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

梁凯

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摘要：现如今，我国经济发展十分迅速，在经济发展过程中，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。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。基于此，本文详细分析了石油钻井工程技术的优化措施，以供参考。

关键词：石油;钻井工程技术;优化措施

引言

钻井过程中风险因素较多，容易发生事故，造成工作人员安全伤亡、造成项目财力损失，更严重甚至使得全井报废，终止开采进程。所以，必须加强钻井工程的有效管理，降低钻井工作的事故风险概率。随着工程管理层逐渐关注钻井工程事故，人们开始分析钻井过程的影响因素并思考制定对应的解决管理对策，提高钻井工作的安全指数。

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。

2石油钻井工程技术的优化措施

2.1高度重视地质勘测作业

结合上文中提到导致井喷、井涌及钻井坍塌事故的因素来看，地质勘测可靠性的缺失是导致上述几类事故发生的主要原因之一。因此在石油钻井工程实际开工之前，应高度重视地质勘测作业的准确性及可靠性，以保证后续石油钻井工程能持续稳定推进。在实际进行地质勘测的过程中，应首选可靠性最高的方式方法进行勘测，在发现有疑问的地块地层时，则需酌情更换其他方法反复勘测。整体上对钻井地区的地质勘测应囊括比理论值更大的范围，并重复进行两次及以上，以确定勘测的结果足够真实可靠。勘测中发现的不可开挖的区域应重点加以封锁，并在钻井过程中进行严格管理。在完成勘测作业之后，则需要在开挖之前合理设计钻井的具体结构，妥善处理容易发生井漏、地质构造稳定性较弱的位置，并合理选择钻井设备及材料，避免材料或设备不过关导致负面影响。而在实际钻井的过程中则需要避免不必要的碰撞，对于含有易变化物质的地层则适当增加化学材料，以保证钻井内外压力平衡。

2.2加大对石油钻井技术的研究力度

在我国，对石油钻井工程技术进行研究的单位较多，如中国石油天然气总公司、中国地质科学院、中国海洋石油总公司、中国石油大学及大庆油田等。在对这些单位的研究过程中，也取得了一定的成果。但是，在当前我国的石油钻井工程技术研究中，仍然存在一些问题。1）目前我国所使用的钻井技术并不是最先进的，这些先进技术主要依靠国外引进。因此，我国在对这些技术进行研究过程中，与发达国家之间存在较大差距。2）我国对于钻井工程技术的研究并不深入，没有形成较为完整的体系。与此同时，在对钻井工程技术进行研究的过程中，虽然对相关的石油工程技术人员进行了大量培训，但是这些培训不够深入和系统，导致我国在钻井工程技术研究过程中出现较多问题。3）在石油钻井工程技术研究过程中，没有形成一个统一的体系和标准，导致石油钻井工程技术在实际应用过程中存在较大差异。为有效提升我国石油钻井工程技术水平，需加大对石油钻井技术的研究力度。还要掌握世界钻井技术最新的动向与变更，如MRC钻井。MRC技术在油田开发中解决如下问题。1）通过提高井眼与油藏的接触长度，增加泄油面积来提高钻井生产能力。2）减少井数及打井时的地面设备，海上油田可减小平台尺寸重量。3）降低钻井和生产的单位成本，从而降低油田的整体开发成本。

2.3井下随钻测量与安全监控工具

西部钻探研制出井下随钻测量与安全监控工具，开发智能安全预警系统，可靠性和稳定性显著提升，为复杂深层快速、安全钻井提供支撑。对冲砂遇阻井分阶段实施5~15m3酸浸措施，避免了频繁更换钻具磨钻，有效提升了井筒处理效率。平均作业周期缩短4天，实施井酸浸后冲砂进尺由162增加至372m/天。漏失严重井试验低浓度胍胶冲砂，针对部分井冲砂漏失量大、携砂难度大、效率低的问题，对漏失严重、冲砂进尺缓慢的水平井试验0.2%~0.3%低浓度胍胶冲砂液，冲砂用水量减少了10%，冲砂效率提升了20%。

2.4优化井身结构和套管

钻井工程设计书应根据预测的地层孔隙压力梯度、目的层的地层破裂压力和保护油气层的需要，设计合理的井身结构和套管程序。基于剩余油分布特征量化研究，结合水驱及剩余油丰度，优化形成了不同类型油藏钻布井模式，提高钻井有效率。通过剖面优化设计，根据侧钻方位与老井筒关系，采用“增斜-扭方位-稳斜”三维剖面，为钻井精准挖潜提供了保障，以安全、高效、经济为原则，对钻机、钻井泵、固控设备等进行选型、优化定型，形成标准化装备与工具，实现钻井“一趟钻”，优化钻井泥浆体系。钻机采用XJ30/40型钻机，钻头使用Φ215.9mm钻头，3NB-1300型泥浆泵，高频四级固控，循环系统确保泥浆不落地，优化完井技术，定型关键装备，提速提效显著。

2.5重视钻压的控制

钻压是指钻进过程中钻具内部所产生的压力，这一压力能够有效控制井下的钻井状况，是石油钻井工程中必须重视的一个环节。由于地下岩层本身的弹性系数不同，在钻压的作用下，岩层内部所产生的应力也不同。在地质情况较为复杂的情况下，钻进往往出现钻压逐渐变大，直至遇到一些软地层时，出现井下井喷、井下涌水等现象。在进行钻井施工时，要确保钻井的安全和稳定，就必须先控制好钻压。在钻井施工过程中，必须重视钻压控制环节中各种参数的变化，如钻具组合、钻头和泥浆之间的钻压变化等。为避免钻压过大对井下钻井状况产生影响，还可对钻压进行科学的管理和控制。

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，对钻井技术进行创新很有必要，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

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