初探我国钻井技术发展情况及趋势

[摘 要]由于我国是石油资源极其匮乏的国家，所以工业生产发展中受到诸多限制。面对如此严峻形势，提高石油钻井技术的水平使油气开发利用达到最优状态对我国经济发展尤为重要。随着国民经济的稳定发展，国家对石油能源的需求量日益攀升。石油钻井智能化技术必将成为我国石油钻井技术的主流技术，钻井技术也必定是今后的发展趋势。

[关键词]石油钻井 钻井技术 综述 智能化

中图分类号：TE24 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）27-0040-01

引言

石油钻井工程已成为我国积极寻找汽油藏，高效开采油气最有效的手段。尤其是欠平衡、水平井等钻井技术已成为当代油气勘探开发的重要手段，对提高国内石油采收率十分重要。发展至今取得了令人瞩目的成就，但相对西方发达国家而言还需继续努力。

一、我国石油钻井技术情况

一直以来，我国石油钻井技术科研工作处于一种跟随模仿状态，在没有充分结合自身状况的情境下，盲目学习赶超国外先进技术以努力发展钻井技术并使之国产化。总的来看，我国石油钻井技术水平同国外先进钻井水平有着5年～10年的差距。经历整个60年代苏联技术引进期后，在70年代初期迎来了第一股自主创新热潮，具有代表性的是东风2井在胜利油田超过5000？m钻井成功。此后由于石油禁运事件的爆发，我国自主研发进入一个全新的时期，特别是进入70年代末期，随着国外钻井技术的大量引进，国内传统的钻井技术逐步开始寻求突破，并形成了以“喷射钻井、优质轻钻井液、高效钻头”为核心的三大钻井技术，以及由此衍生而成的喷射钻井技术也广泛运用。

虽然我国在钻井技术上取得了一些成就，但是随着我国钻井地域及井深的不断变化，现有的钻井技术出现了一些难度，特别是在深口井钻井技术上。这一钻井技术是在五十年代才逐渐成型的，与发达国家相比还是有一定的差距的。这种钻井技术是代表着一个国家钻井技术水平，是钻井技术的标志。这种钻井技术是极为复杂的，其适用性及配套方面的问题，影响着可持续发展，同时其也是制约着我国钻井技术发展的限制性条件。但经过国内中石油钻井院苏义脑院士多年努力，我们终于成功研制出近钻头地质导向系统并成为世界上第四个已拥有该项技术的国家。

二、我国石油钻井技术发展趋势

近年来，我国钻井工程技术得到快速发展，钻井工程的规模实力和钻井工程的整体水平得到显著提高，但未来国内外钻井技术将遇到哪些难点及发展趋势？钻井是石油勘探开发的“龙头”，钻井的投资实际上占整个勘探开发投资的50%以上。钻井工程技术水平直接关系到石油勘探开发的成败，决定着石油上游业务的发展潜力和竞争能力。目前，钻井工程已开始成为寻找油气藏、高效开发油气田最有效的手段，特别是欠平衡、水平井等技术已成为现代油气勘探开发的重要手段，对增储上产和提高采收率十分重要。但石油需求量却与日俱增，且油价节节攀升。在此背景下，世界各大石油能源公司加大科研投入，格外关注开发新油气藏及提高原油采收率。在大力发展信息化智能化钻井技术的基础上，石油钻井界及相关石油服务公司又开发出有利于开采新油气藏和提高原油采收率的新型钻井技术。

三、我国目前石油钻井技术存在的难题

就钻井工程而言，地层的勘探面临着地质结构复杂、压力层系多、井下高温等难题;在西部和南方海相地区，面临着超深井钻探、地质构造斜度大、地层压力复杂多变等难题;在海外，面临着地质资料不全、超长段盐层下的勘探难题，这些都是目前钻井工程技术面临的紧迫的攻关任务。在开发方面，东部老区由于进入开发中后期，边际油藏、薄油层及特殊岩性油藏和低渗透油藏开发成为主攻方向，钻井工程技术举足轻重。西部新区降低吨油成本、提高开发效益的要求，对钻井工程技术和保护油气层提出了许多新的课题。可以说，钻井工程技术已经成为勘探开发的先头“攻城”部队。高陡构造防斜技术没有完全突破。常规钟摆钻具防斜由于加不上钻压，影响了机械钻速;偏轴结构应用在大尺寸井眼的井斜方面取得了一定的效果，但需进一步加强研究。随着勘探开发的不断推进，逆掩推覆体的防斜问题成了困扰钻井的瓶颈。

在水平井专用工具方面：大扭矩、低转速多级马达、可控弯接头，可控稳定器、水力加压器、随钻扩孔工具、以及高效PDC钻头等广泛在水平井中的应用。用连续油管钻水平井也应用的比较广泛。大扭矩、低转速多级马达较普通动力马达的输出扭矩高出2倍以上，提高了机械钻速。其中闭式轴承的动力马达工作在300个小时以内不用检修，降低了工具成本和钻井成本。可控弯接头、可控稳定器和水力加压器等实现了随机控制，确保井眼轨迹达到设计要求，减少了起下钻次数，同时也实现了安全钻井。

在水平井仪器方面：随钻测量内容越来越丰富，现有的MWD仪器不仅能够测量井斜、方位及工具面等参数，而且对钻头处钻压、扭矩、井底温度及井下振动等力学参数进行测量，同时还能够对地层的自然伽玛、密度、电阻率及孔隙度等地质参数进行测量，已发展成为具有随钻测量（简称LWD）和随钻地震（简称SWD）的功能。测量传感器的位置也越来越靠近钻头，传感器从原来距离钻头12～20m缩短到距离钻头只有1～2m的距离。

四.结语

钻探、地质构造斜度大、地层压力复杂多变等难题;在海外，面临着地质资料不全、超长段盐层下的勘探难题，这些都是目前钻井工程技术面临的紧迫的攻关任务。在开发方面，东部老区由于进入开发中后期，边际油藏、薄油层及特殊岩性油藏和低渗透油藏开发成为主攻方向，钻井工程技术举足轻重。

参考文献

[1]汪海阁，郑新权.中石油深井钻井技术现状与面临的挑战[J].石油钻采工艺.2005.

[2]孙振纯.水平井技术国内外的发展及应用.

[3]王建富，时云珠，刘天鹤，杨喜柱.21水平钻井过程殊案例的及时判断，中国石油大港油田勘探开发研究院，天津大港，300280.

[4]侯璐.我国水平井钻井技术的现状和发展趋势探讨，长江大学石油工程学院，