1、我国石油深井钻井技术的发展和应用摘 要为了提高油气勘探开发效益和企业的竞争力，深井钻井技术不断发展提高，应用的规模也日益扩大。深井钻井技术是一项复杂的系统工程，难度高、技术复杂，需要有科学的理论、先进的技术及装备，加上高素质的人才队伍和科学的管理作为支持。本文介绍了我国石油深井钻井技术的发展概况和应用过程，并对深井钻井技术未来的发展趋势进行分析，并针对如何更好的发挥和应用深井钻井技术提出建议，为更好的提高我国的石油开采技术做出贡献。 关键词深井钻井 钻井技术 发展和应用 中图分类号：G276 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）25-0254-01 1.前言 由于浅层油气资
2、源大部分已经被完全开发，所以各石油开发企业逐渐加大了深层的油气资源的勘探开发力度，为了提高油气勘探开发效益和企业的竞争力，深井钻井技术不断发展提高，应用的规模也日益扩大。深井钻井技术是一项复杂的系统工程，难度高、技术复杂，需要有科学的理论、先进的技术及装备，加上高素质的人才队伍和科学的管理作为支持。深井 超深井钻井技术水平是一个国家或企业集团钻井技术水平高低的标志。目前世界上的深井数量虽然并不多，但是这项技术已经经历了五六十年的发展历程，逐渐走向成熟。钻深井的国家已达 80 多个，美国、欧洲北海及前苏联、德国、日本等深井钻井技术系统居世界前列，其中美国是世界上钻深井历史最长、工作量最大、技术水
3、平最高的国家。我国深井钻井技术系统近 20 年快速发展，但与国际先进水平相比仍有很大差距。 2.我国深井钻井技术的发展概况 近年来，我国加大了对地下深层勘探的力度，在西部和四川盆地及周边地区的深井钻井数量逐年增加，平均井深也越来越深，钻井速度也有较大幅度的提高。截止 2000 年我国钻深井的总数近千口，平均井深接近 6000m。随着 LWD、旋转导向钻井、自动垂直钻井系统等钻井新技术的应用推动了我国深井钻井技术的快速发展，并取得了丰硕的成果。如何有效解决深井钻井技术的复杂性、适用性、配套性等问题既是影响全球深井钻井可持续发展的难题，也是制约国内深井钻井快速发展，缩短与国际差距的瓶颈。结合我国石
4、化系统多年深井钻井实际情况和塔里木盆地、准噶尔盆地、河西走廊地区、川渝东部地区等 4 个重点领域深井钻井技术最新进展，以非线性、复杂性系统仿真为突破口，试图解决深井钻井技术系统构成中的复杂性与先进性、功能性与适用性、核心性与配套性等关系问题。 3.我国深井钻井技术的发展和应用过程 我国深井钻井技术起步较晚，1966 年 7 月大庆油田完成第一口 4719 m 的深井，揭开了国内深井钻井技术发展的序幕。继此之后大港油田、胜利油田和江汉油田又陆续打成了 4 口超过 5000m 的深井，初步积累了深井钻井开采的经验。从 1976 年到 1985 年，完成了 100 多口深井，其中有 2 口井深超过
5、7000 m 的井，即四川 1978 年完成的 7175 m 关基井和新疆 1979 年完成的 7002 m 的固 2 井。1986 年之后，深井进入规模应用阶段，随着深层勘探开发速度的加快，深井钻井数量逐年增加，机械钻速不断提高，钻井的时效增加，深井钻井周期逐年下降，井下事故不断减少。2005 年 3 月 8 日，中国，大陆科学钻探工程“科钻一井”顺利完钻，井深 5158 m ，该，井钻井中采用了大量高新技术，如人造金刚石钻头、绳索连续取心、井底马达驱动取心工具、活动套管技术、自动送钻系统、MWD、LWD、SWD 等技术。 4.我国深井钻井技术的发展趋势 随着我国油气资源战略对深层钻井的进一
6、步需求，特别是导向钻井、气体钻井等新兴钻井技 术的应用和发展，以及信息技术、测控技术、模拟技术在钻井中的应用，可以发现深井钻井技术 的发展是以现代钻井技术的发展为基础，重点解决高温高压、多压力系统、山前构造、难钻地层等深井钻井难点。现代钻井技术发展以现代科学技术为基础，以提高勘探开发综合效益为目标，其主导发展趋势为：以信息论、系统论和控制论为理论基础，把以计算机技术为核心的遥测、遥传、遥控技术融入钻井工程技术，用钻井高新技术改造传统的钻井技术，向智能化、自动化钻井方向发展，创造最大化的勘探开发经济效益和社会效益。 深层钻井技术在以下几个方面需要发展突破：单一尺寸套管钻井可改善传统井身结构，应用
7、膨胀管和套管钻井有利于促进深井钻井技术的快速发展。应用一次性自锐钻头，单井作业时无需更换钻头，还可根据井况所遇到的岩性转变破岩模式，向高效破岩技术方向发展。随着 LWD、近钻头测量、随钻测井、随钻地震技术的应用和发展，井下控制器将成为钻井施工的核心。安装在钻头附近的控制器可实现实时监测与控制，自动判断控制钻头，甚至控制钻机的动作。采用控压钻井技术将实现真正意义上的闭环钻井，通过安装在钻头附近的主控制器、钻杆上的分控制器以及井口控制器自动调节实现井内压力自动平衡。有缆钻杆的应用将不仅可实现对钻井的有效控制，而且会提高钻井速度。采用该技术，钻杆将不用传递扭矩，甚至不必控制钻压。固壁技术将改善井壁的
8、稳定性，在钻井发生井漏时，随时加入有针对性的堵漏材料；也可在钻井完成后，对井壁进行“固结” ，形成人工管壁。气体钻井的比例将大大提高，针对特殊地层，能够及时变换有针对性的特殊流体。利用已有的数据库、已钻井段的数据，并结合地面采集和井下实时检测的数据，对未钻井段的钻井施工进行模拟，随时调整钻井设计。使深层钻井技术向集成化、信息化、智能化、自动化方向发展采用封隔器实施对地层间的封隔，甚至部分代替水泥对层间的分隔。 5.如何更好的应用深层钻井技术有效提高油气采收率 面对未来全国油气资源的需求状况，我国西部地区、南方海相地区及东部深层油气勘探开发将进一步加强，复杂地质条件下深井钻井技术仍然是我国 21
9、 世纪实施油气资源战略、提高勘探开发效益的重要技术支持手段。为此，我国应在跟踪和引进国外先进深井钻井技术与装备的同时，加强自主研发与应用技术攻关，努力学习国外先进钻采技术，缩小与国外的差距。深井钻井技术研究与应用的重点在加强核心技术的研发与配套，并高度重视基础理论研究，加强人才培养，重视人与计算机结合，充分利用现代信息技术和我国深井钻井专家知识经验，建立深井钻井的科学化评价体系和决策体系，加快深井钻井技术管理的科学化进程。同时，适度引进先进国家深井钻井核心技术装备与配套软件系统，加强国际合作，走消化、吸收和创新的道路，逐步使深井钻采能力向更深的程度发展，有效提高我国的油气采收率。 参考文献 1 高德利.复杂地质条件下深井超深井钻井技术M.北京：石油工业出版社. 2004. 2 杨德勇.我国深层石油储层及其勘探钻井技术J.中国石油和化工标准与质量. 2012.3. 3 张克勤 张金成 戴巍.西部深井超深井钻井技术J.钻采工艺.2010.1.
