解 聪
(西安石油大学,陕西 西安 710065)
现阶段是我国经济发展和转型的关键时期,生产力的不断发展带动了石油能源的需求量,石油开发工程急需进一步升级和优化。其中,钻井工序是石油开发过程中的关键环节,其作业效率会直接影响到整个石油开发的工程质量。因此,技术人员必须从影响钻井效率的作用因素出发,通过分析钻井效率的内外定音,找出提高钻井工效的工程对策,切实地提高钻井工作的工程建设情况。
钻井是石油开采工程中的重要工序,钻井工序的完成情况与之后的石油工程建设情况息息相关,钻井的效率会导致工期的提前和延后问题,进而直接影响到后期的石油工程能否按照规划顺利进行。如果钻井工程效率过低,则很有可能造成钻井工期延后的问题。而石油工程是一项环节复杂、环环相扣的系统性工程,每一道工序都已经设置好了规定的开展时间。钻井处于整个工程较为靠前的环节,因此它的进度会严重影响后续工序的顺利开展,进而对整个工程造成一定的影响。
石油工程是关乎能源发展和使用的重要产业,其工程开展依托于一些大型甚至重型的机械设备。这些机械设备自身的价值已经比较昂贵,再加上各种维护、检修成本,以及现场作业时耗费的电力、水利、原材料成本,长时间的使用还会加快他们的磨损和老化速度,增添许多的折旧成本。这些细节处的成本积累会最终造成高额的成本费用,加剧施工方单位的经济压力。除了机械设备上的成本之外,还有人工成本费用。钻井是一项大型的施工工程,需要一个完整的团队共同进行操作。大量的现场施工人员、管理人员、设计人员也会产生高额的成本费用,不利于提升单位的经济效益。
钻井是一项大型的施工工程,需要一个完整的团队共同进行操作,而能否实现对全体团队成员的公平管理是保障工程质量的关键。通过改善工效的方式,提升员工的工作积极性,进而实现对整个团队的公平管理。为此,团队管理人员可以设置一些激励计划,充分贯彻按劳分配、能者多劳的分配原则,让每一位现场人员都能按照设计师、工程师的安排完成自己的工作,进而提升工作的效率和质量,增强团队的生产力水平。
钻井是一项工程量大、工序复杂的工程项目,且每一道工序都需要采用不同的机械设备来进行,因此机械设备的质量和效率是影响钻井效率的首要因素。机械设备的影响途径,又可以细分为设备配置和设备管理两个部分【1-3】。其中,设备配置是工程顺利开展的基本前提,它直接决定了钻井工序的作业效率。另外,机械设备的作业量极大,如果长时间或频繁使用,则很有可能造成机械设备的老化及磨损,影响其使用寿命,进而影响钻井的作业效率,严重者还会直接威胁到现场作业人员的人身安全,因此必须高度重视对机械设备的科学养护工作。
技术是影响钻井效率的另一重要因素。先进的技术可以在一定程度上弥补机械设备、操作环境等“硬件”的不足,起到提升钻井工程效率的作用。接下来简单介绍一写常见的钻井技术,及其操作过程中需要注意的技术要点。
2.2.1 垂直钻井
垂直钻井尤其是自动垂直钻井技术,是现阶段最为常见的钻井技术之一。它能够有效控制操作参数的精确程度,防止有坡度控制不到位带来的钻井数据误差。垂直钻井技术多被应用于一些有明显断层或倾斜程度随深度改变的钻井工程中,在一些地表坡度较大的环境中也可以使用这种钻井技术。但在对一些可钻性不强的岩层中进行钻井时,最好避免使用这样的钻井方式【4-7】。
2.2.2 气体钻井
气体钻井技术又可以细分为空气钻井、氮气钻井、天然气钻井等多种以不同气体为作用载体的技术类。其中,空气钻井是较为常见的气体钻井技术手段,其通过控制高速传播度的气体压力,有效加快了钻井的速度。与垂直钻井类似,气体钻井也可以灵活控制钻井的倾斜度,防止发生漏井等问题【8-9】。气体钻井的实际应用条件较高,因此选择该技术前要先对使用环境作出深入考察和分析。
2.2.3 超深钻井
超深钻井的作业对象是那些拥有超深完井深度的油井,这些油井的井深通常在6~9km范围内,且多建于地质条件复杂、硫化氢浓度较高、作业环境十分艰巨的高温、高压地带,是普通的钻井技术难以实现的。
