石油鉆井工程技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢論文
摘要:隨著我國社會的飛速發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，對于各種能源的需求也與日劇增。作為與天然氣、煤并列的三大能源之一的石油便是現(xiàn)代社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中不可或缺的能源，是一種可以對我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到非常重要的促進(jìn)作用的重要能源。尤其近年來我國汽車工業(yè)蓬勃發(fā)展，工業(yè)體系不斷完善，對油氣燃料的消費量持續(xù)上升。盡管國家采取了一系列的措施來改善能源結(jié)構(gòu)，如積極開發(fā)新能源以緩解資源短缺的問題，但由于技術(shù)原因，在未來的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中依然對石油具有很大的依賴性。
關(guān)鍵要:石油鉆井工程技術(shù)；主要問題；發(fā)展方向；鉆井技術(shù)
當(dāng)前階段，在國際油氣勘探的背景下，油氣開發(fā)模式逐漸發(fā)生轉(zhuǎn)變。隨著各國油氣資源的不斷開采利用，油氣開采的傳統(tǒng)模式逐漸被現(xiàn)代的開采模式所替代。隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對于石油資源的消耗在逐年增加，而在石油需求量日益提高的背景下，如何提高石油鉆井技術(shù)便成為了石油行業(yè)發(fā)展的一大關(guān)鍵。為提高我國油氣資源的生產(chǎn)，政府加強了對石油鉆井工程行業(yè)的支持。但是，我國的石油鉆井技術(shù)仍與世界發(fā)達(dá)國家有著不小的差距，很不利于石油鉆井行業(yè)的發(fā)展。為了有效推動石油開采行業(yè)的發(fā)展，提高石油勘探的成功率有效保證石油開采的安全，我們便必須努力提高石油鉆井技術(shù)，從而為石油開采作業(yè)提供更加科學(xué)有效的方法，保證石油開采作業(yè)的正常順利進(jìn)行。本論文通過對石油鉆井工程技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行闡述，提出了現(xiàn)階段石油鉆井工程技術(shù)應(yīng)用存在的主要問題，并對鉆井工程技術(shù)發(fā)展趨勢給出了見解。
一、當(dāng)前我國石油鉆井技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀
從我國建國起，一直到二十世紀(jì)五十年代左右，我國絕大多數(shù)石油企業(yè)所采用的石油鉆井技術(shù)均為高效鉆頭技術(shù)與噴射式鉆井技術(shù)，而經(jīng)過我國不斷的技術(shù)研發(fā)以及對國外先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)，目前我國的石油鉆井技術(shù)已經(jīng)得到了很大的發(fā)展和進(jìn)步，并帶動了整個石油鉆井工程操作水平的進(jìn)步和工程規(guī)模的擴大，很大程度上促進(jìn)了石油開采質(zhì)量和數(shù)量的提高。如今，我國的石油開采技術(shù)可以根據(jù)不同的地質(zhì)條件制定出不同的開采方案，科學(xué)有效的開采方案既提高了開采效率，又大大減少了開采石油資源所消耗的成本資源，從而有效提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。一般來說，石油鉆井開采的效益是與開采成本有必然關(guān)系的，雖然我國石油鉆井開采技術(shù)正處于一個朝設(shè)備機械化、國產(chǎn)化飛速發(fā)展的過程中，但是由于石油開采鉆井設(shè)備的造價過于昂貴，設(shè)備運轉(zhuǎn)所需資金過高，因此對企業(yè)的盈利造成了一定的影響。而如何能夠降低開采的成本，使石油鉆井開采的效益最大化，是現(xiàn)階段我國石油開采設(shè)備研究的關(guān)鍵點，未來的石油開采設(shè)備，不僅僅應(yīng)注重設(shè)備的實用性，也應(yīng)在保證實用性的前提下盡量降低設(shè)備損耗的成本。此外，隨著石油開采規(guī)模的擴大，我國的石油儲量有了明顯減少，易于開采的石油資源已經(jīng)十分稀少，因此許多油田較為苛刻的開采條件、惡劣的開采環(huán)境給石油開采技術(shù)和設(shè)備帶來了新的要求，這就要求我國的石油鉆企業(yè)必須積極研發(fā)能夠充分應(yīng)對深井高位高壓情況的新型石油鉆井設(shè)備，從而有效保證石油資源的順利開采。最后，在石油勘探作業(yè)與開采作業(yè)中，數(shù)據(jù)測量的準(zhǔn)確程度永遠(yuǎn)是決定石油開采是否安全、是否順利的關(guān)鍵，因此石油企業(yè)同樣應(yīng)注意對信息掌握的準(zhǔn)確程度，努力加大對鉆井的測量技術(shù)和信息傳輸與控制技術(shù)。做好鉆井相關(guān)數(shù)據(jù)的測量工作，確保鉆井工作人員的安全作業(yè)。
二、石油鉆井工程技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
