李辰旭

摘? 要：石油作為重要的戰(zhàn)略?xún)?chǔ)備資源，在許多行業(yè)領(lǐng)域中都有著非常重要的應(yīng)用。該文針對(duì)現(xiàn)代石油鉆井流程進(jìn)行分析，結(jié)合現(xiàn)代石油鉆井裝備的特點(diǎn)，包括資金損耗量大、技術(shù)密集性強(qiáng)、工作環(huán)境較差、危險(xiǎn)系數(shù)較高、環(huán)境污染性強(qiáng)等，通過(guò)分析標(biāo)準(zhǔn)化、大型化、自動(dòng)化、智能化、經(jīng)濟(jì)性等發(fā)展方向，目的在于提高現(xiàn)代石油鉆井裝備的發(fā)展速度，促進(jìn)行業(yè)經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代石油鉆井裝備? 工作環(huán)境? 危險(xiǎn)系數(shù)? 環(huán)境污染性

中圖分類(lèi)號(hào)：TE928 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2020）06（a）-0076-02

目前，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，鉆井設(shè)備作為主要的生產(chǎn)活動(dòng)運(yùn)行載體，其工作質(zhì)量也將直接影響到石油的開(kāi)采效率。明確鉆井設(shè)備特點(diǎn)對(duì)于提高鉆井過(guò)程的穩(wěn)定性有著積極的作用。

1? 現(xiàn)代石油鉆井流程分析

在石油鉆井過(guò)程中，其主要應(yīng)用步驟如下：第一，進(jìn)行科學(xué)性的鉆井設(shè)計(jì)，鉆井設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性也將直接影響到鉆井成本的投入及鉆井效率。在具體應(yīng)用過(guò)程中，需要做好相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集工作，根據(jù)采集到的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，制定科學(xué)性的鉆井方案，其內(nèi)容包括鉆井深度、勘探井位置、鉆井設(shè)備參數(shù)等[1]。第二，做好鉆前工程，在正式開(kāi)展鉆井操作時(shí)，需要對(duì)鉆區(qū)進(jìn)行基本處理，若區(qū)域位于海洋，則需要搭建合理鉆井平臺(tái)，結(jié)合海洋沖擊力變化情況，調(diào)整相應(yīng)的參數(shù)信息。若區(qū)域位于陸地上，需要做好鉆區(qū)平整工作，搭建作業(yè)平臺(tái)，為后續(xù)工作的開(kāi)展奠定基礎(chǔ)。第三，進(jìn)行鉆井操作，在鉆機(jī)鉆進(jìn)的過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格按照相應(yīng)的操作規(guī)范進(jìn)行鉆井操作，同時(shí)還需要制訂相應(yīng)的應(yīng)急處理方案，如遇到卡鉆、斷鉆等突發(fā)事故時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理，縮短故障的處理間隔。第四，固井與完井，完成上述操作之后，開(kāi)始在鉆取的通道上進(jìn)行水泥澆筑，同時(shí)做好相應(yīng)的加固操作，提高鉆井的實(shí)用價(jià)值[2]。

2? 現(xiàn)代石油鉆井裝備的特點(diǎn)

2.1 資金損耗量大

石油勘探開(kāi)發(fā)是一項(xiàng)資金損耗量大的投資工程。鉆井費(fèi)用高主要表現(xiàn)為：沙漠鉆井每米成本約8000元;海洋鉆井約6700元;陸地鉆井超過(guò)1000元。沙漠地區(qū)鉆井停工一天損失15萬(wàn)元;海洋地區(qū)半潛式鉆井船停工一天損失5～15萬(wàn)美元[3]。沙漠地區(qū)運(yùn)輸費(fèi)用是陸地的7～8倍。沙漠地區(qū)維持工作，每月每人費(fèi)用約1萬(wàn)元。采油耗電量大主要表現(xiàn)為：開(kāi)采每噸石油耗電量世界最高水平為523MJ/h，我國(guó)為1818MJ/h;采氣處理每l000m，耗電量世界最高水平為523MJ/h，我國(guó)為1196.5MJ/h;各油田每噸石油綜合耗電量世界最高水平為3kWh，我國(guó)為120～170kWh[4]。

