段小軍

摘要：伴隨著城市建設(shè)的進(jìn)步，石油市場(chǎng)的需求越來越大，石油行業(yè)迅速發(fā)展，公用、民用客戶大量增加，基于石油鉆井作業(yè)在整個(gè)油田的正常運(yùn)行中的樞紐性作用，鉆井速度的快慢直接影響油田采收率和油企經(jīng)濟(jì)收益，所以說快速鉆井技術(shù)的應(yīng)用是保障油田高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要前提，對(duì)實(shí)現(xiàn)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定和發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義.

關(guān)鍵詞：快速鉆井;技術(shù)應(yīng)用

前言：石油是影響社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要資源之一，隨著工業(yè)發(fā)展速度的不斷提升，對(duì)石油開采率的要求也在不斷提高。對(duì)于某些特殊地質(zhì)結(jié)構(gòu)，巖石可鉆性差、井壁穩(wěn)定性差、井底溫度高等特點(diǎn)，采用常規(guī)鉆井技術(shù)難以提速，而且容易發(fā)生井漏，且漏失難以有效封堵，不能實(shí)現(xiàn)表層鉆進(jìn)作業(yè)，通過采用合適的鉆井技術(shù)進(jìn)行鉆井作業(yè)施工，可有效降低鉆井成本，實(shí)現(xiàn)表層快速鉆進(jìn)，是保障下部井段安全施工，提高油田采收率的有效手段。

1.空氣鉆井技術(shù)的應(yīng)用

空氣鉆井是以壓縮空氣取代傳統(tǒng)鉆井工藝中運(yùn)用的液體循環(huán)介質(zhì)，使氣體既作為循環(huán)介質(zhì)又作為破碎巖石能量的一種欠平衡鉆井技術(shù)，空氣鉆井技術(shù)是解決復(fù)雜地層井漏、水敏性坍塌、可鉆性差、鉆速慢、周期長(zhǎng)等問題的重要手段，與常規(guī)鉆井相比，空氣鉆井具有很多技術(shù)優(yōu)勢(shì)，空氣鉆井技術(shù)不僅能夠大幅度的提升鉆井速度，從而降低了鉆機(jī)作業(yè)時(shí)間，縮短工程周期，還有利于降低鉆頭的耗損，節(jié)省鉆井液成本，降低工程投入，且不污染巖屑，易于準(zhǔn)確評(píng)價(jià)地層，而且能連續(xù)不斷地對(duì)所鉆地層進(jìn)行評(píng)價(jià)。其次，空氣鉆井井筒內(nèi)壓力要低于地層流體壓力，空氣的低密度特性降低了井眼所承受的壓力，徹底消除了鉆井過程中液體循環(huán)介質(zhì)的漏失問題，降低井漏復(fù)雜損失，消除發(fā)生在低壓漏失層的鉆井液漏失、卡鉆隱患，提高油氣勘探效益，能夠有效保護(hù)油層，特別是在油田缺水地區(qū)、帶有裂縫洞穴的灰?guī)r儲(chǔ)層應(yīng)用空氣鉆井技術(shù)，具有降低成本、節(jié)能環(huán)保的現(xiàn)實(shí)意義。

2.智能鉆井技術(shù)的應(yīng)用

在當(dāng)前及未來的石油鉆井工程實(shí)施中，通過現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)收集地質(zhì)、儲(chǔ)層條件等信息，指導(dǎo)鉆井工程，進(jìn)行導(dǎo)向鉆井將成為發(fā)展趨勢(shì)之一;隨著無限數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在石油鉆井工程中的應(yīng)用，無線測(cè)井成為可能，石油鉆井實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)化傳輸;所以，智能化鉆井成為必然發(fā)展趨勢(shì)和主要發(fā)展方向;隨著石油鉆井機(jī)向著交流和變換頻率發(fā)展，石油鉆井深度也越來越大，集機(jī)、電、液一體化技術(shù)于一體的鉆井設(shè)備越來越大型化、自動(dòng)化。既能滿足石油鉆井的工程需要，又能保證鉆井工程的安全性和效益性。隨鉆測(cè)井技術(shù)是在在鉆井的同時(shí)使用儀表化的鉆鋌對(duì)地層進(jìn)行測(cè)量以完成測(cè)井作業(yè)，將巖石物理分析與油氣評(píng)價(jià)所需要的信息以及測(cè)量結(jié)果和鉆井信息實(shí)時(shí)送到地面進(jìn)行處理和應(yīng)用，便于實(shí)時(shí)指導(dǎo)鉆進(jìn)的一種石油鉆井技術(shù);與常用的電纜測(cè)井技術(shù)不同，隨鉆測(cè)井能及時(shí)獲得真實(shí)反映原狀地層特性的信息，精確地質(zhì)導(dǎo)向。因此，能大幅提高地層評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，便于降低井控事故率，具有較高的安全可靠性;能有效減少井場(chǎng)鉆機(jī)占用時(shí)間，實(shí)現(xiàn)快速鉆井;此外，在大斜度井，特別是水平位移超過800米的大位移水平井中，隨鉆測(cè)井是唯一可用的測(cè)井技術(shù)，是近20年發(fā)展速度最快和最為成熟的石油鉆井技術(shù)之一。

