石油井控設備發展與應用研究

牛晨羽

摘要：我國石油勘探開發技術不斷提升，勘探開發的領域也逐漸擴大，不僅有陸地油田，還有灘涂淺海油田，開采也從以往的淺層變成深層，隨之而來的鉆井難度也加大。井控是鉆井工作中重要內容，不僅關系到鉆井的效率更影響著鉆井的安全。因此要研制出更先進的石油井控設備，促進我國石油業的發展，確保石油開采的安全操作，優化我國的能源結構。

我國目前的石油開發中，基礎設施以及裝備還不夠完善，大多采用移植石油井裝備為主，但其成本高、體積大，不利于搬遷和鉆速的提高。因此，研究石油井控設備的現狀和發展，對提高石油的勘探開發有著重要的意義。

1.石油井控設備發展與應用現狀

1.1.防噴器

我國目前使用的防噴器大多為參考國外產品技術自主研發生產的。但是，石油鉆井防噴器的安裝沒有具體的標準，只有中聯石油公司以油氣鉆井井控標準為依據進行井控設計。我國在石油鉆井時，多數采用閘板防噴器或者環形防噴器和閘板防噴器結合的防噴器模式，壓力較大。防噴器的壓力級別高、體積重量大，給搬遷帶來了很大的困難，從而增加了鉆井的成本。輕便型的防噴器更適合我國的鉆井作業，但是我國還沒有類似的防噴器，需要科研人員加快研發的步伐。

1.2.旋轉控制頭

旋轉控制頭欠平鉆井技術的誕生，有效地提升了鉆井的質量。早在20世紀60年代，我國開始了對旋轉控制頭的研究，目前采用的旋轉控制頭主要是在WeatherFord公司的Williams系列產品的基礎上進行研究開發的，這類旋轉控制頭能夠適應壓力級別高的鉆井，但是密封的可靠性以及密封件的使用年限要低于國外產品。而適用于壓力級別低的旋轉控制頭還處于研發階段，低壓旋轉控制頭的研發存在兩個難點，分別是如何確保軸承總成的旋轉動密封的可靠性和如何延長密封膠芯的使用壽命。根據Washingtong公司的報價，該公司的低壓旋轉控制頭出口價格大約在70萬元左右，而其研發生產的成本只有售價的三分之一。如果國內能夠自主研發低壓旋轉控制頭，鉆井的成本將會大大降低。

2.我國井口裝備存在的問題

2.1_理論與技術研究不足

我國石油的勘探開發起步較晚，常用的油氣鉆井裝備存在著成本高、體積大不便于搬遷的問題。與此同時，我國目前大多鉆井設備都是從國外進口，自主研發的設備較少。無論是理論還是技術方面，我國的鉆井設備都還存在許多的不完善，嚴重的制約了我國石油產業的發展。

2.2.制造能力不能滿足設計要求

我國對井控設備進行研究，一些設計通過實驗證明了其可行性，但是由于制造技術欠缺，不能夠投入到生產中。例如，旋轉控制頭軸承的總成可靠性難以控制，旋轉動密封件的動密封和膠芯的壽命無法確保等。

2.3.設備配套缺乏統一規范

我國的石油勘探開發處于上升階段，但是石油勘探開發的配套硬件設備沒有完善的方案以及標準規范，影響了石油業的發展。我國應根據石油鉆井的特點和要求，制定出設備的配套方案，并加以規范，確保石油鉆井的有序進行。例如，石油鉆井井控設備的配套，由于沒有較為統一的方案和規范，一些鉆井沒有安裝符合井口特點的防噴設備，鉆井施工的安全得不到有效的保障。

2.4.石油法規制度不健全

我國目前沒有針對石油業制定出健全的政策法規，導致石油開采過程中存在多重問題。不僅是鉆井設備的使用效率和設備的研發技術存在很多的問題，同時石油氣權的歸屬也存在一定的問題，由于氣權和礦權的歸屬不同，導致管理麻煩，嚴重的影響了我國石油業的發展。

2.5.鉆井裝備落后，效率低，成本高

目前，我國鉆井設備主要以小型煤田鉆機、石油鉆機以及進口全液壓鉆機為主，國產的鉆機工作效率較低，鉆井的周期較長，但是成本較低，與之相對應的進口鉆機，工作效率高，周期較短，但是成本太高。在欠平衡鉆井設備方面，我國大多是依靠進口的設備，成本較高，給石油的開采增加了經濟負擔。

2.6.石油鉆井專業隊伍建設滯后

我國的鉆井隊伍建設緩慢，沒有行程專業化的高質量鉆井隊伍，在石油的開采過程中缺乏專業性和系統性。

3.對發展我國井控裝置的建議

3.1.建立統一的設備準入行業標準

加強對鉆機、井控系統等設備的研究，研發出適用于我國石油鉆井特點的專用設備，降低成本并方便搬遷運輸，并對鉆井設備建立健全的行業標準，能促進石油業發展。行業標準的健全，能夠有效的規范我國石油鉆井的施工，促進鉆井的安全，提高石油鉆井的效率。石油鉆井專用設備準入行業標準的建立尤為重要，對我國石油業的發展有著重要的影響。

3.2.加快新產品開發，實現經濟開發

我國目前使用的進口設備雖然效率高，但是成本過高，不利于經濟開采。應該加強對新產品的研發，降低成本，提高工作效率，并且做到自動智能化和人性化，降低鉆井人員的作業勞動強度，提高鉆井的質量和效率，減少井下故障。目前我國鉆井設備的自動化較低，如果能夠有效的解決自動化問題，能夠促進我國石油業的高度發展。

3.3.加強國際合作，加快我國油氣的開發

我國的石油業發展起步相對較晚，目前仍處于發展階段，而西方發達國家起步較早，設備、技術等都相對成熟。我國的石油勘探開發可以加強與其他國家的合作，借鑒歐美等國家的成功經驗，從而促進我國石油業的發展。美國是目前世界上開采石油最為成功的國家，不僅擁有先進的開采技術，同時各項專用設備也領先世界。我國應根據地理等實際情況，結合我國石油資源的特點，學習國外先進設備技術，研發高效的石油鉆井設備。

3.4.優化產業結構，使用新產品及技術

我國應充分了解含油地區的特點，根據不同地區的地理環境、油的儲量以及深度等實際情況，選擇合適的鉆井設備進行石油開采。優化開發的模式，提高鉆井的效率，實現經濟開采。

參考文獻：

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