（一）地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)的應(yīng)用。地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)的主要組成是導(dǎo)向工具以及地質(zhì)導(dǎo)向儀器。在進(jìn)行鉆井的過程中，地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)一般會與油藏工程技術(shù)相互結(jié)合，從而實現(xiàn)了地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)的主要特點，即可以在進(jìn)行工程鉆井的同時，實現(xiàn)隨鉆控制的功能。由于地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)對儲層特點以及地層結(jié)構(gòu)有較強的判斷能力，同時也可以實時根據(jù)鉆頭的軌跡實現(xiàn)鉆頭的控制，從而使鉆井的采收率得到了較大程度的提高，提升了鉆井的成功率，同時也降低了鉆井施工的成本，提高了施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
（二）大位移井鉆井技術(shù)的應(yīng)用。現(xiàn)階段我國的大位移井鉆井技術(shù)主要是通過水平井和定位井技術(shù)中的核心技術(shù)總結(jié)得出的新技術(shù)。由于大位移井鉆井技術(shù)存在較多的技術(shù)難點，從而導(dǎo)致大位移井技術(shù)不能得到較廣范圍的運用。但是隨著科技的不斷發(fā)展以及相關(guān)理論的不斷提出，大位移井鉆井技術(shù)在不斷的進(jìn)行完善。當(dāng)前階段，我國在研究大位移井鉆井技術(shù)方面已經(jīng)找到相關(guān)的規(guī)律，逐漸解決了在實際鉆井過程中遇到的問題。
（三）水平井鉆井技術(shù)的應(yīng)用。作為一種定向的鉆井技術(shù)，水平鉆井技術(shù)的運用需要高科技的隨鉆測量儀以及相應(yīng)的井底動力工具之間的'相互作用。通常來說，水平井鉆井技術(shù)的鉆成井傾斜角的范圍在86度以上。由于水平井在我國石油鉆井工程的生產(chǎn)過程中出現(xiàn)時期比較早，并且通過近幾年對于生產(chǎn)過程中問題的解決以及技術(shù)的不斷改進(jìn)。相對于其他鉆井技術(shù)，水平井鉆井技術(shù)已經(jīng)具備鉆具穩(wěn)平、多開轉(zhuǎn)盤、上下調(diào)整等技術(shù)特點，極大地促進(jìn)了石油鉆井工程的生產(chǎn)效率。
三、現(xiàn)階段石油鉆井工程技術(shù)應(yīng)用存在的主要問題
（一）石油鉆井工程技術(shù)研究不足。由于在進(jìn)行深層鉆井階段，深層地質(zhì)的硬度較強，需要鉆井工具不斷進(jìn)行鉆沖。在這個過程中，鉆井工具會與深層地質(zhì)進(jìn)行強烈的摩擦，并且產(chǎn)生較多的熱量，導(dǎo)致鉆井機械的運行功率下降。同時由于大部分鉆井工具高強度的運作，造成機械損耗過大，易產(chǎn)生鉆井事故。所以，為提高石油工程的鉆井技術(shù)，需要對鉆井工具的質(zhì)量進(jìn)行提高。
（二）石油鉆井工程技術(shù)設(shè)備質(zhì)量較低。現(xiàn)階段，我國在石油鉆井工程技術(shù)中使用的鉆井技術(shù)主要是深水鉆井技術(shù)以及水平鉆井技術(shù)，通過不斷的研究使這兩種技術(shù)在不斷成型，從而提高鉆井的生產(chǎn)效率。但是存在許多規(guī)模較小的鉆井以及老井，需要相關(guān)部門加強這一方面的研究，實現(xiàn)鉆井的全面利用。
（三）石油鉆井工作人員素質(zhì)層次不一。石油鉆井作業(yè)人員作為井下作業(yè)的主要人力，其重要性不言而喻。在努力確保鉆井作業(yè)人員安全的情況下，也應(yīng)切實提高井下作業(yè)人員的安全意識和自我保護(hù)意識，二者互相結(jié)合方能有效防止鉆井意外事故的發(fā)生。雖然目前我國的科學(xué)技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，但是依然未能實現(xiàn)井下作業(yè)完全自動化，因此絕大多數(shù)企業(yè)主要的鉆井作業(yè)人員仍是最基礎(chǔ)的鉆井工人。對于鉆井工人來說，不僅僅應(yīng)掌握過硬的操作技術(shù)和端正的工作態(tài)度，還應(yīng)具備一定的安全意識和自我保護(hù)意識以及一定的事故處理能力，在發(fā)生井下意外事故時，應(yīng)做到快速發(fā)現(xiàn)險情并采取一定的措施進(jìn)行補救。近年來，我國逐漸加大了對基礎(chǔ)工人綜合素質(zhì)的考核，顯著增強了石油鉆井工人的工作能力，但是仍有許多石油企業(yè)存在鉆井作業(yè)人員素質(zhì)層次不一的現(xiàn)象，甚至有部分企業(yè)為了減少人力成本雇傭不合格不專業(yè)的人員進(jìn)行鉆井作業(yè)，既造成了很大的安全隱患，又對鉆井整體工作的進(jìn)行造成了影響。因此，企業(yè)必須加大對鉆井技術(shù)人員的培養(yǎng)和引進(jìn)，從整體上提高企業(yè)基礎(chǔ)工人的素質(zhì)，使其能夠適應(yīng)日益提高的石油鉆井工程技術(shù)，更好的投身于石油鉆井生產(chǎn)工作中。
