基于石油钻井工程中的相关技术因素分析

在我国能源建设过程中，石油具有不可或缺的现实意义，在进行石油开采过程中，需要科学改进钻井工程建设，对其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，使其能够最大程度满足我国目前能源需求。为了更为有效的分析在进行石油钻井工程建设过程中相关技术因素，特此展开本次研究。

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哦更为全面的体现自动化技术的安全性高效性和可行性。在建设石油钻井技术过程中，自动化技术能够使其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。在进行钻井过程中，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，通过有效实施自动化钻井技术，确保在进行石油钻探施工过程中，具有更高的安全性，在一定程度内提升钻井效率，使其钻井周期得到大大缩短，实现成本降低，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

在我国目前石油行业建设过程中，该项技术具有较为广泛的应用，同时具有较好的应用效果。在此过程中，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地质结构环境实现有效应用的钻井液，确保有效延长钻头寿命，除此之外，在我国大庆油田和胜利油田不断试验过程中，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

在我国石油资源不断开发过程中，石油开采已经逐步从浅层转向深层，因此在进行具体工作过程中，对深井钻探技术具有更高的要求。我国国家部门对该方面科研工作投入了较多的资源，同时在多年研究实践过程中也取得较大的突破，我国目前石油钻进均以深井为主，对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，其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度以上的井斜角，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钻头以及多级低转速马达。选择应用性能较好的MWA测量仪器能够在一定程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。在我国科学水平不断发展过程中，该技术也得到了不断地更新，首先需要确保转矩稳定性；在进行转矩选择时需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。同时还需要进行上下调整，确保能够调整井斜角和铅锤位置，保证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，能够对其进行有效的动态监控，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，是我国目前一项最新钻井技术，具体是指在钻井过程中，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。在进行应用过程中，需要实现钻井液体系最优，确保井筒始终保持欠平衡条件，避免钻井施工会对储层造成污染，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，需要与井控技术有效结合，确保在进行钻井施工作业时能够有效解决安全问题。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，确保在进行钻井作业时能够有效降低成本，实现机械钻速的有效提升，保障钻探施工能够取得最好的效果。在我国欠平衡钻井技术不断发展过程中，需要进行钻井液体系的进一步开发和研究，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，使其能够进一步实现高效钻探施工。

1.6  大位移井钻井技术

在我国目前进行石油矿井工程建设过程中，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依旧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实现了逐步攻克，也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

在我国建设石油矿井工程过程中，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，使其具有一定程度的密封性，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。在应用该技术过程中不需要停泵，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，具有较小的占地面积，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，同时也可以实现其上返速度的进一步提升。

2  石油钻井工程所面临的挑战及对策

2.1  工作重难点

石油钻井技术在我国已经得到了几十年应用，但是在其具体应用过程中依旧存在一定的挑战，作为不可再生能源，石油资源在近几年不断开采过程中，即将面临枯竭状况，国际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，我国现代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，具有较大发展空间。我国2001年到2017年石油钻井工程发展具体状况如下图1。

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实现配套工具质量和钻井装备质量的有效提升。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，导致在进行钻井作业时关键的工具材料和核心技术依旧需要实现外国进口，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，深层井壁具有较为明显的失穏情况，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。最后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，水深会在一定程度内影响钻井工程施工。目前我国在进行钻井工程建设过程中，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，缺乏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，使其与西方发达国家之间所存在的差距得到大大缩减，相关工作人员需要以此为基础，确保在进行钻井作业时，具有更高的管理水平和技术水平，对石油钻井工作进行全面提升，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，相关负责人需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具有更为具体的认知，在一定程度内还需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，相关工作人员还需要实现自身技术能力的全面提升，积极参与企业培训，确保在进行具体工作过程中能够进一步保障自身生命安全，有效提升开采作业安全性，同时还可以不断提升工作效率和专业能力。与此同时在发展过程中，还需要确保石油钻井工程满足施工现场生态环境发展需求，能够有效协调石油资源开发和生态环境保护，确保能够最大程度满足我国目前石油资源需求。

3  未来发展趋势

3.1  深层化以及经济化的方向

在我国目前石油钻井工程建设过程中，工程技术发展方向正在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在发展过程中坚持开发高效服务，在主营业务方面在逐步突破常规开发技术存在瓶颈，确保能够进一步保障工程技术，保证企业具有更高的核心竞争力。在我国油气勘探逐步发展过程中，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。在全球钻井工程技术不断发展过程中我国石油钻井工程建设也具有更高创新能力和科研实力，就整体发展状况而言，我国石油钻井技术得到了较为稳定的发展。在现阶段经济建设过程中，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有效提升，使其具有更大的社会效益和经济效益。

3.2  自动化以及人工智能方向

在建设我国石油行业的过程中，矿井钻井技术是其中不可或缺的一项内容，因此在我国科学技术不断发展过程中，如果矿井钻井技术不能实现有效创新，则很容易被时代所淘汰。基于此，在发展矿井技术过程中，必须进一步实现自动化以及人工智能。自动化和智能化是我国目前科技技术发展的必然趋势，而石油行业作为我国目前重点发展，必须紧跟时代发展。在进行具体工作过程中，首先，石油行业需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，我国需要进一步自主研发钻井设备。在我国目前钻井设备是以国外引进为主，导致我国没有掌握设备核心技术，进而使其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  信息化以及智能化的方向

在信息技术高速发展的今天，各行业发展方向都趋向于信息化，石油化工工程建设也不例外，基于此，信息化是未来油气开采技术发展的必然趋势，需要逐渐降低对人力资源的依赖性，确保能够在一定程度内应用信息化数据，在降低人力成本的同时，能够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

总而言之，在我国目前石油钻井工程建设过程中，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。使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，确保现代科技水平的有效应用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。