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【摘 要】现代社会的不断发展对我国石油钻井工程提出了更高的要求，为了更好地满足现代社会发展需求，相关工作人员有必要对相关技术因素进行更为有效的分析。文章分析了我国目前应用的几种石油钻井技术，以此为基础，进一步探究目前石油钻井工程建设中面临的挑战及应对策略，以及未来发展趋势，希望能够为相关工作人员的下一步工作提供更为丰富的理论依据。
【关键词】石油;钻井工程;相关技术
【中图分类号】TE242 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2019）03-0094-03
0 引言
在我國能源建设过程中，石油具有不可或缺的现实意义，在进行石油开采过程中，要科学改进钻井工程建设，对相关技术因素进行科学分析，为我国钻井工程建设的进一步发展奠定坚实的基础，使其能够最大限度地满足我国目前能源需求。为了更为有效地分析石油钻井工程建设过程中的相关技术因素，展开本次研究。
1 我国石油钻井技术现状
1.1 井下自动化技术
在各行业发展过程中，自动化技术已经实现普及化应用，石油钻井工程建设能够更为全面地体现自动化技术的安全性、高效性和可行性。在石油钻井工程建设中，自动化技术能够使深度探测精度得到有效提升，确保在提升信息输送速率的同时能够对其安全性进行更为有效的控制。在钻井过程中，必须实时反馈深度数据，确保钻头控制的精确性。而在自动化技术中，Plc能够对钻头转速精度进行合理控制，同时科学应用PID技术能够实现钻头钻井精度的有效提升。总之，实施自动化钻井技术，可确保石油钻探施工过程具有更高的安全性，并在一定程度内提升钻井效率，大大缩短钻井周期，降低成本，保障经济效益。应用闭环自控系统能够像计算机系统传输相关数据，从而驱动钻井系统，使其进一步实现自动控制，从而对其动力传递进行合理优化，确保迅速完成钻井进尺。
1.2 小井眼钻井技术
目前，我国石油钻井工程建设中，小井眼钻井技术应用较为广泛，并具有较好的效果。微尺寸TSD钻头主要针对小井眼特征进行相关工作，以此为基础，相关工作人员能够进一步研制出针对作业现场具体的地质结构环境实现有效应用的钻井液，以延长钻头寿命。此外，经我国大庆油田和胜利油田的不断试验，小井眼水力预警系统已经得到了初步完成，取得较好的结果。
1.3 深井钻井技术
我国石油开采已经逐步从浅层转向深层，在具体工作中，对深井钻探技术具有更高的要求。我国对这方面的科研工作投入了较多资源，同时通过多年研究实践也取得较大的突破。我国目前石油钻井均以深井为主，因此深井钻井技术也得到更为普遍的应用，在一定程度内实现了技术发展的有效提升。
1.4 水平井技术
水平井是指在油气储层内形成一定程度的有效延伸距离，使油气井形成85°以上的井斜角。就具体应用类型而言，可以将其划分为常规水平井、套管侧钻水平井、分支水平井;就具体用途而言，可以将其分为生产水平井、注入类型水平井及横向勘探水平井。在具体应用过程中，水平井段施工工具普遍具有较大扭矩，包括水平井测量仪、可控弯接头、水力加压器、高频率PDC钻头及多级低转速马达。选择应用性能较好的MWA测量仪器能够在一定限度内科学测量矿井地质参数，在我国自动化技术、计算机技术、网络信息技术不断发展过程中，MWA测量仪器已经在随钻测量和随钻地震中得到了较为广泛的应用。随着我国科学水平的不断提高，该技术也不断地得到更新。该技术首先要确保转矩稳定性，在进行转矩选择时要充分考虑钻具类型及其不同特点，然后进行科学有效的组合设计，进一步实现钻具平稳;同时还要进行上下调整井斜角和铅锤位置，确保能够实现短程起下钻，进一步保障井壁质量。科学应用水平井钻井技术，能够对其进行动态监控，科学评价已钻井段，有效调整待钻井眼。
