石油鉆井工程技術(shù)的優(yōu)化措施

苗健(中石化中原石油工程有限公司塔里木分公司，新疆 塔里木 842200)

0 引言

當(dāng)前，石油資源是各個(gè)國(guó)家建設(shè)發(fā)展中的重要能源，且穩(wěn)定的石油資源供應(yīng)渠道會(huì)直接影響到社會(huì)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)和國(guó)防安全的提升等諸多方面。我國(guó)社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步，帶動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，為石油企業(yè)發(fā)展和資源高效開(kāi)采提供了創(chuàng)新機(jī)會(huì)，促使石油工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展規(guī)模不斷擴(kuò)大，并逐漸成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要支柱性產(chǎn)業(yè)。因此，石油企業(yè)在進(jìn)行石油資源的開(kāi)采工作時(shí)，要注重開(kāi)采技術(shù)的優(yōu)化，提高油氣產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。

1 石油鉆井技術(shù)的基本概述

石油鉆井是在確定井位后，應(yīng)用鉆頭鉆穿井眼，形成穩(wěn)定井筒的施工過(guò)程。一個(gè)完整的鉆井施工必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的鉆井施工設(shè)計(jì)，包括地質(zhì)設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)。然后經(jīng)過(guò)精細(xì)地鉆井施工準(zhǔn)備，各種設(shè)備設(shè)施的準(zhǔn)備，技術(shù)的準(zhǔn)備以及人員的準(zhǔn)備，才能進(jìn)入到鉆井施工的階段，優(yōu)化鉆井工藝技術(shù)措施，防止發(fā)生鉆井施工事故，保證石油鉆探的順利進(jìn)行。并采取各種控制技術(shù)措施，如井眼軌跡控制技術(shù)，達(dá)到預(yù)期的鉆探施工質(zhì)量。并利用完善的固井及完井技術(shù)措施，形成穩(wěn)固的井筒，交付采油生產(chǎn)單位管理。不斷開(kāi)發(fā)石油鉆井新工藝技術(shù)措施，解決石油鉆探施工中的難題。如果復(fù)雜地層鉆井施工前，對(duì)地層壓力的預(yù)測(cè)不準(zhǔn)確，在鉆井施工過(guò)程中，極易發(fā)生井噴事故，給石油鉆井帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，在石油資源的開(kāi)采過(guò)程中，要重視鉆井技術(shù)的應(yīng)用，并結(jié)合企業(yè)實(shí)際情況進(jìn)行技術(shù)的創(chuàng)新研究和深入應(yīng)用，提高石油資源開(kāi)采的效率和質(zhì)量，為社會(huì)建設(shè)發(fā)展起到了推動(dòng)作用。

2 石油鉆井工程技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，石油鉆井工程技術(shù)得以創(chuàng)新和優(yōu)化。當(dāng)前，在石油資源的開(kāi)采過(guò)程中，開(kāi)采設(shè)備呈現(xiàn)出了智能化的發(fā)展轉(zhuǎn)變，充分的提高了石油資源的開(kāi)采效率。近年來(lái)，我國(guó)石油資源鉆井開(kāi)采過(guò)程中，開(kāi)采機(jī)械設(shè)備更加先進(jìn)，提高了整體的開(kāi)采效率。當(dāng)前，我國(guó)機(jī)械設(shè)備的研發(fā)水平是領(lǐng)先于世界行業(yè)的先進(jìn)技術(shù)，提高了石油鉆井工程技術(shù)應(yīng)用的安全化和智能化[1]。

2.2 自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用

井下自動(dòng)化技術(shù)在石油開(kāi)采鉆井過(guò)程中的應(yīng)用，主要是針對(duì)鉆井的深度進(jìn)行測(cè)量，以及對(duì)石油能源的信息進(jìn)行傳輸，增強(qiáng)鉆井安全性的管理。當(dāng)前，隨著人們對(duì)石油鉆井工程提出的更高要求，井下自動(dòng)化技術(shù)發(fā)揮出重要作用，并且這種技術(shù)形式已經(jīng)成為我國(guó)未來(lái)石油鉆井技術(shù)的核心。現(xiàn)階段，在石油開(kāi)采過(guò)程中應(yīng)用的自動(dòng)化鉆井技術(shù)分為有限鉆井和無(wú)限鉆井，并搭配著相應(yīng)的電磁波勘探技術(shù)，提高石油鉆井的安全性，保證鉆井測(cè)量工作的精準(zhǔn)性。而且，自動(dòng)化技術(shù)在鉆井中的應(yīng)用，多是通過(guò)CGDS-1鉆頭進(jìn)行石油資源的勘探以及測(cè)量。

2.3 小井眼鉆井技術(shù)

