石油钻井工程技术的应用现状及发展趋势

刘晓岩

摘要：为了满足社会经济发展需求，不断提升石油资源供给效率就显得特别重要。因此，我国除了从外国大量采购石油资源外，还要针对石油钻井工程技术加大应用研究力度，将石油钻井工程技术的应用价值最大限度地体现出来，使其在解决我国能源短缺问题方面做出应有的贡献。

关键词：发展趋势;应用现状;石油钻井技术

引言：近年来，我国石油工业在规模和产能上都取得了长足的进步，对石油和原材料的实际需求也相应增加。目前，我们已经应用了石油工业的相关先进技术和设备，有效地提高了石油钻井的效率和质量，因此，将勘探与开发结合起来作为石油生产的重要组成部分，石油钻井是石油勘探开发的必要手段。它的技术操作直接影响到石油的开发和勘探结构，因此对国内现代油井及其钻井技术进行分析具有十分重要的意义[1]。

1石油钻井技术概况

到20世纪中叶，喷射式石油钻井技术、高效石油钻井技术等是我国大众石油企业开采石油时比较常用的技术。在相关技术人员的努力钻研下，石油钻井技术发展至今已经有了极大的突破，不仅能够优化石油企业钻井工程的施工质量，还能促进工程规模的扩大。由于我国地形复杂，国内石油企业为节省资源，同时保证开采效率，选择石油开采方式时会倾向于开采难度低的地质环境。石油开采所用到的钻井设备一般都造价较高，后期维护用到的资金与人力也比较多。我国虽然一直都在推动石油钻井机械设备国产化，但对于石油企业来说，石油开采机械设备多带来的成本依旧会够影响到企业效益的提升。所以，大部分石油企业都比较关注如何控制钻井成本的问题，力求在降低成本与资源消耗的同时，保证开采设备满足企业实际的生产标准[2]。在科学技术水平提升以及社会需求的刺激下，石油生产开采规模越来越大，这不仅导致国内石油总量的降低，还让许多石油企业面临一个问题，即低难度石油开采资源所剩不多，必须转战于那些尚未开发但开采难度高的油田。油田开采难度高，意味着石油企业若不优化石油钻井设备，提升钻井技术水平，就无法满足油田开采的条件，进而不能顺利开采到石油资源。基于此，石油企业期待能够有新型的钻井设备，可应对高位高压等不同恶劣的环境。

2石油钻井工程技术的应用分析

2.1水平井钻井技术分析

水平钻井技术主要涉及测量仪器在钻井中的应用和工作面电动工具的使用，由于钻孔需要保持86°以上的倾角，因此，这是一种定向钻进方法。水平钻井技术在我国油井钻井领域应用已久，经过一段时间的调查和总结，水平钻井技术体系相对成熟，我们已经掌握了各种技术应用：钻头稳定器、大转子、顶部调整，注意到短转子打开，在水平段的规模控制过程中，转子必须保持在总开挖量的75.0%以上;控制钻具的稳定性和平面度突出了对钻具稳定性的要求，控制的关键是钻机的选型和布置;注意短举和自上而下调整，分别控制井筒质量，调整井筒垂线和倾角。

2.2欠平衡技术分析

该技术可被拆分成氮气钻井和空气钻井两部分，配合应用不压井起下钻等技术，使钻井效率达到预期水平。结合实践所积累经验不难看出，对该技术加以应用，可有效解决平衡钻井作业所面临的能量消耗及其他常见问题，随着欠平衡技术投入应用，井筒往往能够做到长时间保持欠平衡状态，钻井液所投入资金自然有所降低。但要注意一点，在应用该技术进行钻井作业期间，工作人员应加大井控管理力度，以此来降低井喷或其他事故发生的概率，使钻井施工得到有序推进。

