石油钻井新建设

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摘 要：石油与天然气是流体矿产，它们具有一定的挥发性，并且埋藏在一定深度的地下，这就决定了要把石油和天然气从地下开采出来，不能采用挖坑道和掘进的办法，而是要用钻井的方法。当今时代，石油和天然气已经不仅仅是重要的不可再生资源，它已经具有了一定的国际战略意义，因此石油和天然气的储量受到了各个国家的广泛关注，无论是海上作业还是陆上作业，钻井都起到了非常重要的作用，一口井的好坏与安全程度均与钻井工艺有着不可分割的作用。本文检索搜集了相关资料，对石油钻井新建设进行了阐述，希望可以为我国石油行业与石油工程的发展有所帮助。

关键词：石油；钻井；新建设

一、前言

油气勘探和油气田开发的各个环节都离不开钻井，诸如取得地质资料、寻找和证实含油气构造、将油气从地下开采到地面上来等工作，都是通过钻井来完成的。钻井的两个基本目的（1）打开一个窗口，用以窥视地层，获取各种信息；（2）提供一条通道，用以采集油气的起下工具（提起和下放工具的简称）。尽管各阶段所钻的井的名称、用途、井径大小以及深度各不相同，但它们的钻井过程相差不大，而且井的深度越大，钻井难度也越大，要求的技术水平也就越高。一般油气井的井眼直径为100到500mm，井深为几百米到几千米。

钻井技术发展的主要目标：（1）满足油气勘探开发的目标需求及提高勘探开发整体效益；（2）提高钻井工程效率，降低钻井工程直接成本。为了达到这两个目标，世界各大石油服务及制造公司均不断开发新的产品与技术，世界上主要有哈里伯顿、斯伦贝谢、贝克休斯、中国石油宝鸡石油机械有限公司等企业处于国际领先位置，其开发的新产品或者服务一直受到世界各国的广泛关注。

二、石油钻采新建设

（一）哈里伯顿

哈里伯顿公司一直把钻井效率与质量放在第一位，认为客户的时间就是金钱，因此其产品与服务的主要发展方向就是在保证质量的同时，尽可能提升钻井的效率。哈里伯顿不断优化系统服务方程与钻探计划，其服务不仅大大提高了回收率，而且还能有效降低成本，减少了非生产时间，提高生产效率并减小的资本支出，因此其服务受到了世界各大石油投资公司的青睐与好评。[2]其提供的服务与产品主要有取心、定向钻井、井下工具、钻井工程解决方案、钻头、钻井液解决方案、流体添加剂、地质导向服务、扩大孔、随钻测井、磁测距、随钻测量、优化压力钻井、固体控制设备及服务、表面数据记录、调查管理、遥测、废物管理解决方案等，服务种类可以说是十分全面的，因此其产品与服务已经形成了一定的产业链，并推广至世界各地。

其中定向钻井服务更是赢得了全球的好评，此项服务能提供可靠的解决方案，更快的渗透速度，更高的钻孔质量和精确的井眼位置。其定向钻井新技术包括sperrydrill、geoforce井下钻井马达和TurboPower涡轮钻具和匹配系统。通过实时测量扭矩和弯曲点来优化钻井参数，最大限度地提高性能，并减少在振动和传递中能量的损失。drilldoc工具包含多个测量重量、扭矩、弯矩值和振动的传感器，提供了一套完整的振动测量方案。

（二）贝克休斯

贝克休斯在钻头方面的开发取得了不小的进展，对于钻头的开发与应用，贝克休斯公司已经拥有100多年的成功经验，几乎可以说其钻头的质量与性能已经处于世界前列，世界上很少有其他公司可以在钻头制造上与其抗衡。贝克休斯新开发的钻井平台和井下模拟器也颇受石油投资者的青睐，其PDC钻头能够在实现最大性能的基础上降低钻井成本，同时它能提供更高的机械钻速。贝克休斯公司的staysharp优质抛光刀具技术具有更高的耐久性和可靠性，它能大大提高刀具钻速，降低钻井成本，提升钻井效率和整体性能，staysharp刀具层的厚度和结构可以匹配不同的应用需求。