目前，石油鉆井技術(shù)在石油資源開(kāi)采過(guò)程中的應(yīng)用，最為廣泛的是小井眼鉆井技術(shù)。這種鉆井工程技術(shù)主要是通過(guò)金剛石鉆頭等，對(duì)油氣層進(jìn)行勘探開(kāi)采，且整個(gè)勘探開(kāi)采過(guò)程中，能夠?qū)︺@頭起到很好的保護(hù)作用。同時(shí)，我國(guó)石油鉆井工程施工中，多是利用小井眼噴涌監(jiān)測(cè)技術(shù)等手段，來(lái)提高是由開(kāi)采鉆探施工的整體質(zhì)量和效果，進(jìn)一步提高石油資源的開(kāi)采效率。

3 石油鉆井工程技術(shù)的應(yīng)用分析

3.1 石油鉆井工程的應(yīng)用

氣體鉆井技術(shù)是非平衡性的鉆井施工技術(shù)，主要是利用空氣、氮?dú)獾葰怏w，代替普通鉆井施工中使用的鉆井液。這種鉆井技術(shù)的應(yīng)用，能夠提高整體的鉆井性能，保證鉆井的整體質(zhì)量。而且，在實(shí)際的鉆井施工中，施工人員可以充分地利用鉆削控制平衡形式來(lái)提高機(jī)械鉆進(jìn)施工的整體速度，有效減少鉆頭在鉆進(jìn)施工過(guò)程中出現(xiàn)的磨損問(wèn)題，保證鉆頭施工使用周期，繼而有效的提高和控制石油資源的開(kāi)采效率和質(zhì)量。此外，氣體鉆井技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)︺@井變化進(jìn)行有效控制，促使這種鉆井技術(shù)形式在水平方向上得以高效應(yīng)用，降低對(duì)地層結(jié)構(gòu)的污染[2]。

3.2 深井和超深井的鉆井技術(shù)

在這種情況下，油田企業(yè)的經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)和石油資源的開(kāi)采利用得以不斷的發(fā)展，深井和超深井的數(shù)量增多，且鉆井的實(shí)際深度增加。所以，為了提高深井和超深井的整體鉆井質(zhì)量，促使其更好的滿足資源開(kāi)采的需求，要重視鉆井施工技術(shù)工藝的優(yōu)化和設(shè)計(jì)。而在噴射鉆井施工技術(shù)的應(yīng)用中，主要是依靠高壓液體產(chǎn)生的橫梁來(lái)實(shí)現(xiàn)鉆井技術(shù)的應(yīng)用效果，降低鉆具的使用磨損程度。針對(duì)高壓噴射液的優(yōu)化選擇，有利于延長(zhǎng)鉆頭的使用壽命，有效節(jié)約鉆井施工技術(shù)的成本投入，提高深井鉆井結(jié)構(gòu)內(nèi)部的動(dòng)力性。因此，為了獲得提高鉆井開(kāi)采的效率，可以利用高壓射流的方式對(duì)地層結(jié)構(gòu)中巖石進(jìn)行沖擊破碎處理，并通過(guò)優(yōu)化鉆井的參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)泵壓和排量的控制，從而更好的滿足噴嘴孔的技術(shù)要求。

3.3 自動(dòng)化鉆井技術(shù)應(yīng)用分析

科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，對(duì)當(dāng)前數(shù)字媒體行業(yè)市場(chǎng)的整體發(fā)展內(nèi)容進(jìn)行了深化。所以，在油田資源的實(shí)際鉆探開(kāi)采過(guò)程中，提高油田鉆探的整體效率和質(zhì)量，是提高資源開(kāi)采的基礎(chǔ)性技術(shù)要求。因此，為了更好對(duì)地面鉆井自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化和提升，實(shí)現(xiàn)鉆井施工的閉環(huán)自動(dòng)化控制，需要充分的優(yōu)化地面系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，注重油田鉆井的自動(dòng)化設(shè)置和優(yōu)化[3]。

3.4 鉆井井控技術(shù)的應(yīng)用分析

目前，深井鉆井施工技術(shù)多是應(yīng)用在油田的生產(chǎn)開(kāi)發(fā)中后期，且該施工技術(shù)的應(yīng)用頻率逐漸增加，其實(shí)際的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題增大。針對(duì)這個(gè)現(xiàn)象，企業(yè)施工技術(shù)人員可以結(jié)合實(shí)際情況，采取有效的鉆井施工管理措施，降低安全風(fēng)險(xiǎn)事故的發(fā)生幾率，減少鉆井施工設(shè)備的故障損失。同時(shí)，要加大鉆孔施工技術(shù)的教育培訓(xùn)，嚴(yán)格做到工作人員的持證上崗，加強(qiáng)鉆井施工環(huán)節(jié)的安全管理，對(duì)其中存在的安全風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)控制和有效處理，增加鉆井施工的安全性，提高石油資源開(kāi)采和利用的整體效率性。

3.5 垂直鉆井技術(shù)的應(yīng)用分析

在石油開(kāi)采的鉆井施工中，有效避免鉆井施工出現(xiàn)偏差問(wèn)題是石油企業(yè)經(jīng)營(yíng)發(fā)展階段進(jìn)行不斷創(chuàng)新和研究的中心課題。垂直鉆井技術(shù)是我國(guó)目前用于防止噴泉偏斜現(xiàn)象發(fā)生的有效措施，且這種技術(shù)可以防止鉆頭設(shè)備在鉆探施工中出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象，還能對(duì)鉆進(jìn)的精度進(jìn)行有效控制。

