石油钻井工具检测与使用的相关分析

黄兴无

(中国建筑材料工业地质勘查中心四川总队,四川 成都 610500)

0 前 言

对于任何一个国家来说，石油都是其发展过程中高度依赖的重要能源，对于国家的经济建设和科技发展，都有着十分重要的意义。从目前的情况来看，全球范围内对石油的需求呈现出逐渐上升的趋势，因此，在我国，针对石油的开采具有十分重要的意义，在实验勘探开采过程中，钻井技术便成为了其中一项重要技术，因此，对于石油行业从业者来说，了解一些常见的钻井工具，深刻认识钻井工具对于石油行业的重要价值，熟悉石油钻井工具的检测和应用方法，便成为了其在日常工作中必须重点关注的问题。

1 常见石油钻井工具介绍及国内发展现状

1.1 常见石油钻井工具

在针对石油进行勘探开采时，钻井工具便是其中十分重要的工具类型，以我国来讲，在常规钻井作业中常使用钻头、井下动力钻具、钻柱、减震器、震击器、稳定器等设备。而在钻井作业中，采用的钻头主要有金刚石钻头、牙轮钻头以及刮刀钻头等若干类型，根据实际情况，科学选择钻头种类，已经成为了国内石油行业的共识。例如：在各种中硬度地层钻井作业过程中，针对牙轮钻头的使用最为常见；而在高硬度地层中，金刚石钻头具有更好的效果，但伴随而来的是金刚石钻头较高的造价，因此，正确选择钻井工具，合理控制钻井成本，保障石油企业自身经济效益的最大化，便成为了需要石油企业重点思考的课题。

1.2 国内发展现状

1.2.1 设备专业级别分析

在新时代背景下，我国石油钻井工具保持着较好的发展水平，针对各类岛钻机、自升式钻井平台等石油钻井工具都是我国当前针对钻井工具研发的重要方向。基于上述背景，文章以岛钻机和自升式钻井平台等钻井工具作为研究对象，对我国石油钻井工具设备国产化情况开展分析，其中，在岛钻机领域，我国已经成功研发了7 000 m级别深度的钻井设备，并成熟掌握该设备在使用过程中的相关技术要点。在井下稳定器的研发过程中，我国自主研发生产的钻柱稳定器已经可以完全匹配我国石油井下开采的相关任务，也就是说，我国国产钻柱稳定器已经可以实现完全不依赖国外进口，在很大程度上促进了我国石油钻井工具的国产化发展进程。在针对钻井泵的研究中，目前我国已经成功研制了3NB-1600F钻井泵，该钻井泵整合了诸多国际先进技术，在原有钻井泵技术的基础上，对动力端轴承与齿轮开展了升级使其满足新时代背景下石油钻井开采更高的要求；在我国钻井油管的研发中同样取得了辉煌成就，早在2000年，渤海油田中我国就已经开始使用自主研发生产的E731025 mm型和E8819 mm型油管，时至今日，该油管的整体质量水平仍然在国际质量标准之上。但需要理性认识到的是，在我国海上石油钻井工具的研发工作当中，升降补偿设备的整体水平仍然处在比较低级的状态，我国仍然处于被动进口时期。

1.2.2 石油钻井工具国产化体系建设情况

在我国当前的石油钻井工具研发建设体系当中，仍然没有形成一套较为健全的国产化体系，致使石油钻井工具的整体研发速度受到了一定程度的影响，同时也给我国石油开采事业的进一步发展带来了一定程度的影响。当前，我国石油钻井工具过程化体系建设过程中缺少实力强劲的龙头企业，同时政府对其进行的资金和政策支持相对较为薄弱。针对石油钻井设备的制造与研发仍然需要进行有组织的规划活动，同时在十四五期间形成产业化、规模化的石油钻井工具设备生产模式，并且需要关注石油钻井工具质量方面的建设工作，组建系统化的石油钻井工具检测系统，同时在设备国产化体系不断优化的过程中进行整体品质的提升，只有这样，才能让石油钻井工具摆脱依赖进口的被动局面，让我国石油产业得到更加有效的发展，而且逐步强化石油产品的整体生产效率。

2 使用钻井工具的重要意义

在我国早期的石油开采作业当中，因为受到技术等条件的制约，石油开采作业基本上都是依托人工形式完成，这种作业模式不仅让石油的开采量非常有限，而且可能导致石油在开采环节的浪费，并存在比较严重的安全隐患，不利于石油企业的长期发展。而在改革开放之后，我国的机械工业产业得到了迅速的发展，国内各类油田都实行了机械自动化改良，伴随着自动化钻井工具的应用，展现出了如下优势。

