頁巖氣鉆探設備技術的創新和應用

邵鵬

摘 要：在我國的石油開采過程中，石油鉆探設備是非常重要的。特別是在目前我國的頁巖氣區塊鉆井行業中，更加重視新型的石油鉆探設備和相關的技術應用。本文針對石油鉆探設備技術的創新和實際應用進行詳細的闡述和分析，希望通過本文的闡述和分析，為我國的石油鉆探設備的良好應用及技術的發展貢獻一份力量。

關鍵詞：石油鉆探設備；頁巖氣；技術創新；鉆探技術員

中圖分類號：P634 文獻標識碼：A

在我國的石油開采歷史中，每一次重大突破都離不開石油鉆探設備、技術的創新和應用。我國頁巖氣能源開發的順利進行很大的程度上是依賴于鉆探設備技術創新和改良，結合多年的實際工作經驗，同時在針對現階段的石油鉆探設備的技術創新來詳細的闡述在頁巖氣鉆井中設備技術的創新應用。

近幾年，各種新能源在不同程度上影響著石油能源的需求，同時國家對非常規油氣業務的發展更加重視，因此提升頁巖氣勘探開發水平，強化頁巖氣項目的裝備技術管理，是加快頁巖氣項目開發建設總體要求的基礎，也是促進經濟發展和改善人們的綠色環保生活的重要條件。現階段的作業大部分是更加多層次的綜合工作，這種工作狀態就要求我們在石油勘探過程中不斷的對使用的設備技術和設備自身的科技含量進行創新和發展。只有不斷進行鉆探設備的技術創新并且有了非常廣泛的應用才能夠在根本上解決加快非常規頁巖氣鉆探開采的問題。

一、簡要敘述我國頁巖氣開采過程中的勘探技術的發展狀況和石油鉆探設備的發展前景

有效的提升我國的非常規氣頁巖氣鉆探能力對于我國的國防、經濟和國民的社會生活等很多方面都有非常重大的影響。通過我國幾代地質工作人員的共同努力，我國表層石油的勘探和開采已經趨于飽和，再勘探和開采的空間極少，同時人們環保意識的不斷加強，也促進著綠色能源的開發不斷發展升級。頁巖氣商業開發步伐加快，對于我國加大綠色低碳能源供應、優化能源消費結構具有重要意義，對推進節能減排和加強大氣污染治理也是重大利好。國家發改委發布的《頁巖氣發展規劃》顯示，到2015年，中國頁巖氣年產量將達到65億m3，2020年力爭達到1000億m3。屆時，頁巖氣將占到中國能源需求的10%。

在這種情況下，我國的石油勘探和開采只能夠進行更深層次的改革，它們在四個方面有著非常嚴格的要求。

第一個方面是石油勘探過程中的樣品取樣；

第二個方面是石油勘探過程中的鉆探速度提升；

第三個方面是石油鉆探過程中的工程成本控制；

第四個方面是石油鉆探過程中的安全生產防護工作，環境保護等。

在進行深層次的石油鉆探工作過程中，相關的地質工作人員除了需要嚴密的理論知識作為支撐之外，更加重要的一項工作就是石油鉆探工作過程中的鉆探論證。鉆探論證要非常認真的對待，因為鉆探論證對于石油頁巖氣等的資源儲備和開采的地質條件都有直接的影響。

在現階段應該注意的一點是我國的鉆探設備已經不能夠繼續支撐我國現在的深層次的石油鉆探工作，無論在技術上，還是設備上都已經相對的落后，鉆探設備的先進性也是我們在鉆探過程中要重視的問題之一，特別在頁巖氣的鉆探中，大量使用了一些國外進口設備及技術，加大了生產成本。設備老化和技術落后，就會導致我們在鉆探過程中的鉆探工藝落后，同時影響鉆探工作的工作效率。

