解 聰
(西安石油大學(xué),陜西 西安 710065)
現(xiàn)階段是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期,生產(chǎn)力的不斷發(fā)展帶動(dòng)了石油能源的需求量,石油開發(fā)工程急需進(jìn)一步升級(jí)和優(yōu)化。其中,鉆井工序是石油開發(fā)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其作業(yè)效率會(huì)直接影響到整個(gè)石油開發(fā)的工程質(zhì)量。因此,技術(shù)人員必須從影響鉆井效率的作用因素出發(fā),通過分析鉆井效率的內(nèi)外定音,找出提高鉆井工效的工程對策,切實(shí)地提高鉆井工作的工程建設(shè)情況。
鉆井是石油開采工程中的重要工序,鉆井工序的完成情況與之后的石油工程建設(shè)情況息息相關(guān),鉆井的效率會(huì)導(dǎo)致工期的提前和延后問題,進(jìn)而直接影響到后期的石油工程能否按照規(guī)劃順利進(jìn)行。如果鉆井工程效率過低,則很有可能造成鉆井工期延后的問題。而石油工程是一項(xiàng)環(huán)節(jié)復(fù)雜、環(huán)環(huán)相扣的系統(tǒng)性工程,每一道工序都已經(jīng)設(shè)置好了規(guī)定的開展時(shí)間。鉆井處于整個(gè)工程較為靠前的環(huán)節(jié),因此它的進(jìn)度會(huì)嚴(yán)重影響后續(xù)工序的順利開展,進(jìn)而對整個(gè)工程造成一定的影響。
石油工程是關(guān)乎能源發(fā)展和使用的重要產(chǎn)業(yè),其工程開展依托于一些大型甚至重型的機(jī)械設(shè)備。這些機(jī)械設(shè)備自身的價(jià)值已經(jīng)比較昂貴,再加上各種維護(hù)、檢修成本,以及現(xiàn)場作業(yè)時(shí)耗費(fèi)的電力、水利、原材料成本,長時(shí)間的使用還會(huì)加快他們的磨損和老化速度,增添許多的折舊成本。這些細(xì)節(jié)處的成本積累會(huì)最終造成高額的成本費(fèi)用,加劇施工方單位的經(jīng)濟(jì)壓力。除了機(jī)械設(shè)備上的成本之外,還有人工成本費(fèi)用。鉆井是一項(xiàng)大型的施工工程,需要一個(gè)完整的團(tuán)隊(duì)共同進(jìn)行操作。大量的現(xiàn)場施工人員、管理人員、設(shè)計(jì)人員也會(huì)產(chǎn)生高額的成本費(fèi)用,不利于提升單位的經(jīng)濟(jì)效益。
鉆井是一項(xiàng)大型的施工工程,需要一個(gè)完整的團(tuán)隊(duì)共同進(jìn)行操作,而能否實(shí)現(xiàn)對全體團(tuán)隊(duì)成員的公平管理是保障工程質(zhì)量的關(guān)鍵。通過改善工效的方式,提升員工的工作積極性,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對整個(gè)團(tuán)隊(duì)的公平管理。為此,團(tuán)隊(duì)管理人員可以設(shè)置一些激勵(lì)計(jì)劃,充分貫徹按勞分配、能者多勞的分配原則,讓每一位現(xiàn)場人員都能按照設(shè)計(jì)師、工程師的安排完成自己的工作,進(jìn)而提升工作的效率和質(zhì)量,增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)的生產(chǎn)力水平。
鉆井是一項(xiàng)工程量大、工序復(fù)雜的工程項(xiàng)目,且每一道工序都需要采用不同的機(jī)械設(shè)備來進(jìn)行,因此機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量和效率是影響鉆井效率的首要因素。機(jī)械設(shè)備的影響途徑,又可以細(xì)分為設(shè)備配置和設(shè)備管理兩個(gè)部分【1-3】。其中,設(shè)備配置是工程順利開展的基本前提,它直接決定了鉆井工序的作業(yè)效率。另外,機(jī)械設(shè)備的作業(yè)量極大,如果長時(shí)間或頻繁使用,則很有可能造成機(jī)械設(shè)備的老化及磨損,影響其使用壽命,進(jìn)而影響鉆井的作業(yè)效率,嚴(yán)重者還會(huì)直接威脅到現(xiàn)場作業(yè)人員的人身安全,因此必須高度重視對機(jī)械設(shè)備的科學(xué)養(yǎng)護(hù)工作。
