寧強(qiáng) 劉建輝(中石化中原石油工程有限公司鉆井二公司,河南 濮陽 457001)
作為石油生產(chǎn)工程中的重要組成部分,石油鉆井工程是進(jìn)行石油勘探與開發(fā)的必然手段,其技術(shù)操作直接影響石油開發(fā)與勘探的結(jié)構(gòu)。因此,對當(dāng)前國內(nèi)石油鉆井技術(shù)的分析具有十分重要的意義。
近年來,在石油工業(yè)不斷開發(fā)與勘探過程中,石油工程技術(shù)也取得了很大的進(jìn)步,其中以石油鉆井技術(shù)的發(fā)展最為顯著。從石油鉆井機(jī)械設(shè)備角度,當(dāng)前國內(nèi)相關(guān)的鉆井機(jī)械設(shè)備已實(shí)現(xiàn)自給自足,如機(jī)械式鉆機(jī)和電動式鉆機(jī)等。而且鉆井機(jī)械設(shè)備技術(shù)在世界中也占有領(lǐng)先地位。從鉆井技術(shù)方面角度,在石油開發(fā)過程中,我國石油鉆井工程掌握如電磁波式EM-MWD、有線隨鉆測量儀、無線隨鉆測量儀等許多先進(jìn)技術(shù)。在石油深井與超深井鉆井技術(shù)方面也取得很大的發(fā)展。由此可見,我國的石油鉆井技術(shù)在未來發(fā)展過程中有很大的提升空間[1]。
水平井鉆井技術(shù)主要引用井底動力工具以及隨鉆測量儀器,一般情況下鉆成井的斜角需在86°以上,屬于一定向鉆井技術(shù)。該技術(shù)應(yīng)用于國內(nèi)的時(shí)間較早,而且在長期的探索與發(fā)展過程中,已形成多開轉(zhuǎn)盤、鉆具穩(wěn)平、注意短起以及上下調(diào)整等技術(shù)要點(diǎn)。其中多開轉(zhuǎn)盤技術(shù)要點(diǎn)在于使摩擦阻力減少,提高機(jī)械鉆速,對水平段開鉆盤進(jìn)行進(jìn)尺度控制時(shí),應(yīng)保證其在總進(jìn)尺的75%以上;鉆具平衡強(qiáng)調(diào)的是鉆具有穩(wěn)定的能力,關(guān)鍵在于鉆具的組合設(shè)計(jì)與選型;注意短起則指短程起鉆,使井壁質(zhì)量得到保證;上下調(diào)整主要針對井斜角與鉛垂位置的調(diào)整。另外,水平井鉆井技術(shù)的技術(shù)要點(diǎn)也體現(xiàn)在動態(tài)監(jiān)控方面,能夠?qū)︺@具組合定向與導(dǎo)向狀態(tài)、待鉆井眼以及已鉆井段做出分析,從而進(jìn)行合理調(diào)整。
大位移井鉆井技術(shù)是當(dāng)前高精尖的鉆井技術(shù)之一,集定位井技術(shù)以及水平井技術(shù)于一身的綜合系統(tǒng)工程。此技術(shù)存在許多的技術(shù)難點(diǎn),通過國內(nèi)配套技術(shù)的發(fā)展以及大位移井鉆井設(shè)計(jì)相關(guān)理論的發(fā)展與優(yōu)化,使其開始應(yīng)用于淺海區(qū)域的油田,能夠?qū)崿F(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益。
地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)主要結(jié)合導(dǎo)向工具與地質(zhì)導(dǎo)向儀器,是基于導(dǎo)向鉆井技術(shù)發(fā)展起來的。其特點(diǎn)主要表現(xiàn)在將測井技術(shù)、鉆井技術(shù)以及油藏工程技術(shù)相結(jié)合,使隨鉆控制實(shí)現(xiàn)了良好的效果。而且其所具備的電阻率地質(zhì)參數(shù)與輔助參數(shù),使其能夠有效的判斷地層構(gòu)造和儲層特性,并控制鉆頭的軌跡,因此使鉆井成功率與采收率得到提高,也降低了鉆井的成本。
