基于石油鉆井工程中的相關技術因素分析

在我國能源建設過程中，石油具有不可或缺的現(xiàn)實意義，在進行石油開采過程中，需要科學改進鉆井工程建設，對其相關技術因素進行科學分析，為我國鉆井工程建設的進一步發(fā)展奠定堅實的基礎，使其能夠最大程度滿足我國目前能源需求。為了更為有效的分析在進行石油鉆井工程建設過程中相關技術因素，特此展開本次研究。

1  我國石油鉆井技術現(xiàn)狀

1.1  井下自動化技術

在各行業(yè)發(fā)展過程中，自動化技術已經實現(xiàn)普及化應用，石油鉆井工程建設能哦更為全面的體現(xiàn)自動化技術的安全性高效性和可行性。在建設石油鉆井技術過程中，自動化技術能夠使其深度探測精度得到有效提升，確保在提升信息輸送速率的同時能夠對其安全性進行更為有效的控制。在進行鉆井過程中，必須實時反饋深度數據，確保鉆頭控制的精確性。而在自動化技術中，Plc能夠對鉆頭轉速精度進行合理控制，同時科學應用PID技術能夠實現(xiàn)鉆頭鉆井精度的有效提升。總之，通過有效實施自動化鉆井技術，確保在進行石油鉆探施工過程中，具有更高的安全性，在一定程度內提升鉆井效率，使其鉆井周期得到大大縮短，實現(xiàn)成本降低，保障經濟效益。應用閉環(huán)自控系統(tǒng)能夠像計算機系統(tǒng)傳輸相關數據，從而驅動鉆井系統(tǒng)，使其進一步實現(xiàn)自動控制，從而對其動力傳遞進行合理優(yōu)化，確保迅速完成鉆井進尺。

1.2  小井眼鉆井技術

在我國目前石油行業(yè)建設過程中，該項技術具有較為廣泛的應用，同時具有較好的應用效果。在此過程中，微尺寸TSD鉆頭主要針對小井眼特征進行相關工作，以此為基礎，相關工作人員能夠進一步研制出針對作業(yè)現(xiàn)場具體地質結構環(huán)境實現(xiàn)有效應用的鉆井液，確保有效延長鉆頭壽命，除此之外，在我國大慶油田和勝利油田不斷試驗過程中，小井眼水力預警系統(tǒng)已經得到了初步完成，取得較好的結果。

1.3  深井鉆井技術

在我國石油資源不斷開發(fā)過程中，石油開采已經逐步從淺層轉向深層，因此在進行具體工作過程中，對深井鉆探技術具有更高的要求。我國國家部門對該方面科研工作投入了較多的資源，同時在多年研究實踐過程中也取得較大的突破，我國目前石油鉆進均以深井為主，對深井鉆井技術也得到更為普遍的應用，在一定程度內實現(xiàn)了，其技術發(fā)展的有效提升。

1.4  水平井技術

水平井是指在油氣儲層內形成一定程度的有效延伸距離，使油氣井形成85度以上的井斜角，就具體應用類型而言，可以將其劃分為常規(guī)水平井，套管側鉆水平井，分支水平井。就具體用途而言，可以將其分為生產水平井，注入類型水平井及橫向勘探水平井。在具體應用過程中，水平井段施工工具普遍具有較大扭矩，包括水平井測量儀，可控彎接頭，水力加壓器，高頻率PDC鉆頭以及多級低轉速馬達。選擇應用性能較好的MWA測量儀器能夠在一定程度內科學測量礦井地質參數，在我國自動化技術，計算機技術，網絡信息技術不斷發(fā)展過程中，MWA測量儀器已經在隨鉆測量和隨鉆地震中得到了較為廣泛的應用。在我國科學水平不斷發(fā)展過程中，該技術也得到了不斷地更新，首先需要確保轉矩穩(wěn)定性；在進行轉矩選擇時需要充分考慮鉆具類型及其不同特點，然后進行科學有效的組合設計，進一步實現(xiàn)鉆具平穩(wěn)。同時還需要進行上下調整，確保能夠調整井斜角和鉛錘位置，保證能夠實現(xiàn)短程起下鉆，進一步保障井壁質量。科學應用水平井鉆井，能夠對其進行有效的動態(tài)監(jiān)控，科學評價已鉆井段，有效調整待鉆井眼。

1.5  欠平衡技術

該技術還可以稱為負壓鉆井，是我國目前一項最新鉆井技術，具體是指在鉆井過程中，如果地層壓力大于井底壓力，則地層流體會在一定程度內流入井筒同時循環(huán)至地上。在進行應用過程中，需要實現(xiàn)鉆井液體系最優(yōu)，確保井筒始終保持欠平衡條件，避免鉆井施工會對儲層造成污染，確保鉆井施工具有更高的綠色環(huán)保效應。在進行具體作業(yè)時，需要與井控技術有效結合，確保在進行鉆井施工作業(yè)時能夠有效解決安全問題。通過研究鉆探施工現(xiàn)場，進行泡沫鉆井技術和空氣鉆井技術的不斷研發(fā)，確保在進行鉆井作業(yè)時能夠有效降低成本，實現(xiàn)機械鉆速的有效提升，保障鉆探施工能夠取得最好的效果。在我國欠平衡鉆井技術不斷發(fā)展過程中，需要進行鉆井液體系的進一步開發(fā)和研究，科學研制井底導向系統(tǒng)，在一定程度內優(yōu)化馬達，實現(xiàn)狀態(tài)施工程序的有效集成，確保欠平衡鉆井具有更高的安全性，從而實現(xiàn)機械鉆速的有效提升，使其能夠進一步實現(xiàn)高效鉆探施工。

