摘要：在石油需求量不断增大的背景下，石油勘探工程势必会大幅度增多，钻井技术作为石油开采中不可或缺的重要组成部分之一，其受到了越来越多的关注和重视，加大相关技术方面的研究力度已经势在必行。为此，除了要对现有的钻井技术进行不断改进和完善之外，还应当积极研发新的钻井技术，并将之运用到实际工程当中，为石油开采工作的顺利进行提供强有力的技术支撑，这有助于提高石油企业的经济效益，从而促进其健康、稳定、持续发展。鉴于此，本文主要分析我国石油钻井技术进展及面临的问题。
关键词：石油钻井；进展；问题
1、国内石油钻井技术发展历史沿革
随着我国工业生产需求不断扩大，石油的需求量也随之飙升。我国具有地大物博的特点，陆地石油储量较高。我国在初期探索石油钻井技术至今，在不断摸索与创新中，逐渐形成了水平井、定向井、深井和超深井、小孔眼钻井等钻井完井技术，各项技术在理论分析和综合实践中不断完善和进步。然而我国钻井技术仍然与国外先进技术相差较多，在十九世纪六十年代后，随着前苏联钻井工程技术的引进，在此基础上，我国进行了不断地改革创新，探讨和研发出更适合我国钻井实际情况的工程技术，到了七十年代，随着国外技术的不断技术引进，我国开创了三大核心钻井技术，即“喷射钻井、优质轻钻井液、高效钻头”，由此引发了喷射井技术的大范围普及应用。随后，在第七个五年计划中，攻关丛式井以及定向井成为关键任务；第八个五年计划中逐渐转成水平钻井；在此技术上，第九个五年计划中，短半径侧钻水平井技术成为核心研发技术。经过了近半个世纪的发展，我国石油钻井技术得到了飞跃般的提升，这为进入二十一世纪后石油钻井技术的不断突破提供了良好的铺垫，如大位移井钻井技术、深井钻井、欠平衡压力钻井等技术层出不穷。
2、先进石油钻井技术的应用
2.1、智能化钻井技术
（1）智能专家系统
该系统以计算机为载体，以钻井相关行业专家编写的数据库为核心，其能够执行如下任务：接受和分析数据以及发送指令等等，它的应用可以为井下实时数据的分析工作提供参考依据。该系统的具体工作流程如下：设置在井下的传感器会对钻井过程中的相关数据进行采集，然后传输给计算机，系统会对这些数据进行自动分析处理，按照不同的数据作出不同的反应，即数据在数据库的范围以内时，系统会将指令实施反馈给井下，若是数据超出数据库的范围，系统会反馈一个参考指令给井下，并将该数据自行上传给互联网上的专家，由专家对此进行具体分析后，给出方案及措施，随后回传给系统。通过该系统的应用，不仅大幅度提升了钻井速度和安全性，而且操作也更加科学、规范。
（2）智能通讯网络
其中主要涉及了三种技术，即信息技术、通信技术和网络技术，它的应用优势主要体现在以下几个方面：①能够使钻井信息可以在控制中心与现场控制平台之间双向传递，为远程钻井控制及信息共享提供了可能。②具有强大的存储及快速传输能力，稳定性较高。该技术在钻井过程中的应用，确保了井下与地面的交流。
2.2、钻井事故预警技术
在实际钻井的过程中，经常会遇到井斜、卡钻、钻具失效以及井塌等安全问题，轻则会造成钻井作业终端，严重时可能会导致人员伤亡，由此会给企业带来巨大的经济损失。为了避免各种安全事故的发生，可在钻井时应用预警技术。该技术主要是以录井数据为基础进行预警模型的构建，以此来实现风险防范，避免各类安全事故的发生。当预警模型构建完毕后，可对井漏、卡钻、超拉、钻具掉落等问题进行预警，现场操作人员便可根据预警信息快速制定出解决措施，在最短的时间内消除问题，恢复钻井作业。
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2.3、钻井污染控制技术
（1）油基钻井液技术
为了减少油基钻井液对海洋环境造成的危害，近年来研发了一种新型的合成基钻井液，该基液主要由醚、酯、线形石蜡、内烯烃、a-烯烃等构成，具备钻井所需的各种性能。
