刍议深水石油钻井技术现状与发展趋势.doc

1、刍议深水石油钻井技术现状与发展趋势摘 要：随着社会经济的发展以及国家能源需求的提高，石油钻井的工作量也越来越大，对深水石油钻井专业技术的要求也越来越高。本文先对深水石油钻井的几类关键性技术的现状进行了相关的阐述，再对深水石油钻井技术的发展趋势进行了展望，希望能促进我国深水石油钻井技术的进一步发展，进而促进深水钻井领域的进一步开发。 关键词：深水石油 钻井技术 发展趋势 相关的数据显示，全世界有 90%多的石油储存量是潜伏在 1000 米以下的深水层，而石油资源对一个国家的工业发展以及能源的开采具有非常重要的作用1。因此，深水石油钻井技术就显得极其关键。而随着水位的不断加深，石油钻井的条件也会越

2、来越复杂，对钻井技术的要求自然也越来越高。因此，笔者认为，对深水石油钻井技术现状与发展趋势这一课题进行相关的探讨具有非常重要的实际意义。 一、当前国内外深水石油钻井的技术现状 石油资源的勘探具有很高的开发价值。相关的研究表示，海洋的石油资源在全球的石油资源总量中所占的比例高达 34%，但是目前人类的勘探还属于开发的早期阶段，因此，深水领域的石油勘探具有很高的开发价值2。而随着当前石油钻井技术的发展，深水的范围与概念也在不断扩大，关于深水钻井技术的投资也越来越大。 深水石油钻井是一项复杂而系统的工作，对钻井的技术有着非常高与非常关键的要求。具体来说，深水石油钻井的关键性技术主要有以下几个方面：

3、1.深水钻井的设备。深水钻井的设备主要包括两种：钻井船和半潜式的钻井平台。钻井船指的是具有良好机动性的一种移动式钻井装置，具有停泊简单、使用水深范围大、移动灵活等特征。钻井船包括船体和定位设备两个组成部分。船体主要是为钻井安装、航行动力设备的安装以及工作人员工作、生活等提供相应的场所。钻井船当前主要是活跃在美国墨西哥湾、西非以及巴西海域3。 而半潜式的钻井平台主要活跃在墨西哥、澳大利亚、北海、西非等领域4。 2.深水定位系统。深水定位系统是对钻井装置进行定位，以防止其受风、浪、流等影响的一种技术，在当前全球深水作业的 33 台钻井中，有 27 艘是采用动力定位的方式5。这种动力定位主要是采取声

4、纳定位和 DGPS 定位。而声纳定位具有非常独特的优势，比如说无线传输信号、精确度非常高以及受天气的影响非常少等。但是这种系统却容易受噪声和其他声纳系统的干扰。 3.深水双梯度钻井技术。由于深水钻井本身具有很多难以克服的技术难点，比如说，锚泊系统的重量对钻机稳定性的影响，钻井液密度过窄的问题，海水浅水层的流动以及不稳定的工作环境等。针对这一现状，国外发展的深水双梯度钻井技术能够很好地对其进行解决。这种技术通过在隔水管中注入低密度的介质来降低隔水管环空中返回流体的密度，以在整个钻井液的返回回路中保持双密度的钻井液体系，进而有效地对井眼环空的压力以及井底的压力进行控制，最终实现深水钻井的安全与经济

5、发展。 4.固井技术。目前超深水井与深水井的固井水泥浆的体系主要有塑性水泥、防窜水泥浆体系、高密度水泥浆体系等。当前我国国内油井的水泥外加剂已经形成了多个品种，但是这些品种的稳定性以及抗盐能力却相对较差，且抗高温的外加剂品种相对较少。而在国外，德国已经生产出了具有高质量与高可靠性的尾管悬挂器等固井工具。 5.钻井信息技术。当前国外已经建立起了一个集合了数据的采集、数据库的建立、钻井的工程设计、钻井的生产指挥以及钻井的施工监测等多方面的完善的信息系统，而我国的胜利油田等也建立起了一个完善的钻井信息管理系统。但是当前我国钻井信息系统和国外的相比差距主要表现在软件系统功能的开发上面。 二、当前我国深

6、水石油钻井机技术的发展趋势 1.深水钻井技术发展的策略 1.1 发展短期技术。针对当前我国深水石油钻井存在的技术问题，要着重进行完善。比如有：优质钻井液技术、气体钻井技术以及复杂结构井技术等。 1.2 发展中长期技术。要在当前技术的基础上进一步进行拓展、延伸以及集成，发展具有前景的技术。比如有：高温高压钻井技术、防斜打快技术以及信息化技术等。 1.3 发展前瞻性技术。要进一步开发具有独立知识产权的技术，比如有自动化钻井技术、旋转导向钻井技术以及激光钻井技术等。 2.深水钻井技术发展的趋势 2.1 向高效破岩的方向发展。高效破岩是提高深水钻井效率的关键。通过对旋冲钻井、垂直钻井、气体钻井以及激光

7、钻井等技术的应用，可以有效地提高破岩的效率，进而提高钻井的工作效率。 2.2 向油气高效采收的方向发展。通过对当前现有工艺技术的改进可以实现油气资源高效采收的目标，进而提高油气资源的勘探效率。这些技术主要有：大位移井、欠平衡钻井、定向井以及丛式井等。 2.3 向信息化、智能化、集成化、自动化的方向发展。随着深水石油钻井机的不断推进以及计算机网络技术的进一步发展，当前的石油钻井技术可以实现集成化、智能化、自动化以及信息化的进一步发展。对于复杂地势的超深井、深井的开发技术要进一步深化，开发出具有更高自动化水平、更深钻探能力以及更高精确实时测量的技术，建立一个更为信息化、智能化的钻井信息系统。 三、

8、结语 由以上可以看到，深水石油钻井技术涉及深水定位系统、深水双梯度钻井技术、固井技术等多方面的关键性技术。笔者认为，即使当前我国深水石油钻井技术存在着一些问题，但只要相关人员能进一步进行专门的研究与实践，切实实行发展短期技术、发展中长期技术以及发展前瞻性技术的发展策略，就一定能进一步促进深水石油钻井技术的发展，进而促进石油资源在深水领域的进一步开发，最终服务于我国工业的发展以及经济的进一步发展。 参考文献 1张吴湖，白真权.关于我国石油钻机的发展建议J.石油矿场机械，2009（02）. 2靳义磊，裴彩霞，郭谊民，王保国.ZJ32L-2 型钻机及其应用J.河南石油，2009（04）. 3杨汉立.国内外石油钻机现状及我国钻机发展探讨J.石油机械，2010（07）. 4张天生.石油钻机顶部驱动电传动系统的研制J.电气传动自动化，2009（02）. 5康涛，张军，王代华.钻机电传动控制系统国产化现状与发展J.电气传动自动化，2010（06）. 作者简介：王朝辉，1992、04，男，汉族，籍贯，安徽怀宁，重庆科技学院石油与天然气工程学院石油工程专业。