现代石油钻井技术的新进展及发展方向

解庆 钟成旭 林晨 唐思宇 张安磊

（1.航天深拓（北京）科技有限公司，北京 100076；2.中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司页岩气研究院，四川成都 610056）

1.研究开发石油开采技术的重要作用

石油是影响社会生产的特殊能源，是自然亿万年积的宝贵财富。但由于当前开采技术的落后，以及人们对自然矿物资源保护意识的低下，导致石油资源日益稀缺。由于石油资源有限，如果不能有效利用和开发，资源很快就会被人类消耗掉。为防止石油被浪费，最好的方法之一，就是科学的开发石油开采技术，提高和改善石油开采率和精炼率。实现石油开发和经济的可持续发展。

2.石油开采技术应用现状

目前，我国的油气开发和利用技术还不是很完善。主要是模仿其他发达国家的技术。近年来，随着科技的发展，我国的石油开采技术，在自主研究方面得到巨大提高，相关技术得到长足发展。但与发达国家相比仍有些差距。因此，在开发钻井技术的同时，工程技术人员要不断积累施工经验，加大技术发展的力度。紧跟油气工业的发展，全面促进石油开采技术。同时，由于我国对石油的需求在逐渐增加，仅依靠引进技术，来实现采油工业的发展已不再可能。因此，相关工程技术人员必须自主研究相关开采技术，和创新工艺方法，促进石油勘探企业更好的发展[1]。

3.现代石油开采相关技术

3.1 转盘钻孔施工技术

该技术是利用钻井作业人员和设备的有效配合，结合钻头相关参数，利用钻头重量和钻具结构，预测钻头倾角以达到钻孔的目的。这种钻井技术出现于90年代后期，并为今后的钻井技术开发奠定了一定的基础。在大型石油项目中该技术并不常见。因为其需要钻井作业人员工作经验非常丰富，并且应用时也无法预测钻井数据。

3.2 动力驱动轨道技术

Power Drive Orbit 是稳定的新型钻井技术。可以在作业中稳定钻头，降低钻井过程中的打滑风险，减少了钻井事故率。同时应用这种技术还实现了，在不同方向进行测量和钻探。并可以计算出的流量状态和钻孔速度等数据，实现了钻井作业可视化数据的操作，保证施工人员的安全和工作效率。

3.3 自动旋转罐引导系统

在Auto Tank 旋转导向系统下，工程工作人员，可以根据不同环境和区域重新设计导向板，以有效的提高了施工效率。同时，该技术可以提供井眼轨迹的实时监测，在钻井作业中具有重要地位。1.8 Pcriscohc HD检测技术，可以在钻井过程中检测边界和流体地层的各种信息，并结合传输系统将信息传输给技术人员。应用此技术不仅提高了采油施工效率，而且通过向系统发送信息，为相关勘探作业提供有效参考。该检测技术的射程约6m左右，既有效解决了钻井路径问题，又保证了施工的精度[2]。

4.石油工程钻井技术发展措施

4.1 优化石油钻井结构设计

钻井施工设计是石油开采的前提。首先，必须做好前期准备工作，钻井作业的安全施工奠定基础。其钻井设计优化直接关系到施工质量。因此在钻井技术应用过程中，要不断优化施工设计，确保工程稳定进行。在优化钻井施工设计时，应努力提高设计水平，以满足石油钻井施工的需要。其次，全面了解施工技术，按照工程标准制定施工流程，并严格执行，同时在施工中不断优化和改进。最后，要创建节省施工成本的理念。不管采取什么施工设计方案，都是以赢利为目的。因此，在保证合理的施工前提下，应充分考虑降低施工成本的问题。以上三点是钻井施工设计的重要组成。在实际应用过程中，要根据情况进行相应的调整，选择科学的施工钻孔工艺。

4.2 充分发展和培养相人才战略

在确定人才战略的过程中，须充分培养相关科研人员，不断提高技术研发人员的创新水平。新时代下，技术人才需求量很大，尤其在石油工程行业。随着石油市场的竞争，只有企业具备更多高素质高水平的人才，才能有效提升石油企业的竞争力。因此，石油工业中，无论是工程技术应用还是开发，对技术人才的要求都非常高。石油企业必须考虑钻井项目的情况，并合理组织专业施工人员，定期进行现场检查。同时组织施工人员进行相关的技术培训，全面提升工程施工人员的专业操作水平。有效发挥钻井技术在工程中的重要作用。作为现场技术检查人员，必须监测钻井技术的施工效果，详细记录必要的数据，优化工程钻井技术水平的依据。

5.石油开采技术发展趋势分析

5.1 智能化发展趋势

在石油开采和生产过程中，开采利润和风险是相互关联的。在人工钻井控制方面，应用智能钻井施工模式，可以有效避免施工过程中的安全隐患，同时也优化采油效率。应用智能化系统，在优化施工效率的同时，有效降低了工程人员的劳动强度。目前，已经有一些石油开采公司引入了智能钻井技术和远程技术。大大提高了钻井施工效率，简化了复杂的控制过程。但在钻井作业过程，涉及多个工程技术专业领域。如果要全面地应用智能钻井技术，还需要技术人员不断努力和研发，最终实现智能钻采技术的普及应用。

5.2 重点发展深水石油钻井

从国际石油开采发展趋势看，我国石油技术发展较慢。目前国内石油开发处于中后期开发阶段，尚未开发深井钻探的大型油田。而我国海域面积很大，也已探明许多深水的石油储量有待开发。因此，在未来的石油开采中，深海石油资源将成为石油企业的重点发展领域。

5.3 石油开采信息化的发展趋势

随着信息技术的发展，应用范围也在不断扩大。目前，在石油勘探开发领域，也已经引入了许多信息技术的应用。与钻井技术结合，为石油勘探的开展提供了技术支撑。例如，在开采过程中，使用的4G视频监控技术和多媒体信息技术。在石油钻井现场放置摄像监控设备，通过网络系统对工程进行有效监控，提高了工程施工效率。在石油开采现场，应用信息化技术，也为钻井作业提供使用方便。大大降低了开采成本，提高了石油开采效率。

5.4 大规模自动化发展趋势

科技的强劲发展，是企业利用科技和自动化技术发展的机遇，对于石油钻井来说，自动化开采技术的应用，是促进其发展的重要因素。随着自动化技术在采油过程中的应用，不断提高提取油的质量，加快提取效率。有效促进了石油开采技术的发展。应用自动化技术，可结合各种设备进行独立调整，以适应各工艺的不同操作要求，提高了采油安全系数。也成为了行业发展的重要保障。

5.5 发展快速闭环钻井技术的应用

如今，许多智能技术被应用到钻井工程中。其中，闭环快速钻井技术仍在发展当中，该技术在航海领域有重要地位。因此，相关研究人员应着眼于快速闭环钻井技术的开发和应用，为未来石油开采技术的应用奠定基础。因此，为满足国家对石油的需求，要有效地开发各种先进的钻井技术。其智能化、数字化作业的应用必定是未来石油工业的发展方向。

6.结语

石油勘探企业开采技术方面仍需大力研究。要符合发展趋势，适应大规模自动化技术的要求，以及智能化技术在钻井工程中的应用。由于石油是我国能源形式的重要组成，在经济发展中发挥着重要作用。为实现社会和经济的健康发展，需要加强对专业人才的培训，同时加大在对采油开采技术方面的相关研究，更好地为石油工业服务，提高石油钻井过程的安全绩效，降低事故频率，以保证国民经济的可持续发展。