張軍(中石化江漢石油工程有限公司國(guó)際合作公司,湖北 武漢430223)
(長(zhǎng)江大學(xué)工程碩士在讀,湖北 荊州434023)
石油資源是國(guó)家發(fā)展的重要能源,對(duì)于國(guó)家的國(guó)計(jì)民生有著重要意義。隨著我國(guó)石油工業(yè)發(fā)展壯大,石油行業(yè)逐漸成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè),為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出重大貢獻(xiàn)。其中,石油鉆井工程技術(shù)是石油行業(yè)中的先鋒,鉆井工程的實(shí)施決定著油氣勘探的成敗。
隨著我國(guó)石油行業(yè)不斷發(fā)展,石油鉆井裝備一直在不斷更新,石油鉆井裝備逐漸實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。近幾年來(lái),我國(guó)的石油鉆井工程不斷引入國(guó)外先進(jìn)技術(shù),如電動(dòng)式鉆機(jī)以及大功率的鉆井泵等。這些先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備在我國(guó)石油鉆井工程中已熟練運(yùn)用。同時(shí)很多我國(guó)自主研發(fā)的大型鉆井機(jī)以及相關(guān)的配套設(shè)備,在工程開(kāi)發(fā)上也處于世界前沿水平,此外,氣體鉆井裝備以及欠平衡裝備、井下螺桿鉆具等裝備都實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化[1]。
隨著科技不斷進(jìn)步,我國(guó)的石油鉆井工程技術(shù)有了很大的提高,其中,石油井下的深度測(cè)量、能源信息傳輸、安全控制技術(shù)發(fā)展迅速。井下測(cè)量和信息傳輸在石油鉆井工程技術(shù)中的地位日益凸顯,鉆井技術(shù)自動(dòng)化成為了石油鉆井工程的核心技術(shù)。我國(guó)的石油鉆井工程克服了很多技術(shù)上的難關(guān),成功研制出了有線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)隨鉆測(cè)量?jī)x和電磁波式EM—MWD等多項(xiàng)技術(shù),我國(guó)在掌握了這些鉆井技術(shù)的同時(shí),還在石油鉆井工程中占領(lǐng)了多項(xiàng)技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán),我國(guó)已經(jīng)成為了世界上第三個(gè)能夠運(yùn)用CGDS—1近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向石油鉆井工程技術(shù)的國(guó)家。
在我國(guó),大部分石油公司已經(jīng)成功的掌握了小井眼鉆井技術(shù),并且研制出了小尺寸的PDC、TSD以及金剛石類(lèi)鉆頭,同時(shí),鉆井液的研制,能夠根據(jù)各井下不同底層的結(jié)構(gòu)特征,對(duì)鉆頭進(jìn)行保護(hù),同時(shí)保護(hù)油氣層。另外,我國(guó)眾多石油方面的學(xué)者在小井眼水利學(xué)、小井眼早期井涌檢測(cè)預(yù)警技術(shù)方面做出了很多研究,并將這些研究逐漸付諸于實(shí)踐中,在我國(guó)的大慶油田和勝利油田中分別進(jìn)行了技術(shù)性的探究,均獲得了顯著效果[2]。
隨著石油技術(shù)研究的不斷深入,在開(kāi)采的過(guò)程中發(fā)現(xiàn),油層較淺、儲(chǔ)量豐富且易開(kāi)采的石油資源越來(lái)越少,這將給石油開(kāi)采帶來(lái)很多難度。我國(guó)剩余的石油資源主要集中儲(chǔ)藏在低滲透、低豐度、地形復(fù)雜以及深水海洋區(qū)域,換言之,現(xiàn)行我國(guó)石油開(kāi)采面臨著低、深、難、海等主要四個(gè)難點(diǎn),石油資源開(kāi)采的諸多難度使得石油鉆井工程技術(shù)面臨的工作越來(lái)越難開(kāi)展,鉆井技術(shù)面臨著重重考驗(yàn)。目前,我國(guó)石油公司現(xiàn)有的鉆井技術(shù)尚不能完全適應(yīng)石油天然氣工業(yè)發(fā)展的需求,因此,鉆井技術(shù)需要不斷深入研究,因地制宜,迅速提高我國(guó)的石油鉆井技術(shù)水平,以便于更好的服務(wù)于石油勘探工程。
