王磊

【摘要】石油工程技術(shù)不僅關(guān)系到鉆井施工的速度與成本，也關(guān)系到勘探開發(fā)的水平與效益。鉆井技術(shù)如何適應(yīng)油田勘探開發(fā)新形勢，為老油田穩(wěn)產(chǎn)作貢獻(xiàn)？應(yīng)在關(guān)鍵技術(shù)和優(yōu)勢技術(shù)上尋求突破，在提高老油田采收率上作好文章，要不斷拓寬石油鉆井工程技術(shù)的支撐領(lǐng)域。近幾年由于世界油氣價格暴漲，全球的鉆井活動猛增鉆機(jī)供應(yīng)吃緊和某些地區(qū)鉆機(jī)的日租金猛增。世界各國服務(wù)公司除千方百計地增加鉆機(jī)外，也在不斷地開發(fā)新技術(shù)以滿足鉆井的需求。本文探討了當(dāng)今鉆井技術(shù)及出現(xiàn)的問題和未來的發(fā)展方向。

【關(guān)鍵詞】石油鉆井 機(jī)械

1 引言

目前鉆井工程技術(shù)的攻關(guān)領(lǐng)域已經(jīng)十分廣泛，早已達(dá)到僅僅從鉆井施工提供技術(shù)的支撐，發(fā)展為了勘探開發(fā)服務(wù)。 在以往的發(fā)展階段，我們都是為鉆井施工提供實用新型的工藝技術(shù)和裝備，目的是提高鉆井速度、降低鉆井成本。鉆井公司作為施工方，是油公司的乙方，為油公司提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，并獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益是鉆井公司的追求。對于目前占絕大多數(shù)的常規(guī)探井、開發(fā)井來說，不是能不能打成的問題，而是如何打快、打好，創(chuàng)造更大效益的問題。因此，一些實用、先進(jìn)的鉆井工藝技術(shù)和裝備就成為提高鉆井速度、降低鉆井成本的重要手段，而這正是鉆井工程技術(shù)傳統(tǒng)的攻關(guān)方向。在這方面，一些先進(jìn)的鉆井工藝技術(shù)研究已經(jīng)取得了突破并正在推廣應(yīng)用，如優(yōu)快鉆井技術(shù)的實施，將鉆井完井周期縮短了40%以上；新型PDC鉆頭的推廣應(yīng)用，將過去幾只鉆頭打一口井變成一只鉆頭打幾口井。這些技術(shù)，對提高鉆井質(zhì)量、加快鉆井速度、降低鉆井成本起到了很大的推動作用。然而，這些技術(shù)和裝備還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)場需求，還有許多新的課題需要繼續(xù)攻關(guān)。

2 目前鉆井的現(xiàn)狀及存在問題

抽油機(jī)是油田有桿抽油系統(tǒng)的地面驅(qū)動設(shè)備，在石油開采中經(jīng)常運(yùn)用該設(shè)備進(jìn)行開采工作，抽油機(jī)是一種地面動力傳動設(shè)備，并帶有桿抽油系統(tǒng)，在原油生產(chǎn)井中，地下石油的抽取就是通過抽油機(jī)的油管來完成。在油田生產(chǎn)所花的費(fèi)用中，電能消耗占到三分之一為，在這些消耗的電能中，80%是由抽油機(jī)產(chǎn)生的，所以，通過改造抽油機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)可以節(jié)約油田生產(chǎn)的成本。在人類石油開采歷史上，抽油機(jī)已經(jīng)使用了一百多年。在現(xiàn)在的社會，抽油機(jī)發(fā)展出來的種類主要有兩種，即：游梁式抽油機(jī)和無游梁式抽油機(jī)。這兩類抽油機(jī)中，仍在各個產(chǎn)油國里廣泛使用是是游梁式抽油機(jī)。這是因為游梁式抽油機(jī)的諸多優(yōu)點(diǎn)受到人們的青睞，例如該中抽油機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，可靠性高，操作維護(hù)方便，適應(yīng)現(xiàn)場工況，使用壽命長并且一次性投資少，我們可以預(yù)計，在未來抽油機(jī)的選取上，人們依然會選取游梁式抽油機(jī)。游梁式抽油機(jī)雖然有上述諸多優(yōu)點(diǎn)，但是它也有很多的缺點(diǎn)。例如由于常規(guī)的游梁式抽油機(jī)自身的結(jié)構(gòu)特征，使得它的平衡曲柄凈扭矩脈動大，存在負(fù)扭矩，載荷率低，工作效率低，能耗也較大。在油田開發(fā)的中后期，石油的生產(chǎn)成本會因油井含水量的上升而越來越高，所以在未來，常規(guī)的游梁抽油機(jī)將不能夠達(dá)到人們的要求，所以研究新型節(jié)能抽油機(jī)就是必然趨勢，只有這樣才能達(dá)到人們的需求。最近十幾年里，人們已經(jīng)研究出了很多種新型抽油機(jī)，其中研究出的無梁式抽油機(jī)解決了很多常規(guī)機(jī)所不能解決的難題。縱觀所研究出來的新型抽油機(jī)，可以得出它們的一些特點(diǎn)：抽油機(jī)的適應(yīng)性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性和先進(jìn)性得到了提高；抽油機(jī)性能得到改善，從而提高了抽油效率；抽油機(jī)的平衡效果也大為改觀，擴(kuò)寬了抽油機(jī)的使用范圍，抽油機(jī)的體積和質(zhì)量不斷降低，抽油機(jī)也越來越趨于自動化和智能化。因此，對新型抽油機(jī)的研究是個迫在眉睫的課題。