2.2 技術(shù)密集性強(qiáng)

海洋、沙漠和極地等地區(qū)使用的現(xiàn)代石油鉆采裝備，采用了許多先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)裝備，配套完善齊全，具有在野外獨(dú)立進(jìn)行鉆井和采油的能力以及自救能力，是一種涉及范圍較廣的系統(tǒng)工程。例如鉆井船動(dòng)力定位系統(tǒng)、導(dǎo)航、通信系統(tǒng)、海底技術(shù)、防浮冰等各種先進(jìn)技術(shù)與裝備等[4]。

2.3 工作環(huán)境較差

相比于其他工程的施工環(huán)境，石油鉆井設(shè)備的工作環(huán)境非常差。在沙漠地區(qū)進(jìn)行鉆井活動(dòng)時(shí)，遇到的主要環(huán)境問(wèn)題為沙漠區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)比較脆弱，主要結(jié)構(gòu)為流砂層，而且該地層結(jié)構(gòu)厚度較大，顆粒的承壓情況較差，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)信息顯示，結(jié)構(gòu)平板比壓在1.0×105Pa左右，而結(jié)構(gòu)的裙板比壓在1.3×105Pa。同時(shí)沙漠區(qū)域的氣候條件非常惡劣，晝夜溫差超過(guò)40℃。在寒冷的冬季，區(qū)域的溫度基本維持在-40℃左右，而在夏季來(lái)臨時(shí)，其溫度則保持在40℃左右，加上沙塵暴天氣、干旱缺水等情況，會(huì)干擾到區(qū)域鉆井作業(yè)的正常進(jìn)行。在海洋區(qū)域開(kāi)展鉆井活動(dòng)時(shí)，其面臨的主要問(wèn)題便是大海的侵蝕，包括大風(fēng)、海浪、海流，若位于高緯度區(qū)域，還會(huì)面臨著海冰的威脅，并且在惡劣條件下，運(yùn)輸?shù)谋憷暂^差，制約了鉆井工作的開(kāi)展速度。

2.4 危險(xiǎn)系數(shù)較高

在鉆井裝備工作過(guò)程中，常見(jiàn)的安全事故有井涌、井噴、火災(zāi)等，井涌和井噴對(duì)于鉆井裝備的威脅性相對(duì)較低，不過(guò)這兩種情況的出現(xiàn)會(huì)給企業(yè)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)影響，影響到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。石油也屬于可燃性液體，并且石油在開(kāi)采過(guò)程中，還會(huì)有衍生物天然氣的存在，一旦發(fā)生火災(zāi)，輕則破壞鉆井設(shè)備，重則會(huì)引起爆炸事故，威脅到施工人員的操作安全性。

2.5 環(huán)境污染性強(qiáng)

石油本身不屬于純凈物，而是以混合物的形式存在，在實(shí)際開(kāi)采過(guò)程中，會(huì)有鉆井液、天然氣、混合液體等衍生物質(zhì)的存在，如果不能對(duì)其進(jìn)行合理處置，那么也將直接對(duì)周?chē)h(huán)境造成嚴(yán)重的污染。相比于陸地上，海洋開(kāi)采過(guò)程的控制要求更加嚴(yán)格，一旦發(fā)生石油泄漏或其他污染物泄漏的情況，在短時(shí)間內(nèi)污染便會(huì)在海洋中擴(kuò)散，威脅到整個(gè)海洋生態(tài)環(huán)境。