技術(shù)是影響鉆井效率的另一重要因素。先進(jìn)的技術(shù)可以在一定程度上彌補(bǔ)機(jī)械設(shè)備、操作環(huán)境等“硬件”的不足,起到提升鉆井工程效率的作用。接下來簡單介紹一寫常見的鉆井技術(shù),及其操作過程中需要注意的技術(shù)要點(diǎn)。
2.2.1 垂直鉆井
垂直鉆井尤其是自動(dòng)垂直鉆井技術(shù),是現(xiàn)階段最為常見的鉆井技術(shù)之一。它能夠有效控制操作參數(shù)的精確程度,防止有坡度控制不到位帶來的鉆井?dāng)?shù)據(jù)誤差。垂直鉆井技術(shù)多被應(yīng)用于一些有明顯斷層或傾斜程度隨深度改變的鉆井工程中,在一些地表坡度較大的環(huán)境中也可以使用這種鉆井技術(shù)。但在對一些可鉆性不強(qiáng)的巖層中進(jìn)行鉆井時(shí),最好避免使用這樣的鉆井方式【4-7】。
2.2.2 氣體鉆井
氣體鉆井技術(shù)又可以細(xì)分為空氣鉆井、氮?dú)忏@井、天然氣鉆井等多種以不同氣體為作用載體的技術(shù)類。其中,空氣鉆井是較為常見的氣體鉆井技術(shù)手段,其通過控制高速傳播度的氣體壓力,有效加快了鉆井的速度。與垂直鉆井類似,氣體鉆井也可以靈活控制鉆井的傾斜度,防止發(fā)生漏井等問題【8-9】。氣體鉆井的實(shí)際應(yīng)用條件較高,因此選擇該技術(shù)前要先對使用環(huán)境作出深入考察和分析。
2.2.3 超深鉆井
超深鉆井的作業(yè)對象是那些擁有超深完井深度的油井,這些油井的井深通常在6~9km范圍內(nèi),且多建于地質(zhì)條件復(fù)雜、硫化氫濃度較高、作業(yè)環(huán)境十分艱巨的高溫、高壓地帶,是普通的鉆井技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)的。
技術(shù)人員的專業(yè)技能水平和綜合素養(yǎng)能力,也是影響鉆井效率的一大因素。上文中我們提到了技術(shù)以及機(jī)械設(shè)備對于鉆井效率的影響,而這些影響因素都是建立在人為操作這個(gè)重要載體之上的。只有當(dāng)技術(shù)人員能夠熟練應(yīng)用某項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)、熟練操作合適的機(jī)械設(shè)備,這些設(shè)備和技術(shù)才能充分作用于鉆井工序的作業(yè)過程之中,進(jìn)而達(dá)到提升鉆井效率的施工目的。除了技術(shù)人員的專業(yè)技能之外,工程管理人員也必須具備較高的綜合素養(yǎng)水平,制定健全、有效的工程管理制度體系,用制度和力量保證鉆井過程中的專業(yè)性和規(guī)范性。
在鉆井任務(wù)開始前,設(shè)計(jì)人員需要實(shí)地勘察工程的工程環(huán)境,對工程任務(wù)作出全面、詳盡的規(guī)劃,包括根據(jù)石油開發(fā)地點(diǎn)的土質(zhì)、氣候、水體條件,以及工程任務(wù)的鉆井目標(biāo),決定適合不同環(huán)節(jié)、具有不同對應(yīng)性能的機(jī)械設(shè)備,并對設(shè)備的使用情況作出合理的規(guī)劃,保證鉆井作業(yè)的效率和質(zhì)量。另外,對于一些工期較長、需要長期存放在現(xiàn)場的機(jī)械設(shè)備,管理人員需要做好對其的現(xiàn)場管理工作。當(dāng)作業(yè)停止后,要檢查機(jī)械設(shè)備是否已經(jīng)關(guān)閉,避免過度使用機(jī)械設(shè)備造成的損耗問題。當(dāng)出現(xiàn)極端惡劣氣候環(huán)境時(shí),要及時(shí)組織對在場機(jī)械設(shè)備的及時(shí)轉(zhuǎn)移工作,防止極端天氣對設(shè)備造成損害。為保證鉆井工序的質(zhì)量,相關(guān)單位還可以積極引入一些先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備,以及一些針對極端作業(yè)環(huán)境的特殊設(shè)備,以備不時(shí)之需。