4 石油鉆井工程技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)化

4.1 石油鉆井技術(shù)施工措施的優(yōu)化

石油企業(yè)經(jīng)營(yíng)發(fā)展過(guò)程中的油井施工環(huán)節(jié)的優(yōu)化，有利于提高鉆井工程的施工質(zhì)量。在施工設(shè)計(jì)工作中，要明確施工目標(biāo)和施工方式，降低鉆井開(kāi)采施工過(guò)程中的實(shí)際成本和費(fèi)用投入。為了保證鉆井施工和資源開(kāi)采的有序進(jìn)行，施工人員要熟悉整個(gè)鉆井的流程，提高鉆井施工的整體質(zhì)量水平，并針對(duì)石油鉆井技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中可能出現(xiàn)的施工質(zhì)量問(wèn)題和安全問(wèn)題進(jìn)行全面分析，以此為參考依據(jù)來(lái)制定切實(shí)可行的處理解決方案，對(duì)油井的鉆進(jìn)施工效果提供根本保證，更好的對(duì)石油鉆井技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化[4]。此外，為了優(yōu)化油井施工的整體質(zhì)量效果，施工人員要結(jié)合區(qū)域?qū)嶋H情況進(jìn)行合理化的施工安排，并不斷創(chuàng)新研究石油鉆探施工的技術(shù)方法和手段，減少?gòu)?fù)雜礦井環(huán)境下安全風(fēng)險(xiǎn)事故的發(fā)生幾率，切實(shí)可行地解決安全風(fēng)險(xiǎn)隱患。而設(shè)計(jì)人員要對(duì)鉆井液體系進(jìn)行優(yōu)化，提高鉆井液的整體性能，減少區(qū)域的環(huán)境污染問(wèn)題，提高石油鉆井施工的質(zhì)量。在這個(gè)過(guò)程中，為了保證石油鉆井施工作業(yè)的有序進(jìn)行，設(shè)計(jì)單位要合理利用處理劑，減少井漏問(wèn)題的發(fā)生。

4.2 石油鉆井技術(shù)工程技術(shù)的優(yōu)化

在石油資源的實(shí)際開(kāi)采施工中，施工人員利用傳統(tǒng)的鉆井技術(shù)會(huì)影響資源的開(kāi)采質(zhì)量，這也是鉆進(jìn)工程施工技術(shù)得以不斷創(chuàng)新和優(yōu)化的根本原因。如果鉆井施工中使用的鉆井液液柱壓力超出了地層結(jié)構(gòu)的可負(fù)荷壓力，就會(huì)污染石油資源的儲(chǔ)備層，影響石油資源的開(kāi)采產(chǎn)量和質(zhì)量。所以，為了保證地下油層的整體清潔性，鉆井施工人員要重視優(yōu)化鉆井技術(shù)工藝，減少油層污染問(wèn)題的發(fā)生。此外，利用非平衡鉆井技術(shù)開(kāi)展石油開(kāi)采中的鉆井施工時(shí)，要保證鉆井施工的實(shí)際條件是處于規(guī)定范圍內(nèi)，且對(duì)鉆井液的壓力進(jìn)行有效控制。再加上鉆井液壓力低于儲(chǔ)備層結(jié)構(gòu)的表面壓力時(shí)，可以降低其對(duì)油層儲(chǔ)存造成的損害。所以為了減少井漏施工事件的發(fā)生，降低對(duì)油井內(nèi)石油資源開(kāi)采的影響，要做好水泥石質(zhì)量的監(jiān)測(cè)，并通過(guò)創(chuàng)新和優(yōu)化鉆井施工技術(shù)工藝，從根本層面上來(lái)提高鉆井施工的實(shí)際鉆進(jìn)速度。而用于石油鉆井施工的鉆工，是要在實(shí)際的鉆井施工中具有豐富的鉆井施工經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合實(shí)際的石油資源鉆井開(kāi)采過(guò)程進(jìn)行開(kāi)采措施的優(yōu)化。如果鉆井的實(shí)際深度較深，這時(shí)候?yàn)榱吮ＷC鉆井內(nèi)部的施工質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)深部埋藏石油資源的高效利用，鉆井施工人員要結(jié)合實(shí)際情況，選擇高性能的鉆井施工機(jī)械設(shè)備，并通過(guò)對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行有效控制，以及優(yōu)化石油鉆井施工技術(shù)，提高石油資源的開(kāi)采利用效率[5]。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，石油天然氣資源是我國(guó)工業(yè)行業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分。而油田工業(yè)企業(yè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱。石油鉆井技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，受到科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的影響，為了滿足行業(yè)發(fā)展的基本需求，需要對(duì)鉆井技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新，重視石油企業(yè)的安全生產(chǎn)，提高石油資源開(kāi)采的效率和質(zhì)量。