石油鉆井工程技術(shù)的現狀及發(fā)展趨勢論文
摘要:隨著(zhù)我國社會(huì )的飛速發(fā)展和經(jīng)濟的不斷進(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代社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展中不可或缺的能源，是一種可以對我國經(jīng)濟發(fā)展起到非常重要的促進(jìn)作用的重要能源。尤其近年來(lái)我國汽車(chē)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上升。盡管?chē)也扇×艘幌盗械拇胧﹣?lái)改善能源結構，如積極開(kāi)發(fā)新能源以緩解資源短缺的問(wèn)題，但由于技術(shù)原因，在未來(lái)的經(jīng)濟發(fā)展中依然對石油具有很大的依賴(lài)性。
關(guān)鍵要:石油鉆井工程技術(shù)；主要問(wèn)題；發(fā)展方向；鉆井技術(shù)
當前階段，在國際油氣勘探的背景下，油氣開(kāi)發(fā)模式逐漸發(fā)生轉變。隨著(zhù)各國油氣資源的不斷開(kāi)采利用，油氣開(kāi)采的傳統模式逐漸被現代的開(kāi)采模式所替代。隨著(zhù)我國經(jīng)濟的不斷發(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)達國家有著(zhù)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(dòng)石油開(kāi)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(kāi)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(kāi)采作業(yè)提供更加科學(xué)有效的方法，保證石油開(kāi)采作業(yè)的正常順利進(jìn)行。本論文通過(guò)對石油鉆井工程技術(shù)的應用現狀進(jìn)行闡述，提出了現階段石油鉆井工程技術(shù)應用存在的主要問(wèn)題，并對鉆井工程技術(shù)發(fā)展趨勢給出了見(jiàn)解。
一、當前我國石油鉆井技術(shù)發(fā)展的現狀
從我國建國起，一直到二十世紀五十年代左右，我國絕大多數石油企業(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(guò)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(dòng)了整個(gè)石油鉆井工程操作水平的進(jìn)步和工程規模的擴大，很大程度上促進(jìn)了石油開(kāi)采質(zhì)量和數量的提高。如今，我國的石油開(kāi)采技術(shù)可以根據不同的地質(zhì)條件制定出不同的開(kāi)采方案，科學(xué)有效的開(kāi)采方案既提高了開(kāi)采效率，又大大減少了開(kāi)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)濟效益。一般來(lái)說(shuō)，石油鉆井開(kāi)采的效益是與開(kāi)采成本有必然關(guān)系的，雖然我國石油鉆井開(kāi)采技術(shù)正處于一個(gè)朝設備機械化、國產(chǎn)化飛速發(fā)展的過(guò)程中，但是由于石油開(kāi)采鉆井設備的造價(jià)過(guò)于昂貴，設備運轉所需資金過(guò)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(kāi)采的成本，使石油鉆井開(kāi)采的效益最大化，是現階段我國石油開(kāi)采設備研究的關(guān)鍵點(diǎn)，未來(lái)的石油開(kāi)采設備，不僅僅應注重設備的實(shí)用性，也應在保證實(shí)用性的前提下盡量降低設備損耗的成本。此外，隨著(zhù)石油開(kāi)采規模的擴大，我國的石油儲量有了明顯減少，易于開(kāi)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(kāi)采條件、惡劣的開(kāi)采環(huán)境給石油開(kāi)采技術(shù)和設備帶來(lái)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)能夠充分應對深井高位高壓情況的新型石油鉆井設備，從而有效保證石油資源的順利開(kāi)采。最后，在石油勘探作業(yè)與開(kāi)采作業(yè)中，數據測量的準確程度永遠是決定石油開(kāi)采是否安全、是否順利的關(guān)鍵，因此石油企業(yè)同樣應注意對信息掌握的準確程度，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)數據的測量工作，確保鉆井工作人員的安全作業(yè)。
二、石油鉆井工程技術(shù)的應用現狀
�。ㄒ唬┑刭|(zhì)導向鉆井技術(shù)的應用。地質(zhì)導向鉆井技術(shù)的主要組成是導向工具以及地質(zhì)導向儀器。在進(jìn)行鉆井的過(guò)程中，地質(zhì)導向鉆井技術(shù)一般會(huì )與油藏工程技術(shù)相互結合，從而實(shí)現了地質(zhì)導向鉆井技術(shù)的主要特點(diǎn)，即可以在進(jìn)行工程鉆井的同時(shí)，實(shí)現隨鉆控制的功能。由于地質(zhì)導向鉆井技術(shù)對儲層特點(diǎn)以及地層結構有較強的判斷能力，同時(shí)也可以實(shí)時(shí)根據鉆頭的軌跡實(shí)現鉆頭的控制，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(shí)也降低了鉆井施工的成本，提高了施工企業(yè)的經(jīng)濟效益。
�。ǘ┐笪灰凭@井技術(shù)的應用�，F階段我國的大位移井鉆井技術(shù)主要是通過(guò)水平井和定位井技術(shù)中的核心技術(shù)總結得出的新技術(shù)。由于大位移井鉆井技術(shù)存在較多的技術(shù)難點(diǎn)，從而導致大位移井技術(shù)不能得到較廣范圍的運用。但是隨著(zhù)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)的規律，逐漸解決了在實(shí)際鉆井過(guò)程中遇到的問(wèn)題。
�。ㄈ┧骄@井技術(shù)的應用。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?jì)x以及相應的井底動(dòng)力工具之間的'相互作用。通常來(lái)說(shuō)，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(guò)程中出現時(shí)期比較早，并且通過(guò)近幾年對于生產(chǎn)過(guò)程中問(wèn)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)具備鉆具穩平、多開(kāi)轉盤(pán)、上下調整等技術(shù)特點(diǎn)，極大地促進(jìn)了石油鉆井工程的生產(chǎn)效率。
三、現階段石油鉆井工程技術(shù)應用存在的主要問(wèn)題
