海洋石油钻井机械及工具现代技术要点

海洋石油钻井机械及工具现代技术要点

乔伊娜

天津前程海越技术有限公司，天津市，300450

摘要：石油是一种重要的能源，在我国经济发展中起着非常重要的作用。石油工业的发展也关系到经济的发展和我国工业体系的不断完善。为了认清当前石油的发展趋势，推动石油工业走向更广阔的前景，钻井技术的突破和改进至关重要。认识到钻井工程技术的现状、挑战和发展趋势，利用科技创新和应用促进企业技术的发展尤为重要。

关键字：海洋石油；钻井机械工具；现代技术

我国海洋石油开采过程中，钻修井机械设备是核心工具，影响着开采效果和开采效率。近年来在国家的推动作用下，海洋石油开采技术得到了大力的发展和升级，但钻修井机械设备仍然有待提高。对此，必须加强自主研发技术升级，强化设计和制造管理，加强质量控制和标准化管理，进而提升钻修井机械设备质量，使其在海洋石油开采中发挥更有力的作用。

1完善石油钻井机械及工具现代技术要点的必要性

石油是重要的工业资源，在工业开发中的意义不言而喻，石油开采不容忽视。石油钻探开采机械是提高原油产品效率的关键，所以，必须要重视对石油钻探开采机械经常发生问题时的防范与控制策略，并改进工艺，以降低机械问题的损失，从而保证石油钻探开采机械设备的安全，提高原油产品的生产效率与产品质量。在日常操作中，也有必要做好对该设备的维护，提高机械工作的效率，从而为整个采油行业做出贡献。石油钻采机械和设备通常用于在陆地和海上开采石油和天然气资源，这些设备通常可分为三类：石油钻井和生产专用设备、石油钻井和采油工具及配件以及石油钻井和开采设备零件。常见的石油钻采机械设备问题主要有水蒸气泄漏、气体泄漏、漏油、堵塞等，同时还有功能退化问题，如性能退化、设备过热和未对准问题，如压力不稳定、间隙尺寸等。一般来说，石油钻井机械设备常见故障不会造成设备损坏或故障的小故障不会立即造成后果，这可能会减缓石油钻井和生产过程，但如果长期使用而不进行维修，可能会导致一系列严重后果。其次，更严重的故障将导致机械设备的正常运行，从而导致人员的安全，如设备泄漏等故障直接导致员工健康和当地环境污染，不利于资源利用的可持续发展。

2海洋石油钻井机械及工具的应用现状

石油是非常重要的一种能源，近几年随着我国科学技术的发展以及在石油行业中的应用，海洋石油的钻井机械获得了较好的发展，开采设备的性能以及产油效率也获得大幅提升，然而，和很多发达国家比较，我国海洋石油钻井机械设备依然存在很多不足，特别是设备的恶劣环境适应性能还需要进行提升。目前，我国海洋钻井机械研发行业已经提升对恶劣环境下石油开采设备研发的重视。相比于陆地油田来讲，海洋油田不但储量更大，而且受到的制约更小，所以海洋石油钻井机械设备的研发必然会成为各个国家之间竞争的一个目标，谁拥有了更加高深的海洋石油钻井器械设备，那么就占据了海洋石油开采的“高地”，对于海洋石油产业的持续发展具有重要意义。

3现代化的海洋石油钻井技术

3.1随钻井下的测量及评价技术

把近钻头的测斜设备ＭＮＢ与随钻的测量技术ＭＷＤ进行联合运用，可以获得出井眼偏移矢量，利用这两者互相联合的功能可以取得井斜角与方位角。而随钻测井ＬＷＤ这种设备已变成了标准的设备，可以获得相关钻井工作的总地层体积、密度、电阻率及中子的孔隙度等等信息。随钻地震的相关技术ＳＷＤ可以把钻头施工当作井下振动信号源，从而运用相应的信息整合获得地层的参数数值，对施工地层的层次信息与岩石进行有效明确。接下来的地质导向相关技术ＧＳＴ，能够在随钻定向的测量信息和地质评价测井的信息前提下，对井眼的轨迹进行统一管理，继而保证钻井施工中油气层与钻头保持紧密的关系。

