试论石油钻井施工应注意的几个技术问题

李江

摘 要：文中从钻头的选择、钻井液技术的使用以及石油钻井作业事故的监管这几个方面进行着手，探讨了石油钻井施工作业中需要注意的技术问题，旨在提升我国石油钻井技术，以供相关从业人员参考、借鉴。

关键词：石油钻井;施工;技术问题

石油钻井施工所处的地理环境复杂，在施工作业过程中存在较多的不确定因素，只有对石油钻井的技术问题予以重视，为石油企业的创造更多的经济价值和社会价值。有了科学、安全的石油钻井施工技术，才可以加快石油行业的发展脚步，为全体石油钻井工作人员的生命和财产安全提供有力保障。

1 钻头选型

众所周知，石油钻井作业通常情况下是以地下环境为主，但地下环境存在明显的复杂性（地质、地形、地势等等），而且石油钻井作业还涉及了区域气候、作业人员的职业素养、技术水平的高低、钻井设备的性能等等。此外，石油钻井作业的周期长、专业交叉性强，需要投入大量的人力资源和物力资源，施工难度较大。在这些要素中，最为重要的就是施工技术水平的高低，它既是石油钻井施工作业的保障，也是深受业内人士关注的问题之一。

钻头的选型是整个石油钻井作业工程重要的组成部分，它不仅和整个工程项目的施工成本有着密切的关系，同时也会给石油钻井作业工程的安全性与效率性造成影响。所以在具体的钻井作业过程中，就要依据实际的作业内容和施工环境，选择出正规的、性价比高的钻头。在钻头的选型方面还要严格按照所在位置的地质特点，用科学的方式选择。文中以我国XX省XX油田的石油钻井情况进行分析。

在进行石油钻井作业时可先准备好两个不同的钻头，并针对钻头的性价比与钻速进行比较。第一种钻头是我国XX厂生产的三牙钻头。该种钻头的实际钻速可以达到565m/h;第二种是国内XX省XX厂生的三牙钻头，钻速可以达到1200m/h。这两种钻头的类型是一致的，在进行实际测试的过程中，后者除了钻速高于前者之外，后者的价格也较为便宜，所以确定购买XX省生产的三牙轮钻头，这样既能够强化钻井作业的效率，还可以降低工程项目的成本投入。在进行定向井施工作业的过程中，最为关键的就是造斜段。在造斜段的时候必须使用到螺杆钻。与其他类型的钻头相比，该种钻头的钻速快，但凡事有利有弊，螺杆钻容易磨损，导致他使用的时间不长。基于此，在进行定向井钻井作业时可以运用POC钻头来提高性价比。但值得注意的是，在运用POC钻头时要考虑到以下几个技术方面的问题：首先，按照碎岩方式的不同选择最为合适的钻头;其次，确保作业的安全性要使用耐久度高的钻头;第三，要考虑到钻头的各项参数是否科学合理;最后，在减少成本投入的同时按照相应的流程和规章制定进行操作。

2 钻井液技术

由于石油钻井作业的环境处于地表以下，作业环境复杂多变且具有一定的危险性，为了提高钻井作业的安全性和可靠性，除了要做好钻头选型之外，还要选择最为合适的钻井液。

在国内XX省XX油田的钻井作业过程中，因为油田所处的位置有大量的深层岩石，导致钻井工作无法顺利进行，除了硬度高之外还频繁发生井塌、井缩等情况，给整个钻井作业造成了严重威胁。引起井塌的原因是地层下方的粉砂质泥岩或者油页岩等等和该区域内的地下水接触，吸水膨胀引起岩层断裂，矿井就会因为岩层断裂造成塌陷事故。所以在进行钻井作业的时候，对于地表下方的岩层要予以重视并确认该岩层的性质（是否为粉砂岩、油页岩等等）。这些岩层的存在极大提高了石油钻井工作的难度和危险性。在钻井作业过程中出现的井漏问题，则是由于在钻井作业的过程中与井下的粉砂岩层接角度，由于砂岩层本身有着大量的孔洞和间隙，所以岩层且有渗透性。如果在钻井作业时岩层和地下水接触就会造成不同程度的井漏。针对上述的问题，最为科学、合理的方解决办法就是提升钻井液技。通过分析和了解该油田所在的地质情况，研发出一种能够抵抗200℃以上高温的可循环性泡沫钻井液。把这种新型的钻井液运用到钻井作业中，可以在地层出水而又无法钻进时实现气体钻井，在提高钻井作业安全性和效率性的同时，不会造成环境污染。值得注意的是，在运用此种钻井液的时候要了解注气压力和注气排量等参数的了解，这样才能够保障气钻井技术的稳定性与安全性。