現(xiàn)階段,連續(xù)管鉆井技術(shù)已在應(yīng)用過程中不斷改進(jìn),在防噴器上進(jìn)行環(huán)形橡膠的安裝,設(shè)計(jì)這種密封環(huán)空的形式主要目的在于為欠平衡壓力的鉆井創(chuàng)造條件,避免對地層產(chǎn)生過多的傷害,既保證欠平衡壓力鉆井作業(yè)能夠順利開展,也使油氣層得到保護(hù)。應(yīng)用連續(xù)管鉆井技術(shù)時(shí),通常無需停泵,鉆井液會在其作用下保持連續(xù)循環(huán)的狀態(tài),有效的防止因接單根產(chǎn)生的井噴事故。該技術(shù)一般適用于小眼井鉆井或老井加深和側(cè)鉆方面,而且由于本身具有所需設(shè)備少、占地面積小的特點(diǎn),經(jīng)常被用于海上平臺或受條件限制的地面作業(yè)中。另外,套管鉆井技術(shù)是將鉆井與下套管合并在一起,然后進(jìn)行作業(yè),能夠解決傳統(tǒng)的井下鉆作業(yè)問題,清洗井筒狀況與水力參數(shù)也會得到有效的改善[2]。
從國外石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展情況分析,國內(nèi)的石油鉆井工程技術(shù)在向更快、更深、更經(jīng)濟(jì)、更安全且更清潔的方向發(fā)展。很多國外的石油企業(yè)致力于鉆井自動化、深水鉆井、非常規(guī)鉆井等技術(shù),同時(shí)在井筒配套技術(shù)、井下振動監(jiān)測以及井下作業(yè)一體化方面也加大研發(fā)力度。并且在工程發(fā)展方向上,多集中在突破海洋油氣資源與超深層尤其資源開發(fā)技術(shù)的瓶頸,以此提高企業(yè)自身的競爭力。從國內(nèi)石油鉆井工程技術(shù)發(fā)展情況分析,由于儲藏多、油層淺、易開發(fā)的油氣資源呈現(xiàn)逐漸減少的趨勢,國內(nèi)勘探與開發(fā)油氣資源已轉(zhuǎn)向海洋深水以及超深部、低滲透且復(fù)雜的地層方向,工程難度也將逐漸加大。因此如何滿足我國能源發(fā)展需求,解決超深層、非常規(guī)油氣資源開發(fā)的相關(guān)技術(shù)難題已迫在眉睫。在國際鉆井工程技術(shù)發(fā)展的情況下,加上國內(nèi)對井下風(fēng)險(xiǎn)整體控制、油層保護(hù)鉆井液以及井眼軌道自動控制等技術(shù)的應(yīng)用與研究,我國的石油鉆井工程技術(shù)也將取得一定的發(fā)展,并在此基礎(chǔ)上提高石油的勘探效果,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與社會效益的最大化[3]。
石油工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展與國家建設(shè)的重要力量。在未來發(fā)展過程中,應(yīng)注意立足于自身實(shí)際情況,加大石油鉆井技術(shù)的應(yīng)用與開發(fā)力度,同時(shí)需不斷引進(jìn)國外先進(jìn)的技術(shù),使我國石油資源日益緊張局面得到緩解的同時(shí),促進(jìn)石油行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
[1]王彥祺.延川南區(qū)塊煤層氣高效開發(fā)鉆完井工藝技術(shù)探討[J].油氣藏評價(jià)與開發(fā),2011(21):52-53.
[2]朱永樂.石油鉆井工程技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].技術(shù)管理,2014.
[3]蘇義腦.高歌奮進(jìn)為油開道—中國石油鉆井工程技術(shù)回顧、現(xiàn)狀與展望[J].石油科技論壇,2011(5):62-63.