3? 現(xiàn)代石油鉆井裝備的發(fā)展方向

3.1 標(biāo)準(zhǔn)化

目前在石油鉆井操作過(guò)程中，所采用的作業(yè)模式為API標(biāo)準(zhǔn)，在該標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容中明確指出了鉆井設(shè)備的應(yīng)用步驟、應(yīng)用質(zhì)量要求、問(wèn)題出現(xiàn)后的應(yīng)急處理等，這也意味著鉆井裝備的應(yīng)用也在趨向于標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，與之相匹配的相應(yīng)裝備也會(huì)呈現(xiàn)出標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，使其更加貼合實(shí)際作業(yè)環(huán)境，提高工程作業(yè)效率。

3.2 大型化

在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的過(guò)程中，石油鉆井開(kāi)采技術(shù)也在不斷成熟，這也在很大程度上加快了工程的推進(jìn)速度。與此同時(shí)，為了提高鉆井裝備的工作效率，設(shè)備體積也開(kāi)始趨向于大型化發(fā)展，而且其組成結(jié)構(gòu)也變得更加復(fù)雜，相對(duì)應(yīng)的也會(huì)增加了裝備應(yīng)用過(guò)程的管理難度。

3.3 自動(dòng)化

目前我國(guó)大部分生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化轉(zhuǎn)型，相比于傳統(tǒng)人工操作，自動(dòng)化操作的容錯(cuò)率更低，工作效率更高。鉆井裝備作為重要的石油開(kāi)采結(jié)構(gòu)，也需要進(jìn)行自動(dòng)化轉(zhuǎn)型，這樣也提升了裝備的環(huán)境適應(yīng)能力，并且根據(jù)在裝備中設(shè)計(jì)的相關(guān)參數(shù)，可以確定具體的預(yù)警范圍，在數(shù)據(jù)觸及到紅線(xiàn)區(qū)域后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出預(yù)警信息，提醒相關(guān)人員進(jìn)行及時(shí)處理，從而提高整個(gè)結(jié)構(gòu)應(yīng)用的可靠性。

3.4 智能化

智能化作為自動(dòng)化的下一發(fā)展階段，相比于自動(dòng)化結(jié)構(gòu)，智能化鉆井裝備的靈活性更強(qiáng)，可以結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)信息實(shí)現(xiàn)裝備運(yùn)行狀態(tài)的動(dòng)態(tài)調(diào)整。而且在具體應(yīng)用過(guò)程中，智能化裝備對(duì)于問(wèn)題的處理效率更高，而且可以減少設(shè)備維護(hù)頻次，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)。

3.5 經(jīng)濟(jì)性

由于鉆井設(shè)備所處區(qū)域的工作環(huán)境條件相對(duì)惡劣，這也會(huì)大幅度縮減設(shè)備的使用壽命，降低裝備的經(jīng)濟(jì)使用價(jià)值。隨著技術(shù)的不斷成熟，鉆井裝備的生產(chǎn)成本也在不斷降低，同時(shí)維護(hù)體系的成熟也會(huì)延長(zhǎng)裝備的使用壽命，從而提高裝備的經(jīng)濟(jì)性。

4? 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，石油作為重要的物資儲(chǔ)備資源，在各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中都有著非常良好的應(yīng)用。鉆井設(shè)備作為開(kāi)展石油生產(chǎn)活動(dòng)的重要結(jié)構(gòu)，具備危險(xiǎn)性高、運(yùn)行成本大等特點(diǎn)，結(jié)合設(shè)備特點(diǎn)制定可靠的鉆井方案，對(duì)于加快工程施工速度有著積極的促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 呂小青.深海石油鉆井裝備發(fā)展史及發(fā)展趨勢(shì)分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2019（18）：108.

[2] 李飛.關(guān)于海洋石油鉆井裝備技術(shù)的研究[J].中國(guó)石油石化，2018（S1）：66.

[3] 李國(guó)勇.國(guó)內(nèi)海洋石油鉆井裝備現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].新技術(shù)新工藝，2018（7）：40-42.

[4] 張連山.論現(xiàn)代石油鉆采裝備的特點(diǎn)及發(fā)展方向[J].鉆采工藝，2016（6）：99-102，106.