3.2井下的闭环钻井相关技术

这种技术属于集成化系统技术，是钻井工程向自动化与智能化发展过程中出现的，包含井下的随钻与地面测量、信息的采集及计算、整合数据、自动化的地面操控与井下自动化作业等等。钻井液的录井与地面测量参数是地面测量的工作；综合整体数据能够有效地把测量数据进行翻译，让其成为某种有用参数，用以对工程作业进行指导；要想井下操作进行非手动控制，可以利用智能化井下施工工具与可操作底部钻井工具配合实现。

3.3井下的动态信息处理相关技术

在微电子与传感检测相关技术不断发展的背景下，出现了钻井动态的传感元件、高速的信息检测与处理系统等。这些信息的动态传感和检测技术能够运用实时获取的方式进行信息的获得，在进行针对性的分析处理之后，把结果向控制中心上传，保证对井下的工程动态信息进行有效掌握，以利于钻井工程的更好指挥。

3.4导向钻井技术

在正式开展海洋石油工程的各项开采作业之前工作人员要进行许多测量工作。原始的测量方式是采用有线测量法，这种方式加大了勘测的难度。最近几年，通过应用导向钻井技术，实现了无线测量，使各项数据信息能够通过无线进行传输，使勘测工作变得较为简单。

3.5智能钻柱技术

海洋石油钻井平台可以引入智能钻柱技术，这样能将传感器和微处理器有效结合在一起，然后利用传输线缆将井下的各项数据传送给钻井平台。现阶段，国外的一些国家应用智能钻柱技术已经做到了井下智能的生产，还通过计算机技术做到了自动化传输各项数据。

4海洋石油钻井完井机械及工具的发展建议

4.1提升设备专业化水准

在我国现阶段的海洋石油钻井完井机械设备的研发中，某些机械工具已经达到了较高水平，但在钻井的某些配件或某些功能方面依旧处于较低水准。本文在对提升设备专业化水准进行论述时主要对泥浆泵、绞车等设备进行研究阐述。在现阶段的泥浆泵研发中，其功率已经达到1600kW的阶段，可以在较好的程度上满足我国的钻井工作，但更大功率的泥浆泵将会更好地与其他机械设施进行配合，进而提升我国在海洋石油开采方面的效率。因此，应在海洋石油钻井的泥浆泵设备方面进行专业化的提升。在钻井的绞车装备方面，功率已经达到了4400kW，但在升沉补偿功能方面的水平依旧较低，应积极地研发升沉补偿功能绞车，推动海洋石油钻井工具水平的提升。在自升式钻井平台的研究中，升沉补偿装置的研发水平也尚未达到国际上的平均水平，故而应提高升沉补偿该装置的专业化水准。

4.2善设备国产化体系

在海洋石油装备的研究中，应注重国产化体系的建立，确定石油开采设备的发展方向，并为海洋石油设备研究与生产领域培养出较为高端的企业与人才，利用企业与人才的提升，促进石油设备研发事业焕发出新的活力，促进我国海洋石油开采设备的研发实力的提升，并积极扩大我国海洋石油的开采领域，借鉴国际上的石油机械研发经验，推动石油机械的国产化发展步伐。我国在石油设备的生产质量中也逐渐开始实施国际上的质量检测方案，利用相应的API认证证书以及ISO9000系列的认可证书对石油设备的质量进行严格要求，进一步提升国产机械的质量，促使我国在石油开采机械设备的质量检测方面形成较为完善的管理体系，提升我国海洋石油开采领域的综合水平。在完善海洋石油开采设备的国产化体系过程中，还应积极引进、借鉴国际上较为先进的设备生产经验以及设备研发技术，利用计算机技术引导我国海洋石油设备向自动化与遥控操作方向发展，促进我国石油开采设备使用便捷性与科技性能的提升。

5结语

我们国家的海洋石油事业取得了不断发展，钻井机械及工具的现代化程度也越来越高，虽然目前与发达国家还有一定的差距，但相信通过我们坚持不懈的努力，我们国家的海洋石油事业一定会更加健康地发展。

参考文献

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[2]张建苓.浅谈海洋石油钻井机械及工具的现代技术[U].中国科技博览，2011.

[3]马国振.我国海洋石油钻井技术发展现状分析[J].科技创新与应用，2017（18）：101.