技术人员的专业技能水平和综合素养能力,也是影响钻井效率的一大因素。上文中我们提到了技术以及机械设备对于钻井效率的影响,而这些影响因素都是建立在人为操作这个重要载体之上的。只有当技术人员能够熟练应用某项先进技术、熟练操作合适的机械设备,这些设备和技术才能充分作用于钻井工序的作业过程之中,进而达到提升钻井效率的施工目的。除了技术人员的专业技能之外,工程管理人员也必须具备较高的综合素养水平,制定健全、有效的工程管理制度体系,用制度和力量保证钻井过程中的专业性和规范性。
在钻井任务开始前,设计人员需要实地勘察工程的工程环境,对工程任务作出全面、详尽的规划,包括根据石油开发地点的土质、气候、水体条件,以及工程任务的钻井目标,决定适合不同环节、具有不同对应性能的机械设备,并对设备的使用情况作出合理的规划,保证钻井作业的效率和质量。另外,对于一些工期较长、需要长期存放在现场的机械设备,管理人员需要做好对其的现场管理工作。当作业停止后,要检查机械设备是否已经关闭,避免过度使用机械设备造成的损耗问题。当出现极端恶劣气候环境时,要及时组织对在场机械设备的及时转移工作,防止极端天气对设备造成损害。为保证钻井工序的质量,相关单位还可以积极引入一些先进的机械设备,以及一些针对极端作业环境的特殊设备,以备不时之需。
施工设备的性能量直接影响了钻井工程的效率质量,因此,相关部门及管理人员必须加强对相关机械设备的管理力度,做好机械设备的定期养护工作和使用记录工作。对于容易出现磨损、老化情况的机械设备,要对其进行科学的养护和定期的检修工作。此外,如果不落实钻井液等原材料的养护工作,很有可能影响钻井设备的技术发挥情况,进而会影响工程的稳定性,因此在工程管理的过程中,应当加强对材料养护的力度。例如,钻井液等这种容易受外界环境影响的施工材料,更应重视其养护工作的执行。最后,为加强对材料养护的监管力度,可以设立专门的监管部门对材料进行养护。
不管是哪一种钻井技术,其操作要点都遵循着相似的技术规律,且都存在着以下几个影响其正常操作发挥的因素。第一,人员对于技术的操作熟练度。这是影响技术发挥的最根本因素,只有确保人员的技术能力过硬,才能保障钻井技术的稳定性。第二,钻井时是否选用了合适的钻井材料 (如钻井液等)。一旦材料与机械设备没有达到相应的适配性,则很有可能降低钻井的工程效率,甚至对设备产生一定的磨损。第三,钻井安全技术测评环节。为保障钻井的作业效率和安全水平,需要在施工前对钻井工程作出全面的安全排查工作,消除不必要的设备和人员安全隐患。
对技术人员进行施工前培训,提高钻井技术人员的专业技能水平。为树立技术人员的工程安全意识、工程质量意识,要对施工人员进行方法和技术等层面的统一培训。要严格规范施工过程中的质量控制机制和人员管理机制,实行严格的岗位责任制度,做好施工环节的归责工作。还不定期地开展施工自检、互检,以及交接检查等多种形式的检查工作,保证施工过程在正确的工序下顺利开展。通过学习钻井作业的先进技术理念和操作方法,提高施工人员的技术可靠性和理论自觉性。为保障技能培训的效率和质量,可以组织定期的系统性培训,同时明确施工责任划分界限。例如,贯彻落实岗位责任制,强化施工人员的工作责任意识,提升钻井的效率。
技术人员要格外关注钻井过程中出现的相关技术参数,根据实际情况对其作出调整,以适应实际的工程施工问题。同时,针对技术方法上的问题,相关工作人员要作出及时的分析和调整,在保证钻头、钻具等设备硬件使用寿命的基础上,协调好钻压与转速之间的参数关系。在这里以钻井液的排放量数据为例,为匹配相应的钻头喷嘴直径和泵缸套,教师要及时测量钻井液的实际排放量,并将其与规定的参数相比较,对于数据相差过大的部分要作出及时的调整,实现对钻井工程的全面优化,确保其能够达到最高效、经济效益最高的参数指标。
综上所述,钻井技术的工程效率会直接影响石油开采工作的质量和工作效果,对我国的能源产业发展起到了至关重要的影响作用。石油能源是工业生产的关键依托,其对能源产业在社会中的使用价值、节能价值和安全性质均产生了很大的影响,所以必须充分重视钻井技术的工程效率,从机械设备、技术手段、人员因素等多个角度出发,切实推动石油能源产业的健康发展。