探讨石油工程钻井技术的发展

工业工程与技术　２０１３．Ｎ０．１１　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈｅｎａｎ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　

我国石油钻井技术现状及发展趋势初探　

张扬　ｆ西南石油局湖南钻井公司　７０４８井队，新疆　巴音郭楞蒙古自治州８４１６００）　

摘要：石油作为国民经济各行业中的重要能源之一，对促进我国经济的发展具有重要影响。石油钻井技术的改进对石油的　开采发挥着关键作用。因此，本文从我国石油钻井技术现状作为基点，重点探讨了石油钻井技术的发展趋势，希望能够为促进我国　

石油行业的发展提供一定的指导意义和借鉴意义。　关键词：石油钻井技术；发展趋势；现状分析　中图分类号：ＴＥ９５１文献标识码：Ａ文章编号：１００３—５１６８（２０１３）２１—００２５—０２　

０引言　经济迅猛发展对石油能源需求量也在不断地增加。石油　

钻井技术从研发至今已经取得了重大的成就，但是和发达国家　

相比还存在很大的差距。科学技术的发展为我国石油钻井技术　的进步提供了良好发展契机。钻井技术水平的提高有利于我国　

石油勘探的成功以及保障石油开采的安全。　

１我国石油钻井技术的发展现状分析　二十世纪五十年代，我国石油钻井技术主要是以喷射式　

钻井技术和高效钻头技术为主＿１＿。在科学化和信息化的推动下，　

我国石油钻井技术也开始走上了一个新的台阶。近年来，我国　的石油钻井工作取得了快速发展，石油钻井工程的规模和钻井　

工程的整体水平也得到了很大提高。深海钻井和陆上深井钻井　技术开始逐渐地应用于石油开采领域。目前，针对不同的地质　

条件，我国研发的钻井技术也在不断地突破。尤其是分支井钻　

井技术和深井钻井技术都广泛地应用于石油开采。　

（１）石油钻井的经济效益和钻井成本息息相关。在钻井设　备方面，我国已经基本实现了设备国产化和机械化。一套完整　

的石油钻井设备主要包括了八个部分，分别是循环系统、提升　

系统、动力系统、传动系统、控制系统、旋转系统、底座系统及辅　助系统日。每一个系统都是由若干设备组成。例如在循环系统中　有泥浆泵、泥浆罐、地面高压管汇、立管、水龙带、水龙头、方钻　

209 科学管理2022年第11期油气资源能否稳定供应，无疑将成为影响我国经济发展的关键要素。因此，为了增加油气资源的供应量，除了要加大油气资源的进口规模外，还要从增加油气资源规模入手，提升海洋油气资源的开发力度，确保我国经济发展可以拥有充足的能源作为支撑。现阶段，我国海洋石油钻井技术及装配发展已经出具成效，但是仍然存在很大的提升空间，所以接下来还将下大力气，针对海洋石油钻井技术及发展进行不断探索。1 海洋石油钻井技术的特点1.1 工作寿命长，可靠性更好海洋石油钻井技术的可靠性可以表现在以下几个方面：（1）由于需要在海上工作，钻井设备要经常性地承载大风、海浪等荷载，而且还要兼顾地震、台风等恶劣灾害环境下的作用，所以相关技术装备的强度更高。（2）由于海洋环境存在极强的腐蚀能力，所以海洋石油钻井技术与装备要更加耐腐蚀性，加之对焊接工艺要求更高，所以有助于提升疲劳寿命，延长设备工作时间。（3）海洋工程使用钢材为特殊制造，并且强度要求高，对设计与制作工艺的要求更加严格。（4）海洋工程作业环境复杂，为了降低安全事故，需要对生产管理提出严格的要求，保证生产管理环节可以万无一失。1.2 安全性要求严格在海洋石油工程中，如果发生事故，则事故的影响会加剧。现阶段，为了提升油气开发效率，我国加快了对深海区域的油气资源探索，所以相应的安全与技术规范要求也处于变化之中。此外，为了保证海洋油气资源可以顺利得到开发，往往会对开发技术与装备的安全性提出严格要求，务必要以海洋作业为基准，科学地完成石油钻井装备的安全设计，避免安全事故在海洋油气资源开发中出现。1.3 学科之间相互交叉，技术复杂在海洋石油钻井技术中，存在大量与之相关的学科，例如，流体动力学、结构力学与船舶技术等。所以，为了进一步提升海洋石油钻井技术的应用水平，还需要将现代技术应用其中，例如，卫星定位与电子计算机技术、现代机电与液压技术等紧贴时代前沿的技术，有助于提升海洋定位的准确性，为后续海上石油资源的开发与利用提供技术保障，解决油气资源的海上输送、存储等关键问题。2 海洋石油钻井技术的发展现状在石油钻井技术演变过程中，由于陆地油气资源的开采技术已经相当成熟，海洋油气资源的开采问题正成为社会焦点话题。对于海洋石油钻井技术而言，其距今已经研究了近百年时间。此外，随着石油钻井技术逐步向更深的海域过渡，深井勘探与开采技术的出现，再次成为了海洋石油钻井技术发展的重要动能。目前，通过科研人员的不断努力，我国海洋石油钻井技术近年来得到了飞跃式的发展，许多核心技术已经跻身世界一线水准，并且掌握了大量与海洋石油钻井技术有关的核心专利，同时深度水位钻井设备、深度水位定位系统等已经得到了有效应用，未来我国还将进一步加大对海洋石油钻井技术的研究。3 海洋石油钻井核心技术3.1 深水位随钻测井技术所谓深水位随钻测井技术，指的是在海洋石油钻井过程中，在钻铤中设置自动化仪表设备，在钻井过程中随时测量地层的变化情况，随后在传感器的帮助下，将井下各类油气、岩石等参数上传到勘测系统当中，从而实现对钻井过程实时控制的一种技术形式。由于海洋石油钻井作业复杂，所以可借助深水位随钻测井技术，其可对井下各种复杂数据信息进行精准化采集，为随时调整钻井工艺流程提供数据支持。利用各类信息我国海洋石油钻井技术及装备发展探讨丁胜 王吉龙 李耀琳中海石油（中国）有限公司天津分公司 天津 300459摘要：海洋石油钻井技术在现代化科学技术的帮助下，得到了极大程度的飞跃，并且也有助于增加海洋石油开采规模，缓解当下石油供需关系矛盾的问题。对于海洋油气资源开发而言，石油钻井技术能否高质量应用，将会极大影响海洋油气资源的开采量与开采效率，所以石油开采企业要加大对石油钻井装备技术的开发力度，特别是针对海洋石油钻井技术进行深度研究，努力使我国海洋石油钻井技术及装备达到世界一线水准。基于此，本文将对海洋石油钻井技术及装备发展进行深入探讨，以供借鉴。关键词：海洋石油 钻井技术 装备发展

