寧強 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)
作為石油生產工程中的重要組成部分,石油鉆井工程是進行石油勘探與開發的必然手段,其技術操作直接影響石油開發與勘探的結構。因此,對當前國內石油鉆井技術的分析具有十分重要的意義。
近年來,在石油工業不斷開發與勘探過程中,石油工程技術也取得了很大的進步,其中以石油鉆井技術的發展最為顯著。從石油鉆井機械設備角度,當前國內相關的鉆井機械設備已實現自給自足,如機械式鉆機和電動式鉆機等。而且鉆井機械設備技術在世界中也占有領先地位。從鉆井技術方面角度,在石油開發過程中,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技術。在石油深井與超深井鉆井技術方面也取得很大的發展。由此可見,我國的石油鉆井技術在未來發展過程中有很大的提升空間[1]。
水平井鉆井技術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。該技術應用于國內的時間較早,而且在長期的探索與發展過程中,已形成多開轉盤、鉆具穩平、注意短起以及上下調整等技術要點。其中多開轉盤技術要點在于使摩擦阻力減少,提高機械鉆速,對水平段開鉆盤進行進尺度控制時,應保證其在總進尺的75%以上;鉆具平衡強調的是鉆具有穩定的能力,關鍵在于鉆具的組合設計與選型;注意短起則指短程起鉆,使井壁質量得到保證;上下調整主要針對井斜角與鉛垂位置的調整。另外,水平井鉆井技術的技術要點也體現在動態監控方面,能夠對鉆具組合定向與導向狀態、待鉆井眼以及已鉆井段做出分析,從而進行合理調整。
大位移井鉆井技術是當前高精尖的鉆井技術之一,集定位井技術以及水平井技術于一身的綜合系統工程。此技術存在許多的技術難點,通過國內配套技術的發展以及大位移井鉆井設計相關理論的發展與優化,使其開始應用于淺海區域的油田,能夠實現良好的經濟效益。
地質導向鉆井技術主要結合導向工具與地質導向儀器,是基于導向鉆井技術發展起來的。其特點主要表現在將測井技術、鉆井技術以及油藏工程技術相結合,使隨鉆控制實現了良好的效果。而且其所具備的電阻率地質參數與輔助參數,使其能夠有效的判斷地層構造和儲層特性,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。
現階段,連續管鉆井技術已在應用過程中不斷改進,在防噴器上進行環形橡膠的安裝,設計這種密封環空的形式主要目的在于為欠平衡壓力的鉆井創造條件,避免對地層產生過多的傷害,既保證欠平衡壓力鉆井作業能夠順利開展,也使油氣層得到保護。應用連續管鉆井技術時,通常無需停泵,鉆井液會在其作用下保持連續循環的狀態,有效的防止因接單根產生的井噴事故。該技術一般適用于小眼井鉆井或老井加深和側鉆方面,而且由于本身具有所需設備少、占地面積小的特點,經常被用于海上平臺或受條件限制的地面作業中。另外,套管鉆井技術是將鉆井與下套管合并在一起,然后進行作業,能夠解決傳統的井下鉆作業問題,清洗井筒狀況與水力參數也會得到有效的改善[2]。
從國外石油鉆井工程技術發展情況分析,國內的石油鉆井工程技術在向更快、更深、更經濟、更安全且更清潔的方向發展。很多國外的石油企業致力于鉆井自動化、深水鉆井、非常規鉆井等技術,同時在井筒配套技術、井下振動監測以及井下作業一體化方面也加大研發力度。并且在工程發展方向上,多集中在突破海洋油氣資源與超深層尤其資源開發技術的瓶頸,以此提高企業自身的競爭力。從國內石油鉆井工程技術發展情況分析,由于儲藏多、油層淺、易開發的油氣資源呈現逐漸減少的趨勢,國內勘探與開發油氣資源已轉向海洋深水以及超深部、低滲透且復雜的地層方向,工程難度也將逐漸加大。因此如何滿足我國能源發展需求,解決超深層、非常規油氣資源開發的相關技術難題已迫在眉睫。在國際鉆井工程技術發展的情況下,加上國內對井下風險整體控制、油層保護鉆井液以及井眼軌道自動控制等技術的應用與研究,我國的石油鉆井工程技術也將取得一定的發展,并在此基礎上提高石油的勘探效果,實現經濟效益與社會效益的最大化[3]。
石油工業是國民經濟發展與國家建設的重要力量。在未來發展過程中,應注意立足于自身實際情況,加大石油鉆井技術的應用與開發力度,同時需不斷引進國外先進的技術,使我國石油資源日益緊張局面得到緩解的同時,促進石油行業的可持續發展。
[1]王彥祺.延川南區塊煤層氣高效開發鉆完井工藝技術探討[J].油氣藏評價與開發,2011(21):52-53.
[2]朱永樂.石油鉆井工程技術的應用現狀及發展趨勢[J].技術管理,2014.
[3]蘇義腦.高歌奮進為油開道—中國石油鉆井工程技術回顧、現狀與展望[J].石油科技論壇,2011(5):62-63.