孫 健

（中石化勝利石油工程有限公司海洋鉆井公司，257100）

1.勝利油田鉆井技術(shù)現(xiàn)狀

1.1 定向井、叢式井鉆井技術(shù)

定向井、叢式井鉆井技術(shù)是勝利油田開(kāi)發(fā)使用最早的技術(shù)，不能達(dá)到高效率以及高精度的標(biāo)準(zhǔn)，后來(lái)引進(jìn)了美國(guó)的鉆井工具，促進(jìn)了定向井技術(shù)的飛速發(fā)展。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)30余年的苦心鉆研，定向井鉆井技術(shù)不斷地刷新著自己的成績(jī)，定向井鉆井口數(shù)和進(jìn)尺分別占總數(shù)的50.06%和50.13%，平均機(jī)械鉆速20.36m/h。叢式井技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用展示了定向井技術(shù)發(fā)展的最高水平，并且我國(guó)現(xiàn)在已經(jīng)成熟了掌握了此項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用要領(lǐng)。

1.2 水平井鉆井技術(shù)

水平井鉆井技術(shù)正式開(kāi)始的研究實(shí)驗(yàn)是在上個(gè)世紀(jì)的九十年代，在鉆井技術(shù)經(jīng)過(guò)配套技術(shù)轉(zhuǎn)型以后，就開(kāi)始了對(duì)水平鉆進(jìn)技術(shù)的大力推廣與研發(fā)，不斷促進(jìn)我國(guó)鉆井技術(shù)的深入研究與發(fā)展。經(jīng)過(guò)二十多年的刻苦鉆研，油田已經(jīng)成功的應(yīng)用了16種不同類(lèi)型水平井鉆井技術(shù)，該技術(shù)在我國(guó)處于領(lǐng)先地位。

1.3 大位移井鉆井技術(shù)

研發(fā)不同的鉆井技術(shù)就是為了適應(yīng)不同環(huán)境下油田的勘探，大位移井鉆井技術(shù)的重要應(yīng)用領(lǐng)域就是“海油陸采”鉆井。采用該技術(shù)成功的勘探了埕北21-平1井，2004年完成了墾東405-平1井，從而為大位移井鉆井技術(shù)實(shí)現(xiàn)配套技術(shù)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。隨著對(duì)鉆井技術(shù)的不斷研發(fā)與發(fā)展，勝利油田在大位移井鉆井技術(shù)上已經(jīng)獲得了突破性的發(fā)展，并且已經(jīng)逐步將其應(yīng)用到石油開(kāi)采工作中。

2.勝利油田鉆井技術(shù)發(fā)展方向

2.1 加強(qiáng)自動(dòng)化井技術(shù)國(guó)產(chǎn)化研究

（1）地面自動(dòng)化鉆井裝備的研制。鉆井裝備自動(dòng)化已經(jīng)成為石油鉆井發(fā)展的必然趨勢(shì)，也是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化鉆井的重要支撐，通過(guò)深入開(kāi)展管柱自動(dòng)處理系統(tǒng)、井口自動(dòng)化工具、遠(yuǎn)程電子司鉆及其集成技術(shù)研究，勝利油田已經(jīng)研制出鉆柱自動(dòng)輸送裝置、動(dòng)力鼠洞、液壓卡瓦和鉆臺(tái)多功能機(jī)械手等自動(dòng)化單元設(shè)備，建成了鉆柱自動(dòng)化處理模擬仿真試驗(yàn)系統(tǒng)，但是在鉆機(jī)自動(dòng)化解決方案、鉆機(jī)集成控制等方面與國(guó)外相比仍然存在較大差距，因此有必要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)流程，繼續(xù)加強(qiáng)鉆井管柱輸送、排管自動(dòng)化設(shè)備研發(fā)，同時(shí)豐富產(chǎn)品種類(lèi)，進(jìn)一步提高可靠性；加快鉆機(jī)集成控制技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)之間控制指令和狀態(tài)信息的實(shí)時(shí)共享；加強(qiáng)鉆井液性能在線監(jiān)測(cè)自動(dòng)化固控設(shè)備開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)鉆井液循環(huán)系統(tǒng)的自動(dòng)控制；開(kāi)發(fā)專家故障診斷系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)故障在線診斷和預(yù)警，延續(xù)鉆機(jī)后續(xù)增值服務(wù)。

