石油钻井工程技术的应用现状及发展趋势探析

郭俊凯

摘  要： 近年来，随着陆地中石油资源的储藏量逐渐变少，石油资源的开采逐渐转向海洋，因此对石油钻井工程技术提出更加严格的要求。在我国 经济高速发展的今天，石油资源需求量不断提升，为了加大油气资源的开采力度，需要针对石油钻井工程技术投入大量研发资金，使石油钻井工程技术 可以高质量地服务于我国石油开采产业，对推动我国石油产业发展具有重要的意义。本文对石油钻井工程技术的应用现状及发展趋势进行探析。

关键词： 石油钻井工程技术;应用现状;发展趋势

1 提升石油钻井工程技术应用质量的重要性

改革开放初期，由于我国石油钻井工程技术的研究處于起步阶段，所 以在石油钻井过程中，大多会采用喷射式钻井技术与高效钻头技术。随着 我国石油钻井工程技术研究的不断深入，加之不断对西方先进技术经验进 行汲取，我国石油钻井工程技术的应用与研究有了大幅度的提升，石油开 采规模不断增加，为我国社会经济发展提供了充足的能源保障。目前，由 于我国能源需求不断增加，需要从科学合理开采方案为切入点，有针对性 的应用各类石油钻井技术，使石油资源的开采效率更上一个台阶。通常来 说，开采成本与石油钻井工程技术有着直接关系，在石油开采过程中，钻 井设备十分昂贵，为了降低钻井成本，需要从钻井设备国产化入手，增加 钻井设备的国产化率，使钻井设备更具实用性与可维护性，降低钻井设备 的维护成本。另外，由于石油资源的过度开采，石油开采条件变得十分苛 刻，为了顺利完成石油开采，还应不断针对开采条件对现有石油钻井工程 技术进行研究，使钻井技术可以面对各种开采工况。最后，安全问题永远 是石油钻井过程中需要面对的重要事项，近年来钻井安全事故频发出现， 为了提升钻井过程的安全性，在钻井前应对开采区域的地质、水文等参数 进行勘测，以勘测结果为依据，合理制定石油钻井工程技术的运用方案， 确保石油钻井工程技术可以高质量、安全的应用在钻井工作之中。

2 石油钻井工程技术的应用现状

2.1  井下钻井动态数据采集与处理技术的应用

在石油钻井过程中，大多会选择旋转钻井的方式完成钻井任务。在 钻孔中，由于受到地质、岩质等因素的影响，导致钻头的磨损程度不断加 剧，严重影响最终的钻井质量。因此，在井下钻井动态数据采集与处理技 术的帮助下，其可对钻头的工作情况进行实时监测，利用动态检测元件与 数据处理系统，可对钻井工作参数进行采集，并自动化地完成故障诊断工 作，为钻井作业顺利进行提供充分的保障作用。

2.2  水平井和大位移井钻井技术的应用

相比于直井技术，水平井钻井技术的优点是降低钻井工作的成本，提 升钻井效率。水平井钻井技术具有更长的斜井段，随着可控偏心器以及变 径稳定器的引入，其可解决井内钻屑过多问题，提升井内的整洁程度，为 后续石油开采作业顺利进行奠定基础。

2.3  多分支井及重入井钻井技术的应用

所谓多分支井，指的是在主井眼的底部，使用钻头钻出分支井眼，如 有必要，可以在分支井眼中再次钻出分支井眼，提升石油开采的效率。一 般来说，多分支钻井技术的应用，可以使石油开采变得更加立体。而重入 钻井技术指的是在现有井孔中重新进行多分支井的钻进作业，对现用钻井 进行最大限度开发，降低钻井成本。

2.4  欠平衡压力钻井技术的应用

尽管在早些时候便提出了欠平衡压力钻井技术，但受制于当时技术方 面的限制，导致欠平衡压力钻井技术仅仅停留在理论阶段，没有得到大规 模地开发与利用。随着井控技术与设备研究的不断进步，欠平衡压力钻井 技术具备了实际应用的条件。欠平衡压力钻井技术相比于其他技术，具有 十分显著的应用优势。例如，欠平衡压力钻井技术可以降低油气层对地层 的污染程度，并且在感应与探测传感器的帮助下，钻井设备可以对地层压 力进行有效的感应，使边钻边采工作目标的实现成为了可能。