施工設(shè)備的性能量直接影響了鉆井工程的效率質(zhì)量,因此,相關(guān)部門及管理人員必須加強(qiáng)對相關(guān)機(jī)械設(shè)備的管理力度,做好機(jī)械設(shè)備的定期養(yǎng)護(hù)工作和使用記錄工作。對于容易出現(xiàn)磨損、老化情況的機(jī)械設(shè)備,要對其進(jìn)行科學(xué)的養(yǎng)護(hù)和定期的檢修工作。此外,如果不落實(shí)鉆井液等原材料的養(yǎng)護(hù)工作,很有可能影響鉆井設(shè)備的技術(shù)發(fā)揮情況,進(jìn)而會(huì)影響工程的穩(wěn)定性,因此在工程管理的過程中,應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對材料養(yǎng)護(hù)的力度。例如,鉆井液等這種容易受外界環(huán)境影響的施工材料,更應(yīng)重視其養(yǎng)護(hù)工作的執(zhí)行。最后,為加強(qiáng)對材料養(yǎng)護(hù)的監(jiān)管力度,可以設(shè)立專門的監(jiān)管部門對材料進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
不管是哪一種鉆井技術(shù),其操作要點(diǎn)都遵循著相似的技術(shù)規(guī)律,且都存在著以下幾個(gè)影響其正常操作發(fā)揮的因素。第一,人員對于技術(shù)的操作熟練度。這是影響技術(shù)發(fā)揮的最根本因素,只有確保人員的技術(shù)能力過硬,才能保障鉆井技術(shù)的穩(wěn)定性。第二,鉆井時(shí)是否選用了合適的鉆井材料 (如鉆井液等)。一旦材料與機(jī)械設(shè)備沒有達(dá)到相應(yīng)的適配性,則很有可能降低鉆井的工程效率,甚至對設(shè)備產(chǎn)生一定的磨損。第三,鉆井安全技術(shù)測評環(huán)節(jié)。為保障鉆井的作業(yè)效率和安全水平,需要在施工前對鉆井工程作出全面的安全排查工作,消除不必要的設(shè)備和人員安全隱患。
對技術(shù)人員進(jìn)行施工前培訓(xùn),提高鉆井技術(shù)人員的專業(yè)技能水平。為樹立技術(shù)人員的工程安全意識(shí)、工程質(zhì)量意識(shí),要對施工人員進(jìn)行方法和技術(shù)等層面的統(tǒng)一培訓(xùn)。要嚴(yán)格規(guī)范施工過程中的質(zhì)量控制機(jī)制和人員管理機(jī)制,實(shí)行嚴(yán)格的崗位責(zé)任制度,做好施工環(huán)節(jié)的歸責(zé)工作。還不定期地開展施工自檢、互檢,以及交接檢查等多種形式的檢查工作,保證施工過程在正確的工序下順利開展。通過學(xué)習(xí)鉆井作業(yè)的先進(jìn)技術(shù)理念和操作方法,提高施工人員的技術(shù)可靠性和理論自覺性。為保障技能培訓(xùn)的效率和質(zhì)量,可以組織定期的系統(tǒng)性培訓(xùn),同時(shí)明確施工責(zé)任劃分界限。例如,貫徹落實(shí)崗位責(zé)任制,強(qiáng)化施工人員的工作責(zé)任意識(shí),提升鉆井的效率。
技術(shù)人員要格外關(guān)注鉆井過程中出現(xiàn)的相關(guān)技術(shù)參數(shù),根據(jù)實(shí)際情況對其作出調(diào)整,以適應(yīng)實(shí)際的工程施工問題。同時(shí),針對技術(shù)方法上的問題,相關(guān)工作人員要作出及時(shí)的分析和調(diào)整,在保證鉆頭、鉆具等設(shè)備硬件使用壽命的基礎(chǔ)上,協(xié)調(diào)好鉆壓與轉(zhuǎn)速之間的參數(shù)關(guān)系。在這里以鉆井液的排放量數(shù)據(jù)為例,為匹配相應(yīng)的鉆頭噴嘴直徑和泵缸套,教師要及時(shí)測量鉆井液的實(shí)際排放量,并將其與規(guī)定的參數(shù)相比較,對于數(shù)據(jù)相差過大的部分要作出及時(shí)的調(diào)整,實(shí)現(xiàn)對鉆井工程的全面優(yōu)化,確保其能夠達(dá)到最高效、經(jīng)濟(jì)效益最高的參數(shù)指標(biāo)。
綜上所述,鉆井技術(shù)的工程效率會(huì)直接影響石油開采工作的質(zhì)量和工作效果,對我國的能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到了至關(guān)重要的影響作用。石油能源是工業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵依托,其對能源產(chǎn)業(yè)在社會(huì)中的使用價(jià)值、節(jié)能價(jià)值和安全性質(zhì)均產(chǎn)生了很大的影響,所以必須充分重視鉆井技術(shù)的工程效率,從機(jī)械設(shè)備、技術(shù)手段、人員因素等多個(gè)角度出發(fā),切實(shí)推動(dòng)石油能源產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。