1.6  大位移井鉆井技術

在我國目前進行石油礦井工程建設過程中，該技術屬于高精尖技術，能夠綜合應用定位井技術和水平井技術，具有較強的綜合性。但是在具體應用過程中依舊存在一定的技術難點，通過不斷優(yōu)化其設計理念，進一步發(fā)展配套技術，我國目前已經對該技術應用過程中存在的難點實現(xiàn)了逐步攻克，也逐步能夠熟練應用該技術，取得了較高的經濟效益。

1.7  連續(xù)管和套管鉆井技術

在我國建設石油礦井工程過程中，連續(xù)管鉆井得到了一定程度的應用，通過對其進行有效改進，在防噴器上科學設置環(huán)形橡膠，使其具有一定程度的密封性，為進一步實現(xiàn)欠平衡壓力鉆井提供了良好的條件，同時也可以在一定程度內避免傷害地層，確保順利實施欠平衡壓力鉆井作業(yè)，保護油氣層。在應用該技術過程中不需要停泵，確保鉆井液能夠實現(xiàn)連續(xù)循環(huán)，避免出現(xiàn)井噴事故。通常情況下，該技術在應用過程中不需要過多設備，具有較小的占地面積，因此在具有較高局限性的地面作業(yè)和海上平臺得到了較為普遍的應用。而套管鉆井技術，實際上是結合鉆井和下套管，能夠在一定程度內，避免進行起下鉆作業(yè)，對清洗井筒和水力參數進行有效改善，同時也可以實現(xiàn)其上返速度的進一步提升。

2  石油鉆井工程所面臨的挑戰(zhàn)及對策

2.1  工作重難點

石油鉆井技術在我國已經得到了幾十年應用，但是在其具體應用過程中依舊存在一定的挑戰(zhàn)，作為不可再生能源，石油資源在近幾年不斷開采過程中，即將面臨枯竭狀況，國際在進行勘探和開采油氣時已經逐漸由傳統(tǒng)的陸地作業(yè)轉至海洋作業(yè)，傳統(tǒng)的淺層開采已經無法滿足現(xiàn)代能源發(fā)展需求，需要進行超深層開采，因此工程技術也面臨新的挑戰(zhàn)。相對于部分發(fā)達國家而言，我國現(xiàn)代應用的石油開采技術在高效鉆頭，旋轉導向系統(tǒng)和自動化鉆頭等方面普遍存在較大差距，具有較大發(fā)展空間。我國2001年到2017年石油鉆井工程發(fā)展具體狀況如下圖1。

在進行井下作業(yè)時，裝備成本和裝備質量對我國深井開采技術帶來了一定的局限性，因此相關工作人員在進行下一步工作時需要實現(xiàn)配套工具質量和鉆井裝備質量的有效提升。就工程技術而言，我國雖然已經初步實現(xiàn)自主創(chuàng)新，但是鉆井技術應用的大體方向依舊以模仿發(fā)達國家為主，無法進一步觸摸核心技術，導致在進行鉆井作業(yè)時關鍵的工具材料和核心技術依舊需要實現(xiàn)外國進口，對鉆井工程技術的進一步發(fā)展造成一定程度的不良影響。在具體操作深井作業(yè)和超深井作業(yè)時，在深井環(huán)境下相關工作人員應用的通訊系統(tǒng)穩(wěn)定性存在一定程度不足，深層井壁具有較為明顯的失穏情況，同時就地層狀態(tài)規(guī)律而言，超深層和淺層具有較為明顯的差異。只有對以上關鍵技術難題進行有效解決，才能進一步推進深井鉆探和超深井作業(yè)的發(fā)展。最后海洋鉆井技術也是目前石油鉆井工程發(fā)展中一個很難解決的問題，天然氣，淺層水，氣流，水深會在一定程度內影響鉆井工程施工。目前我國在進行鉆井工程建設過程中，缺乏雄厚的資金支持，在進行具體作業(yè)過程中，部分工人缺乏全面有效的技術保障和安全保障，相關企業(yè)實力普遍較弱，缺乏進一步拓展工程規(guī)模。

