石油钻井工程技术的优化措施探析

石油钻井工程技术的优化措施探析

任智

中石化中原石油工程有限公司管具公司 河南省 濮阳市 457001

摘要：近年来随着社会经济不断发展，我国对能源的需求也在不断增长，这就促使我国石油行业发展过程中对相关技术的要求也在不断提升。石油作为一种重要能源，在能源供应方面起到了决定性的作用。只有不断提升石油钻井工程技术水平，才能满足社会发展需求，促进我国社会经济的可持续发展。基于此，文章就石油钻井工程技术的优化措施展开论述。

关键词：石油钻井；工程技术；优化措施

引言

当前国内油田的开发力度正在不断地加大，有关于石油钻井工程技术的研究尤为迫切，提升石油钻井工程技术的整体应用价值，能够提升开采质量，缓解能源短缺问题。石油钻井工程是一种重要的石油开采技术，石油钻井技术水平的高低会对石油开采工作造成影响。为保证石油开采工作的顺利进行，需做好钻井工程技术优化工作。

1石油钻井工程技术概述

利用石油钻井设备从地面开始沿设计轨道钻穿多套地层到达预定目的层，形成油气采出或注入所需流体的稳定通道，并在钻进过程中和完钻后，完成取心、录井、测井和测试工作，取得勘探、开发和钻井所需各种信息的系统工程。主要有钻井液，用于冷却钻头、运输岩屑、维持井壁稳定的液体，有多种类型，如泥浆、泡沫等。测井技术使用各种测井工具获取井下地质和物理信息，包括岩石类型、孔隙度、地层压力等。钻头用于切削地层的工具，有不同设计和材料，如聚晶金刚石钻头、硬质合金钻头等。在钻完井后注入水泥浆，加固井眼，防止井壁塌陷，隔离地下水层。井下测量和控制系统包括各种传感器和控制设备，用于监测井内环境，并实时响应。引入先进的自动化和数字化控制系统和数字技术，以提高钻井平台的自动化程度和数据处理能力。采用可持续和环保的方法，减少对环境的影响，包括废弃物处理、减少化学品使用等。这些概念共同构成了石油钻井工程技术的基础，通过综合运用这些技术，行业可以更有效地勘探和生产石油资源[1]。

2石油钻井工程技术优化措施

2.1自动化技术应用

在钻井施工过程中，自动化技术的应用能够有效提高工作效率，降低人力资源的应用比例。其中，自动化技术主要包括：（1）数据采集、处理技术：在钻井过程中，对数据信息的采集和处理能够保证设备正常运转，并对各项数据信息进行全面分析，从而提高钻井效率。（2）自动控制技术：在自动化控制系统中，能够根据实际情况自动调节钻井参数，实时监控钻井过程。对相关数据的分析和处理能够保证设备稳定运行。（3）自动报警技术：在石油钻井过程中，如果发生故障或危险状况，可及时进行报警处理。如钻机出现故障时，相关人员可通过报警系统判断故障类型，并采取有效措施进行解决。（4）远程控制技术：自动化技术中的远程控制技术能够对钻井工程的实际情况进行监控，同时降低人为因素对钻井工作带来的影响。远程控制系统主要包括远程控制中心、监控终端和通信系统三部分。

在自动化技术应用中还应注意：（1）在选用自动化设备时应选择安全性高的设备。（2）重视传感器和控制器的选用。（3）在使用自动化设备前应进行定期检查和维护，以保证设备正常运行。（4）钻井工程中所有的设备连接都处于良好状态，保证系统正常运行。

2.2防斜打快技术

防斜打快技术可提高钻井速度，有效缩短钻井周期；降低钻井成本，节省费用；减少钻井事故及安全隐患。

2.2.1定向技术

井眼轨迹的控制过程可通过应用定向工具来实现。定向工具是一种具有不同功能的井眼轨迹控制装置，能够在井眼的开孔过程中起到导向作用。这种定向工具主要由控制装置和动力装置构成，其中控制装置包括钻机和钻井参数两个部分。在钻进的过程中，控制装置能够根据井下的实际情况调整钻进参数，从而达到导向和稳定井眼轨迹的作用。

