孫永兵
摘 要:隨著社會(huì)的發(fā)展,我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中石油成為越來越重要的能源之一,工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的不斷推進(jìn)對(duì)石油的需求也越來越多。為保證國(guó)內(nèi)的石油安全,經(jīng)濟(jì)健康、可持續(xù)運(yùn)行,必須不斷提高我國(guó)石油開采業(yè)的工作效率,在石油開采過程中石油鉆井技術(shù)十分關(guān)鍵。本文將就我國(guó)鉆井技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行探討并對(duì)未來石油鉆井技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行展望。
關(guān)鍵詞:石油勘探;鉆井技術(shù);科學(xué)性;發(fā)展
1.我國(guó)石油鉆井技術(shù)的現(xiàn)狀和問題
(1)我國(guó)深井、超深井鉆井技術(shù)有了一定發(fā)展。石油工業(yè)發(fā)展速度越來越快,產(chǎn)生了很多鉆采條件十分惡劣的高壓高溫深井、超深井等,有時(shí)還會(huì)處于酸性介質(zhì)環(huán)境中。腐蝕介質(zhì)單獨(dú)或混合存在,要想增強(qiáng)套管的抗擠、抗腐蝕、密封性等性能,加強(qiáng)其使用性能的提高十分重要。
(2)高效鉆頭技術(shù)與噴射式鉆井技術(shù)是20世紀(jì)50年代國(guó)內(nèi)石油鉆井采用的主要技術(shù)。信息時(shí)代科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展,成為國(guó)內(nèi)石油鉆井技術(shù)進(jìn)步發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力。近幾年我國(guó)的石油鉆井發(fā)展越來越快,石油鉆井工程規(guī)模逐步擴(kuò)大,鉆井整體水平上了一個(gè)新的臺(tái)階。石油開采領(lǐng)域已經(jīng)漸漸開始應(yīng)用陸上深井鉆井技術(shù)與深海鉆井技術(shù)?,F(xiàn)階段,根據(jù)地質(zhì)條件的差異,我國(guó)的鉆井技術(shù)水平取得許多新的進(jìn)步。尤其是在石油開采過程已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用深井鉆井技術(shù)、分支井鉆井技術(shù)。
(3)我國(guó)的鉆井設(shè)備目前已經(jīng)普遍實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化與國(guó)產(chǎn)化。一套完整的石油鉆井設(shè)備通常由八部分構(gòu)成,包括提升系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、底座系統(tǒng)。各個(gè)系統(tǒng)又由很多設(shè)備組成。以循環(huán)系統(tǒng)為例,它由泥漿罐、泥漿泵、立管、地面高壓管匯、水龍帶、方鉆桿、水龍頭、鉆桿構(gòu)成。
(4)石油產(chǎn)量深受石油鉆井井下測(cè)量技術(shù)、控制技術(shù)、信息傳輸技術(shù)的影響。我國(guó)的井下測(cè)量技術(shù)已經(jīng)有了很大的進(jìn)步。
(5)我國(guó)石油開采技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步,但我國(guó)現(xiàn)有的石油鉆井技術(shù)還不是很完善,鉆井工作效率不高,成本投入較大,鉆井技術(shù)科技含量較低,耗費(fèi)人力資源較大。
①石油鉆井技術(shù)發(fā)展不完善,不能滿足我國(guó)日益增長(zhǎng)的石油需求量。我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)對(duì)石油的需求也越來越多。我國(guó)的石油資源存在著嚴(yán)重的供求矛盾,為了解決這一矛盾必須不斷提升石油鉆井技術(shù),鉆井技術(shù)上的難題亟待發(fā)展。
②我國(guó)石油鉆井工程工作效率差,耗費(fèi)高。石油鉆井技術(shù)發(fā)展不完善,不能較好滿足我國(guó)日益增長(zhǎng)的石油需求量。除了現(xiàn)有技術(shù)上難以攻克的難題之外,現(xiàn)有的技術(shù)設(shè)備本身壽命較短,承載力也不高,設(shè)備不能較好地發(fā)揮出應(yīng)有水平。頻繁更換設(shè)備,大大影響了石油開采的工作效率,增加了工程的成本,降低了工程的經(jīng)濟(jì)效益。
