吳克有(長(zhǎng)慶油田工程技術(shù)管理部 陜西710018)

一、我國(guó)鉆井技術(shù)現(xiàn)狀

我國(guó)的鉆井技術(shù)長(zhǎng)期以來(lái)一直出于探索學(xué)習(xí)跟隨狀態(tài)，跟國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)還有很大的差距仍然比較落后。近年來(lái)我國(guó)的鉆井技術(shù)也得到了快速發(fā)展，規(guī)模實(shí)力都有顯著提升，但仍存在很大不足，具體表現(xiàn)為以下幾方面。

首先，鉆井技術(shù)不完善，滿足不了我國(guó)石油資源開(kāi)采需要。其次，當(dāng)前的鉆井技術(shù)不能很好的對(duì)深海、復(fù)雜地形的石油進(jìn)行充分的開(kāi)采。使我國(guó)的石油資源一直出于緊張狀態(tài)。還有鉆井工作效率低、耗資高的問(wèn)題也很突出。我國(guó)石油鉆井工作效率差、設(shè)備使用壽命短、承載力差，最顯著的是鉆井在套管質(zhì)量的影響條件下給當(dāng)前鉆井技術(shù)帶來(lái)不同程度的影響。由于套管質(zhì)量低下，在使用過(guò)程中技術(shù)運(yùn)用檢驗(yàn)方法不對(duì)等因素造成套管損壞，嚴(yán)重影響鉆井質(zhì)量問(wèn)題。大大增加了成本，降低了工程效益。此外，鉆井自動(dòng)化智能化程度低，需要耗費(fèi)更多的人力，致使鉆井成本大幅度增加。

二、鉆井技術(shù)的新發(fā)展

1.石油鉆機(jī)

鉆機(jī)直接關(guān)系到鉆井技術(shù)進(jìn)步，同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)鉆井目的最直接的裝備。近年來(lái),國(guó)外石油鉆機(jī)自動(dòng)化配套進(jìn)一步完善，能力不斷增強(qiáng),不斷滿足石油工程需要的發(fā)展方向。具有更強(qiáng)的安全性和環(huán)保性 。主要進(jìn)展有：

(1)模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及套裝式井架的使用,大大提高鉆機(jī)移運(yùn)性能減少鉆機(jī)的占地面積。

(2)高性能的機(jī)、電、液一體化技術(shù)，使石油鉆機(jī)的功能進(jìn)一步得到完善。

(3)套管和鉆桿自動(dòng)傳送、自動(dòng)排放、鐵鉆工和自動(dòng)送鉆等自動(dòng)化工具的采用,提高了鉆機(jī)的智能化水平,為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率創(chuàng)造條件。

2.深井超深井鉆井技術(shù)

隨著深海石油資源的不斷勘探和開(kāi)發(fā)，深海鉆井技術(shù)方面面臨著很多的挑戰(zhàn)和問(wèn)題。由于深海鉆井水深都大于500米，受水深的影響，鉆井平臺(tái)的負(fù)荷增加，這就需要更好的系泊方式和定力。[1]同時(shí)有水深而隨之帶來(lái)的低溫影響，也會(huì)使油基鉆井液體系和鉆井液密度有一定影響。同時(shí)還會(huì)受淺層氣體和水流、天然氣水合物、破裂壓力、梯度低等作業(yè)難題的影響。深井超深井鉆井技術(shù)難度大此項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，是衡量一個(gè)國(guó)家或公司鉆井技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一也是勘探開(kāi)發(fā)深部油氣資源必不可少的關(guān)鍵技術(shù)。近年來(lái),先后發(fā)展并逐步完善了垂直鉆井、無(wú)風(fēng)險(xiǎn)鉆井、氣體鉆井、高效鉆頭、膨脹管和波紋管等高新技術(shù),深井鉆井技術(shù)研究的投入力度很大,技術(shù)發(fā)展迅速，有效地解決了深井超深井鉆井中遇到的技術(shù)難題。如：易斜地層的快速鉆進(jìn)、復(fù)雜地層的漏失、窄密度窗口安全鉆進(jìn)和深層高研磨性地層提速等。非常規(guī)井身結(jié)構(gòu)的大量采用,拓展套管層次,應(yīng)對(duì)鉆井風(fēng)險(xiǎn);探井發(fā)現(xiàn)率和深井鉆井效率得到大幅度提高。

