試論石油鉆井技術及固井技術的發展

代磊 周建國 鄧裕 薛太彬

摘要：在鉆井技術系統中，大位移鉆井、深井鉆井技術以及膨脹管解決了既有的鉆井問題，鉆井技術在未來的發展中，還會持續提升自動化程度與智能化程度;固井技術的理論體系也形成了諸多新的研究成果，水泥材料的功能更加豐富，能夠滿足多種固井應用需求。本文主要對石油開采中的關鍵技術展開研究，分析鉆井技術與固井技術的應用現狀與未來應用趨勢，以此確定兩種技術的發展情況。

關鍵詞：石油;鉆井技術;固井技術;發展

引言

石油在我國的資源體系中處于關鍵位置，其具有不可再生的特點，屬于重要的稀缺資源，因此在開采階段，必須運用先進的開采技術，來減少石油資源的浪費，提升開采量，以此滿足不斷上漲的石油需求量。本文針對石油開采中常用的固井技術與鉆井技術展開研究。

1石油鉆井技術的發展情況

1.1應用現狀

鉆井技術體系中，有多種技術可供開采人員選用。無論實施超深井開采，還是深井開采工作，都要面對復雜且危險的井下作業環境，我國的超深井鉆井技術已經發展到較為先進的程度，僅需要較短的周期，可實現高效開采目標;面對大位移鉆井需求，通過加入自動化導向器與變徑穩定器，不僅可將井中廢渣清除，還能使鉆柱摩擦數值降低，此項技術在海上開采活動中發揮突出作用;對鉆井情況進行監測時，可使用視頻監控技術，確保實時傳輸信號，同時提升現場監管工作的精準化程度，監測人員可以對井下作業環境實施動態監測，實現安全鉆井的生產目標。

鉆井工作中還需要運用膨脹管，這種金屬管所用的原材料比較特殊，加工處理工藝復雜，能夠支持鉆井工作。鉆孔環節，啟動液壓裝置，將膨脹管原本的直徑擴大，可膨脹約20%，提升機械性能;補貼段的實際密封壓力超過150個大氣壓，最大化地發揮出套管的作用;在應對鉆井滲水問題時，可引進波紋管技術，對出現開采事故的區域進行封堵，避免其他區域受到影響;完成一階段的鉆井作業任務后，通過波紋管對油層以及泥漿進行阻隔，使用時，應先在石油井中進行擴孔，再引進波紋管，并使其與井壁保持較短的距離，強化密封性。

1.2未來發展前景

鉆井設備在研發與應用過程中，其自動化程度將持續增加，同時外形也會形成大型化的趨勢;鉆井實施過程中，信息化技術的作用也越來越突出;鉆井技術系統還呈現出明顯的智能化趨勢，以此實現構建智能石油開采體系的目標;鉆井中運用的新型變頻交流型鉆機，能夠適應當前的石油開采環境，使開采過程更加安全，操作方式也更加簡單;智能化技術降低了石油開采項目的人力成本，提升開采質量的同時，也對鉆井環節的安全性做出了必要保障。

2石油固井技術的發展情況

2.1應用現狀

采用固井技術時，需要在預備套管中灌入一定量的水泥漿液，封堵油氣層，預防塌陷與泄露的問題，油氣路徑將更加通暢，不同層級上的油氣層也不會產生相互泄露的情況，切實提升石油的采收率;固井技術的應用過程更加復雜，需要消耗的成本更高。下放套管時，需要著重控制速度，使用水泥漿必須按照標準配比要求配制;固井技術需要在井下發揮作用，因此具有隱蔽性，同時面對的風險問題也比較多。

固井技術在實踐應用與理論研究中被不斷完善，由于石油市場需求量大，進行優化時，重點對特殊井與水平井進行了發展，很多油田項目利用有限元分析技術，使固井技術獲得了更高的技術含量，固井中使用的材料也具備更高的應用質量。固井技術體系中，主要材料為水泥，水泥的質量直接決定著最終的固井效果，將外加劑添加到水泥材料中，強化其基本性能，水泥即使處于高壓高溫條件下，仍舊能夠保持穩定，進而在油氣層中發揮作用。在后續的水泥研發優化活動中，需繼續降低水泥密度，增加其強度，給高溫井提供專門的水泥材料，固井技術在材料的支持下還有較大的技術發展空間。

部分油田暴露出含水量過大的問題，阻礙了正常的油田開采工作，采油量低于注水量，井中壓力并不穩定，這些基礎條件提升了固井作業的難度，也給固井技術研發提供了動力，將多次加密鉆井與界面膠結技術結合運用，解決油田質量問題。為了滿足固井現場的水泥供應需求，研發了全新的水泥車，支持固井作業活動，通過高效安全的運輸方式使固井工作能夠更加高效地進行。

2.2發展前景與應用事項

固井技術在石油開采領域中，具備極強的研發潛力，技術有明顯的多元化發展傾向，應繼續降低固井成本，提升效益，同時要解決固井材料與工具應用方面的問題，將性能更加優越的水泥應用到固井施工中，在改進固井技術方法的同時，還要針對固井活動，完善管理體系，通過管理來保障技術應用效果，在實施固井工作前，需全面考察井下情況與油田環境，確定地質結構特點，地層壓力系數，突出固井技術應用方案的針對性，水泥漿是主要的固井材料，選擇水泥漿時也必須以現場的情況為準，確保水泥漿能夠滿足密度要求，原來應用水泥漿時，需要通過人工的方法進行檢測，檢查效率低，檢查結果也可能存在精準度不足的問題，而在當前，固井技術也形成了智能化的特點，借助智能水泥車，可精準的顯示水泥漿液處于不同時間段時的密度大小;進行固井工程時，必須要有完整的配套設施，如灰罐車、立式架構體系與壓風機等，確定所有設施都完整之后，才能開始固井施工，以此保障整個施工流程的順暢性。定期檢查管線系統，避免其出現破損的情況，水泥車以及閥門上的泵體都必須處于正常運行狀態，查看顯示數據是否有偏差。不斷積累固井經驗，形成良好的固井作業效果。

3結論

固井與鉆井技術在當前的石油開采體系中均是不能被替代的重要技術。本文主要從應用現狀與應用前景兩個角度對這兩項技術展開研究，除了結合石油開采條件，不斷更新固井與鉆井技術外，還要注重對鉆井與固井應用過程的有效管理，可以引入智能化技術與信息技術來滿足管理要求，以此使這兩種技術更好地為石油開采工作提供服務。

參考文獻

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