石油钻井工程技术的现状及发展趋势

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摘要:随着我国社会的飞速发展和经济的不断进步，对于各种能源的需求也与日剧增。作为与天然气、煤并列的三大能源之一的石油便是现代社会经济发展中不可或缺的能源，是一种可以对我国经济发展起到非常重要的促进作用的重要能源。尤其近年来我国汽车工业蓬勃发展，工业体系不断完善，对油气燃料的消费量持续上升。尽管国家采取了一系列的措施来改善能源结构，如积极开发新能源以缓解资源短缺的问题，但由于技术原因，在未来的经济发展中依然对石油具有很大的依赖性。

关键要:石油钻井工程技术；主要问题；发展方向；钻井技术

当前阶段，在国际油气勘探的背景下，油气开发模式逐渐发生转变。随着各国油气资源的不断开采利用，油气开采的传统模式逐渐被现代的开采模式所替代。随着我国经济的不断发展，对于石油资源的消耗在逐年增加，而在石油需求量日益提高的背景下，如何提高石油钻井技术便成为了石油行业发展的一大关键。为提高我国油气资源的生产，政府加强了对石油钻井工程行业的支持。但是，我国的石油钻井技术仍与世界发达国家有着不小的差距，很不利于石油钻井行业的发展。为了有效推动石油开采行业的发展，提高石油勘探的成功率有效保证石油开采的安全，我们便必须努力提高石油钻井技术，从而为石油开采作业提供更加科学有效的方法，保证石油开采作业的正常顺利进行。本论文通过对石油钻井工程技术的应用现状进行阐述，提出了现阶段石油钻井工程技术应用存在的主要问题，并对钻井工程技术发展趋势给出了见解。

一、当前我国石油钻井技术发展的现状

从我国建国起，一直到二十世纪五十年代左右，我国绝大多数石油企业所采用的石油钻井技术均为高效钻头技术与喷射式钻井技术，而经过我国不断的技术研发以及对国外先进技术的引进，目前我国的石油钻井技术已经得到了很大的发展和进步，并带动了整个石油钻井工程操作水平的进步和工程规模的扩大，很大程度上促进了石油开采质量和数量的提高。如今，我国的石油开采技术可以根据不同的地质条件制定出不同的开采方案，科学有效的开采方案既提高了开采效率，又大大减少了开采石油资源所消耗的成本资源，从而有效提高了企业的经济效益。一般来说，石油钻井开采的效益是与开采成本有必然关系的，虽然我国石油钻井开采技术正处于一个朝设备机械化、国产化飞速发展的过程中，但是由于石油开采钻井设备的造价过于昂贵，设备运转所需资金过高，因此对企业的盈利造成了一定的影响。而如何能够降低开采的成本，使石油钻井开采的效益最大化，是现阶段我国石油开采设备研究的关键点，未来的石油开采设备，不仅仅应注重设备的实用性，也应在保证实用性的前提下尽量降低设备损耗的成本。此外，随着石油开采规模的扩大，我国的石油储量有了明显减少，易于开采的石油资源已经十分稀少，因此许多油田较为苛刻的开采条件、恶劣的开采环境给石油开采技术和设备带来了新的要求，这就要求我国的石油钻企业必须积极研发能够充分应对深井高位高压情况的新型石油钻井设备，从而有效保证石油资源的顺利开采。最后，在石油勘探作业与开采作业中，数据测量的准确程度永远是决定石油开采是否安全、是否顺利的关键，因此石油企业同样应注意对信息掌握的准确程度，努力加大对钻井的测量技术和信息传输与控制技术。做好钻井相关数据的测量工作，确保钻井工作人员的安全作业。

二、石油钻井工程技术的应用现状

（一）地质导向钻井技术的应用。地质导向钻井技术的主要组成是导向工具以及地质导向仪器。在进行钻井的过程中，地质导向钻井技术一般会与油藏工程技术相互结合，从而实现了地质导向钻井技术的主要特点，即可以在进行工程钻井的同时，实现随钻控制的功能。由于地质导向钻井技术对储层特点以及地层结构有较强的判断能力，同时也可以实时根据钻头的轨迹实现钻头的控制，从而使钻井的采收率得到了较大程度的提高，提升了钻井的成功率，同时也降低了钻井施工的成本，提高了施工企业的经济效益。（二）大位移井钻井技术的应用。现阶段我国的大位移井钻井技术主要是通过水平井和定位井技术中的核心技术总结得出的新技术。由于大位移井钻井技术存在较多的技术难点，从而导致大位移井技术不能得到较广范围的运用。但是随着科技的不断发展以及相关理论的不断提出，大位移井钻井技术在不断的进行完善。当前阶段，我国在研究大位移井钻井技术方面已经找到相关的规律，逐渐解决了在实际钻井过程中遇到的问题。（三）水平井钻井技术的应用。作为一种定向的钻井技术，水平钻井技术的运用需要高科技的随钻测量仪以及相应的井底动力工具之间的相互作用。通常来说，水平井钻井技术的钻成井倾斜角的范围在86度以上。由于水平井在我国石油钻井工程的生产过程中出现时期比较早，并且通过近几年对于生产过程中问题的解决以及技术的不断改进。相对于其他钻井技术，水平井钻井技术已经具备钻具稳平、多开转盘、上下调整等技术特点，极大地促进了石油钻井工程的生产效率。

