基于中国石油钻井工程技术的浅析

基于中国石油钻井工程技术的浅析
【摘要】本文主要介绍了石油的概念及作用，石油钻井工程的概述，其中涉及石油钻井工程的目的和意义，石油钻井工程的分类和石油钻井的主要程序，石油钻井技术取得的进步，石油钻井工程技术在发展的过程中存在的一些问题以及针对我国石油钻井工程技术存在的问题提出的一些有效的措施，最后是石油钻井技术的发展趋势，表明了石油钻井技术的重要性和向着智能化，信息化和数字化发展的必然趋势。

【关键字】石油工程；钻井工程技术；技术进步；发展趋势；问题与对策
1 石油的简介
石油是一种油质矿物，它具有可燃性，它的特征是有颜色，并且可以燃烧的一种液体。

它的主要成分是碳氢化合物。

它是一种油状液体混合物。

它的形成过程是非常复杂并且也是非常漫长的。

石油在自然状态下的有稀薄，粘稠和膏状等等不同的形态。

它的固体或者是半固体的形态一般是在比较低的温度下形成的。

石油有黄，暗褐，淡黄，淡褐和淡红等颜色。

石油一般可用作发电厂，轻型车，卡车和火车，飞机，房屋取暖等的燃料，因为石油可以分解成汽油，柴油，航空汽油，燃料油和燃料等多种燃料。

此外，石油提炼出的石油焦，蜡，石油化工产品，溶剂和沥青还可以用作润滑脂和润滑油。

石油工业是一个由多专业组成的比较庞大的系统工程，以钻井专业为代表的工程技术和勘探、开发共同构成支撑石油工业上游业务的三大支柱，这一点国际国内概莫能外。

钻井工程的功能是构建从地下储层到地面的油气通道和采集地层信息，高产出，高风险，高技术和高投入则是当代油气钻井工程的特征。

我国的石油工业从新中国成立前的近乎空白发展壮大为现代化的工业体系，成为国民经济的支柱产业，为小康社会建设与新中国的经济发展做出了非常重要的贡献。

2 石油钻井工程的介绍
2.1 石油钻井工程的目的和意义
石油钻井工程是实现油气勘探开发目标的重要手段；是油气上产、储量发现和稳产的关键；石油钻井工程技术的每一次进步，都会极大地推动勘探开发的发展，有效保障开发增产、降本增效以及勘探增储。

2.2 石油钻井工程的分类
根据石油钻井目的以及任务的不同，石油钻井可分为开发井和探井，其中探井分为区域勘探阶段与地质普查阶段，剖面井，基准井和构造井都属于地质普查阶段，预探井，和详探井都属于区域勘探阶段。

2.3 石油钻井的主要程序
石油钻井的主要程序为：首先，进行必要的钻前准备，比如，井口准备，设备搬运，平井场，修公路，打基础和定井位设备安装等。

其次是钻进，钻进包括，起下钻，钻进，固井，洗井，接单根，事故处理，地质录井和测井等。

最后是钻井的过程，在过程中要注意，第一次开钻时，要从地面钻出较大的井眼，到一定设计深度后下表层套管。

第二次开钻时，要从表层套管内用较小一些的钻头继续钻进，根据底层的复杂程度来决定钻的程度，如果地层复杂，就下技术套管，如果地层不复杂，就可以钻到目的层后再下油层套管完井。

第三次开钻时，要从技术套管内再用小一点的钻头往下钻进。

根据情况来进行，既可以一直钻达预定井深，也可以再下第二层或者是第三层技术套管，之后再进行第四次或者是第五次
开钻，直到最后钻到目的地层深度，下油层套管。

3 石油钻井技术取得的进步
我国钻井技术取得了很大的进步，主要表现在现在石油钻井技术的革新，其中包括水平井钻进，欠平衡钻井，深井、超深井钻井，大位移定向井，新型钻井设备及技术和综合配套技术均取得了较好的成效。

水平井钻井进在大庆，塔里木哈得逊油田，轮南塔中和长庆苏里格气田等油田得到了广泛的应用，并且取得了明显的成效；欠平衡钻井可实现不压井作业，一般情况下，为了实现钻完井全过程的欠平衡作业，会把带压下油管，负压取心和测井，不压井起下钻等技术配套使用，该方法在深层天然气勘探中也取得了非常好的效果；随着深层勘探开发的加快, 近年来深井和超深井钻井的数量在逐渐增加, 深井钻井的水平也有了较大提高, 比如库车山前和准噶尔南缘等钻井困难的地区钻井成功率得到了很大的提高,东秋8，秋参1和西5等井相继钻成, 钻井的周期也明显缩短, 东部地区也钻成了乌深1和葡深1等超深井；采用常规定向井技术可实现位移超三千米的大位移井钻井；新型钻井的设备钻头质量较好，系列较齐全，适合不同条件的各种螺杆钻具及测量仪器；综合配套技术大大缩短了钻井周期，提高了平均机械钻速。

