石油钻井工程技术措施优化

周洋

中海油田服务股份有限公司（天津分公司）油生钻修井作业公司 天津 300450

1 石油钻井技术的现状简析

当前，全世界的钻井工作正处于持续增加的趋势，在这一趋势的影响下，我国也处于世界第二大钻井国家的排名。随着科技的进步和时代的发展，我国的石油钻井技术较以往取得了较大的成果。与发达国家的钻井技术相比仍存较大的上升空间，首先，当前我国石油钻井工程技术尚未完善，技术水平仍存在较大的缺陷，地质条件相对稳定的地方进行钻井的工作还算顺利，地质较为复杂的环境，便会在一定程度上为我国的石油钻井工程带来一定的压力。其次，我国钻井技术的科技含量较低，这也在无形中影响了钻井的实际工作效率，长此以往不利于石油钻井工程的发展，甚至是增加了以往工程的成本。

因此，为了进一步提升我国石油钻井工程整体发展水平，并缩小与西方发达国家石油钻井方面的差距，便要从基础做起，以此来在全方位、多角度的进行石油钻井工作，并促进我国石油钻井工作的有效开展。我国石油钻井事业的相关负责人需要清楚当前世界上石油开采的总体趋势以及先进的技术，了解我国石油钻井开采的现状，尤其是引进一些可以在恶劣条件下进行开采的先进的钻井设备，提升我国钻井工程的整体技术水平，在这过程中，相关技术工作人员需要尽可能提升自身的技术能力，积极参加培训，做到安全开采，提升专业能力和工作效率。

2 石油钻井工程技术的主要步骤

2.1 钻前准备

在开展石油钻井工程前，首先要做好相关钻前准备工作，才能够确保后续钻井作业的有效进行。通常情况下，钻前准备工作主要包括了以下几项内容：①定井位；②平井场；③打基础；④修建公路；⑤搬运及安装相关钻井设备；⑥井口准备。

2.2 钻进作业

当一系列钻前准备工作都做好后，就可以开始进行钻进作业了。一般钻进作业的步骤依次为：洗井、接单根、起下钻、固井、录井及测井；如果在上述过程中的任何一个环节出现了事故或问题，都要先及时处理事故和解决问题，再进行下一项步骤。

2.3 钻井过程

钻井的过程比较复杂，其需要先做好多次开钻工作。首先在离地面较浅的位置进行首次开钻，首次开钻可稍开大井眼，并在开钻完毕后根据前期设计深度替下表层套管；然后进行第二次开钻，期间若只遇到一些简单的地层，可以按照事前的计划进行套管，而若遇到一些复杂的地层，则应采用技术性套管；之后进行第三次开钻，以及有的还有第四次、第五次开钻，均按照第二次开钻的原则即可，总的开钻次数是不固定的，何时达到预期效果何时停止。

2.4 完井及试油

完井作业要采取合理的方式，以有效隔绝油层和水层、提高采油效率。完井之后需要开钻油层，但由于油层普遍受地层压力较大且渗透性良好，所以开钻难度也较大，容易在开钻过程中遇到很多问题。例如：油层污染问题、井喷问题等，均是在开钻油层过程中常见的问题，并且这些问题均可能引发安全事故，所以必须要予以高度重视。具体来说，在开钻油层的过程中，首先应确保钻井密度合理，其次要采用固定的钻井设备，再者要加强监测地层孔隙间的压力[1]。

3 常用的石油钻井工程技术措施

3.1 欠平衡钻井工程技术措施

欠平衡钻井技术措施是我国的一项新的钻井技术措施。选择最佳的钻井液体系，保持井筒的欠平衡条件，减少钻井施工中对储层的污染，提高钻井施工的绿色环保效应。在实际应用过程中，结合井控技术措施，有效地解决钻井施工的安全问题。

经过钻探施工现场的实践研究，不断开发空气钻井技术措施、泡沫钻井技术措施，节约钻井施工的成本，提高机械钻速，获得最佳的钻探施工的效果。优化设计产生和保持欠平衡条件的井控技术措施，研究和开发产出流体的地面处理技术措施，应用电磁随钻测井技术措施，及时获得井筒的数据资料，达到石油钻探施工的技术要求。

欠平衡钻井技术的发展趋势，研究和开发更有效的欠平衡钻井液体系，井底导向系统的研制和马达的优化，试验新型的钻井液的井控技术与地面分离系统，集成欠平衡钻探施工的程序，提高欠平衡钻井的安全性，提高机械钻速，达到高效钻探施工的标准。

3.2 自动化钻井技术措施

随着油田开发的自动化程度的提高，石油钻井工程技术也实现了自动化。形成闭环的钻井系统，依靠传感器测量钻井过程中的各种参数，依靠计算机与人工智能技术获得数据，并进行解释和发出指令，控制自动设备按照指令进行操作，变成一种无人操作的闭环的自动控制系统，完成钻井施工的任务。

自动化钻井技术的实施，提高石油钻探施工的安全性，大大提高钻井施工的效率。缩短钻井周期，降低钻探施工的成本，获得最佳的经济效益。合理控制自动化钻井技术的地貌钻井系统和井下的自动化系统，通过井下的闭环自控系统，将数据传输给计算机系统，驱动钻机运转，实现自动控制，优化动力传递，快速钻穿井眼，完成钻井进尺。

3.3 地质导向钻井工程技术措施

地质导向钻井施工过程中，依据井下实际的地质情况和油藏的特征，确定和控制井眼轨迹，精确控制井下钻具的走向，命中靶点，钻穿最佳的地质油藏目标，使井眼避开地层界面，井眼轨迹始终保持在产层内。在井下自动化钻井系统的基础上，将随钻测量仪改变为随钻测井仪器，增加了地层参数评价传感器，能够同时进行多参数的测试，获得最佳的井筒参数，针对薄差产层和大斜度产层的钻探，具有突出的效果。尤其当油田开发进入后期，越来越多的剩余油储存在薄差油层中，设计地质导向钻井技术措施，合理控制井眼轨迹，使其达到最佳的钻探施工的效果。

总之，我国的石油钻井技术已经在能源需求和社会发展的刺激下取得了一定的成果，但在实际应用中还存在一定的问题，只有明确此技术的发展现状和问题，才能对未来的发展趋势有个明确的认知。