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对石油钻井技术及固井技术的分析

发表时间：2021/5/21 来源：《基层建设》2021年第2期作者：马学磊

[导读] 摘要：在现代石油开采工程中，我们需要将钻井技术与固井技术作为两项专门的课题，积极加强研究、探讨与实践，不断的提高石油开采钻井技术与固井技术水平，这样才能更好的促进和保障石油开采生产，提高石油开采的效益及安全性。

        中石化胜利石油工程有限公司固井技术服务中心山东东营 257064
        摘要：在现代石油开采工程中，我们需要将钻井技术与固井技术作为两项专门的课题，积极加强研究、探讨与实践，不断的提高石油开采钻井技术与固井技术水平，这样才能更好的促进和保障石油开采生产，提高石油开采的效益及安全性。本文对石油钻井技术及固井技术进行分析。
        关键词：石油开采；钻井技术；固井技术
        1当前我国的石油开采基本技术现状
        石油在全球范围来说，都是非常重要的一种自然能源，甚至可以说是国家之间相互竞争的战略资源，因此各国对于石油的开采都尤为的关注与重视。从我国现目前的石油开采事业来看，虽然说我国在石油开采的整体技术层面上，已经有了很大的提升，较早期相比各类技术、设备都更加的先进，不过其依然存在着很大的局限性，无法全面适应和满足我国的石油开采需要。从分布上来说，我国的石油大多处在高原、海滩等地区，开采工程所面对的客观自然条件更加复杂，增加了石油开采的难度。尤其是在钻井和固井两项技术方面，还有待提升，具体问题表现为直接的钻、固能力不足，以及环境污染较大两个方面，这就严重的阻碍了我国石油开采进程，降低了石油开采的效益，甚至可能导致安全事故的发生。目前，一些发达国家在新型钻井液体系、旋转导向钻井系统、地质导向钻井技术等方面已经取得了较大的发展，而且得到了广泛的应用，不论是钻井还是固井技术都更加的成熟。而我国客观来讲的话，与之还存在着一定的差距，我们必须要加强学习、借鉴和研究、实践，不断提升、强化我国的石油开采钻井技术、固井技术水平，这样才能更好的推进我国石油开采事业。
        2石油钻井技术分析
        2.1石油水平井钻井技术
        石油水平井钻井技术在目前来讲，已经得到了广泛的应用，成为了石油钻井中的一项常规技术，其主要优势是具有较强的适应能力，可以在多类不同的条件环境当中得到应用，其主要指的是通过特定的钻井技术，使油气井形成的85°以上的井斜角。该项技术在具体的应用实践过程当中，又可以分为不同的类型，以更加细致的适应不同的用途和情景，如横向勘探水平井技术、注入类型水平井技术，以及生产水平井技术、分支水平井技术、套管侧钻水平井技术和普通的常规水平井技术等等。该项技术在施工过程当中，所应用到的主要设备包括高频率PDC钻头、可控弯接头、水力加压器，以及基本的水平井测量仪等。其技术关键是要始终确保转矩的稳定性，这决定着施工的效率和质量，具体需要分析井况，根据实际需求，进行转矩的科学设计与组合，确保钻具在施工过程当中，能够始终稳定、高效的工作。另外，施工中还应当要注意对铅锤位置、井斜角的调整，确保短程起下钻的实现，提高钻井井壁的质量。通过对该项钻井技术的科学、合理应用，能够通过扩大油层卸油面积，提高石油开采的产量和效益。
        2.2连续管和套管钻井技术
        连续管钻井技术、套管钻井技术在我国现目前的石油开采工程中，也得到了一定范围的应用，提高了我国石油开采的钻井质量。当前所使用的连续管钻井技术和最早的连续管钻井技术相比较已经了一定的进步，具体技术措施是在防喷器上设置、安装了橡胶环，从而增强了连续管的密封性能，能够防止出现以往钻井过程当中，可能出现的平衡压力不足的问题，使钻井工程对地层的破坏得到了控制，对油气层提供了更好的保护。而且采用连续管钻井技术还具有一个特殊的优势，其不需要在施工过程当中停泵，从而保证井液的连续循环，防止井喷事故，降低井喷事故的发生率。再者是该项技术的设备要求并不高，占地面积较小，可以适应较为复杂的地面环境。至于套管钻井技术，其主要指的是将钻井与下套管有效结合，避免频繁的下钻作业，降低下钻作业频率，可以有效改善井筒的清洗及水力参数，提高上返速度。