（四）石油鉆井工程技術(shù)管理機制不完善。先進(jìn)的石油鉆井工程技術(shù)便需要完善的技術(shù)管理機制，目前，我國絕大多數(shù)企業(yè)并不具備足夠完善的技術(shù)管理機制，在實際的石油鉆井作業(yè)過程中，很容易出現(xiàn)環(huán)節(jié)沖突、設(shè)備使用沖突、技術(shù)監(jiān)管不到位等現(xiàn)象的發(fā)生，很不利于石油鉆井生產(chǎn)工作的正常進(jìn)行。面對此現(xiàn)象，石油企業(yè)必須加強對石油鉆井技術(shù)的管理力度，建立完善的管理機制，將技術(shù)管理作為企業(yè)的一項重要日程來看待，并派遣足夠?qū)I(yè)足夠負(fù)責(zé)的人員對每一項技術(shù)每一臺設(shè)備的使用情況進(jìn)行詳細(xì)的監(jiān)管和記錄，對設(shè)備使用不當(dāng)、技術(shù)不達(dá)標(biāo)的現(xiàn)象進(jìn)行嚴(yán)格的控制，最大程度上保證鉆井作業(yè)的質(zhì)量和效率，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。
四、石油鉆井工程技術(shù)的發(fā)展方向與發(fā)展趨勢
隨著科技的不斷發(fā)展以及人們的觀念發(fā)生改觀，石油工程逐漸向信息智能化、綠色化等方面轉(zhuǎn)型。為了尋求更多的石油資源，人們開始向深層工程技術(shù)以及海洋工程發(fā)展。通過不斷對技術(shù)進(jìn)行選擇以及完善，使油氣鉆井的技術(shù)更加高效安全。同時，在進(jìn)行鉆井作業(yè)階段，保證鉆井機械的作業(yè)逐漸向自動化、集成化、智能化轉(zhuǎn)變。
（一）深層工程技術(shù)發(fā)展方向。在傳統(tǒng)石油開采工程技術(shù)的生產(chǎn)模式下，隨著時間的不斷推移，有效采油量逐漸減少，我國很多油田都進(jìn)入了枯竭期。要獲取更多的石油資源，就必須具有向更深地層空間探索的能力，從設(shè)備上實現(xiàn)智能化、自動化、可視化、集成化等功能，促使工程技術(shù)更安全、更高效、更經(jīng)濟(jì)。
（二）石油鉆井設(shè)備的自動化與規(guī)模的大型化。隨著石油需求量的不斷增大，石油開采企業(yè)對于石油開采的效率的重視程度越來越高。為了解決傳統(tǒng)鉆井作業(yè)中的問題，實現(xiàn)石油開采效率最大化，鉆井機械設(shè)備將逐漸向大型自動化方面發(fā)展，同時企業(yè)將利用更為專業(yè)的鉆井工具，向地質(zhì)深層以及海洋鉆井方面發(fā)展，此外通過尋求更高效，更加安全穩(wěn)定的作業(yè)模式，改善鉆井作業(yè)配套，努力朝著交流變頻調(diào)速驅(qū)動石油鉆機的方向發(fā)展，企業(yè)將實現(xiàn)設(shè)備結(jié)構(gòu)的最簡化以及開采設(shè)備的完全自動化。
（三）石油鉆井作業(yè)的智能化。現(xiàn)代化信息技術(shù)以及計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，同樣給石油產(chǎn)業(yè)帶來很大的發(fā)展契機。通過利用高科技技術(shù)，將使鉆井設(shè)備逐漸向信息化、智能化以及自動化發(fā)展，同時運用先進(jìn)的技術(shù)向更加高效、快速、穩(wěn)定發(fā)展，并且在一定程度上，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程控制。此外，運用先進(jìn)的計算機網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管，可以幫助技術(shù)人員快速了解施工環(huán)境，并根據(jù)現(xiàn)場的具體條件制定作出合理的判斷，并制定出科學(xué)有效的施工方案，從而有效避免各種不必要的損失與失誤，同時也可以大幅提高施工效率，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。
（四）更加專業(yè)的施工團(tuán)隊。相關(guān)研究人員通過加快研究新型鉆井技術(shù)，對當(dāng)前階段鉆井作業(yè)中易出現(xiàn)的問題進(jìn)行總結(jié)，可以尋找出更高效的鉆井方式。同時，隨著我國專業(yè)人員培養(yǎng)制度的不斷完善，將會有更多新型的石油作業(yè)人才、技術(shù)人才、管理人才投入到石油的生產(chǎn)中，將會對石油產(chǎn)業(yè)起到很大的促進(jìn)作用。
五、結(jié)語
我國發(fā)展十分迅速，對于石油的需求量也隨之不斷增大，石油鉆井技術(shù)對于石油開采有著直接的影響，石油開采技術(shù)的提高，石油的開采量也就隨之提高。因此我們必須切實認(rèn)清當(dāng)今石油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢，不斷提高石油開采技術(shù)，確保石油產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。
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