（2）井下高端隨鉆測(cè)控系統(tǒng)的研發(fā)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)研發(fā)的隨鉆測(cè)控儀器基本滿足了常規(guī)油氣藏水平井地質(zhì)導(dǎo)向及地層評(píng)價(jià)的需求，但是隨著高溫高壓深井日益增多和地質(zhì)環(huán)境日趨復(fù)雜，對(duì)于隨鉆測(cè)控儀器整體性能及技術(shù)適應(yīng)性提出了更高的要求。為了進(jìn)一步提高各種復(fù)雜油氣藏精細(xì)地質(zhì)評(píng)價(jià)與自動(dòng)導(dǎo)向控制水平，亟需開(kāi)展隨鉆深方位電阻率、多扇區(qū)方位伽馬及隨鉆補(bǔ)償中子與方位密度一體化等高端隨鉆測(cè)井儀器的研發(fā)，確保隨鉆測(cè)井儀器具備測(cè)量參數(shù)更多、探測(cè)距離更遠(yuǎn)、耐175℃以上高溫等性能的同時(shí)，滿足不同油藏工程地層邊界探測(cè)、精細(xì)地質(zhì)成像的要求；研發(fā)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)專用配套工具，強(qiáng)化旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的抗溫抗壓能力，同時(shí)結(jié)合地質(zhì)、工程參數(shù)建立智能控制算法，深入開(kāi)展旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向自動(dòng)化控制技術(shù)研究，進(jìn)一步提高旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的造斜能力、控制精度及整體可靠性，并最終實(shí)現(xiàn)無(wú)干預(yù)閉環(huán)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井的目的。

2.2 信息化鉆井技術(shù)快速發(fā)展

（1）井場(chǎng)信息一體化平臺(tái)建設(shè)。隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)的應(yīng)用，信息化技術(shù)改變了傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理模式，石油工程行業(yè)也要適應(yīng)新形勢(shì)，必須逐步加大信息化技術(shù)應(yīng)用的廣度和深度，井下信息、工程信息和待鉆地層信息能夠?qū)崟r(shí)采集、及時(shí)共享和協(xié)同處理，從而顯著提升鉆井完井信息化水平，穩(wěn)步推進(jìn)數(shù)字化油田的建設(shè)步伐。仍需進(jìn)一步完善石油工程數(shù)據(jù)應(yīng)用中心，實(shí)現(xiàn)鉆井、測(cè)井、錄井和試井各專業(yè)數(shù)據(jù)資料的集成管理；加快井筒數(shù)據(jù)一體化采集系統(tǒng)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)動(dòng)態(tài)的全面跟蹤及實(shí)時(shí)共享；提高鉆井現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化監(jiān)控程度，實(shí)現(xiàn)整個(gè)鉆井工況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)，降低工程施工風(fēng)險(xiǎn)；開(kāi)發(fā)石油工程作業(yè)遠(yuǎn)程協(xié)同支持平臺(tái)，建立現(xiàn)場(chǎng)與遠(yuǎn)程協(xié)同工作機(jī)制，實(shí)現(xiàn)各學(xué)科專家協(xié)同決策與實(shí)時(shí)最優(yōu)化鉆井施工。

（2）新一代井下雙向傳輸“高速公路”的研發(fā)。實(shí)現(xiàn)井下鉆井?dāng)?shù)據(jù)信息雙向傳輸且傳輸，速率至少達(dá)到10KB/s，是信息化鉆井技術(shù)的關(guān)鍵之一。通過(guò)深入開(kāi)展電力線載波信號(hào)傳輸、動(dòng)力信息傳輸鉆桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其配套接口關(guān)鍵技術(shù)研究，勝利油田成功研制了滑環(huán)導(dǎo)電式動(dòng)力信息傳輸鉆桿樣機(jī)、直流無(wú)刷式井下電動(dòng)鉆具以及電機(jī)控制器、減速器等配套工具，實(shí)現(xiàn)了新一代井下雙向傳輸“高速公路”關(guān)鍵技術(shù)的突破，然而為了滿足現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜工況下高速大容量實(shí)時(shí)傳輸?shù)男枰?，需繼續(xù)在傳輸電纜布線、電動(dòng)鉆具旋轉(zhuǎn)密封等方面進(jìn)行深入研究，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的整體可靠性、適應(yīng)性及傳輸效率；深入開(kāi)展智能鉆桿磁感應(yīng)傳輸技術(shù)及其信道特性分析，利用電磁感應(yīng)耦合原理實(shí)現(xiàn)信號(hào)在鉆桿之間的非接觸式高速傳輸；加強(qiáng)分布式光纖傳輸及處理解釋技術(shù)前瞻性研究，探索利用光纖遙測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)全井筒數(shù)據(jù)信息的高速實(shí)時(shí)傳輸，從而助力信息化、智能化鉆井技術(shù)的快速發(fā)展。

3.結(jié)語(yǔ)

隨著石油天然氣行業(yè)領(lǐng)域的飛速發(fā)展，石油石化系統(tǒng)在進(jìn)一步完善的同時(shí)，對(duì)鉆井行業(yè)的管理模式、技術(shù)研發(fā)目標(biāo)有了更高的要求。對(duì)于鉆井技術(shù)發(fā)展的方向最重要的還是不斷的克服石油勘探施工難度大的問(wèn)題，傳統(tǒng)的鉆井行業(yè)管理模式以及技術(shù)已經(jīng)不能滿足當(dāng)前鉆井技術(shù)的需求，只有不斷的研發(fā)創(chuàng)新新技術(shù)，才能夠保證油田鉆井行業(yè)持續(xù)、健康、安全、和諧發(fā)展與建設(shè)。