2.3连续油管和小井眼钻井技术分析

随着石油钻井工程技术的发展，连续油管技术得以应运而生。同其他钻井技术相比，连续油管技术不仅下钻容易，而且所用的钻井设备比较简单，有助于降低钻井成本，具有广阔的开发潜力。对于小井眼钻井技术而言，其在钻井任务中的应用，可以降低钻头尺寸，并且同样可以缩减钻井成本，提升钻井工作的经济性。

3石油钻井工程技術的发展趋势分析

3.1朝着大型化和自动化方向发展

在钻井过程中，石油开采企业可注重增加交流变频调速电机的应用力度，其优点为：（1）在钻井过程中，钻井设备由交流变频调速电机驱动，有助于提升钻井过程的安全性，并且可大大提升意外事故的应对能力，避免在钻井过程中发生安全事故。（2）交流变频电机的使用，其可对钻井过程中的各类工况予以有效应对，并且可根据工况要求自动化地完成钻井设备的性能调整，降低钻井过程中的能耗，使钻井工作更加具有经济性，同时也有助于适应大规模石油资源开采任务的要求。

3.2朝着智能化方向发展

由于地质环境、技术、人为操作等种种因素的影响，石油资源的开采必定伴随着风险性，为保证石油开采的效率与开采作业期间的安全性，智能化钻井生产模式应运而生。所谓智能化钻井生产模式就是指将各种先进的石油钻井技术应用到石油钻井生产的模式，远程控制技术、智能化钻井技术等，以此优化手动控制的流程，减少工作人员实际工作量，降低人工因素导致的风险隐患发生概率，同时提升石油开采效率。另外，这种模式的成本相对较低，也有利于人工成本的控制，在一定程度上提升石油企业的经济效益。石油钻井操作的涉及面较多，若想智能化钻井生产技术发挥更多价值，需要技术人员再接再厉，将更多的现金技术融合到该生产模式当中，使其更符合我国石油开采的需求。

3.3朝着信息化方向发展

现阶段，国内石油企业所掌握钻井技术已达到较高水平，具体表现在能够结合地质条件对钻井方案进行制定，通过减少浪費和提升效率的方式，获取更为可观的经济效益。由发展规律可知，石油钻井成本与效益间存在密切联系，因此，即使钻井技术在国内得到了飞速发展，但考虑到各石油企业所投入成本普遍较高，最终盈利水平仍然无法达到预期。要想通过降低钻井成本的方式，使企业所获得经济效益得到提高，关键是要对钻井设备和技术进行升级，真正做到既减少成本投入，又可使设备实用性得到保证。在信息技术持续发展的背景下，计算机开始被广泛应用于诸多领域，其中便包括石油行业。随着计算机的加入，石油行业展现出了较过去更为迅猛的发展势头，石油企业可选择利用信息技术对钻井设备所具有自动化、信息化水平进行提高，借助计算机、互联网技术，对钻井效率进行提升，在远程控制设备运行状态的基础上，实时监管工程推进情况，使工作人员对现场环境有更加全面且准确的了解，基于此所制定的钻井方案通常与现场情况高度契合，对该方案加以应用，不仅能够提高野外作业所具有安全性，资源浪费问题也可以得到有效解决[3]。

结束语：当前，石油资源成为经济发展体系中不可或缺的重要元素，因此，为了获取更多的石油资源，将石油资源的作用最大限度地发挥出来，需要从石油钻井工程技术入手，在了解石油钻井工程技术应用现状的基础上，加大对石油钻井工程技术的研发力度，使之朝着自动化、智能化的方向发展，全面提升石油钻井工程技术的应用水平，对促进我国社会经济发展具有重要的意义。

参考文献：

[1]范玉光，田中兰，明瑞卿，等.国内外水平井井眼清洁监测技术现状及发展建议[J].石油机械，2020，48（3）：1-9.

[2]葛炼，陈华兵，徐兴华，等.油基钻井液钻遇高浓度钡盐地层的处理方法及应用[J].钻井液与完井液，2021，36（6）：711.

[3]张瀚之，翟晓鹏，楼一珊.中国陆相页岩油钻井技术发展现状与前景展望[J].石油钻采工艺，2021，41（3）：265.