三、现阶段石油钻井工程技术应用存在的主要问题

（一）石油钻井工程技术研究不足。由于在进行深层钻井阶段，深层地质的硬度较强，需要钻井工具不断进行钻冲。在这个过程中，钻井工具会与深层地质进行强烈的摩擦，并且产生较多的热量，导致钻井机械的运行功率下降。同时由于大部分钻井工具高强度的运作，造成机械损耗过大，易产生钻井事故。所以，为提高石油工程的钻井技术，需要对钻井工具的质量进行提高。（二）石油钻井工程技术设备质量较低。现阶段，我国在石油钻井工程技术中使用的钻井技术主要是深水钻井技术以及水平钻井技术，通过不断的研究使这两种技术在不断成型，从而提高钻井的生产效率。但是存在许多规模较小的钻井以及老井，需要相关部门加强这一方面的研究，实现钻井的全面利用。（三）石油钻井工作人员素质层次不一。石油钻井作业人员作为井下作业的主要人力，其重要性不言而喻。在努力确保钻井作业人员安全的情况下，也应切实提高井下作业人员的安全意识和自我保护意识，二者互相结合方能有效防止钻井意外事故的发生。虽然目前我国的科学技术得到了飞速的发展，但是依然未能实现井下作业完全自动化，因此绝大多数企业主要的钻井作业人员仍是最基础的钻井工人。对于钻井工人来说，不仅仅应掌握过硬的操作技术和端正的工作态度，还应具备一定的安全意识和自我保护意识以及一定的事故处理能力，在发生井下意外事故时，应做到快速发现险情并采取一定的措施进行补救。近年来，我国逐渐加大了对基础工人综合素质的考核，显著增强了石油钻井工人的工作能力，但是仍有许多石油企业存在钻井作业人员素质层次不一的现象，甚至有部分企业为了减少人力成本雇佣不合格不专业的人员进行钻井作业，既造成了很大的安全隐患，又对钻井整体工作的进行造成了影响。因此，企业必须加大对钻井技术人员的培养和引进，从整体上提高企业基础工人的素质，使其能够适应日益提高的石油钻井工程技术，更好的投身于石油钻井生产工作中。（四）石油钻井工程技术管理机制不完善。先进的石油钻井工程技术便需要完善的技术管理机制，目前，我国绝大多数企业并不具备足够完善的技术管理机制，在实际的石油钻井作业过程中，很容易出现环节冲突、设备使用冲突、技术监管不到位等现象的发生，很不利于石油钻井生产工作的正常进行。面对此现象，石油企业必须加强对石油钻井技术的管理力度，建立完善的管理机制，将技术管理作为企业的一项重要日程来看待，并派遣足够专业足够负责的人员对每一项技术每一台设备的使用情况进行详细的监管和记录，对设备使用不当、技术不达标的现象进行严格的控制，最大程度上保证钻井作业的质量和效率，提高企业的经济效益，促进企业的发展和进步。

四、石油钻井工程技术的发展方向与发展趋势

随着科技的不断发展以及人们的观念发生改观，石油工程逐渐向信息智能化、绿色化等方面转型。为了寻求更多的石油资源，人们开始向深层工程技术以及海洋工程发展。通过不断对技术进行选择以及完善，使油气钻井的技术更加高效安全。同时，在进行钻井作业阶段，保证钻井机械的作业逐渐向自动化、集成化、智能化转变。（一）深层工程技术发展方向。在传统石油开采工程技术的生产模式下，随着时间的不断推移，有效采油量逐渐减少，我国很多油田都进入了枯竭期。要获取更多的石油资源，就必须具有向更深地层空间探索的能力，从设备上实现智能化、自动化、可视化、集成化等功能，促使工程技术更安全、更高效、更经济。（二）石油钻井设备的自动化与规模的大型化。随着石油需求量的不断增大，石油开采企业对于石油开采的效率的重视程度越来越高。为了解决传统钻井作业中的问题，实现石油开采效率最大化，钻井机械设备将逐渐向大型自动化方面发展，同时企业将利用更为专业的钻井工具，向地质深层以及海洋钻井方面发展，此外通过寻求更高效，更加安全稳定的作业模式，改善钻井作业配套，努力朝着交流变频调速驱动石油钻机的方向发展，企业将实现设备结构的最简化以及开采设备的完全自动化。（三）石油钻井作业的智能化。现代化信息技术以及计算机技术的飞速发展，同样给石油产业带来很大的发展契机。通过利用高科技技术，将使钻井设备逐渐向信息化、智能化以及自动化发展，同时运用先进的技术向更加高效、快速、稳定发展，并且在一定程度上，能够实现远程控制。此外，运用先进的计算机网络监管，可以帮助技术人员快速了解施工环境，并根据现场的具体条件制定作出合理的判断，并制定出科学有效的施工方案，从而有效避免各种不必要的损失与失误，同时也可以大幅提高施工效率，促进产业的发展和进步。（四）更加专业的施工团队。相关研究人员通过加快研究新型钻井技术，对当前阶段钻井作业中易出现的问题进行总结，可以寻找出更高效的钻井方式。同时，随着我国专业人员培养制度的不断完善，将会有更多新型的石油作业人才、技术人才、管理人才投入到石油的生产中，将会对石油产业起到很大的促进作用。

五、结语

我国发展十分迅速，对于石油的需求量也随之不断增大，石油钻井技术对于石油开采有着直接的影响，石油开采技术的提高，石油的开采量也就随之提高。因此我们必须切实认清当今石油产业的发展趋势，不断提高石油开采技术，确保石油产业的健康发展。

作者:彭冬双 单位:大庆钻探钻井四公司工程分公司

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