（2）多功能钻井液技术
多功能钻井液具备固井液和钻井液的双重功能，既可以大幅度减少钻井作业产生的废浆量，又可以有效提高固井质量，固化处理钻井液的废浆，取得良好的经济效益和环境效益。
（3）泥浆转换成水泥浆的技术
该技术的应用可以降低钻井液排出的废浆量，消耗高炉矿渣和粉煤灰等废渣。以人工钠土为主要原料的钻井液，适当加入缓凝剂、激活剂和分散剂，与高炉矿渣进行一同转化，并使用泥浆泵进行施工，有利于提高固井质量。
3、石油钻井工程技术措施优化
3.1、气体钻井工程技术措施的应用
气体钻井工程技术属于欠平衡钻井工程技术的一种，利用空气或者氮气作为钻井液而进行的钻探施工。通过气体的上升作用，携带岩屑，提高机械钻速，钻探出优质的井筒，满足塔里木油田勘探开发的技术要求。气体钻井技术措施能够保持井筒的欠平衡钻井的条件，提高机械钻速，降低对钻头的磨损，延长钻头的使用寿命。方便控制井斜角，适用于水平井的钻探施工，具有非常突出的优越性。气体钻井液的应用，降低对储层的污染，达到绿色环保的钻探需要。缺点是遇到易坍塌地层或者含有硫化氢的地层，钻探效率会下降，会加剧钻井设备的腐蚀，降低钻探施工的效率。
3.2、深井、超深井钻探工程技术措施优化
结合塔里木油田的特点，深井和超深井钻探施工的数量剧增，因此，有必要对钻井工程技术进行设计，钻探出更多优质的深井或者超深井，满足油田生产的需要。喷射钻井工程技术措施的应用，利用高压液体的喷射作用，大大降低钻具和钻头的磨损，优选最佳的高压喷射液体，可以节省钻头的使用，节约钻井施工的成本，提高深井、超深井钻探施工的效率。应用水力破岩作用，高速流动的高压液体的水力冲击力，破碎岩石，完成钻井进尺。优化钻井施工参数，保持合适的泵压和排量，达到喷射钻探施工的技术要求。
4、石油钻井工程技术的发展趋势
对欠平衡钻井技术进一步研究和试验，不断开发气体钻井技术措施，研究气体钻井专用设备空气压缩机和增压机，设计空气锤等配套设备，提高空气钻井的效率，降低气体钻井施工的成本，满足油气田生产节能降耗的技术要求。水平井完井与压裂改造措施的一体化，在水平井钻探施工结束后，实施水力压裂措施，增大储层的渗透性，一次管柱下井，完成压裂施工作业程序，降低重复作业的成本，达到油气田开发的标准。对深井钻井技术的挑战是钻机的功能的提升，提高储层破岩能力的探讨。
石油钻井工程技术的发展方向为数字化、智能化、现代化，实现钻探施工的自动化，降低钻探施工人员的劳动强度，提高钻探施工的速度。钻井工程技术发展为自动化的钻探施工，钻井施工装备向着大型化、系统化的方向发展。实现远程的专家控制的钻探施工技术措施，应用钻探施工技术措施，提高油气的产量，为合理开采石油和天然气提供依据。研究新型的破岩技术措施，研制高效的 PDC 钻头，延长钻头的使用寿命，降低石油钻探施工的成本。井下的测试仪器设备向着智能化的方向发展，而且能够适应井下的高温高压的环境。
总之，石油钻井工程技术的不断发展，为了适应石油钻探施工的需要。由平衡钻井工程技术措施，发展为欠平衡钻井技术，不断研究和开发新的石油钻探技术措施，提高石油钻井的效率，降低钻井施工过程中的各种能量消耗，获得最佳的钻探施工效率，满足油气田勘探开发的需要。由此可见，本文的研究也就显得十分的有意义。
参考文献：
[1]王彦博，师存鹏，冷俊，潘一，宫克，曹成龙，刘艳艳.深海石油钻井技术进展[J].能源化工，2015，36（02）：43-46.
[2]任君.石油钻井技术发展及应用探析[J].中国石油和化工标准与质量，2014，34（12）：38.
论文作者:毛利国
论文发表刊物:《基层建设》2018年第16期
论文发表时间:2018/7/16
标签：技术论文; 石油论文; 深井论文; 工程技术论文; 措施论文; 钻头论文; 井下论文; 《基层建设》2018年第16期论文;