淺談石油鉆井技術及固井技術的發展

孫功華（中海油田服務股份有限公司油田化學事業部深圳作業公司，廣東 深圳 518000）

目前我國的石油貯備量位居世界前列，開采技術卻與發達國家有著一定的差距，還需要相關的工作人員共同努力，不斷通過努力探索與學習，提高我國石油開采的效率，增強我國石油開采技術的國際競爭力。相關政府部門及企業應當高度重視，不斷改進我國現在在石油開采技術上的薄弱環節，加大對相應的技術及所需設備在人力、物力上的投入，保障我國鉆井、固井在油田中的技術含量。不斷推進我國石油鉆井、固井技術的信息化，不斷提高施工工程的精確度，助力我國石油開采蓬勃發展。

1 石油開采技術發展現狀

根據我國石油工程的實地勘察，不難看出，盡管我國在石油開采工程上已經具備了一定的成效，但是在進行采油的過程中，仍有部分問題存在。我國油田又大多分布在灘海、高原等地面條件較為復雜的邊際地區，這樣的油田環境大大提高了采油難度，目前我國具備的技術還無法實現完全的開采。在鉆井、固井工程所需設備上，也有著較大的欠缺。缺乏良好的應用綜合設備的能力，就無法成功進行采油，甚至會造成周圍環境的破壞。西方先進的國家，基于其自身發達的工業技術基礎，已經形成了較為成熟的石油鉆井、固井技術，已經具備地質導向鉆井技術、旋轉導向鉆井系統、新型鉆井液體系等較為先進的鉆井設備，高新技術已經得到了較大程度的推廣應用。首先我們應當承認我們的技術與國際上先進國家存在的差距，并做到虛心學習與借鑒，更重要的是不斷地創新發展，兼收并蓄，縮短我國與國際上的技術水平差距。除了相關的工作人員，社會各個領域的群眾，都應當給予關注，為我國的石油事業貢獻一份力量，不斷增強我國石油開采能力。

2 石油鉆井技術的發展

2.1 水平井鉆井技術發展

水平井指的是通過在油氣儲層內使油氣井形成的85°以上的井斜角。水平井具有較強適應性，已經逐漸成為石油鉆井工藝技術中的常規應用技術。在具體的應用中水平井又根據具體應用類型和具體的用途細分為多種類型，常見的有常規水平井、套管側鉆水平井、分支水平井、生產水平井、注入類型水平井及橫向勘探水平井。在實際的應用過程中，水平井段鉆井施工的工具包括水平井測量儀、可控彎接頭、水力加壓器、高頻率PDC 鉆頭等，普遍具有較大的扭矩。保證轉矩的穩定性是水平井鉆井技術實現的基礎，轉矩的選擇也要根據井況的實際需要，通過考慮轉矩的類型及不同的特點實現科學、有效地組合設計，達到鉆具的平穩運轉。該技術還需要注重對井斜角和鉛錘位置的上下調整，這一步驟是為了保障實現短程起下鉆，保障井壁的質量。科學利用水平井鉆完井技術，可以提高油井開發的經濟效益，可以通過擴大油層卸油面積，實現油井的提效增產。

2.2 連續管和套管鉆井技術

目前我國石油鉆井工程建設中，連續管和套管鉆井技術已經得到了一定程度的應用。連續管鉆井技術在發展過程中得到了一定的改進，通過在防噴器上設置合理的環形橡膠，一定程度的提升了連續管的密封性，解決了以往該技術施工過程中的缺乏平衡壓力的問題，減少了施工過程對地層的傷害，更好的保護了油氣層。應用連續管鉆井技術不需要停泵，可以確保實現井液的連續循環，降低了發生井噴事故的概率。一般情況下，連續管鉆井技術不需要太多的設備，且占地面積較小，能夠在地面環境復雜局限性較大的地區例如海上或者海拔較高的地區實現應用。套管鉆井技術，指的是將鉆井與下套管有效進行結合，有效減少下鉆作業的頻率，改善井筒的清洗及水力參數，進一步提升上返的速度。