石油鉆探工作要想跟上時代的發展，就必須在鉆探設備和鉆探技術上除陳出新，因此鉆探設備的技術創新和應用是我國現階段鉆探工作中的重中之重。鉆探設備技術的創新能夠使我國的鉆探工作實現高技術鉆探；高速度鉆探；高科學鉆探；高效率鉆探和低成本鉆探，對我國頁巖氣開采和經濟的發展有著非常重要的意義。如今川南已經成為四川盆地頁巖氣開發主戰場，威遠、長寧、自貢等川南地區多家鉆探公司都在進行頁巖氣的作業，象長城鉆探在之前和殼牌合作的基礎上，積累了一定的鉆探開發經驗，2014年在威遠開始了業內囑目的頁巖氣作業項目，走出長城鉆探開發頁巖氣的第一步。在鉆井方面不斷優化生產組織方式，創新管理模式，不斷總結施工經驗，完善各作業模板。借鑒蘇53大平臺井及蘇里格南“工廠化鉆井”的成功經驗，采用雙鉆機聯合作業，實現批量化鉆井。目前已經完成威202、威204兩個區塊5個平臺27口井的作業，并已經壓裂、測試完成，交給采氣作業區，目前在產氣的過程中，日產達到220多萬方天然氣。從初期的井位踏勘、井場建設、鉆井作業、到壓裂作業，求產及后期的采氣，進行了全過程的作業，豐富了施工經驗，為后續鉆探作業、采氣工作奠定了堅實的基礎。

二、簡要敘述我國頁巖氣開采過程中的勘探設備的創新和設備相關技術的創新需要進行的工作

業界普遍認為，我國頁巖氣商業開發有兩大難點：

一是與北美相比，我國頁巖氣形成、富集、保存條件有一定差異性，尚須建立一套適用于我國頁巖氣形成地質特點的評價標準和技術方法。

二是我國頁巖氣勘探開發主要利用國外技術、工具、材料及設備，存在技術壁壘，成本居高不下。

因此石油勘探設備的創新和勘探設備相關技術的創新需要進行的三個方面工作。

（1）工作一：我國在石油開采過程中，要針對石油勘探設備和相關的技術進行自主研發和創新。

我國石油鉆探工作中的設備技術創新是我國實現頁巖氣開采工作快速發展的一項重要選擇，同時也是必然選擇。如我們在一些重要技術上依賴太多國外公司的技術和設備，像鉆井旋轉導向技術，貝克休斯公司提供，這項技術提高了鉆井的速度，但我們技術人員不能僅僅依靠國外大公司的技術優勢，應該在學習的基礎上，進行深入的研究，是否有更好的技術工具能夠替代，同時對于該設備的相關配套設備熟練地掌握，這樣能夠有效的解決在鉆探工作中面臨的困難。我國在這方面必須要進行自主創新，取得自主知識產權，讓我國的鉆探設備技術進入快速的發展，不斷地縮小我國同世界發達國家在鉆探設備技術上的差距。

（2）工作二：我國在石油開采過程中，要不斷的創新和研發相關的石油勘探設備和技術，同時要將創新和研發的技術成果進行推廣和使用。

我國的鉆探設備技術的發展必須經過三個階段：學習階段、科研階段、生產階段。我國在鉆探設備技術上的創新成果必須要經得住實踐的考驗。現階段我國的石油頁巖氣開采行業一定要將創新成果第一時間的應用到實際生產工作中，來檢驗科研成果，一旦成果顯著就要進行全面的推廣。目前在四川威遠區塊已經廣泛使用“工廠化鉆井”的成功經驗，采用雙鉆機聯合作業，實現批量化鉆井。雙鉆機同時進場、同步安裝、分次工廠化作業，先后開鉆，建立了同平臺雙鉆機安裝、鉆井作業新模式，提高了生產時效；利用清潔化生產設備對廢水進行凈化并重復利用，以減少廢水產生量和降低廢水對周圍環境造成影響的危害；泥漿不落地清潔處理系統及有害的巖屑進行定點專門處理已經成為常態，達到了油基巖屑固化標準；同時正在試驗的類油基泥漿，將要替代原來使用的油基泥漿，將解決泥漿對環境的污染問題，使綠色鉆井上一個新的臺階。

（3）工作三：我國在石油開采過程中，要不斷的對勘探設備和技術的相關工作人員進行專業的技術培訓和職業素養培訓，讓更多的工作人員具備更高的工作素質和業務素質。

在我國四川頁巖氣的施工作業中井控培訓相當重要，使相關工作人員認識當地井控管理的重要性，吸取以往井控管理的經驗和教訓。

當頁巖氣鉆探超過3000m復雜的地質構造時，操作技術難度也相應加大，經常會出現卡鉆、井塌、泥漿漏失的現象，年輕的技術員及司鉆因操作技術經驗不過關，往往會造成井下事故。這就看出，一個對鉆探技術和鉆探設備知識欠缺的技術人員，是無法在實際工作中得心應手的。先進的鉆探設備使用技術含量高，而且其價格昂貴，這就要求培養具有相應操作技術能力和高文化素質的技術人員和工人來使用和研究創新。

參考文獻

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