海洋石油鉆井工程技術現狀及發展趨勢

劉愛東

摘 要：我國經濟的高速發展推動著各行各業的發展壯大，同時也使我國對能源的需求量有了明顯的增加。石油資源在我國內陸范圍內的儲量越來越少，而在海洋區域的石油資源儲量非常可觀，因此加大對海洋石油資源的開采可以為我國提供更加豐富的石油資源。本文就針對海洋石油鉆井工程技術進行分析，結合目前海洋石油鉆井工程技術的現狀，分析了日后海洋石油鉆井工程技術的前景。

關鍵詞：海洋石油；鉆井技術；發展現狀；發展前景

海洋中的石油資源儲量豐富，隨著國際社會對能源需求量的增加，越來越多的國家將能源開發的重點放在了海洋石油開采上。海洋鉆井設施和技術是進行海洋石油開采工程的關鍵環節，其水平和質量直接關系著石油開采工程的效果，所以，要不斷提高海洋石油鉆井工程技術水平，為我國的能源供給和經濟發展提供更好的條件。

一、我國現有海洋石油鉆井技術和設備的分析

（一）我國海洋石油鉆井技術和設備的現狀

通過對我國海洋石油鉆井工程的資料統計分析，發現在我國主要的海洋石油開采單位有中海油、中石化、中石油三個，在開采工程技術上與國際上先進的開采技術存在很大的差距。我國目前使用的鉆井平臺主要包括早期的鉆井平臺和自升式、半潛式鉆井平臺。首先，我國在早期使用和建設的鉆井平臺普遍存在技術落后、先進程度不高的問題，在海上進行石油資源開采的時候也存在很大的漏洞；其次，隨著我國改革開放的不斷深入，在海洋石油開采方面也引進了一些相對先進設備，例如自升式和半潛式鉆井平臺，他們在開采技術和設備先進程度上都有了明顯的提高，能夠使我國海洋石油開采的范圍得到明顯的擴大。綜合我國海洋石油鉆井工程技術和設備的使用進展情況，可以發現經過長期的運行和使用，這些設備已經出現了嚴重的老化、落后問題，開采技術也難以有效的進行深海石油作業。

（二）我國現有海洋石油鉆井技術的分析

由于淺海區域石油鉆井技術存在區域上的限制，就使得深海鉆井技術成為了研究的重要內容，并且經過工作人員的不斷探索，我國研制形成的噴射鉆井技術、深水位雙梯度鉆井技術以及深水位隨鉆測井技術等已經取得了明顯的成效，綜合開采水平較高，下面分別對這些技術進行詳細的描述。

1、噴射鉆井技術

通過對連續油管技術的改進和優化，形成了目前使用的噴射鉆井技術。這種鉆井技術是通過高壓鉆井液進行作業的，通過在鉆頭上安裝噴嘴進行鉆井液的噴射，由于這種噴嘴具有較高的射流速度，因此就可以將高壓鉆井液以較高的速度噴射而出，對巖屑和巖石等帶來強大的沖擊力，這種噴射鉆井技術能達到的噴射深度大約為100米，進而達到鉆井的目的。通過這種鉆井技術，可以在多個水平面設置井眼，增加泄油面積，增加油田產能，提高油田產量。

2、深水位隨鉆測井技術

深水位隨鉆測井技術能夠實現對鉆井技術的指導，主要是因為它可以在鉆井的同時實現對底層的測量，進而有效的獲得區域內巖石和油氣的相關信息。該技術經過不斷的發展逐漸完善，已經成為目前較為先進的開采技術。在進行石油開采的時候，通過運用隨鉆測井技術可以更好的提高開采的效率，其優勢主要體現在以下幾個方面：（1）設備的安全性和可靠性很高，不會受到作業環境的限制；（2）能夠在開采作業的同時搜集相關的信息資料；（3）指導石油開采方向，使開采效率和安全水平得到明顯的提高；（4）能夠對開采工作進行動態監控，提高開采工作的安全水平。