贝克休斯公司的钻井服务比较成熟。公司通过不断提高工具的可靠性，来最大限度地降低经营风险，并将服务延伸至应用工程、维修和维护、现场执行等方面。随钻测量可以通过实时井下测量来准确定位井眼，这些测量包括定向测量，自然伽马射线，钻井动力学，温度，和环形压力等，其随钻测量平台也具备实时井下遥测链路和电源，包括随钻和旋转导向系统。

（三）斯伦贝谢公司

斯伦贝谢公司在定向钻井方面有所建树，面对不同的目标层、井眼尺寸和地层情况，均可节省钻井时间和成本。该公司的定向钻井服务可提高地质导向效果，缩短导向时间，应用范围极广。其主要包括PowerDrive高精度旋转导向系统；PowerPak可转向容积式马达、PeriScope电磁随钻测井；geoVISION随钻成像，它可提供实时图像和倾角计算结果；Petrel钻井地震模拟软件，它可以提供协作环境流程，并可与各种先进技术和流程无缝集成。

斯伦贝谢公司的钻井优化技术也值得一提，通过Scope高级测量和PERFORM服务可以提高钻井效率、节省钻井时间、降低风险并优化钻井作业。应用证明，在远程监控和模拟钻井作业中，作业支持中心（OSC）可在提高安全性和降低风险的同时优化钻井作业。

（四）中国石油宝鸡石油机械有限公司

中国石油宝鸡石油机械有限公司作为世界五百强之一，其钻井机械也在不断发展中趋于完善，不仅在中国，在非洲、东南亚等地区也保持着不错的销量。该公司的产品主要有ZJ20DBX斜井钻机、ZJ120/9000DB钻机、ZJ90/6750DB钻机、ZJ70/4500DB、ZJ10/585钻机、ZJ15/1500m钻机等。例如：ZJ20DBX斜井钻机采用橇装模块化设计，可用于斜深2000m以内的斜井开发或直深3000m以内的直井开发，最大钩载为1700kN；ZJ120/9000DB钻机是目前全球最先进的特深井陆地石油钻机，钻机的总体技术方案和集成技术，目前在国际上属领先水平。钻机采用国际最先进的全数字交流变频控制技术，作业全部实现智能化控制，具有控制精度高，功率因子高，兼容、容错性能好等特点；ZJ90/6750DB钻机是在首台9000米钻机油田工业试验的基础上，进一步完善改进的新型超深井钻机，钻机采用单轴二档交流变频绞车，左右主电机可根据需要单独脱开使用，提高了设备使用的可靠性和运行经济性，高低档采用智能切换，运行安全可靠。拥有交流变频钻机的所有优点，采用全套西门子PLC及交流变频技术，具有控制精度高，功率因子高等特点。

三、结语

石油钻井的发展是一个长期的过程，随着石油工程的发展与完善，石油钻井技术及相关机械都会取得进步与发展，油气井的质量也会随之提高，可以说整个钻井作业过程会向着稳定与高效的方向发展。世界各大石油服务公司及装备制造企业在石油行业的发展中起着至关重要的作用，其产品及服务的发展对整个石油工程都会有很大的影响，关注石油钻井的新建设是研究石油工程发展及未来趋势的基础，在世界科技技术高速发展的今天，我国石油相关产业也会在探索与创新中不断发展，最后趋于完善。（作者单位：西安石油大学机械工程学院）

参考文献：

[1] 任晓娟.石油工业概论[M].北京：中国石化出版社，2012，7-17.

[2] 杨金华.国际石油钻井市场发展趋势[J].国际石油经济，2005（10）：31.

[3] 孙庆群.石油生产及钻采机械概论[M].北京：中国石化出版社，2011，35-41.