塔里木超深井钻井技术难点分析与对策研究.pdf
陈鹏
[摘 要]近年来，随着我国社会经济的发展以及科学技术的进步与提高，出现了越来越多的生产技术设备。在石油勘探开发工程中，需要运用到很多先进的生产技术及设备，但由于石油钻井工程的复杂性和系统性特点，所以必须要合理运用钻井工艺、钻井技术以及完井方法等。观目前我国的石油钻井工程技术现状来看，虽然已经取得了一定的成就，但仍旧存在着一些问题，因此未来的发展重点就是要解决这些问题。笔者结合实际，对石油钻井工程技术进行了简要介绍，仅作抛砖引玉之用。
[关键词]中国石化；深层钻探；钻井技术
中图分类号：TE242 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）06-0016-01
随着工业化进程的深入，我国各行各业均增加了对石油、天然气资源的需求量，但是，经过几十年的不断开发，我国石油、天然气的储量逐渐减少，基于此，能源供求矛盾、能源短缺问题不断加剧。为了有效解决这些的问题，应致力于提高石油、天然气的开发效率与开发质量，这就在很大程度上提高了对钻井技术的要求。
1 深井钻井工程的技术难点
首先，地层压力与温度因素。在深井钻井深度不断增加的情况下，地层的温度也会随之上升，因而会直接影响钻井液稳定程度，使其难以将自身的作用充分发挥出来。而在深度增加以后，地层压力也会随之增加，导致钻井设备与工艺面临更严峻的挑战，甚至会对钻井液高密度机制产生负面影响，使得钻井工程与工艺使用受到制约。
其次，套管与封隔因素。在深度增加的情况下，深井钻井中的裸眼井段距离也会随之增加，而且所承受的地层压力会不断加大，所以对于套管封隔的要求也就更高。为此，针对深井裸眼井段套管封隔来讲，应当综合考虑施工工艺与地层压力，进而保证套管施工工艺选择的合理性，为深井钻井工程项目的开展提供有力的保障。
再次，危险因素诸多。在深井钻井当中，并不只是按照油气储层的埋藏深度开展挖掘作业，同时还应当具备一定的技术支撑。尤其是在钻井深度不断增加的基础上，对于安全施工产生影响的危险因素也迅速增加。
最后，施工条件的改变。在深井钻井深度增加的情况下，钻遇地层的岩层情况以及属性并不一定对钻井工程项目的开展产生积极的影响。如果岩层的密实程度相对较大，则会对钻头带来一定的损伤，与此同时，井斜控制的难度也会在井深加深的基础上随之增加，而且岩层摩擦还会影响钻井机械设备的使用效果。与此同时，钻井工程项目在实际施工作业的过程中，很多物质都难以注入或者是被替代，因而对于钻井工艺措施的应用会产生负面的影响。
2 石油深井钻井相关技术要点
2.1 气体钻井技术
所谓气体钻井技术，即是指通过将钻井碎屑从井底运至地面，并以气体为循环介质，以实现钻井目的的一种技术，目前，该技术在国内外都已得到了广泛认可和应用，更被称为革命性的钻井技术。在气体钻井作业中，根据所用气体的不同，又可以细分为多种不同类型的钻井，常见的有空气钻井、天然气钻井、氮气钻井等等。以空气钻井技术为例，其优势是比较明显的，一者可以大大提高钻井速度，二者可以有效延长钻头寿命，三者可以更加方便地控制井的倾斜程度，最后还可以有效预防井漏和缩短钻井作业时间。不过，空气钻井技术也存在一些缺点，例如其并不适用于所有地层，若遇到易坍塌的地层、含大量硫化氢的地层以及含大量地下水的地层，应用该技术则容易发生事故。
2.2 垂直钻井技术
目前，在钻井业界，国内外相关专家主要研究的课题之一就是怎样防止钻井倾斜。在这方面，现在主要应用的是自动垂直钻井技术，通过该技术可以有效防止井的倾斜，同时还能够控制精度。垂直钻井技术一般对于多断层地区和倾斜度较大的地区比较适用，并且其还不宜受地层环境因素的影响。不过，垂直钻井技术毕竟是一种比较独特的钻井方式，它也有着一些缺陷，如在钻压传递困难或岩层可钻性差的深井的钻探中具有一定的困难。
2.3 GID钻井液技术在实际生产中的应用
GID钻井液技术在实际生产中的应用，这种技术的应用对于之前的钻井液技术都有了极大的保证，保证了技术的稳定性，并且对井内的情况可以及时的进行检测与全方位的检测，对井内的开采情况以及安全情况都有了很好的预测与防控，抑制性能力强同时他的耐高温性也很强，与其他的钻井液技术相比具有很大的优势，但是这种技术的成本较高。钻速也不是很快，工作环境也不是很好，在渤海石油开采当中这种技术就不能够应用以为他的钻速慢，并且工作环境的恶劣，也不能保证开采人员的数量，还需要技术的完善与发展，争取在实际生活中得到更多的应用。
2.4 控井技术
控井技术主要是对井下的压力进行检测、预测。目前我国掌握的控井技术已经充分掌握四级控井、压井技术，并可以运用、实施。在进行井口设置的过程中，主要采用到的控井设备也可以由国家自行生产，从而实现设备国产化的最终生产目标，并与国际化的石油钻井开采市场进行接轨。其中较为突出的便是在石油钻井中的灭火技术，可以达到世界顶尖水平。
3 钻井技术发展趋势
3.1 井下设备的信息化与自动化发展
现代钻井技术不断发展的过程中，各种井下设备也得到了改进与优化，现阶段的井眼尺寸测量中，逐渐应用了诸多一些新兴的设备，包括随钻测井仪、随钻测量仪以及电子随钻测量仪，从而在很大程度上提高了油气田开采的准确性与高效性。进行井下作业的过程中，经过近年来的不断发展，相关测量仪器以及相关控制设备也得到了很大的进步，从而使LWD更接近钻头，便能更好地对地层中的水、石油、天然气进行探测。与此同时，也变得更加稳定、可靠，最终有利于实现油气开采效率与油气开采质量的提高。
3.2 钻井成本不断降低，开采量不断提高
致力于钻井成本的不断降低，钻井技术的不断创新以及开采量的不断提高为了满足人们生产、生活中不断提高的油气需求，解决能源供求矛盾问题，必须致力于钻井成本的不断降低，钻井技术的不断创新以及开采量的不断提高，最终才能推动我国社会经济的进一步发展与进步。体现在现代钻井技术上，主要是：第一，防斜快打钻井现阶段正在朝着准确控制井斜、机械钻速提高的方向转变；第二，地质导向技术正在朝着特殊工艺井轨迹控制精度提高的方向转变；第三，小井眼钻井正在朝着微井眼钻井的方向转变。除此之外，现阶段钻井液密度正在逐渐降低，不仅有利于达到发现、保护油气层的目的，还可以有效提高油气开采效率与开采量。现代钻井技术不断创新、不断完善，使得石油钻井过程得到了优化，使得钻井工期大大缩短，同时，也使钻进成本得到了降低，进一步提高了钻井的经济效益与社会效益。
综上所述，通过以上研究与探讨可以发现深井钻井的技术難点诸多，所以，必须要在钻井工程项目实践过程中合理地采取措施，以保证更好地应对不同的复杂情况，增强深井钻井工程项目的效果，进一步推动深层油气藏勘探开发工作的开展。
参考文献
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