在石油鉆井工程技術(shù)中,鉆井技術(shù)的發(fā)展基礎(chǔ)就是隨鉆測(cè)量技術(shù)。隨鉆測(cè)量技術(shù)能夠?qū)⒌刭|(zhì)工程的井下信息收集形式從后期研究轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)時(shí)研究分析,并能夠隨時(shí)獲得測(cè)量中真實(shí)的壓力數(shù)據(jù)。在這樣的技術(shù)革新之后,鉆井工程可以實(shí)時(shí)優(yōu)化鉆井液的密度,并且能夠根據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)選擇科學(xué)合理的套管下井深度,這樣的工程不僅能夠提高鉆井的機(jī)械效率,還能夠降低鉆井作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)以及鉆井成本。此外,進(jìn)行鉆井風(fēng)險(xiǎn)主要有兩種:第一,井下情況,例如漏、塌、斜以及縮徑等;第二,井下的事故,例如噴、卡、斷等。對(duì)于井下風(fēng)險(xiǎn)控制來(lái)說(shuō),不僅能夠減少鉆井的周期,還能夠大幅度的減少鉆井的費(fèi)用,為鉆井工程提供技術(shù)保證[3]。
在石油鉆井工程技術(shù)中,將超低滲透鉆井液技術(shù)和廣譜型屏蔽暫堵保護(hù)油氣層技術(shù)相互融合,從而形成了環(huán)境友好油層保護(hù)鉆井液技術(shù)。該技術(shù)在性能上與普通鉆井技術(shù)相比有一定的優(yōu)越性,它能夠依據(jù)石油儲(chǔ)層孔喉分布的特點(diǎn),篩選出合適粒徑的油氣層保護(hù)添加劑,并且不斷調(diào)整鉆井液固定相粒度的分布,使得鉆井液能夠與油氣孔喉直徑分布相匹配,從而實(shí)現(xiàn)有效的暫堵功能。此外,為了提高油層孔喉的封堵效果,需要利用成膜劑膜的結(jié)構(gòu)調(diào)整,使其參與油孔封堵,擴(kuò)大安全密度窗口,保護(hù)油氣層。在深水鉆井中,需要的科技含量更加高,由于深水鉆井項(xiàng)目是一項(xiàng)高投入且高風(fēng)險(xiǎn)的工作,在鉆井技術(shù)上不易掌握,需要噴射下導(dǎo)管技術(shù)、動(dòng)態(tài)壓井鉆井技術(shù)以及隨鉆環(huán)空壓力監(jiān)測(cè)等技術(shù)的支持。
綜上所述,石油鉆井技術(shù)在石油工業(yè)中占據(jù)著重要地位,在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)非常激烈的背景下,提高石油鉆井技術(shù)對(duì)石油資源的勘探具有重要戰(zhàn)略意義。我國(guó)的石油鉆井工程技術(shù)不斷發(fā)展,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益,但是,良好的石油資源越來(lái)越少,需要鉆井技術(shù)在原有基礎(chǔ)上不斷開(kāi)拓研發(fā)。做好隨鉆測(cè)量技術(shù)與風(fēng)險(xiǎn)控制,對(duì)油氣層保護(hù)鉆井液技術(shù)重點(diǎn)研發(fā)。
[1]張治鋒.關(guān)于石油鉆井工程技術(shù)的探討[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2012,05:66-67.
[2]蘇義腦,周煜輝,黃洪春.高歌奮進(jìn)為油開(kāi)道——中國(guó)石油鉆井工程技術(shù)回顧、現(xiàn)狀與展望[J].石油科技論壇,2009,05:9-16.
[3]孫曉娜.石油企業(yè)鉆井工程經(jīng)濟(jì)分析與評(píng)價(jià)研究[D].西南石油大學(xué),2006.