2.3 大位移井鉆井技術發展

在我國眾多的石油鉆井技術當中，大位移井鉆井技術是繼傳統的定向井、水平井技術發展后，出現的一項特別的工藝井，它可以對定位井技術和水平井技術進行靈活的應用，具有較強的綜合性。大位移鉆井技術以其獨特的適應各種惡劣地面條件的能力，被多個國家廣泛應用于勘探開發海上、檳海、島嶼和地面條件復雜的油田，為海上鉆井及陸上灘海邊際油田鉆井提供了一條新的路徑。通過大位移井技術，在海上以及靠近海岸的邊際油田進行勘探、開發，同時可以對環境較復雜的海底井口油田進行開發，能夠很大程度上的節省設備投入，大大地減少開采成本。通過大位移井技術，也可以對原有的老油氣田鉆大位移井，不僅可以加速油田探邊和開發，縮短產油周期，擴大泄油半徑，而且可以有效單井經濟壽命的延長與產量增加。對于小斷塊或者幾個不相連的小斷塊油氣田，可以鉆多口不同類型的油氣田鉆大位移井；對于深度不同、方位不同的小斷塊油氣田，可鉆多目標三維大位移井開發，不僅能有效節省成本，也能方便管理。雖然現在大位移井鉆井技術仍處在不斷地發展與完善當中，但是已經在世界各地發揮了其較大價值，達到了難以忽視的經濟效益。

3 石油固井技術的發展

3.1 簡述固井作業施工

通常所見的石油固井施工，指的是將一定比例的水泥漿液灌進預備套管，實現對易泄露、易塌陷、偏復雜油氣層的封堵。通過固井施工，有效避免各層級油氣層之間泄露，形成更為順暢的油氣路徑。使得各個時段的油氣管控變得更加便利，使得采收率在原有的基礎上有所提高。相對鉆井工程，固井對于時段及金額的消耗都更大，因為其中工序內容復雜，技術含量高。具體的固井施工步驟，包括一開始的下套管、水泥漿液的注入。這些步驟中，又包含許多細節，下套管作業是保障水平井順利運行的重要環節，這一環節難度較大，下放套管的速度需要極嚴格的控制，水泥漿的比例也要根據實際井況嚴格控制。固井工程是一次性的，也就是說，在固井施工后沒能保證質量，便難有彌補的機會，即使有所補救，通常也需要耗費大量的人力物力。固井的流程具有偏大的隱蔽特性，這一特性是指固井工程通常被安排在井下，潛藏的風險較大。固井質量與井身的采掘時間、油田年限有著密不可分的關系，固井質量的提升對于延長油井服役時間有著很大助益。

3.2 石油固井技術的注意事項

3.2.1 備好相應的安全規程

首先在開展固井工程之前，應當綜合考察整體的油田環境與井況，精確地掌握油井各方面的信息，包括地層壓力系數、地質結構等，從而設計具有針對性的，更加科學的固井方案，明確各方責任，將必備的用品比如安裝需要的各種配件等準備齊全。慎重地審查各個部位的配件，保證固井設備常規運轉的維持。事先要根據現場具體情況擬定規程，并根據規程來對現場施工進行查驗。

3.2.2 識別漿液密度

鉆井固井過程中，水泥漿的選擇都非常重要，需要針對現場環境，選擇適宜密度的水泥漿。現在已經具備有成套的水泥車管控裝置，能夠自動進行漿液混合。傳統對于水泥漿的比例都是人工查驗，難以保證精確性，而現代的水泥車大部分已經智能化，可以通過智能顯示屏反饋各個時段漿液的密度，大大提高了固井工作的精確性。

3.2.3 保證各個部分的運轉

在固井工程開展過程中，務必要保證水體的充足，以滿足離心泵的供應。要保證壓風機、立式架構的裝置、其他灰罐車等配套設施的完整性。用于銜接的管線要定期檢查，避免因施工現場的尖銳物體遭到刺破。閥門、水泥車搭配的泵體要保證靈活并準確顯示數據。

4 結語

目前我國的鉆井及固井技術在工程建設中，水平井技術、大位移井鉆井技術、連續管和套管鉆井技術等鉆井技術都已經在相應環境的油田得到了一定程度的應用，石油固井施工的質量也在不斷提升，促進了我國石油開采技術的發展。隨著現代社會信息化的發展，我國石油開采行業也應當通過與現代科技的結合，逐步實現我國鉆井、固井技術的深層化、自動化、人工智能、信息化和智能化，有效延長油井的使用壽命，達到油田開發目標，促進我國石油開采的高效運轉，大大提高油氣田開采的經濟效益。