3.智能化自動(dòng)化鉆井

智能化自動(dòng)化鉆井是現(xiàn)代鉆井的最高水平，它集成旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向、地質(zhì)導(dǎo)向、碎鉆測(cè)量、隨鉆地震，智能鉆桿為一體的新型鉆井技術(shù)。[2]自動(dòng)化鉆井就是使用計(jì)算機(jī)獲取數(shù)據(jù)并進(jìn)行解釋編程發(fā)出指令，以實(shí)現(xiàn)全部鉆井過(guò)程依靠傳感器測(cè)得的各種參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)設(shè)備執(zhí)行，無(wú)人操作自動(dòng)化系統(tǒng)。從而達(dá)到節(jié)約工程成本的目的。自動(dòng)化鉆井技術(shù)包括井下自動(dòng)化和地面鉆機(jī)自動(dòng)化兩大部分。是21世紀(jì)鉆井技術(shù)的重要發(fā)展方向

(1)井下自動(dòng)控制系統(tǒng)

井下自動(dòng)控制系統(tǒng)主要有旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)自動(dòng)導(dǎo)向閉環(huán)鉆井系統(tǒng)、地質(zhì)導(dǎo)向系統(tǒng)。旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具系統(tǒng)在海上大位移鉆井中獲得了廣泛應(yīng)用。它是以MWD(或智能鉆柱)為信息傳輸通道，選裝工作方式的閉環(huán)自控執(zhí)行工具為導(dǎo)向工具和地面信息處理軟件系統(tǒng)組成鉆井系統(tǒng)。全自動(dòng)井下閉環(huán)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井,它是依靠信息流閉系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種智能化的定向鉆井系統(tǒng)。該系統(tǒng)以旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井方式自動(dòng)調(diào)整方位和井斜，也正是這一技術(shù)的發(fā)展,提高了復(fù)雜結(jié)構(gòu)井、薄儲(chǔ)層等鉆井速度、質(zhì)量和成功率。

(2)地面自動(dòng)控制系統(tǒng)

地面自動(dòng)控制系統(tǒng)主要有操作員通過(guò)計(jì)算機(jī)控制，自動(dòng)化鉆機(jī)在其自動(dòng)化管理的條件下完成鉆進(jìn)、起下鉆等作業(yè)。有全系統(tǒng)自動(dòng)化和鉆機(jī)系統(tǒng)部分自動(dòng)化。

4.井下管件技術(shù)和完井石油

(1)井下管件技術(shù)

井下管件技術(shù)主要有膨脹管技術(shù)、連續(xù)管技術(shù)、新型鉆桿技術(shù)三大類(lèi)。

膨脹管技術(shù)主要用于油井修復(fù)、完井和建新井。有實(shí)體膨脹管、膨脹防砂管和膨脹割縫管3類(lèi)。是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)實(shí)用鉆井新技術(shù)。

連續(xù)管鉆井為小井眼鉆井、大位移短半徑多側(cè)向的水平鉆井、為短半徑、大位移、多側(cè)向的水平鉆提供了安全有效的先進(jìn)技術(shù)手段。

新型鉆桿技術(shù)的發(fā)展制造和應(yīng)用技術(shù)具體表現(xiàn)在研制和制造出了強(qiáng)度高，質(zhì)量輕，耐腐蝕的鈦合金鉆桿和碳纖維鉆桿。

(2)完井石油

完井石油主要包括智能完井和自動(dòng)膨脹封隔器完井新技術(shù)。智能完井適用于大位移、水平井、大斜度、多分支井等是為了適應(yīng)信息技術(shù)在油漆開(kāi)采中的應(yīng)用而發(fā)展的一項(xiàng)新技術(shù)。

自動(dòng)膨脹封隔器完井新技術(shù)由Easy well公司研制出一種適用于任何體系的鉆井液環(huán)境遇油氣水自動(dòng)膨脹的智能封隔器,該封堵器安裝簡(jiǎn)單,無(wú)須任何工具和專(zhuān)門(mén)技能。實(shí)現(xiàn)更加可靠的層段隔離技術(shù)。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，可以看出隨著市場(chǎng)對(duì)石油的需求量與日俱增，為了應(yīng)對(duì)市場(chǎng)，石油業(yè)在鉆井新技術(shù)新設(shè)備上不斷的向自動(dòng)化、智能化、低碳化的方向發(fā)展。并以信息化智能化為特點(diǎn)，將實(shí)現(xiàn)鉆井信息采集、數(shù)據(jù)處理、電子測(cè)量于一體的高科技鉆井。以提高效率降低成本保護(hù)環(huán)境和油氣藏。

[1]沈忠厚.現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[J].石油勘探與開(kāi)發(fā),2005,32(1):89-91.

[2]楊春旭,韓來(lái)聚,步玉環(huán),等.現(xiàn)代垂直鉆井技術(shù)的新進(jìn)展及發(fā)展方向[J].石油鉆探技術(shù),2007,35(1):16-19.