1.5 欠平衡技术
该技术还可以称为负压钻井，是我国目前最新的一项钻井技术，指在钻井过程中，如果地层压力大于井底压力，则地层流体会在一定程度内流入井筒同时循环至地上。在应用过程中，需要实现钻井液体系最优，确保井筒始终保持欠平衡条件，避免钻井施工对储层造成污染，确保钻井施工具有更高的绿色环保效应。在进行具体作业时，要与井控技术有效结合，确保钻井施工作业时能够解决安全问题。通过研究钻探施工现场，进行泡沫钻井技术和空气钻井技术的不断研发，确保在钻井作业时能降低成本，实现机械钻速的有效提升，保障钻探施工取得最好的效果。在我国欠平衡钻井技术的发展过程中，需要对钻井液体系进行进一步开发和研究，科学研制井底导向系统，在一定程度内优化马达，实现状态施工程序的有效集成，确保欠平衡钻井具有更高的安全性，从而实现机械钻速的有效提升，使其进一步实现高效钻探施工。
1.6 大位移井钻井技术
在我国石油矿井工程建设中，该技术属于高精尖技术，能够综合应用定位井技术和水平井技术，具有较强的综合性。但是在具体应用过程中存在一定的技术难点，通过不断优化其设计理念，进一步发展配套技术，我国目前已经对该技术应用过程中存在的难点逐步攻克，逐步能够熟练应用该技术，取得了较高的经济效益。
1.7 连续管和套管钻井技术
在我国石油矿井工程建设中，连续管钻井得到了一定程度的应用，通过对其进行有效改进，在防喷器上科学设置环形橡胶，使其具有一定的密封性，为进一步实现欠平衡压力钻井提供了良好的条件，同时也可以在一定程度内避免伤害地层，确保顺利实施欠平衡压力钻井作业，保护油气层。应用该技术不需要停泵，能确保钻井液能够实现连续循环，避免出现井喷事故。通常情况下，该技术在应用过程中不需要过多设备，占地面积较小，因此在具有较高局限性的地面作业和海上平台得到了较为普遍的应用。而套管钻井技术，实际上是结合钻井和下套管，能够在一定程度内避免进行起下钻作业，对清洗井筒和水力参数进行有效改善，同时也可以进一步提升其上返速度。
2 石油钻井工程所面临的挑战及对策
2.1 面临的挑战
石油钻井技术虽然在我国已经应用了几十年，但是在其具体应用中仍然存在一定的难点。作为不可再生能源，石油资源随着不断开采，已面临枯竭状况。国际上在进行勘探和开采油气时已经逐渐由传统的陆地作业转至海洋作业，传统的浅层开采已经无法满足现代能源发展需求，需要进行超深层开采，因此工程技术也面临新的挑战。相对于部分发达国家而言，我国应用的石油开采技术在高效钻头、旋转导向系统和自动化钻头等方面普遍存在较大差距。我国2001～2017年石油钻井工程发展具体状况如图1所示。
在进行井下作业时，装备成本和装备质量对我国深井开采技术带来了一定的局限性，因此相关工作人员在进行下一步工作时，需要提升配套工具质量和钻井装备质量。就工程技术而言，我国虽然已经初步实现自主创新，但是钻井技术应用的大体方向依旧以模仿发达国家为主，无法进一步触摸核心技术，导致在钻井作业时关键的工具材料和核心技术需要进口，对钻井工程技术的进一步发展造成一定程度的不良影响。在具体操作深井作业和超深井作业时，在深井环境下相关工作人员应用的通讯系统稳定性存在一定程度不足，深层井壁具有较明显的失稳情况;同时就地层状态规律而言，超深层和浅层具有较为明显的差异。只有对以上关键技术难题进行有效解决，才能进一步推进深井钻探和超深井作业的发展。此外，海洋钻井技术也是目前石油钻井工程发展中一个很难解决的问题，天然气、浅层水、气流和水深会在一定程度内影响钻井工程施工。目前我国的钻井工程建设缺乏雄厚的资金支持，在进行具体作业过程中，部分工人缺乏全面有效的技术保障和安全保障，相关企业实力普遍较弱，难以进一步拓展工程规模。
