关于石油钻井技术的探讨

2022-09-10

作为石油生产工程中的重要组成部分, 石油钻井工程是进行石油勘探与开发的必然手段, 其技术操作直接影响石油开发与勘探的结构。因此, 对当前国内石油钻井技术的分析具有十分重要的意义。

1 我国石油钻井工程技术的现状

近年来, 在石油工业不断开发与勘探过程中, 石油工程技术也取得了很大的进步, 其中以石油钻井技术的发展最为显著。从石油钻井机械设备角度, 当前国内相关的钻井机械设备已实现自给自足, 如机械式钻机和电动式钻机等。而且钻井机械设备技术在世界中也占有领先地位。从钻井技术方面角度, 在石油开发过程中, 我国石油钻井工程掌握如电磁波式EM-MWD、有线随钻测量仪、无线随钻测量仪等许多先进技术。在石油深井与超深井钻井技术方面也取得很大的发展。由此可见, 我国的石油钻井技术在未来发展过程中有很大的提升空间[1]。

2 国内石油钻井工程技术的分析

2.1 水平井钻井技术

水平井钻井技术主要引用井底动力工具以及随钻测量仪器, 一般情况下钻成井的斜角需在86°以上, 属于一定向钻井技术。该技术应用于国内的时间较早, 而且在长期的探索与发展过程中, 已形成多开转盘、钻具稳平、注意短起以及上下调整等技术要点。其中多开转盘技术要点在于使摩擦阻力减少, 提高机械钻速, 对水平段开钻盘进行进尺度控制时, 应保证其在总进尺的75%以上;钻具平衡强调的是钻具有稳定的能力, 关键在于钻具的组合设计与选型;注意短起则指短程起钻, 使井壁质量得到保证;上下调整主要针对井斜角与铅垂位置的调整。另外, 水平井钻井技术的技术要点也体现在动态监控方面, 能够对钻具组合定向与导向状态、待钻井眼以及已钻井段做出分析, 从而进行合理调整。

2.2 大位移井钻井技术

大位移井钻井技术是当前高精尖的钻井技术之一, 集定位井技术以及水平井技术于一身的综合系统工程。此技术存在许多的技术难点, 通过国内配套技术的发展以及大位移井钻井设计相关理论的发展与优化, 使其开始应用于浅海区域的油田, 能够实现良好的经济效益。

2.3 地质导向钻井技术

地质导向钻井技术主要结合导向工具与地质导向仪器, 是基于导向钻井技术发展起来的。其特点主要表现在将测井技术、钻井技术以及油藏工程技术相结合, 使随钻控制实现了良好的效果。而且其所具备的电阻率地质参数与辅助参数, 使其能够有效的判断地层构造和储层特性, 并控制钻头的轨迹, 因此使钻井成功率与采收率得到提高, 也降低了钻井的成本。

2.4 连续管与套管钻井技术

现阶段, 连续管钻井技术已在应用过程中不断改进, 在防喷器上进行环形橡胶的安装, 设计这种密封环空的形式主要目的在于为欠平衡压力的钻井创造条件, 避免对地层产生过多的伤害, 既保证欠平衡压力钻井作业能够顺利开展, 也使油气层得到保护。应用连续管钻井技术时, 通常无需停泵, 钻井液会在其作用下保持连续循环的状态, 有效的防止因接单根产生的井喷事故。该技术一般适用于小眼井钻井或老井加深和侧钻方面, 而且由于本身具有所需设备少、占地面积小的特点, 经常被用于海上平台或受条件限制的地面作业中。另外, 套管钻井技术是将钻井与下套管合并在一起, 然后进行作业, 能够解决传统的井下钻作业问题, 清洗井筒状况与水力参数也会得到有效的改善[2]。

3 石油钻井工程技术的发展趋势分析

从国外石油钻井工程技术发展情况分析, 国内的石油钻井工程技术在向更快、更深、更经济、更安全且更清洁的方向发展。很多国外的石油企业致力于钻井自动化、深水钻井、非常规钻井等技术, 同时在井筒配套技术、井下振动监测以及井下作业一体化方面也加大研发力度。并且在工程发展方向上, 多集中在突破海洋油气资源与超深层尤其资源开发技术的瓶颈, 以此提高企业自身的竞争力。从国内石油钻井工程技术发展情况分析, 由于储藏多、油层浅、易开发的油气资源呈现逐渐减少的趋势, 国内勘探与开发油气资源已转向海洋深水以及超深部、低渗透且复杂的地层方向, 工程难度也将逐渐加大。因此如何满足我国能源发展需求, 解决超深层、非常规油气资源开发的相关技术难题已迫在眉睫。在国际钻井工程技术发展的情况下, 加上国内对井下风险整体控制、油层保护钻井液以及井眼轨道自动控制等技术的应用与研究, 我国的石油钻井工程技术也将取得一定的发展, 并在此基础上提高石油的勘探效果, 实现经济效益与社会效益的最大化[3]。