浅析石油钻井工程技术的应用现状及发展趋势

冉 华

川庆钻探西安意通50082Y钻井队 陕西西安 710021

根据世界油气勘探的未来发展趋势可以看出油气开发已经开始从浅层到向深层、从陆地到海洋、从常规到非常规的方向逐步发展。随着我国能源结构的不断改变，现如今对石油的需求量越来越多，对于石油资源的开发力度也在逐渐增强，同时也加大了对石油钻井工程的投资力度，根据相关数据表明，目前在勘探开发的总投资中占比最大的就是对石油钻井工程的投资，约占总投资的56%左右，其主要原因在于我国石油资源的开发正向着更深层次的石油资源开发方向发展，这就要求石油钻井工程拥有更高的技术，而石油开发的未来趋势也将越来越依赖于钻井工程技术。

1 石油钻井技术概述

1.1 石油钻井技术

随着我国科学技术的不断发展和进步，越来越多的智能化设备被应用于石油井下工程之中并已经取得显著的效果，为我国石油钻井工程的顺利开展夯实较好的基础[1]。现如今，在我国石油钻井工程的开展过程中，各种各样用于工程的设备、工具在不停更新换代，这同样也使得企业的发展面临着巨大困难。要想促进行业的发展和进步，就需要在石油钻井工程技术的发展过程中全面应用自动化信息技术，推动自动化信息技术的进步，这同样也能够在最大程度上提高石油钻井工程技术的安全性、可靠性、科学性，避免安全风险问题的出现，为实际的开采过程提供稳定的保障。特别是在开采过程中应用功率较大的钻井泵等相关设备时，同样可以在一定程度上增加石油开采的总量，提升石油钻井自动化信息技术发展水平，增加相关企业的经济收入。石油钻井技术如图1 所示。

1.2 井下测量和控制技术

控制技术、井下探测技术以及信息传输技术是石油钻井工程技术的关键影响因素，只有将上述的技术实现科学有效的融合才能够进一步提高石油钻井技术，使其实现全自动化的转变、增加井下测量的准确性、使控制技术更好的应用于钻井工作之中，同时还能够在很大程度上增加工程实施过程中的石油生产工作效率，促进企业经济效益的提升[2]。由此可见，井下测量和控制技术对石油钻井工程技术的实施和提升具有非常重要的意义，因此，企业要进一步加强对井下测量工作的重视，这样才能够有效的对石油实际储备量进行科学合理的分析，这样才能在最大程度上为石油钻井工程技术后续工作的开展夯实基础。

1.3 井涌控制技术

井涌控制技术主要指的是通过一系列科学合理的手段对压力进行一定程度上的控制，以此来保证钻井内压力能够的得到有效的控制，进而使石油钻井工程的后续施工能够有序开展，可以说井涌控制技术是压力控制主要的表现形式。通过对目前石油钻井工程在实际工作中的实施情况进行分析，通过我国不断的努力，其实已经在井涌控制技术方面取得了显著的成效，对于该技术的掌握情况已经非常成熟，可以在很大程度上保证钻井工程的安全性、合理性、可靠性，进而有效的降低了发生安全风险的概率，进一步为石油钻井工作质量提升奠定坚实的基础，为相关企业带来更多的经济效益以及良好的发展前景。与此同时，我国现在已经开始进行井涌控制装备设施以及多井口装置设施的研究，并且已经取得良好的效果，正逐渐向更深更远的国际计划水平的方向发展。例如：我国自主研发的油井灭火技术，现已在国际钻井工程技术方面拥有重要地位，是世界领先发展水平之一。但是就目前相关技术在实际中的应用情况来说，我国和西方发达国家的技术相比较仍然存在着诸多不足之处，所以只有不断的将基础设施进行完善和改造，使相关设备朝着智能化的方向不断改进，才能进一步提高我国的石油钻井技术。

2 石油钻井工程技术的特点及应用现状

2.1 大位移井钻井技术

大位移井钻井指的是将定位井技术与水平井技术相结合的一项综合性比较强的系统工程技术，是现如今较为精湛的一项钻井工艺技术。大位移井钻井技术在实施的过程中存在诸多相对来讲较为困难的技术，但是随着我国科学技术的不断发展，使得大位移井钻井技术不断的优化和改进，相关的配套技术也愈发的精湛，目前对该技术的相关研究措施已经能够完全掌握，因此之前的技术难点也逐渐被攻破[3]。根据相关的调查显示，在我国浅海区域范围内的大位移井钻井技术已经非常成熟，能够很好的应用与油田的开采，并取得显著的成果，获取了非常好的经济收益。

2.2 水平井钻井技术

水平井钻井技术所指的是一项定向钻井技术，此项技术在我国应用的时间非常早，主要是通过利用较为先进的随钻测量仪器以及井底动力施工器材钻出角度在85°以上的井斜角，该项技术在不断的完善和改进过程中，现如今以具备了可以上下调整、多开转盘、动态监控、注意短起以及钻具稳平等特点。其中上下调整所指的是将井斜角和铅垂位置之间进行合理的调整；多开转盘所指的是通过将水平段开钻盘控制在总进尺的75%以上来实现降低摩擦阻力的目的，进而将机械钻速进一步提高；动态监控所指的对钻具组合的导向情况以及定向状态予以准确的评价、对钻井眼的位置进行评估和分析并做出及时的调整以及准确计算出已钻井段的参数；注意短起是为了进一步增强井壁质量而采用短程起钻的方式；钻具稳平水所指的是钻具具有较强的稳定性能，主要原因在于对于钻具的组合设计以及选型科学合理。