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        2.3大位移井钻井技术
        在水平井、定向井钻井技术得到了较为广泛的应用与发展之后，大位移井钻井技术也开始在我国逐渐的推广开来，它可以对定位井技术和水平井技术进行灵活的应用，具有较强的综合性。该项技术的主要优势之一，是具有非常强的工作环境适应能力，即使是地面条件恶劣，不适合其他工程技术施工，通过大位移井钻井技术也能够进行有效的应对，这便是使其得到了广泛推广与应用的主要原因。通过大位移井技术，在海上以及靠近海岸的边际油田进行勘探、开发，同时可以对环境较复杂的海底井口油田进行开发，能够很大程度上的节省设备投入，大大地减少开采成本。对于老油气田，该项技术同样可以得到非常有价值的应用，其能够帮助扩大泄油半径，提高产油效率，加快油田探边和开发速度。并且其还能够提高单井产量、延长单井寿命。对于小断块或者几个不相连的小断块油气田，可以钻多口不同类型的油气田钻大位移井。对于深度不同、方位不同的小断块油气田，可钻多目标三维大位移井开发，不仅能有效节省成本，也能方便管理。再者，当前该项技术依然处在发展和完善的过程当中，可以预见在将来其能够在石油开采事业中，发挥出更大的技术价值。
        3石油固井技术分析
        3.1石油固井技术施工作业
        在石油开采的钻井过程当中，我们还需要考虑的是固井，这是保证石油开采安全性的一个重要条件。就我国现目前的实际情况来看，最常采用的固井技术施工作业方式，是将按一定比例配置的水泥浆液，灌进提前所预备的套管，以此来封堵易塌陷、易泄露和地质情况较为复杂的油气层，从而防止出现不同层级油气层之间的泄露，使开采更加的顺畅、安全、高效。不过从施工实践来讲，与石油开采钻井施工相比较，固井施工在技术方面的复杂程度及成本更高。其主要的施工过程包括两个部分，第一是下套管，第二是注入水泥浆液，当然在具体的施工实践中，其还涉及到了其他诸多的技术细节。就下套管来说的话，其技术难度是较大的，必须要进行相当精细、严密的控制，再者是水泥浆液的配置比例必须要根据施工设计要求，做到安全的精确。石油开采固井施工是一次性工程，很难进行补救，因此其必须要保证一次性施工质量到位。
        3.2石油固井技术施工注意事项
        在石油固井技术施工作业过程当中，我们必须要对相关注意事项加以重视。例如，首先在安全方面，需要对油田的整体井况及周边环境条件进行考察，全方位掌握相关信息，尤其是地质情况、地层压力系数等，然后再根据客观条件，设计最科学、合理与安全的固井方案，准备相关的设备、物资，从安全的角度出发，对施工作业人员进行技术交底与安全教育，明确安全规程，确保施工的安全进行。再者是要准确识别浆液密度，钻井固井过程中，水泥浆的选择都非常重要，需要针对现场环境，选择适宜密度的水泥浆。现在已经具备有成套的水泥车管控装置，能够自动进行浆液混合。传统对于水泥浆的比例都是人工查验，难以保证精确性，而现代的水泥车大部分已经智能化，可以通过智能显示屏反馈各个时段浆液的密度，大大提高了固井工作的精确性。最后是要确保整个施工过程的顺利进行，例如要确保水体的充足，这样才能满足离心泵的供应，至于其他的设备、组件等，必须要根据施工计划安排提前协调到位，施工前还需要进行一次检查，防止施工过程中出现意外情况。
        结束语
        在石油开采工程中，钻井技术以及固井技术是相当关键的，其决定着石油开采的效益和安全性，因此我们必须要对其予以高度的关注与重视力度。应当客观认识我国在相关技术方面的发展现状及不足，并积极研究、探讨与实践科学的技术方法，提高我国钻井、固井技术水平，从而进一步促进和保障我国石油的开采生产。
        参考文献
        [1]徐鑫，黄薇.石油钻井技术管理创新探讨[J].产业与科技论坛，2020,19 (07)
        [2]吴昭.控压固井技术的应用现状及发展趋势探析[J].中国石油和化工标准与质量，2020,40(03)