàn)代鉆井工程設(shè)備施工的必然內(nèi)在要求。

5 結(jié)束語(yǔ)

石油行業(yè)作為我國(guó)現(xiàn)代能源經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展當(dāng)中，發(fā)揮著重要的引導(dǎo)作用。為了實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的和諧發(fā)展，必須加強(qiáng)我國(guó)石油行業(yè)鉆井開(kāi)采技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)與應(yīng)用研究，組織石油專業(yè)技術(shù)人員對(duì)其進(jìn)行定期的技術(shù)培訓(xùn)，提升石油專業(yè)技術(shù)人員的石油專業(yè)化技術(shù)素養(yǎng)和社會(huì)責(zé)任意識(shí)，提升石油開(kāi)采的工作效率，降低事故風(fēng)險(xiǎn)減少事故突然發(fā)生的最大概率，推動(dòng)我國(guó)石油經(jīng)濟(jì)的平穩(wěn)健康快速發(fā)展。