1)工作效率的提升。在新时代背景下的石油开采作业中，效率最大化成为了基本要求之一，油田在开采时期，一定要保证达到对应的生产效率，这样才能符合国家建设对能源的需求，现代化钻井工具的使用有效提升了工作效率，相关岗位工作人员的劳动负荷也得到了有效控制。

2)保障了安全性。在使用开采过程中，保障各岗位工作人员的生命健康安全是重要的指导思想，当前，我国正致力于进行国内工业产业结构的优化升级，石油开采是现代工业生产的重要形式之一，因为国内石油行业在技术和设备方面仍然与其他石油大国之间存在差异，导致各类安全事故仍然时有发生，而现今自动化钻井的应用，显著提升了石油开采过程中的安全性。

3)为检测提供便利。除了使用开采设备以外，现代钻井工具同时具备有质量检测等功能，这些钻井工具中配置的检测设备给后续的检测工作提供了便利。例如：在针对原油进行开采之后，工作人员可以使用钻井工具中配备的检测设备，对油井深度、油品质量、存油量等内容进行评估。

3 钻井工具的检测涉及内容

为了可以让钻井工具在使用过程中发挥自身最大价值，降低钻井工具自身故障导致的意外，石油企业在生产管理工作中，有必要对钻井工具开展检测工作，其主要涉及内容如下。

3.1 性能检测

现代钻井工具包含有井口工具和井下工具两种类型，在检测工作中，需要对这些设备的性能进行评定，例如：在针对吊车与辅助结构进行检测时，需要关注不同机械配件的搭配，保障其发挥应有的价值。

3.2 故障检测

从现实生产情况来分析，钻井工具在使用过程中是很有可能出现各类故障的，致使其在应用过程中发生卡死等情况，针对这些故障的后续处理也有比较高的难度，所以，针对钻井工具的检测同样需要重视，检修人员需要基于检测设备和自身经验，总结钻井工具是否存在故障隐患，及时进行保养维护，最大限度降低钻井设备在使用过程中出现故障的可能性。

3.3 电气检测

在新时代背景下，机械一体化生产模式已经在石油行业得到了推广普及，依托先进的电气系统实现对油井开采的控制已经取得了阶段性成效。为了顺应石油开采过程中这一技术发展趋势，需要对石油企业当中所应用的电气工程系统进行检测，保障钻井工具在使用过程中性能的正常稳定。

4 石油钻井工具的应用路径

4.1 钻机与装备自动化技术

伴随着目前国内石油行业机械自动化水平的不断提升和创新，石油钻井工具也在这一过程中得到了不断的优化改良，这让石油钻井工具在使用过程中展现出了自动化、智能化以及信息化等特征，使其使用范围得到了有效的延伸。例如：在我国的油井开采作业当中，相关岗位工作人员只需要通过计算机设备发布一个指令，便能够在指定时间范围内迅速完成对应的工作内容，这一技术的使用，让油田开采的整体效率得到了显著的增强，另外需要注意到的是，在新时代背景下，钻井工具对不同环境的适应能力也得到了显著的提升。

4.2 地质导向钻井技术与随钻测量技术

当前，在国内石油钻井作业当中，针对随钻测量技术的应用已经成为常态，伴随着此项技术的使用，石油开采的范围得到了有效的拓展，让钻井施工作业可以在多种类型复杂的地质环境中得以有效开展。此项技术依托红外线技术、北斗定位技术，完成了对油井下方实际情况的全面勘测，这对于油井下问题的科学高效处理具有十分重要的意义。

4.3 电子智能钻柱技术

在使用电子智能钻柱技术时，可以基于油井下硬件设备的电能使用情况来对作业过程中的电功率进行确定。智能钻柱系统在油井下方使用分布式传感设备，把微型计算机处理器安装于传感器之中，之后依托耦合元件把微型计算机处理器当中的数据信息传送至电力线上，实现钻井作业质量的优化提升。

5 结束语

整体来讲，科学合理地在现代石油开采工作中使用先进钻进工具，可以为我国石油开采行业带来巨大的便利，有效增强石油的开采效率。另外，石油开采工具的使用还可以降低各岗位工作人员的工作负荷，保障石油开采作业长期高效进行，因此，对钻井工具性能进行持续性升级改良，是促进我国石油行业健康发展的重要前提，需要引起各方重视。

[ID:013122]