4 我国石油钻井工程技术存在的问题和解决对策
4.1 虽然我国在石油钻井工程技术方面取得了很大的进步，但是仍然存在如下一些问题。

4.1.1 检测精度不准，给钻井造成了困难
由于地层比较复杂，所以钻前压力比较大，岩性也难以预测，钻前地层压力的预测精度不高, 给钻井液密度以及井身结构的确定造成困难，也极易发生井喷和井漏等突发情况。

比如11 井的归属者塔里木库车山前迪, 就是因为没有预测出压力系数结果产生了井喷，还有川东罗家3 井, 钻井的时候有严重的漏失, 使用清水强钻的方法，不幸在其中遇到盐岩层, 造成了多次落鱼和井眼垮塌的后果。

4.1.2 山前高陡的构造以及钻头的影响
逆掩推覆体防斜以及山前高陡构造的问题，常规钟摆钻具防斜的功效，由于加不上钻压使机械钻速受到了影响；钻井效率以及钻头选型的问题，由于山前复杂井地质条件难以确定，钻前预测准确性不高，影响了钻井的效率，此外，可钻性纵横向差异大，研磨性强和地层夹层多也给钻头选型以及合理使用带来了很大的困难，由于溶洞发育的恶性井漏以及纵向大裂缝，井漏问题变得越来越突出。

4.1.3 井身的结构以及钻井程度的问题
井身结构以及井壁稳定的问题，惊吓的复杂程度受到垮塌以及泥岩地层易缩径的影响，还有地层认识不清，高地应力以及多压力系统等造成井壁不稳固, 给井身结构设计带来了很大的困难；深井钻进中套管严重磨损，一些石油钻井工程为了满足下部钻井安全的需要,需要进行套管回接，这样就使套管产生了比较严重的磨损，给以后的操作造成了困难。

4.2 针对我国石油钻井工程技术存在的这些问题提出了一些有效的对策。

4.2.1 必须提高钻前压力预测的准确度
加强对测井资料的处理和测井资料的利用, 并且提高岩性和压力的预测的准确度。

为了解决钻井过程中的预测问题，需要研究地质导向技术，在允许的条件下引进随钻地震技术，如果预测的岩性以及压力有误差，要进行及时的修改。

此外，还要加强随钻压力监测以及对录井资料的综合利用，提高措施的针对性。

4.2.2 强化堵漏防漏技术并且设计高陡的构造防斜打快
逐步完善和加强偏轴防斜的结构, 研制或者引进高效防斜技术，完善漏失层欠平衡等强行钻进技术，研制或者引进波纹管堵漏技术和膨胀管堵漏技术，加强化学堵漏等综合堵漏技术研究，
4.2.3 一些特殊的石油钻井技术的改进和引进
针对塔里木，四川和玉门等这些地面条件比较复杂的地区，它们的渗透很低，可以采用分枝井技术，不仅可以解决问题而且较少了成本，大大增加了产量；针对冀东，大港，辽河滩海油田，吉林，塔里木和玉门等地势不好的地方，需要加大配套技术储备；由于低渗透油气藏的油井产量在一般情况下是很低的, 所以能否经济开发这类油气藏，主要是由成本的利用情况来决定的，可见，研究钻井配套工艺, 降低钻井成本已经是刻不容缓。

5 石油钻井技术的发展趋势
中国石油钻井技术的目标是提高勘探开发的综合效益，向有利于提高油田采收率以及发现新油气藏的方向发展，以智能化和信息化为特点，向自动化钻井的方向发展。

面对激烈的市场竞争和人们需求量的加大，加大科研投入来提高采收率并且寻找新油气藏已经是刻不容缓。

石油钻井界以及相关服务公司在发展智能化钻井技术和信息化钻井技术的基础上又开发了有利于提高采收率和发现新油气藏的新钻井技术。

最大限度地开采油气藏，以获得更好的经济效益和社会效益。

二十世纪八十年代中期以后，国际石油钻井中使用随钻测井，随钻测量，随钻地层评价，随钻地震，井下旋转导向闭环钻井，钻井动态信息实时采集处理和地质导向等先进技术，使石油钻井技术发生了质的变化，这些先进技术的主要特点是钻井信息数字化以及工具和作业集成化和智能化，这些先进的技术越来越脱离人们的经验影响和控制。

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