目前，有桿泵抽油機(jī)是油田的主要采油設(shè)備，其不但使用數(shù)量大，用電量大， 而且系統(tǒng)效率低，節(jié)電潛力巨大，雖然也有很多節(jié)能型抽油機(jī)用于油田，也確實起到了一定的節(jié)能效果，但由于多方面原因，大部分節(jié)能機(jī)不能很好的適應(yīng)油田的生產(chǎn)，具體有以下 5 種原因：

（1）部分新型機(jī)的易損件不是通用件，壞了之后不便維修。

（2）部分新型機(jī)造價太高，油田投資巨大。

（3）目前各種新型抽油機(jī)，傳動元件的使用壽命尚不理想。實踐證明，新型抽油機(jī)的可靠性是決定抽油機(jī)成敗的關(guān)鍵。

（4）油田工人一時很難熟悉一些新型機(jī)，日常維護(hù)困難。

（5）一些新型機(jī)雖然節(jié)能但維修費(fèi)用高，入不敷出。

3 鉆井工具的發(fā)展及節(jié)能

面對這些新要求，石油工程技術(shù)需要調(diào)整科技創(chuàng)新和科研攻關(guān)方向的重點(diǎn)，突破關(guān)鍵技術(shù)的開發(fā)這一難題。要綜合分析世界前沿的新技術(shù)，不斷提高鉆井速度、降低鉆井成本，在研究新技術(shù)的同時，還有分析鉆井速度緩慢的影響因素，研究的重點(diǎn)是鉆井工藝、井下測量儀器、井下實用工具、新型鉆井液、先進(jìn)的鉆井完井等技術(shù)，要深入研究，爭取攻克，從而為提高鉆井效率作出一定的貢獻(xiàn)，最根本的是降低石油生產(chǎn)的成本。

縱觀當(dāng)前的研究狀況，抽油機(jī)主要向下列幾個方向發(fā)展：

（1）大型化方向。在油田開發(fā)的中后期，石油的生產(chǎn)成本會因油井含水量的上升而越來越高，所以無論是大泵提液采油工藝還是稠油開采稠油，只有大型抽油機(jī)才能完成。

4 結(jié)語

鉆井技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)過了起步的時期向著高速發(fā)展的階段進(jìn)步。中國石化有一個廣闊的平臺那就是新的鉆井工程技術(shù)的發(fā)展戰(zhàn)略。旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)和鉆空氣鉆井技術(shù)、套管技術(shù)和膨脹管的制造技術(shù)以及隨鉆技術(shù)等一些世界領(lǐng)先的新技術(shù)是攻關(guān)重點(diǎn)。要實現(xiàn)強(qiáng)化自主創(chuàng)新和自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)的發(fā)展必須以引進(jìn)、消化為基礎(chǔ)才可以增加提高鉆井技術(shù)，這就是促進(jìn)石油工程技術(shù)邁入發(fā)展新階段的要求。