2.2  應對策略

為了確保我國鉆井工程建設具有更高的發(fā)展水平，使其與西方發(fā)達國家之間所存在的差距得到大大縮減，相關工作人員需要以此為基礎，確保在進行鉆井作業(yè)時，具有更高的管理水平和技術水平，對石油鉆井工作進行全面提升，在一定程度內推進我國石油鉆井工作發(fā)展。在開展石油鉆井工程建設過程中，相關負責人需要進一步明確目前國際石油開采發(fā)展趨勢，明確現(xiàn)代先進技術，從而對我國鉆井開采具有更為具體的認知，在一定程度內還需要科學引進先進鉆井設備和鉆井技術，確保在惡劣條件下，鉆井設備能夠實現(xiàn)正常開采，確保我國鉆井工程得到更為有效的發(fā)展，在此過程中，相關工作人員還需要實現(xiàn)自身技術能力的全面提升，積極參與企業(yè)培訓，確保在進行具體工作過程中能夠進一步保障自身生命安全，有效提升開采作業(yè)安全性，同時還可以不斷提升工作效率和專業(yè)能力。與此同時在發(fā)展過程中，還需要確保石油鉆井工程滿足施工現(xiàn)場生態(tài)環(huán)境發(fā)展需求，能夠有效協(xié)調石油資源開發(fā)和生態(tài)環(huán)境保護，確保能夠最大程度滿足我國目前石油資源需求。

3  未來發(fā)展趨勢

3.1  深層化以及經濟化的方向

在我國目前石油鉆井工程建設過程中，工程技術發(fā)展方向正在呈現(xiàn)更高程度的清潔化，經濟化，安全化，迅速化和深入化。部分在國際上具有較大影響力的石油企業(yè)在發(fā)展過程中堅持開發(fā)高效服務，在主營業(yè)務方面在逐步突破常規(guī)開發(fā)技術存在瓶頸，確保能夠進一步保障工程技術，保證企業(yè)具有更高的核心競爭力。在我國油氣勘探逐步發(fā)展過程中，就全國范圍而言，儲藏多，易開發(fā)，油層淺的油藏資源正在逐步減少，國內在勘探開發(fā)油氣資源時逐步傾向于海洋深水，復雜地層，超深層，低滲透等方向。在全球鉆井工程技術不斷發(fā)展過程中我國石油鉆井工程建設也具有更高創(chuàng)新能力和科研實力，就整體發(fā)展狀況而言，我國石油鉆井技術得到了較為穩(wěn)定的發(fā)展。在現(xiàn)階段經濟建設過程中，進一步開發(fā)和應用鉆井工程技術，不僅能夠使我國石油資源狀況得到有效緩解，同時也可以在一定程度內實現(xiàn)石油勘探效果的有效提升，使其具有更大的社會效益和經濟效益。

3.2  自動化以及人工智能方向

在建設我國石油行業(yè)的過程中，礦井鉆井技術是其中不可或缺的一項內容，因此在我國科學技術不斷發(fā)展過程中，如果礦井鉆井技術不能實現(xiàn)有效創(chuàng)新，則很容易被時代所淘汰?；诖?，在發(fā)展礦井技術過程中，必須進一步實現(xiàn)自動化以及人工智能。自動化和智能化是我國目前科技技術發(fā)展的必然趨勢，而石油行業(yè)作為我國目前重點發(fā)展，必須緊跟時代發(fā)展。在進行具體工作過程中，首先，石油行業(yè)需要針對機械設備進行更大力度的研發(fā)。在應用石油礦井技術過程中，機械設備具有不可或缺的應用價值，如果要想最大程度發(fā)揮設備作用，必須實現(xiàn)機械設備質量的有效提升，確保石油礦井工程技術得到更為有效的應用。其次，我國需要進一步自主研發(fā)鉆井設備。在我國目前鉆井設備是以國外引進為主，導致我國沒有掌握設備核心技術，進而使其相關人員在應用礦井機械設備時具有較高的局限性，因此，相關科研人員必須進一步自主研發(fā)機械設備。

3.3  信息化以及智能化的方向

在信息技術高速發(fā)展的今天，各行業(yè)發(fā)展方向都趨向于信息化，石油化工工程建設也不例外，基于此，信息化是未來油氣開采技術發(fā)展的必然趨勢，需要逐漸降低對人力資源的依賴性，確保能夠在一定程度內應用信息化數據，在降低人力成本的同時，能夠進一步提升采礦技術水平，與此同時，也可以在一定程度內避免采礦作業(yè)發(fā)生安全事故。

4  結語

總而言之，在我國目前石油鉆井工程建設過程中，井下自動化技術，小井眼鉆井技術，深井鉆井技術，水平井技術，欠平衡技術，大位移井鉆井技術，連續(xù)管和套管鉆井技術都得到了一定程度的應用，推進了我國石油產業(yè)的發(fā)展。使我國石油鉆井技術逐步實現(xiàn)深層化，經濟化，自動化，人工智能，信息化和智能化，確?，F(xiàn)代科技水平的有效應用能夠實現(xiàn)鉆井技術的有效提升，使其在國際競爭中逐步占據有利地位。

本文來源：《企業(yè)科技與發(fā)展》：http://www.00559.cn/w/kj/21223.html