謝家強(陜西煤田地質油氣鉆采有限公司,陜西 西安 710054)
石油鉆井技術現狀及發展趨勢
謝家強(陜西煤田地質油氣鉆采有限公司,陜西 西安 710054)
21世紀以來各國軍事越來越強大,機械化的軍事力量少不了石油。石油的開發力度以及需求量與日俱增。隨著我國軟實力的提升,增大了對石油的需求量。石油開采的方式也在逐步多樣化,然而與國際開采水平還有一定的差距。對過去石油開采的回顧以及對未來的展望,作以下探討。
石油開采;鉆井技術;發展趨勢
建國初期,石油的開采就已經開始,隨著社會的發展和科技的進步,石油開采技術慢慢的有所提高。現如今,我國開采量以及開采技術都有了質的飛躍。但是仍然需要不斷的創新,尋求國際化甚至超越發達國家開采石油的水平,走在世界的前列。擁有石油開采的一手資源與技術,相信偉大的“中國夢”將很快實現。
1.1 我國現有的石油開采技術不是非常先進
21世紀初期,石油開發技術主要是噴射式、鉆頭式等作為主要開采手段,兩者相輔相成。隨著網絡化和信息化時代的到來,促進了石油開采技術的發展,獲得了飛速的進步,取得了較大的成果。開采的規模逐漸擴大,鉆井的開采水平得到全面的提升。陸地鉆井和深海鉆井技術漸漸地引用到各個石油開采領域?,F階段就不同的開采條件、開采環境、開采地質等,都能以最科學合理的方式予以開采。其中以分支鉆井技術和深井鉆井技術應用最為廣泛。石油鉆井帶來的經濟利益和石油鉆井設備投入以及設備維護息息相關。在設備方面,我國已基本具備了開采設備的量產化、國產化、機械化。完備的石油鉆井開采設備主要包括以下部分:循環系統、提升系統、動力系統、傳動系統、控制系統、旋轉系統、底座系統和最為關鍵的鋪設系統。若干的設備零件和外部構件組成了強大的各個系統。比如在循環系統組成中,就包括抽水泵、泥漿罐、地面高壓管匯、輸水帶、輸水管、方鉆桿、鉆桿等零件構成一個循環系統。除了以上這些構件,循環系統中還有振動篩、除砂器、除混器、離心機等凈化設施。
1.2 開采技術及生產力對石油開采的限制
在外部設施以及經濟實力的限制下,我國石油開采初期絕大多數石油鉆井領域的開采都是依賴人工掘井技術,伴隨著經濟實力的提高和科技手段的創新。為更好的達到石油的開采量,以及滿足各領域對石油的需求量,出現了人力沖擊鉆井技術,該技術需要大量的開采人員依靠人力。用攜砂筒、特制鉆頭、懸繩器和游梁等工具來完成石油的開采。到了1861年左右,工業的強勢發展,機械設備的投入替代了原始的人工開采,出現了機械沖鉆技術。依賴機械對巖壁的沖擊打壓進行爆破。破巖和清巖交替進行來實現石油鉆井的機械化開采,極大的節省了人力資源,提高了開采效率。現如今,通過不斷地創新,研發出的多功能旋轉鉆頭技術應用到各個石油開采領域。動力帶動鉆頭旋轉,在旋轉過程中對井壁巖石進行破裂,與此同時循環的鉆井液體對破巖處清洗。該技術結合機械鉆井的開采技術作了一定的優化處理和結構調整,提高了機械設備連續作業的能力。同時它還就復雜巖層下開采的一系列問題作了針對性的解決,進而提高了出油量。它涉及的主要的工序有:鉆井、洗滌井、接單根、完鉆等。這一科學合理技術的開采體系應用于多深井和復雜井況的開采。科學的開采工序一致沿用到今天,對于我國的石油開采技術起到指導的作用。
2.1 石油鉆井技術的發展趨勢
近年來我國石油的開采技術取得了一定的成績,逐漸贏得了國際石油開采先進國家的認可,尤其是計算機網絡系統對于石油開采的輔助,可以在不同的開采井況、不同的開采環境、不同的開采地質下都能夠獲得非常好的開采效果。但是面對越來越難開采的地形環境,和極其復雜的巖層結構,以及泥砂顆粒較大無法用一般的離心器分離等多種不利條件下,就必須健全開采機制和開采設備。只有具備了成熟的開發技術和先進的開采設備,才能根據不同的開采情況制定相應的開采方法。并且依賴計算機輔助系統實現對井下作業的實時監控,發現問題及時采取應對措施,做到安全高效的開采。更值得重視的就是原井再鉆技術的研發,實現二次石油開采的技術性突破。利用計算機網絡化鉆井技術,實現遠程智能化的管理體系。進一步減少開采成本,實現石油安全高效的智能化開采,提高石油的開采效益。
2.2 石油開采的觸角延伸到深海
相關行業需要石油量的增加和開采技術的發展將陸上石油開采發展到后期,然而現在還未發現或形成能替換內陸石油功能的能源儲存量的油田。石油開采技術人員發現海洋深處含有大量的石油。為了滿足需求,海洋將成為除了陸地的第二大石油開采區域,我國的海域面積十分廣大,而且石油存儲量非常富有。未來將不斷開發海域中含有的石油,引進國外深海開采設備,促成我國海洋石油工程的建設與發展。深海石油鉆井是一項需要投入巨額開采資金,需要科技手段高,研發時間較短,產品可長期使用的先進開采技術。重點建設海洋開采設備及開采技術,是未來石油發展的重中之重。
由于人民生活條件的提高,各相關行業需要的石油量也與日俱增。因此開采領域在不斷擴展,開采技術也在不斷提高,開采設備越來越先進,管理系統模式不斷創新等。從而適應我國石油開采的需要。認識石油發展的當前境況,才能將我國未來的石油開采不斷創興。當然安全智能化的管理模式和計算機系統的輔助開采也必不可少。
[1]徐東洋,馮雪晶.國內石油鉆井技術現狀及發展趨勢探討[J].中國石油和化工標準與質量,2014,(9):96-96.
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