海洋石油鉆井技術(shù)的應(yīng)用

李桂忠 穆勝軍

摘 要：石油資源在化工生產(chǎn)和能源供應(yīng)方面所發(fā)揮出的作用越來越大，積極做好石油資源的開采保障石油資源的正常供應(yīng)對(duì)于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著極為重要的意義。由于我國陸上石油資源較少，為保障石油資源的供應(yīng)應(yīng)當(dāng)積極做好海上石油資源的勘探與開采。海洋石油現(xiàn)今已經(jīng)成為了我國石油資源的重要來源之一，為做好海洋石油的勘探與開采應(yīng)當(dāng)積極加強(qiáng)對(duì)于海洋石油鉆井技術(shù)的研究與應(yīng)用。在我國海洋石油鉆井核心技術(shù)、先進(jìn)設(shè)備裝置等的基礎(chǔ)上對(duì)海洋石油鉆井工程與鉆井技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：海洋石油；鉆井技術(shù)；現(xiàn)狀

中圖分類號(hào)：TE52 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 前言

在石油資源需求巨大的今天，積極做好海洋石油資源的勘探與開采對(duì)于保障石油供應(yīng)有著極為重要的意義。由于陸上石油資源的長(zhǎng)期開采并逐漸枯竭，海洋石油資源將是現(xiàn)今乃至未來一段時(shí)間開采的重點(diǎn)。為做好海洋石油資源的勘探與開采應(yīng)當(dāng)積極做好海洋石油鉆井平臺(tái)技術(shù)研究與應(yīng)用，通過突破技術(shù)難點(diǎn)不斷提升我國海洋石油鉆井技術(shù)的水平。

1 海洋石油鉆井技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

海洋石油鉆井技術(shù)發(fā)展至今已經(jīng)經(jīng)歷了上百年時(shí)間了，而以深海石油鉆井技術(shù)為代表神經(jīng)勘探與開采技術(shù)將為海洋石油的開采注入新的活力。我國的海洋石油鉆井技術(shù)通過不斷引入與研發(fā)已經(jīng)初步形成了自己的海洋石油鉆井技術(shù)體系。現(xiàn)今，我國的海洋石油鉆井技術(shù)通過不斷的發(fā)展獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)步與發(fā)展，尤其是在深海石油鉆井技術(shù)方面形成并掌握了很多的核心技術(shù)：如深度水位定位系統(tǒng)、深水位雙梯度鉆井技術(shù)、深度水位鉆井設(shè)備、隨鉆環(huán)空壓力監(jiān)測(cè)、動(dòng)態(tài)壓井鉆井技術(shù)、噴射下導(dǎo)管技術(shù)等都為深海鉆井注入了新的活力。

2 海洋石油鉆井核心技術(shù)

2.1深水位隨鉆測(cè)井技術(shù)

深水位隨鉆測(cè)井技術(shù)主要指的是在鉆井的過程中利用儀表化的鉆鋌對(duì)鉆井中的地層情況進(jìn)行測(cè)量，通過隨鉆的各類傳感器對(duì)鉆井周邊的巖石與油氣進(jìn)行測(cè)量并將各類信息及時(shí)的反饋至勘測(cè)系統(tǒng)中是用以實(shí)時(shí)指導(dǎo)鉆井的一種技術(shù)。深水位隨鉆測(cè)井技術(shù)在應(yīng)用的過程中能夠在復(fù)雜井下情況條件下對(duì)井下各類信息進(jìn)行采集。通過分布在井下的各類傳感器能夠及時(shí)的反映原狀地層特征的信息。通過對(duì)所采集到的信息進(jìn)行分析用以進(jìn)行精確的地質(zhì)導(dǎo)向確保深海采油的安全性和采收率。深水位隨鉆測(cè)井技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)崟r(shí)快速的反饋井下信息，這對(duì)于做好井控提高鉆井的安全性有著極為重要的意義。此外，深水位隨鉆測(cè)井技術(shù)能夠在多種復(fù)雜情況下進(jìn)行應(yīng)用，能夠很好地提高開采的安全性。

2.2 井下閉環(huán)鉆井技術(shù)

井下閉環(huán)鉆井技術(shù)屬于一種集成化的鉆井技術(shù)，其包括井下隨鉆測(cè)量、數(shù)據(jù)采集分析、數(shù)據(jù)整體綜合解釋以及井下自動(dòng)操控等技術(shù)。井下閉環(huán)鉆井技術(shù)是在鉆井技術(shù)逐步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的過程中所形成的。井下閉環(huán)鉆井技術(shù)的應(yīng)用于施工中包括井下和平臺(tái)操作兩大部分。井下閉環(huán)鉆井技術(shù)通過隨鉆測(cè)井了解和分析井下地質(zhì)的信息，數(shù)據(jù)采集用于收集整理鉆井所需要的各類地質(zhì)信息數(shù)據(jù)。通過井上和井下操作平臺(tái)對(duì)井下設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化控制，用以使井下施工設(shè)備和底部鉆具能夠協(xié)調(diào)配合，提高采收率和開采的安全性。

2.3 噴射鉆井技術(shù)

