李星宇

[摘 要]目前，我國對石油的依賴程度排世界第二，由于我國是一個石油資源極其貧乏的國家，所以在工業(yè)生產(chǎn)中受到了很多限制。面對險峻的國情，如何轉(zhuǎn)變這種形勢則變的尤為重要，而最主要的應(yīng)該是提高石油鉆井技術(shù)，使開發(fā)利用達到最優(yōu)。要想了解地下地質(zhì)情況，證實一探明的構(gòu)造是否有油、含油面積和油氣儲量，并把石油、天然氣從地下開采出來，就需要鉆井。因此鉆井是尋找和開發(fā)石油的主要手段，本文針對我國目前的石油鉆井技術(shù)進行了簡單的研究和探討。

[關(guān)鍵詞]鉆井 石油鉆井 鉆井技術(shù)

中圖分類號：F426.22；F406.72；F224 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）01-0079-01

一、引言

鉆井是利用一定的機械設(shè)備將地層鉆開一個井眼的過程。我國是世界上最早進行鉆井采油國家之一。遠在兩千多年前（1521年），在四川嘉州一帶鉆成的井中采出了油。這口井比美國所謂的“世界第一口井”（1859年）要早三百多年；比俄羅斯自稱的“世界第一口采油井”（1848年）也要早很多年。由此可見我國的古代石油開始并不晚，可是現(xiàn)代石油現(xiàn)狀并不樂觀。

就鉆井工程而言，地層的勘探面臨著地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、壓力層系多、井下高溫等難題；在西部和南方海相地區(qū)，面臨著超深井鉆探、地質(zhì)構(gòu)造斜度大、地層壓力復(fù)雜多變等難題；在海外，面臨著地質(zhì)資料不全、超長段鹽層下的勘探難題，這些都是目前鉆井工程技術(shù)面臨的緊迫的攻關(guān)任務(wù)。在開發(fā)方面，東部老區(qū)由于進入開發(fā)中后期，邊際油藏、薄油層及特殊巖性油藏和低滲透油藏開發(fā)成為主攻方向，鉆井工程技術(shù)舉足輕重。西部新區(qū)降低噸油成本、提高開發(fā)效益的要求，對鉆井工程技術(shù)和保護油氣層提出了許多新的課題?？梢哉f，鉆井工程技術(shù)已經(jīng)成為勘探開發(fā)的先頭“攻城”部隊。

二、鉆井技術(shù)的發(fā)展趨勢：

1、向快速、優(yōu)質(zhì)高效、低成本方向發(fā)展。

積極采用高性能螺桿鉆具和新型鉆頭、高壓噴射鉆井、小井眼鉆井、連續(xù)管鉆井、套管鉆井、隨鉆測量、隨鉆測井、隨鉆測試技術(shù)、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向與地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)、垂直鉆井技術(shù)、按壓鉆井技術(shù)、可膨脹管應(yīng)用技術(shù)、氣體鉆井技術(shù)與裝備、全過程欠平衡鉆井技術(shù)、超深井技術(shù)及萬米深井鉆探裝備、隨鉆地震技術(shù)等新技術(shù)、新方法，努力提高鉆井水平與效率。

2、采用水平井、大位移井、多分支井等MRC技術(shù)提高油田開發(fā)的綜合效益。

自水平井技術(shù)獲得進展以來，出現(xiàn)了明顯的專業(yè)分工和作業(yè)中的合作，現(xiàn)在這種趨勢更加明顯。測試工具開發(fā)和應(yīng)用，多分支井完井管柱系統(tǒng)開發(fā)，都體現(xiàn)了專業(yè)服務(wù)公司和作業(yè)者之間的專業(yè)分工和作業(yè)合作趨勢。這種趨勢有利于新技術(shù)、新工藝的研究和應(yīng)用。

3、向更加注重QHSE方向發(fā)展，鉆井安全和環(huán)保問題得到更加廣泛的重視。

4、向更有利于保護油氣層的方向發(fā)展。積極采用優(yōu)質(zhì)鉆井液和完井液，更好地保護油氣層。

20世紀90年代以來，為了減輕鉆井廢棄物對環(huán)境的污染，國外和國內(nèi)一些公司特別注重各種新型低污染鉆井液的開發(fā)，包括研制各種新型低毒無害的化學(xué)添加劑，以替代傳統(tǒng)的化學(xué)添加劑，如甲酸鹽基鉆井液完井液體系、甘油聚合物鉆井液、酯基鉆井液體系和仿油性水基鉆井液。另外，還利用氣體或泡沫作為鉆井流體來實施鉆井，這些鉆井液已在國內(nèi)油田應(yīng)用，既保護了油氣層，又減少了對環(huán)境的污染。