3 井内事故处理

3.1 井漏

石油钻井过程中，经常会出现固井或者钻井而造成井漏事故。除此之外，钻井液以及水泥浆等也会引起井漏问题。虽然造成井漏事故的原因复杂，但主要原因就是由于石油钻井作业的环境问题。如果在钻井作业时发生了井漏事故，不仅会造成巨大的经济损失，严重的还会引起人员伤亡。而XX油田在钻井作业发生的井漏事故，主要原因是地表下方方的岩层存在大面积的孔洞，在钻井作业时容易造成岩层破裂引起井漏问题[1]。此外，还有一些人为的因素引起井漏事故。例如在钻井作业时施工作业人员的专业技术不足，或者机械设备出现异常也会造成井漏事故。

3.2 卡钻

卡钻顾名思义，就是在进行油田钻井作业时钻具卡在钻井内，无法正常作业或者移动。在通常情况下，卡钻形成的原因是钻井液和钻井防护工作没有落到实处所引起的。卡钻的表现形式有井塌、沉砂以井缩等等。为了能够避免在钻井作业中发生卡钻问题，那么就要结合实际情况做好相应的预防工作，确立完善、科学的操作标准：首先，在进行钻井作业时发现阻力>120kN不得进行硬拉，而是要进行左右或者上下移动，小范围地调整钻具的运动轨迹，在保障钻具有一定活动空间的基础上把钻具迅速拔出;其次，钻具处在裸眼阶段的时间长度尽量不要超过5min时间，对于斜井段停留的时长也不得大于3min[2]。除此之外，还要依据钻井作业的实际需要购买适合的钻头与钻井液，这样才能够保障油田钻井作业的安全性和效率性;第三，安排专业人员采取定期检查或者不定期抽检的方式，了解钻具和钻井设备的运行情况，在对设备进行故障排查的过程中，对于那些使用年限较长的设备要进行及时地保养;第四，在提钻结束后要进行迅速回灌，即完成钻孔作业后把泥浆注入钻孔内，通过这种方式就可以确保地层内部压力维持在一个平衡的状态，避免发生安全事故。此外，在钻井作业现场还需要成立一支专业的监督管理队伍，保障现场作业能够有序、安全地进行。

3.3 处理方式

石油钻井作业存在着各种的不确定性，因此在进行石油钻井作业时经常会发生各种各样的安全事故。安全事故一旦发生后果严重，除了带来巨大的经济损失，严重的还会造成人员伤亡。为了能够实现油田安全生产的目标，油田企业在进行钻井作业的过程中，既要做好相应的保障措施，还需要制定出一系列标准、规范、系统的安全生产流程，同时还要加大安全施工技术的推广和研究力度。如果出现突发性事故，就要按照以下三个步骤进行解决：首先，对于事故形成的原因进行分析、了解，到事故的现场进行调查，确认事故发生地层的情况，判断事故是人为因素还是外界因素引起的;其次，事故发生的之后快启动应急办法，并及时向上级部门进行汇报;第三，全面落实解决办法，在减少损失的同时保障施工作业人员的生命财产安全[3]。值得注意的是，制定解决方案的过程中必须由资历深厚、技术过硬的专业人员对事故进行全程负责、跟进，这样才能够在最短的时间内制定出最为科学、高效的解决方案。

4 结语

综上所述，要想彻底解决石油钻井作业中的事故是不现实的，为了实现安全生产的目标，石油企业首先提高石油钻井施工技术水平，其次要依据实际的生產情况，制定出一系列完整、系统、科学的操作标准与管理流程，最后，在油田生产作业中还要做好应对各种突发事件的预防措施，这样才能实现油田企业的可持续发展目标。

参考文献：

[1]张哲.关于石油钻井现场管理和石油工程施工质量关联性的思考[J].石化技术，2019，026（003）：259-259.

[2]倪加强，郝亮.钻井工程技术中存在的问题及提高钻井效率研究[J].数字化用户，2019，025（001）：103.

[3]吕建波.石油钻井工程技术现状、挑战及发展趋势研究[J].中国石油石化，2017（08）：156-157.