石油钻井工程技术优化分析

石油钻井工程技术优化分析

摘要:针对石油钻井技术难度大、条件复杂等特点,在简单介绍石油钻井作用及其现实状况的基础上,对其工程技术优化进行深入分析,以此为实际的技术攻关提供参考借鉴。

关键词:石油钻井;工程技术;优化

石油钻井主要目的在于为油气田开发提供便利,实现预期生产目标。它需要很大的投资,约占总投资40%,所以,若能对其技术措施进行科学优化,能在达到各项要求的基础上,降低成本,提高工作效率,推动油气田开发事业持续发展。

1石油钻井

为减少钻探等的成本,需增加单位时间钻井进尺,加快机械设备转速,使用现代化工艺与设备,以此达到理想钻井效果。通过钻井效率的大幅提升,能减少对各类资源能源的占用,缩减钻井各方面成本,并避免地层坍塌等事故产生,解决井壁维护等技术难题,为后续固井等创作便利条件。除此之外,还能减少储层被泥浆等材料的浸泡时间,防止造成污染,最终提高采收率。

2石油钻井技术现状分析

目前,石油钻井技术正不断向信息化与自动化等方向快速发展,因石油资源对经济增长和人们日常生产生活均有重要意义,所以我国对石油开采给予了高度重视,尤其是技术研发方面,现在已取得良好的效果。通过多年探索和研发,出现很多满足国情需要的新钻井技术,而且不同新技术有着不同的机理、特点和优势,能适应很多情况较为复杂的油气田[1]。虽然石油钻井技术在近几年取得一定成效,但仍然存在部分问题,特别是在高新技术与特殊工艺方法等方面,还有很多亟待解决的问题,这主要表现在以下方面:①亟需加强固井技术开发,固井目的是为管道提供支撑和保护,而如果井筒层间差异很大,则会影响最终的固井效果,对此,应开发适应多种情况的新固井技术;②亟需加强先进钻井技术开发,基于石油资源逐渐枯竭的大背景,资源开发过程中面临到越来越复杂的环境,导致现有钻井技术产生效率低下、事故频发等问题,这就要求积极开发新技术来满足严峻的生产要求,尤其是现有高新技术向钻井领域的融合。

3石油钻井技术优化

3.1钻具优化设计

对钻井钻具进行优化设计,辅以科学选型,能提高单位时间钻井进尺。根据钻井实际情况,选取适宜的技术参数,并借助复合式技术措施,对动力钻具进行优化组合来达到最高钻速。通过对气体钻井以及欠平衡钻井等措施的应用,能降低井底部实际压力,从而间接加快钻进速度。对钻井液循环体系进行优化,通过对相应装备性能的改善与提高,保证钻进过程中的可操作性与高效性。增强钻头抗高温性能,保证在高温情况下钻进的安全性与稳定性,避免钻头因高温而损坏,延长钻头钻具寿命。此外,对于PDC钻头,还有提高其在复杂地层当中的适应性,并积极研发特殊钻头,解决传统钻头共性问题,从而促进技术发展[2]。

3.2技术参数优选

在进行钻井时,对相关技术参数进行优化,确保各工序均能正常进行。通过合理的设计,确定满足实际生产要求的参数及其组合方式,使实际采用的钻进技术能够达到理想经济指标。对工艺技术进行优化,合理确定钻头钻具磨损量,延长其真实寿命,并改善钻压与钻速。在确定合适的磨损量以后,据此确定其他技术参数,如钻井液实际排量,确保泵缸套与钻头喷嘴直径与之匹配,以保证钻井液充分供应。

3.3深层工程技术优化

对于深层工程,其钻井工程技术应向以下方向发展优化:开发具有更高效率的起下钻机;开发具有更高效率的破岩及提升工具;完善深井信息传递系统;研制采用合金且具有良好抗腐蚀能力与隔热能力的新型钻杆;针对膨胀管容易泄漏的特征,研发专用堵漏技术;针对井径实际变化较小的特殊情况,研发高效钻井技术;研发可在钻进的同时进行超前探测的技术装备;研究高温条件下的钻井液等。

3.4海洋工程技术优化

对于海洋工程,其钻井工程技术应向以下方向发展优化:逐步走向深水区;提高现有装备设施的集成度,实现全面自动化目标;对于关键设备,应逐步向水下迈进;重视非常规情况,为相应的工程开发创造良好技术条件;建立海上采油平台;研制可在海底稳定运行的钻机,且要注重无人值守;在深水钻井中有重要作用的隔水管系统研制与优化;水下防喷装置研制;开发采用海水为基础的钻井液;低温固井;针对超大位移井的高效钻井技术研究等。

3.5非常规工程技术优化

对于非常规工程,其钻井工程技术应向以下方向发展优化:开发特殊的自动化钻机及其配套控制系统;具有更高运行效率的岩体破碎装置;长水平段水平井钻井;破碎与压裂方面的整体化;工作人员健康保障及环境保护等[3]。

4结束语

通过理论分析和实践可知,对于石油钻探开发过程中存在的一系列技术难题和瓶颈,通过对现有工程技术的全面优化,以及对自主创新的有效强化,能研制出一系列先进设备、技术和软件,从而更好地服务于钻井开发,为切实提高资源实际利用率,保证资源开发安全、效率,提供可靠技术支撑。

参考文献

[1]王俊杰,黄俊潮.关于石油钻井工程技术的探讨[J].化工设计通讯,2017,43(9):240.

[2]高志荣.石油钻井工程的相关技术分析[J].化工设计通讯,2017,43(7):237+254.

[3]李丹.提高钻井工程质量的措施[J].化学工程与装备,2017(7):147-148.

作者:董勇成 单位:克拉玛依市金牛工程建设有限责任公司