梁軒 魏凱

我國油氣資源總儲量相對豐富，但至今已探明油氣儲量在總儲量中占據(jù)的比例依舊偏低，對我國油氣資源的總體利用率還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。相比于發(fā)達(dá)國家，國內(nèi)的鉆探技術(shù)起步較晚，與其始終存在一定的技術(shù)差距?！妒豌@井》一書概述了國內(nèi)外鉆井技術(shù)的重要發(fā)展歷程及其主要應(yīng)用領(lǐng)域，分析比較了國內(nèi)外鉆井技術(shù)的研究現(xiàn)狀，總結(jié)了我國技術(shù)層面上存在的不足及面臨的關(guān)鍵問題，結(jié)合實際工程實例，展示了其在地質(zhì)勘探領(lǐng)域的應(yīng)用。

國內(nèi)地質(zhì)鉆探技術(shù)經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展已取得了階段性成果，被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域的勘探工作，主要涉及礦產(chǎn)資源、地下水資源、地質(zhì)災(zāi)害及實際工程施工等領(lǐng)域。礦產(chǎn)及地下水資源方面的應(yīng)用目的主要是為了摸清其在地下的賦存位置、形式及數(shù)量，進而為我國后續(xù)資源的有效開發(fā)利用提供一定的資料依據(jù);地質(zhì)災(zāi)害方面是由于地面人類的生產(chǎn)建設(shè)等活動加劇了自然災(zāi)害，如泥石流、地面坍塌及地震等災(zāi)難的頻繁發(fā)生，而地質(zhì)鉆探技術(shù)的成熟應(yīng)用可適時地發(fā)覺地質(zhì)缺陷區(qū)域，盡可能地完成地質(zhì)災(zāi)害的有效避除及防治工作，為人類生產(chǎn)建設(shè)施工提供有效參考;其在實際工程方面（橋梁、水庫、加油站等）的應(yīng)用可指導(dǎo)人類施工建設(shè)過程中對軟土地基等缺陷區(qū)域進行及時改造加固或有效避開;此外，地質(zhì)鉆探技術(shù)也與人類文明建設(shè)中的其他多個領(lǐng)域（考古、住房及農(nóng)業(yè)等）密切聯(lián)系并得到了充分應(yīng)用。

隨著石油科技的不斷進步，鉆探技術(shù)主要有8種形式。最常見的為反循環(huán)鉆探技術(shù)，其在鉆探過程中有空氣和水力兩種循環(huán)介質(zhì)，前者是通過對空氣的壓縮、傳輸、膨脹來實現(xiàn)對巖層的沖擊，后者是利用水到達(dá)孔底為鉆頭提供驅(qū)動力。兩種方式適用地區(qū)不同，各有利弊，但相比來說空氣驅(qū)鉆進成本較低，而水力鉆進則更準(zhǔn)確。隨后基于常規(guī)回轉(zhuǎn)鉆探技術(shù)，改進開發(fā)了液動潛孔錘鉆探新技術(shù)，其通過沖洗液驅(qū)動潛孔錘，再傳遞至前端鉆頭，以實現(xiàn)對巖石的沖擊。該項技術(shù)相比于回轉(zhuǎn)鉆探提高了鉆探效率并降低了成本，但在實際應(yīng)用中應(yīng)注意液動錘的磨損并進行適時維護。不同于前兩者的是，繩索取芯技術(shù)的應(yīng)用打破了傳統(tǒng)鉆進需要鉆桿的特點，其充分結(jié)合了打撈工具及巖芯管二者的使用，其鉆進靈活，避免了更換鉆頭，減少了鉆機的動力消耗及工作強度，但其只能實現(xiàn)較淺深度的鉆進。同時還有結(jié)合實際地質(zhì)條件對以上3種技術(shù)的組合應(yīng)用，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢，達(dá)到優(yōu)勢互補揚長避短的目的。定向接井技術(shù)是定向地質(zhì)鉆探及水平井的結(jié)合，實現(xiàn)地下井間的連通，此種技術(shù)工藝較復(fù)雜，需要多種工具的配套使用，其主要應(yīng)用于固體礦產(chǎn)資源的地質(zhì)勘探工作中，在油氣領(lǐng)域應(yīng)用較為受限。新型節(jié)水鉆探工藝則主要是針對地質(zhì)干旱或附近表層缺水的區(qū)域提出，通過對鉆具的優(yōu)化實現(xiàn)吸排水靈活，進而有效完成該地域的鉆進工作。歐美國家研發(fā)的全液壓動力頭水文水井鉆機，具備機動性強、配套工藝多及適用性廣泛等優(yōu)勢，還能確保施工安全及鉆進效率，而我國在該方面的技術(shù)工藝始終不夠成熟。此外，還有新型沖洗液技術(shù)的應(yīng)用，是目前應(yīng)用最廣泛的鉆探技術(shù)，但其不僅需要潤滑性、抗高溫性及抗污染性等性能質(zhì)量較高的沖洗液，還在鉆進過程中容易出現(xiàn)桿壁結(jié)垢磨損等嚴(yán)重問題。

綜上內(nèi)容均在《石油鉆井》一書中進行了詳盡分析及討論，對先進鉆井技術(shù)的研究有助于全面準(zhǔn)確地獲取地質(zhì)資源信息資料，為后續(xù)油氣資源開發(fā)提供有利支撐。盡管鉆井技術(shù)在地質(zhì)資源勘探領(lǐng)域開發(fā)了多種多樣的新型鉆探技術(shù)及鉆進工藝，進行了大量的應(yīng)用研究，也取得了較突出的成果。在未來的實際工作中，一方面應(yīng)結(jié)合實際地質(zhì)條件選取合適的鉆探技術(shù)，另一方面由于我國鉆探技術(shù)相比于國外發(fā)達(dá)國家始終處于落后地位，與其存在顯著性差距，因此，應(yīng)加強在該方面的深入研究，推動我國鉆探技術(shù)水平的進一步提高。