5、以信息化、智能化為基礎(chǔ)和特點向自動化主向發(fā)展：

采用地面自動化鉆機配合井下旋轉(zhuǎn)閉環(huán)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)，不斷強化對鉆井和地層的實時監(jiān)控；通過衛(wèi)星和互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)對現(xiàn)場的遠程監(jiān)控，建立鉆井信息數(shù)據(jù)綜合管理與適時應(yīng)用的鉆井遠程快速決策系統(tǒng)。

智能化鉆井系統(tǒng)是自動化鉆井的核心，是多種高新技術(shù)和產(chǎn)品的進一步研究和開發(fā)，其微型化的發(fā)展趨勢，可望在21世紀前半葉實現(xiàn)，隨著鉆井過程中工具位置、狀態(tài)、流體水力參數(shù)、地層特征參數(shù)的實時測試、傳輸、分析和控制指令的反饋、執(zhí)行再修正、鉆井信息日益數(shù)字化，越來越脫離了人的經(jīng)驗性影響和控制，鉆進過程逐步變成一個可用數(shù)字描述的確定性過程。當前出現(xiàn)和正在發(fā)展的三維成像技術(shù)就是鉆井信息數(shù)字化的一個典型例證。

三、國內(nèi)鉆井技術(shù)、裝備方面與國外存在差距

在鉆井裝備方面，國外正實現(xiàn)機械化、自動化，初步具備智能化，達到有效、安全、快速、經(jīng)濟的要求，鉆機實現(xiàn)模塊化、高運移性，滿足各種地貌條件下作業(yè)需要，各種特殊工藝井的井下工具實現(xiàn)自動化、智能化。但國內(nèi)特殊工藝井井下工具的高端產(chǎn)品仍主要依賴進口，高運移性的中淺井鉆機和機械化、自動化工具與裝備還正處在試驗階段。

在鉆井核心技術(shù)與前沿技術(shù)研發(fā)方面，目前國內(nèi)還基本處于跟蹤模仿國外先進鉆井技術(shù)階段。國外已成熟的技術(shù)，國內(nèi)往往才開始模仿研究或引進技術(shù)，時間落后5—10年。如國外研發(fā)的多種隨鉆測井系統(tǒng)、近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)、垂直鉆井系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)等在上個世紀90年代就已商業(yè)應(yīng)用，而國內(nèi)在這些技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)工作仍處于追趕階段。而且缺乏自主知識產(chǎn)權(quán)的先進工具與儀器，使得我國鉆井工藝技術(shù)的發(fā)展受制于國外。

在解決復(fù)雜地層深井鉆井井下復(fù)雜問題方面差距并不大。

四、鉆井技術(shù)重點研究方向

面對這些新要求，石油工程技術(shù)必須在科技創(chuàng)新重點、科研攻關(guān)方向上進行新的調(diào)整，在關(guān)鍵技術(shù)和優(yōu)勢技術(shù)上尋求突破。在為提高鉆井速度、降低鉆井成本提供技術(shù)支撐的傳統(tǒng)技術(shù)攻關(guān)領(lǐng)域，要瞄準世界前沿的鉆井新技術(shù)，全面分析影響鉆井速度和效率的各項因素，重點在鉆井工藝、井下測量儀器、井下實用工具、新型鉆井液、先進的鉆井完井技術(shù)等方面開展有針對性的立項攻關(guān)，力爭迅速形成成果并盡快轉(zhuǎn)化，要提升石油鉆井技術(shù)，必須在引進、消化、吸收的基礎(chǔ)上，強化自主創(chuàng)新，形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，這既是參與市場競爭、壯大發(fā)展實力的需要，也是促進石油工程技術(shù)邁入全新發(fā)展階段的需要。

五、總結(jié)

經(jīng)過歷代鉆井人員的努力，國內(nèi)各油田鉆井隊伍不斷壯大，鉆井裝備水平逐漸提高，生產(chǎn)管理水平實現(xiàn)現(xiàn)代化，眾多先進鉆井技術(shù)已經(jīng)達到世界先進水平。但是，隨著油田開發(fā)的不斷深入，油田開采難度逐漸加大，勘探開發(fā)有了更高的要求，這給鉆井技術(shù)帶來了新的挑戰(zhàn)，鉆井難度不斷加大。相信在鉆井人員在苦難面前一定能夠正確面對，一定能夠不斷的進行技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)進步，一定能夠不斷解決世界性難題，為油田勘探開發(fā)打下良好的基礎(chǔ)作用。

參考文獻：

[1] 《鉆井技術(shù)論文集》魯小輝 主編

[2] 中國石油大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2013年

[3] 《石油工業(yè)概論》