2.5  连续油管和小井眼钻井技术的应用

随着石油钻井工程技术的发展，连续油管技术得以应运而生。同其他 钻井技术相比，连续油管技术不仅下钻容易，而且所用的钻井设备比较简 单，有助于降低钻井成本，具有广阔的开发潜力。对于小井眼钻井技术而 言，其在钻井任务中的应用，可以降低钻头尺寸，并且同样可以缩减钻井成本，提升钻井工作的经济性。

3 石油钻井工程技术的应用流程

（ 1 ）钻前准备。在实施石油钻井工程技术前，钻井单位应做好充分 的准备工作，确保钻井工作可以有序开展，提升钻井效率与质量。在钻井 前的准备工作中，钻井单位应对井位进行确定，并做好钻井场地的平整工 作，随后将钻井设备妥善搬运至钻井地点，并做好钻井设备的安装工作。 （ 2 ）钻进作业。待完成钻井前的准备工作后，需要按照规定流程进行钻 进作业，例如，洗井→接单根→起下钻→固井→录井→测井。在钻进作业 中，如果某个环节出现问题，需要将问题解决后才可继续钻进，以免影响 钻进质量。（ 3 ）钻井过程。钻井过程十分复杂，首先在距地面表层区域 进行初次开钻，随后将套管放入井眼中，之后再进行二次钻进。如果地层 比较复杂，要在放入套管后进行第三次、第四次钻进工作，以确保钻井质 量符合后期石油资源开采要求。

4 石油钻井工程技术的发展趋势

4.1  朝着大型化和自动化方向发展

在钻井过程中，石油开采企业可注重增加交流变频调速电机的应用 力度，其优点为：（ 1 ）在钻井过程中，钻井设备由交流变频调速电机驱 动，有助于提升钻井过程的安全性，并且可大大提升意外事故的应对能 力，避免在钻井过程中发生安全事故。（ 2 ）交流变频电机的使用，其可 对钻井过程中的各类工况予以有效应对，并且可根据工况要求自动化地完 成钻井设备的性能调整，降低钻井过程中的能耗，使钻井工作更加具有经 济性，同时也有助于适应大规模石油资源开采任务的要求。

4.2  加大信息技术在钻井中的应用范围

由于石油钻井工作十分危险，为了保证整个钻井工作可以安全实施， 需要加大信息技术在钻井流程中的应用力度。例如，将视频监控技术与石 油钻井工程技术相结合，整个钻井流程中的数据信息可以实现自动化的 采集与传输，使钻井操控人员可以在显示器中直观地查看钻井过程是否存 在问题，将信息技术的应用优势发挥出来，确保钻井技术可以得到高质量 的应用。目前，随着石油资源开采量的不断增加，钻井工作的难度越来越 大，所以为了保证钻井技术的应用质量，信息技术在钻井技术中的融合就 显得特别重要。

4.3  加快石油钻井技术的智能化发展速度

随着智能化技术的不断成熟，将其引入到石油钻井工程技术中，不仅 可提升钻井效率，而且有助于缓解钻井工作人员的工作强度。由于钻井工 作环境比较复杂，在智能化技术帮助下，可由计算机负责整个钻井任务的 过程控制，降低人员在钻井阶段的参与感，提升钻井控制的精准性，并且 井下信息可由计算机进行智能化判断，从而推动我国石油钻井技术的应用 水平再上一个台阶。

5 结束语

当前，石油资源成为经济发展体系中不可或缺的重要元素，因此， 为了获取更多的石油资源，将石油资源的作用最大限度地发挥出来，需要 从石油钻井工程技术入手，在了解石油钻井工程技术应用现状的基础上， 加大对石油钻井工程技术的研发力度，使之朝着自动化、智能化的方向发 展，全面提升石油钻井工程技术的应用水平，对促进我国社会经济发展具 有重要的意义。

参考文献：

[1]段宏涛.浅析石油钻井工程技术现状、挑战及发展趋势[J].科技创新与应 用，2014（22）.

[2]樊攀.石油钻井技术的应用现状及发展趋势[J].化工设计通讯，2018，44（05）.

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