③鉆井技術(shù)科技水平較低,耗費(fèi)人力資源較大。我國(guó)現(xiàn)有的石油工程鉆井技術(shù)科技含量較低,目前主要依靠人力操作,機(jī)械自動(dòng)化水平還不夠,而且專業(yè)技術(shù)人員也較為缺乏,現(xiàn)有的施工人員也難以較好滿足工程開發(fā)需求。從現(xiàn)有情況來看,不僅會(huì)加大石油開發(fā)過程的預(yù)算,也會(huì)阻礙石油鉆井技術(shù)的革新和發(fā)展。
2.關(guān)于石油鉆井技術(shù)的發(fā)展和建議
綜合我國(guó)石油鉆井工程現(xiàn)有技術(shù)水平和技術(shù)預(yù)期水平,我國(guó)以后的石油工程鉆井技術(shù)將會(huì)呈現(xiàn)出下列發(fā)展方向:
(1)高壓高溫鉆井技術(shù)。這一技術(shù)是國(guó)際石油開采的重要技術(shù),高壓高溫井,特別是高壓高溫深探井,是鉆井工程中難度最大、風(fēng)險(xiǎn)最高、工程費(fèi)用也最高的一種苛刻井,它可以有效改變地下石油開采狀況,進(jìn)而開采出難以開采的石油資源。
(2)深井、超深井鉆井技術(shù)。經(jīng)過長(zhǎng)期的石油開發(fā),現(xiàn)在表層的石油資源基本上已經(jīng)開采完了。我國(guó)現(xiàn)有的還未深入開發(fā)的石油資源主要分布在地球環(huán)境比較復(fù)雜的地區(qū),很多地層開采工作非常不便。為了保證石油資源的供應(yīng),就必須加深石油的勘探采集,大力發(fā)展深井以及超深井的開采技術(shù)。
(3)大型化與自動(dòng)化是石油鉆井設(shè)備的發(fā)展方向在國(guó)外石油鉆機(jī)能力的顯著提高的帶動(dòng)下,自動(dòng)化配套設(shè)施的完善性逐步提高。為了提高深部以及深海地區(qū)油氣資源開采效率,國(guó)內(nèi)石油鉆井設(shè)備逐步開始重視向大型化與自動(dòng)化方向發(fā)展。石油鉆機(jī)能力以及應(yīng)對(duì)意外事故能力顯著提高。
(4)三維可控與可視化鉆井技術(shù),現(xiàn)代計(jì)算機(jī)信息技術(shù)對(duì)石油開發(fā)也產(chǎn)生了十分重大的影響,石油開發(fā)者可以借助計(jì)算機(jī)可視化技術(shù),更好地分析理解大量井下測(cè)量數(shù)據(jù),促進(jìn)三維鉆井的幾何形態(tài)、地質(zhì)狀況及力學(xué)行為的可視化。立足于這一技術(shù),開采人員可以有的放矢,在對(duì)地底的情況進(jìn)行充分了解后,分析總結(jié)地底情況,最后制定出一個(gè)開采方案,這樣就可以保證石油開發(fā)工作的正常運(yùn)行。
(5)石油鉆井技術(shù)將向著智能化方向發(fā)展,智能化石油鉆井技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于降低人工操作風(fēng)險(xiǎn),提升資源利用效率具有積極作用,所以,智能化必然會(huì)成為石油鉆井技術(shù)的發(fā)展方向。在不斷的實(shí)驗(yàn)與探索下,我國(guó)的石油鉆井已成功研制出了有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的測(cè)量系統(tǒng),而且出臺(tái)了這一方面的國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。勝利鉆井院于2007年向國(guó)家相關(guān)部門申報(bào)了隨鉆地震技術(shù)專項(xiàng)課題,獲得審批。其研發(fā)的新型隨鉆地震采集裝置使得高采樣速率與高采樣精度得以實(shí)現(xiàn)。石油鉆井智能化為鉆井展開及時(shí)檢測(cè)創(chuàng)造了條件,同時(shí)能夠顯著促進(jìn)石油鉆井質(zhì)量提升。石油鉆井智能化技術(shù)的應(yīng)用范圍越來越廣,石油鉆井技術(shù)智能化的實(shí)現(xiàn)對(duì)石油開采整體水平的提高具有積極作用,同時(shí)也會(huì)提升石油鉆井整體質(zhì)量。
3.總結(jié)
石油是重要的戰(zhàn)略性能源,科技的日益進(jìn)步,我國(guó)石油鉆井技術(shù)將朝向高效智能化、信息網(wǎng)絡(luò)化、環(huán)保安全化的方向發(fā)展。為了保證國(guó)內(nèi)石油安全,促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)健康、可持續(xù)發(fā)展,必須不斷發(fā)展石油工程鉆井技術(shù),提高石油開發(fā)效率,引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)鉆井技術(shù)與加強(qiáng)自主研發(fā)水平相結(jié)合,不斷提高石油勘探的產(chǎn)量,減少對(duì)國(guó)外石油資源的依存度,更好的滿足我國(guó)對(duì)石油資源的需要。
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