噴射鉆井技術(shù)是在傳統(tǒng)的技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種技術(shù)，是通過利用連續(xù)油管技術(shù)進(jìn)行改良所形成的一種鉆井技術(shù)。通過在鉆井的鉆頭上加裝高速射流的噴嘴，通過高壓泵將鉆井液以高壓水流的形式從安裝于鉆頭上的高壓射流噴嘴噴出從而形成強(qiáng)大的沖擊水流來沖刷巖屑用以更好的輔助鉆井鉆頭進(jìn)行巖石的破碎。高壓所形成的鉆井液最多能夠形成100m的射深。采用噴射鉆井技術(shù)能夠用于同一水平面或是不同水平面的巖石破碎，通過形成多方位的井眼能夠有效的降低鉆井附近的壓力擴(kuò)大油層的泄油面積。通過應(yīng)用噴射鉆井技術(shù)能夠有效的解決油田低產(chǎn)的問題。

2.4 深水位雙梯度鉆井技術(shù)

深水位雙梯度鉆井技術(shù)主要應(yīng)用于深海鉆工程中屬于控制壓力鉆井技術(shù)。深水位雙梯度鉆井技術(shù)中所包括的無隔水管鉆井部分能夠有效的解決深水位鉆井時(shí)的技術(shù)難題提高深海鉆井的開采效率。深水位雙梯度鉆井技術(shù)在應(yīng)用時(shí)首先向管內(nèi)充滿海水，而后利用海底泵完成鉆井液或是低密度介質(zhì)向隔水管中的注入，如氣體等，通過注入低密度介質(zhì)使得隔水管內(nèi)的空氣密度能夠與海水持平。此外，注入鉆管中的鉆井液返回回路中的是雙密度鉆井液體，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于整個(gè)深海鉆井井眼中的環(huán)空壓力、鉆井井底壓力等開采參數(shù)的有效控制，用以確保深海鉆井時(shí)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。海洋石油開采需要鉆井平臺(tái)為海洋鉆井設(shè)備提供穩(wěn)定的開采平臺(tái)，海洋石油開采對(duì)于鉆井平臺(tái)的依賴較大，鉆井平臺(tái)技術(shù)對(duì)于海洋石油鉆井技術(shù)有著直接影響。隨著我國海洋石油鉆井技術(shù)的不斷發(fā)展我國的海洋石油鉆井平臺(tái)技術(shù)也在不斷發(fā)展，自升式平臺(tái)所能承載的載荷在不斷提升，同時(shí)海洋石油鉆井平臺(tái)的排水量、作業(yè)空間以及安全性都有著極大的提升。此外，新技術(shù)的應(yīng)用也有效地提升了多功能半潛式平臺(tái)的集成度，從而使得海洋石油鉆井平臺(tái)在完成鉆井作業(yè)的同時(shí)也能夠進(jìn)行修井作業(yè)。有效地提高了鉆井作業(yè)的效率和采收率。

3 我國海洋石油鉆井技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

我國海洋石油鉆井技術(shù)經(jīng)過了多年的發(fā)展已經(jīng)形成了相對(duì)完善的開采技術(shù)體系：（1）測(cè)井技術(shù)。測(cè)井主要通過對(duì)鉆井過程中所遇到的各種地質(zhì)、儲(chǔ)存等地質(zhì)條件信息進(jìn)行采集用來指導(dǎo)鉆井作業(yè)。以往在測(cè)井中多采用的是有線測(cè)井方式，隨著無線技術(shù)的發(fā)展使得無線測(cè)井也逐漸成熟并應(yīng)用于鉆井的測(cè)井中。隨鉆測(cè)井技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行導(dǎo)向鉆井將成為海洋石油鉆井技術(shù)的重要發(fā)展趨勢(shì)。隨著信息技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展鉆井智能化將成為鉆井技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)，智能鉆柱將成為海洋石油鉆進(jìn)技術(shù)的主要發(fā)展方向，智能鉆柱通過將傳感器和微處理器進(jìn)行連接并通過傳輸線路來將井下所測(cè)得的信息傳輸至井上操作平臺(tái)用以提升鉆井作業(yè)的信息化和智能化。海洋石油鉆井平臺(tái)將向著大型化、自動(dòng)化的方向發(fā)展。隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用將有效地提升海洋石油鉆井平臺(tái)的自動(dòng)化操作效率。此外，為適應(yīng)當(dāng)前海洋石油大位移鉆井的需求，對(duì)于海洋石油鉆井平臺(tái)的機(jī)、電、液一體化集成度的要求越來越高，從而使得海洋石油鉆井平臺(tái)的規(guī)模與自動(dòng)化程度也越來越高。對(duì)于一些深度高達(dá)5000m甚至更深的鉆井，要求使用大直徑鉆桿和大型隔水管，這就要求大型化的海洋石油鉆井平臺(tái)來作為其承載平臺(tái)。此外，F(xiàn)PSO裝置將越來越多的應(yīng)用于海洋石油鉆井作業(yè)中，這一裝置的應(yīng)用在滿足海洋石油鉆井工程需要的同時(shí)也能夠有效地提升海洋石油鉆井工程的安全性和效益性。

結(jié)語

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要巨量的石油供應(yīng)，新時(shí)期應(yīng)當(dāng)積極做好海洋石油資源的勘探與開采，積極將海洋石油資源勘探開采出來。海洋石油的開采需要良好的海洋石油鉆井技術(shù)作為支撐。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展將更好地促進(jìn)原油的開采。本文在分析海洋石油鉆井技術(shù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上對(duì)我國海洋石油鉆井中所應(yīng)用的主要技術(shù)進(jìn)行了分析介紹，并對(duì)海洋石油鉆井技術(shù)未來的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析介紹。

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