2.2.2欠平衡钻井技术

欠平衡钻井技术是在原有钻井技术基础上发展而来的一种新型钻井技术，其主要利用欠平衡钻井方式来提高井底压力、改善地层的稳定性。在欠平衡钻井过程中，岩石发生位移或旋转等运动，此时井筒压力发生变化，如果井底压力与地层压力之间的差值较大，就会导致井壁出现坍塌现象。这种现象不仅会影响钻井效率，还会对施工人员的生命安全造成威胁，采用欠平衡钻井方式可有效解决这一问题。该技术主要利用岩石本身具有一定弹性能量的原理，使井壁受到一定程度的挤压，从而使井底压力发生变化，实现了降低井底压力、防止井壁坍塌等效果。

2.3井漏堵漏技术

井漏堵漏技术是石油钻井过程中比较常见的技术，主要对钻井液和固相颗粒进行拦截，通过一定方式将其从井口排出，使钻井液流入井内，起到降低井内压力的作用。在钻井过程中如果发生井漏，需根据实际情况选择合适的堵漏技术。常见的井漏堵漏技术主要有化学堵漏技术、聚合物堵漏技术及泥浆堵漏技术等。化学堵漏技术是利用化学试剂对井口进行堵漏，这种方法具有一定局限性，在实际使用过程中会受到一定限制。聚合物堵漏技术主要通过在钻井液中加入相应的聚合物类物质，使钻井液具有较高的流变性和防塌性能，这样可在井壁形成一层薄膜，达到阻止井下流体进入井壁的目的。泥浆堵漏技术是通过在钻井液中加入一定量的添加剂，使其具有较高的固相颗粒含量和较高的流动性，之后将这些添加剂与钻井液混合，促使钻井液变得更加粘稠。在实际使用过程中需根据不同情况选择不同类型的堵漏剂。同时也需注意在使用泥浆堵漏剂时不能对泥浆进行大幅度稀释，否则会对后续处理工作造成影响。

2.4复合钻井技术

复合钻井技术是指在钻井施工过程中，根据井下情况的变化，结合地层特点进行合理调整，形成一种既能提高机械钻速，又能保证井眼清洁的新型钻井技术。通过使用复合钻井技术，可有效降低机械钻速，提高井眼清洁度。如在水平井施工中，使用复合钻井技术能有效解决水平段施工问题；在直井段施工中，使用复合钻井技术也能提高机械钻速；在一些复杂地层中，可使用复合钻井技术提高机械钻速。

目前，在复合钻井技术方面取得了较大突破，如在水平井施工中使用复合钻井技术。在水平井施工中应用水力喷射压裂技术，有效提高机械钻速。但是目前复合钻井技术还存在一些问题：1）我国的复合钻井技术整体水平较低；2）国内相关科研人员缺乏对复合钻进机理和应用的研究；3）有关科研人员需加强对复合钻井设备的研发力度。

2.5地层深层探测技术

为降低钻井风险、优化钻井方案、减少复杂的钻井事故，斯伦贝谢公司和贝克休斯公司对深部钻井技术进行了深入研究。斯伦贝谢公司开发的PeriScope随钻电磁波电阻率测井技术，可实现360°无死角、无距离、无深度成像，可实现对钻孔周边及前方33m范围内地层的实时监测，有效提高了钻孔轨道控制的准确性。贝克休斯公司开发的SeismicTrak地震勘探技术可以探测到钻头前百米乃至千米范围内的地层压力变化及油藏特征，从而可对井眼轨迹、钻井密度等进行预测，避免井下发生复杂状况[2]。

3结语

石油产业对经济发展具有重要意义，要想使石油产业发挥出应有作用，关键是要有科学且可靠的钻井技术作为基础，在避免安全风险的前提下，为钻井效率以及质量提供保障。由此可见，对钻井技术进行优化很有必要，这样做既能够推动石油产业的发展，还会给经济建设带来积极影响。

参考文献

[1]刘丽,王茂仁.石油钻井工程技术应用与发展[J].化学工程与装备,2023(04):137-138+164.

[2]衣方宇.浅析如何优化石油钻井工程技术[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(09):215-216