2.2 应对策略
为了确保我国钻井工程建设具有更高的发展水平，缩减与西方发达国家的差距，要求相关工作人员在进行钻井作业时，具有更高的管理水平和技术水平，以全面提升石油钻井工作效率，在一定程度内推进我国石油钻井工作发展。在开展石油钻井工程建设过程中，相关负责人要进一步明确目前国际石油开采发展趋势，明确现代先进技术，从而对我国钻井开采有更为具体的认知，还要科学引进先进钻井设备和钻井技术，确保在恶劣条件下，钻井设备能够实现正常开采，确保我国钻井工程得到更为有效的发展。在此过程中，相关工作人员还要实现自身技术能力的全面提升，积极参与企业培训，确保在工作过程中能够进一步保障自身生命安全，提升开采作业的安全性，同时还可以不断提升工作效率和专业能力。在发展过程中，还要确保石油钻井工程满足施工现场生态环境的发展需求，有效协调石油资源开发和生态环境保护，确保最大限度地满足我国目前石油资源的需求。
3 未来发展趋势
3.1 深层化及经济化
目前，在我国石油钻井工程建设中，工程技术发展方向呈现更高程度的清洁化、经济化、安全化、迅速化和深入化。部分在国际上具有较大影响力的石油企业坚持开发高效服务，在主营业务方面逐步突破常规开发技术存在的瓶颈，确保进一步保障工程技术，保证企业具有更强的核心竞争力。我国油气勘探就全国范围而言，储藏多、易开发、油层浅的油藏资源正在逐步减少，国内在勘探开发油气资源时逐步倾向于海洋深水、复杂地层、超深层、低渗透等方向。随着全球钻井工程技术不断发展，我国石油钻井工程建设也具有更高创新能力和科研实力，就整体而言，我国石油钻井技术得到了较为稳定的发展。在现阶段经济建设中，进一步开发和应用钻井工程技术，不仅能够使我国石油资源状况得到有效缓解，同时也可以在一定程度内实现石油勘探效果的提升，从而取得更大的社会效益和经济效益。
3.2 自动化及人工智能
矿井钻井技术是石油行业中不可或缺的一项内容，随着科学技术的不断发展，如果矿井钻井技术不能实现有效创新，将很容易被时代所淘汰。基于此，发展矿井技术，必须进一步实现自动化及人工智能。自动化和智能化是发展的必然趋势，石油行业必须紧跟时代步伐。首先，石油行业要针对机械设备进行更大力度的研发。在应用石油矿井技术过程中，机械设备具有不可或缺的应用价值，如果要想最大程度发挥设备作用，必须实现机械设备质量的有效提升，确保石油矿井工程技术得到更为有效的应用。其次，我国要进一步自主研发钻井设备。目前我国钻井设备仍以国外引进为主，导致我国没有掌握设备核心技术，使相关人员在应用矿井机械设备时具有较高的局限性，因此，相关科研人员必须进一步自主研发机械设备。
3.3 信息化及智能化
在信息技术高速发展的今天，各行业发展方向趋向于信息化、智能化，石油化工工程建设也不例外。基于此，信息化和智能化是未來油气开采技术发展的必然趋势，要逐渐降低对人力资源的依赖，确保在一定程度内应用信息化数据，在降低人力成本的同时，进一步提升采矿技术水平，与此同时，也可以在一定程度内避免采矿作业发生安全事故。
4 结语
目前在我国石油钻井工程建设中，井下自动化技术、小井眼钻井技术、深井钻井技术、水平井技术、欠平衡技术、大位移井钻井技术、连续管和套管钻井技术都得到了一定程度的应用，推进了我国石油产业的发展。通过应用现代科技，促进我国石油钻井技术逐步实现深层化、经济化、自动化、人工智能、信息化和智能化，能够实现钻井技术的有效提升，使其在国际竞争中逐步占据有利地位。
参 考 文 献
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[责任编辑：钟声贤]