2.3 连续管和套管钻井技术

为有效避免连续管钻井工程技术对地表造成的伤害，我国对连续管钻井技术进行了整改，将防喷器位置上面放置了一个环形橡胶，由于环形橡胶套在防喷器上后会形成一个密封的空间，这样的设计方式可以使钻井压力的平衡性更高，可以避免在施工时伤害到地层，在保证钻井作业能够有序开展的同时，还能够对油气层起到非常好的保护作用。在开展连续管钻井技术的过程中不需要进行停泵环节，在最大程度保证了钻井液能够反复循环使用，进而有效的防止了由于接单根而导致的井喷事故发生，提高了钻井技术使用的安全性。根据研究调查发现，该技术十分适合应用于小眼井钻井以及老井侧钻井等，而且该技术还具有操作简单、应用设备少、占地面积小等特点，也被广泛的应用于条件较差的海平面作业和地面作业之中。

套管钻井其实就是将钻井和下套管之间结合在一起形成一个完整的作业流程，从而可以不再应用传统的井下钻井作业，可以很好的将水力参数情况以及清洗井筒情况进行改善，促进环控上返速度的提升。

2.4 地质导向钻井技术

地质导向钻井技术指的是导向仪器以及导向工具相结合而形成的一种钻井工艺，其主要是通过将钻井技术、测井技术以及油藏工程技术相结合进而达到控制随钻的最终目的。地质导向钻井技术具有较强的储层性、能够很好对钻头轨迹进行控制并且还能够对地层构造进行科学有效的判断，该技术具备这些特点的主要原因在于其本身自带电阻率参数。与此同时自带电阻率参数也使得地质导向钻井技术的开采成功率大幅度提高，进一步减少了钻井成本支出，为企业带来更多的经济收益。

3 石油钻井工程技术的发展趋势

随着我国科学技术的不断发展和进步，现如今我国已经进入到信息化身为时代，各行各业的稳定发展均离不开现代化信息技术。因此在石油钻井工程实际开展工作的过程中也同样需要充分的利用信息技术来实现技术方面的改革和创新，在完善技术水平的同时还需要和实际情况相结合，以确保在石油钻井时能够将全部的信息数据科学有效的传输，并需要保证数据的完整性、准确性。与此同时还需要进一步提高现场施工人员的沟通协作能力，以防由于沟通不到位而导致成本增加和资源浪费的情况，同时还可以降低安全事故发生的概率。在石油钻井工程中完善对现代化信息技术的应用。不仅可以提升施工技术的水平、保证施工过程中的安全性，还能够有效的带动企业经济的发展，促进企业尽快实现现代化的建设。

现如今，我国是石油产业仍处于发展中的阶段，想要进一步增加对石油资源的开采，还需要依赖于石油钻井技术，只有不断的对该技术进行整改和完善，在实施石油钻井技术的过程中不断发现问题并及时将不合理的问题予以改善，才能使石油钻井技术更好的应用实际的石油资源开采之中。首先，可以将石油钻井技术中融入自动化以及智能化技术，这样可以在一定程度上提升石油钻井工程在施工过程中的工作质量以及工作效率，还能够有效降低发生安全问题的概率。其次，在工程实际施工过程中，需要对钻井设备进行不断的完善和优化，可以借鉴西方发达国家比较先进的石油钻井技术，进一步完善和增强核心技术，使我国的石油钻井工程质量和水平得到有效的提升。最后，在对石油钻井设备进行创新的过程中，要提前对我国的地质信息情况以及地质条件进行提前考察，根据实际的地质情况对石油钻井技术进行整改，以确保整改后的石油钻井设备更加适合于我国本土的地质情况。

在实施石油钻井工程技术的过程中，想要使该技术的实际应用效果在最大程度上发挥出来，要现场施工操作人员提出更高的求，使其具备专业的技术水平以及综合素养，这就需要企业加强对相关操作人员的技术培训，定期对其进行操作技术的培训以及考核，同时还要使不断的学习最新的技术类型，这样可以在增强操作人员技术水平的同时还能够增强其责任心，使其更好的完成工作，在最大程度上避免出现违规操作的可能性。与此同时，在石油钻井工程未来的发展过程中，还需要组建一支具有较强专业性的技术施工团队，将传统的工程技术不断进行优化和创新，这样能够有效保证企业的经济收益吗，使企业实现可持续发展。

4 结语

从现如今我国石油钻井工作实际的发展情况来看，其仍然会受到诸多的限制，使得钻井工程技术在实际的应用过程中工作效率以及质量受到影响，这不仅会影响到该工程技术的实际应用效果，还极有可能引发较为严重的安全风险出现，对我国石油行业未来发展十分不利。因此，相关企业的工作人员需进一步提升对石油钻井工程技术的重视，对该工程技术目前的现状以及存在的问题进行科学合理的分析，这样才能够有效的保证其在实际实施过程中的应用效果，同时还需要对石油钻井工程技术的未来发展趋势进行客观的预测，以期可以在增强国民经济的基础上，完成石油产业朝着智能化、信息化、自动化的转型。