3.快速鉆井設(shè)備的技術(shù)要求

性能優(yōu)良的設(shè)備是保證安全生產(chǎn)得以實(shí)施的重要前提，隨著石油業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)鉆井技術(shù)提出了更高要求，基于鉆井作業(yè)的特殊性，設(shè)備通常工作在條件復(fù)雜惡劣的環(huán)境中使用，而溫度、濕度、雨水等自然現(xiàn)象會(huì)對(duì)鉆井設(shè)備造成不同程度的震動(dòng)和腐蝕，還會(huì)受電磁干擾以及電壓不穩(wěn)等等狀況的影響;以及人為使用不當(dāng)造成的碰撞、擠壓、誤操作等因素都極可能對(duì)系統(tǒng)造成一定的損壞而影響正常工作，基于此，鉆井設(shè)備硬件方面要從系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)性上出發(fā)，需要適應(yīng)高溫、高濕度下正常工作以及低溫正常啟動(dòng)的問題，以及強(qiáng)日照下的顯示器正常可視化問題，同時(shí)具備良好的防爆、信號(hào)抗干擾、斷電、過壓（流）、欠壓保護(hù)技術(shù)和抗震、防腐等功能;性能方面要針對(duì)鉆井過程中常見的安全事故，對(duì)鉆機(jī)升降系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行綜合監(jiān)控，要求能有效預(yù)防鉆井工程中上碰、下砸、溜鉆、頓鉆等鉆井安全事故的發(fā)生，有效減少相關(guān)安全事故，提高鉆井效率，達(dá)到降低鉆井成本的目的;軟件方面，結(jié)合鉆井控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)井場(chǎng)應(yīng)用的實(shí)際情況，以實(shí)時(shí)采集、實(shí)時(shí)處理、實(shí)時(shí)傳輸、實(shí)時(shí)顯示、實(shí)時(shí)存儲(chǔ)、實(shí)時(shí)操作、快速反饋為基本出發(fā)點(diǎn)，以工控機(jī)為核心，采用多界面編制顯示軟件，采用工控機(jī)和系統(tǒng)軟件代替單片機(jī)控制系統(tǒng)，對(duì)傳感器測(cè)得的頂驅(qū)、井深、懸重、扭矩等參數(shù)信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，送入系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)執(zhí)行報(bào)警、制動(dòng)動(dòng)作，系統(tǒng)軟件和工控機(jī)要實(shí)現(xiàn)進(jìn)行人機(jī)交互操作，實(shí)時(shí)顯示。

結(jié)束語：當(dāng)前油氣生產(chǎn)的挑戰(zhàn)已與過去大大不同，作業(yè)區(qū)域延伸到了更加復(fù)雜和嚴(yán)酷的環(huán)境及非常規(guī)領(lǐng)域。面對(duì)新的挑戰(zhàn)，簡(jiǎn)單的鉆井技術(shù)已經(jīng)走到了盡頭，縱觀近年來世界鉆井技術(shù)發(fā)展動(dòng)向，鉆井正發(fā)生著深刻變化;隨著材料、通訊、計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展、鉆井的遠(yuǎn)程控制和自動(dòng)化操作使得作業(yè)區(qū)域不斷擴(kuò)大，經(jīng)過百年的發(fā)展，鉆井行業(yè)雖然經(jīng)歷了反復(fù)的試驗(yàn)和打擊，但仍然在加速前進(jìn)，油個(gè)要緊跟鉆井技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向，并結(jié)合實(shí)際調(diào)整和優(yōu)化當(dāng)前的技術(shù)研發(fā)方向，才能更好的實(shí)現(xiàn)油田的可持續(xù)發(fā)展。

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