�。ㄒ唬┦豌@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(gè)過(guò)程中，鉆井工具會(huì )與深層地質(zhì)進(jìn)行強烈的摩擦，并且產(chǎn)生較多的熱量，導致鉆井機械的運行功率下降。同時(shí)由于大部分鉆井工具高強度的運作，造成機械損耗過(guò)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。
�。ǘ┦豌@井工程技術(shù)設備質(zhì)量較低�，F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(guò)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。但是存在許多規模較小的鉆井以及老井，需要相關(guān)部門(mén)加強這一方面的研究，實(shí)現鉆井的全面利用。
�。ㄈ┦豌@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，也應切實(shí)提高井下作業(yè)人員的安全意識和自我保護意識，二者互相結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(shí)現井下作業(yè)完全自動(dòng)化，因此絕大多數企業(yè)主要的鉆井作業(yè)人員仍是最基礎的鉆井工人。對于鉆井工人來(lái)說(shuō)，不僅僅應掌握過(guò)硬的操作技術(shù)和端正的工作態(tài)度，還應具備一定的安全意識和自我保護意識以及一定的事故處理能力，在發(fā)生井下意外事故時(shí)，應做到快速發(fā)現險情并采取一定的措施進(jìn)行補救。近年來(lái)，我國逐漸加大了對基礎工人綜合素質(zhì)的考核，顯著(zhù)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)層次不一的現象，甚至有部分企業(yè)為了減少人力成本雇傭不合格不專(zhuān)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)人員的培養和引進(jìn)，從整體上提高企業(yè)基礎工人的素質(zhì)，使其能夠適應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。
�。ㄋ模┦豌@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，我國絕大多數企業(yè)并不具備足夠完善的技術(shù)管理機制，在實(shí)際的石油鉆井作業(yè)過(guò)程中，很容易出現環(huán)節沖突、設備使用沖突、技術(shù)監管不到位等現象的發(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(lái)看待，并派遣足夠專(zhuān)業(yè)足夠負責的人員對每一項技術(shù)每一臺設備的使用情況進(jìn)行詳細的監管和記錄，對設備使用不當、技術(shù)不達標的現象進(jìn)行嚴格的控制，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(zhù)科技的不斷發(fā)展以及人們的觀(guān)念發(fā)生改觀(guān)，石油工程逐漸向信息智能化、綠色化等方面轉型。為了尋求更多的石油資源，人們開(kāi)始向深層工程技術(shù)以及海洋工程發(fā)展。通過(guò)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(shí)，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(dòng)化、集成化、智能化轉變。
�。ㄒ唬┥顚庸こ碳夹g(shù)發(fā)展方向。在傳統石油開(kāi)采工程技術(shù)的生產(chǎn)模式下，隨著(zhù)時(shí)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，從設備上實(shí)現智能化、自動(dòng)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。
�。ǘ┦豌@井設備的自動(dòng)化與規模的大型化。隨著(zhù)石油需求量的不斷增大，石油開(kāi)采企業(yè)對于石油開(kāi)采的效率的重視程度越來(lái)越高。為了解決傳統鉆井作業(yè)中的問(wèn)題，實(shí)現石油開(kāi)采效率最大化，鉆井機械設備將逐漸向大型自動(dòng)化方面發(fā)展，同時(shí)企業(yè)將利用更為專(zhuān)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(guò)尋求更高效，更加安全穩定的作業(yè)模式，改善鉆井作業(yè)配套，努力朝著(zhù)交流變頻調速驅動(dòng)石油鉆機的方向發(fā)展，企業(yè)將實(shí)現設備結構的最簡(jiǎn)化以及開(kāi)采設備的完全自動(dòng)化。
�。ㄈ┦豌@井作業(yè)的智能化�，F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(lái)很大的發(fā)展契機。通過(guò)利用高科技技術(shù)，將使鉆井設備逐漸向信息化、智能化以及自動(dòng)化發(fā)展，同時(shí)運用先進(jìn)的技術(shù)向更加高效、快速、穩定發(fā)展，并且在一定程度上，能夠實(shí)現遠程控制。此外，運用先進(jìn)的計算機網(wǎng)絡(luò )監管，可以幫助技術(shù)人員快速了解施工環(huán)境，并根據現場(chǎng)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(shí)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。
�。ㄋ模└訉�(zhuān)業(yè)的施工團隊。相關(guān)研究人員通過(guò)加快研究新型鉆井技術(shù)，對當前階段鉆井作業(yè)中易出現的問(wèn)題進(jìn)行總結，可以尋找出更高效的鉆井方式。同時(shí)，隨著(zhù)我國專(zhuān)業(yè)人員培養制度的不斷完善，將會(huì )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(huì )對石油產(chǎn)業(yè)起到很大的促進(jìn)作用。
五、結語(yǔ)
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(kāi)采有著(zhù)直接的影響，石油開(kāi)采技術(shù)的提高，石油的開(kāi)采量也就隨之提高。因此我們必須切實(shí)認清當今石油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢，不斷提高石油開(kāi)采技術(shù)，確保石油產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。
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