3、深水位雙梯度鉆井技術

深水位雙梯度鉆井技術一般應用于深海石油鉆井工程方面，通過控制鉆井壓力實現鉆井作業。運用深水位雙梯度鉆井技術進行鉆井作業的時候，要使用隔水管，并且在管內部裝滿海水，借助海底泵將鉆井液輸送進去，確保管內物質的密度等于海水的密度。同時，還要保持整個鉆井液返回回路中是雙密度鉆井液體，以便實現對井眼環空壓力、井底壓力等參數的有效控制，保證鉆井的安全性和經濟性。在海洋石油鉆井工程中，鉆井工程對鉆井平臺的依賴性較大，鉆井平臺技術水平的高低直接決定著鉆井技術水平的高低。目前，我國海洋石油鉆井平臺技術發展，自升式平臺荷載不斷增大，平臺的排水量、甲板作業空間及安全性提高明顯。此外，多功能半潛式平臺集成能力增強，同時集聚動力系統、輔助系統等系統，不僅能鉆井還能修井，集成化程度較高。

二、我國海洋石油資源產業的發展前景

（一）鉆井設備大型化、自動化

海洋石油鉆井機向著交流和變換頻率發展，工作能力明顯提升，自動化輔助設備技術相應也得到了發展，大幅度提升鉆井設備的自動化操作效率。而且，為適應當前海洋石油大位移井的需要，鉆井設備集機、電、液技術于一體，規模越來越大，自動化程度越來越高。海洋石油鉆井深度越來越大，有的工程需要向海底以下5000m或更深的地層打鉆，這就要求提升直徑鉆桿，使用深水大型隔水管，增強鉆井平臺工作能力。大型化、自動化的鉆井平臺是海洋石油鉆井平臺技術的主要發展方向，已經有越來越多的海洋石油鉆井技術采用FPSO裝置，這種裝置的甲板上密布了各種生產設備、管路，有特殊的火炬塔、系泊系統，與井口平臺管線連接，既能滿足深水海洋石油鉆井工程需要，又能保證鉆井工程的安全性和效益性。

（二）導向鉆井

測井是海洋石油鉆井施工前的一項基礎性工作，收集地質、儲層條件等信息，指導鉆井工程。在以往工作中常用有線測井方式，增加了開采區域地質勘探難度。隨著無限數據傳輸技術在石油鉆井工程中的應用，無線測井成為可能，并且這一方面已經有了相關研究成果，如隨鉆測井。在當前及未來海洋石油鉆井工程建設中，通過隨鉆測井技術進行導向鉆井將成為重要的發展趨勢之一。

（三）智能鉆柱

海洋石油鉆井技術智能化是必然趨勢，智能鉆柱勢必成為海洋石油鉆進技術的主要發展方向。智能鉆柱是一種把傳感器和微處理器連接起來，通過傳輸線路傳遞井下和平臺之間的數據。在這方面，海洋石油鉆井基本實現數據自動化傳輸，但是智能鉆柱技術依然處于研發階段，需要進一步加大研究力度。

三、未來海洋石油鉆井工程技術發展的建議

1、我們要清醒認識與世界先進水平的差距，我國海洋石油鉆井的工作水深一般未超過600m，鉆井裝備鉆深能力一般未超過6500m，與當前世界最深工作水深、鉆井設備鉆深能力有明顯差距；2、要具備長遠持續建設的規劃，在國際舞臺上積極持續發展，才能占據一席之地；3、加大資金的投入，強化海洋石油工程科研機構的創新能力，加快建設海洋工程技術機構、培養專業人才的步伐；4、鼓勵引導其他各個產業對其積極投入與支持，推動高新技術設備的發展，形成相關生產鏈，帶動其他各類產業的發展與壯大；5、更加積極參與國際舞臺，加入國際海洋石油的研究，最終達到制造方法、管理水平以及自身實力的提升。

四、結語

總而言之，海洋石油鉆井工程技術是進行海洋石油開采工作的核心部分，其技術水平直接影響著海洋石油開采工作的效率和質量。為了提高我國能源的開采量，加強對海洋石油鉆井技術的研究尤為重要。本文通過分析目前我國使用的幾種開采技術，結合設備現狀，展望了我國未來海洋石油的發展趨勢，并且針對性的提出了完善開采工作的對策。只有不斷的提高我國開采技術水平，才能為我國海洋石油行業的發展和國家的發展創造更好的條件。

參考文獻：

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