石油钻井方法的发展

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所谓钻井方法，就是为了在地下岩层中钻出所要求的孔眼而采用的钻孔方法。根据他们所采用的工具和工艺的不同，可以把石油钻井方法大致分为人工掘井、顿钻钻井、旋转钻井。目前，普遍使用的是旋转钻井法。本文就是对上述钻井方法进行一个简单的介绍。

一、人工挖井

人工挖井是最原始的钻井方式，它为人类探索钻井机械揭开了序幕。它是靠人下井凿开岩石再将岩屑提出井外。这种钻井方式在一定时间内适应于盐井、油井，但它有着速度慢、工期长、井壁易坍塌、井深导致人窒息等不足而被逐渐淘汰。人们思考着更新的钻井方式——顿钻。

二、顿钻钻井

所谓顿钻，由设立木制碓架，运用杠杆原理，全用人力一脚脚蹬踩，带动锉头上下运动，一寸寸向下挖深。随着技术的发展顿钻钻井又有新的说法：顿钻钻井又冲击钻井法。用钢丝绳把顿钻钻头送到井底，钻进时上提钢丝绳使钻头离开井底，然后放开，让钻头自由下落冲击井底，将井底岩石击碎。

在从井里打捞岩屑时是用的捞沙筒，它是一个单向阀管。下降是阀门打开岩屑进入管内；上升时随岩屑重力使阀门自然关闭从而将岩屑提出井外。打捞干净后下入套管，再下钻头钻进，这样循环往复工作直到把井打好。

顿钻的设备简单，有成本低，不污染油层等优点，可用于一些浅的低压油井。但顿钻有钻速慢，效率低，不能适应井深日益增加和复杂地层的钻探要求，逐渐被旋转钻代替。

三、旋转钻井

旋转钻井利用钻头旋转时产生的切削或研磨作用击碎岩石，是当前通用的钻井方法。用足够的压力把钻头压在井底岩石上，使钻头牙齿吃入岩石中，用钻杆带动钻头旋转击碎井底岩石，岩屑随循环泥浆带回到地面。加在钻头上的压力叫钻压，它是靠联接钻杆和钻头的钻

柱重量产生的。旋转的动力如由地面上的转盘产生，则称之为转盘钻。使用转盘钻时，井有多深，钻柱就有多长。几十吨的钻柱在井里旋转不仅消耗很大的动力，还会引起钻柱的损坏。造成严重事故。所以，把动力传至井底的涡轮钻，螺杆钻和电动钻应运而生。前两者靠高压泥浆驱动，后一种用电驱动。这些井下动力钻的特点是钻进时钻柱不转动，磨损小，使用寿命长，特别适于打定向井。旋转钻井比顿钻钻速快，并能处理井塌，井喷等复杂情况。

国内石油天然气勘探开发工程钻井监督　

发展对策探讨　

摘要分析了国外石油工程监督发展趋势，针对国内石油天然气勘探开发工程监督现状和存在的问题，提出了完善工程监督　

管理机构、开展ＩＰＭ项目管理、日费制监督及总包制项目管理等发展对策。　

关键词勘探开发工程监督项目管理　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ａｎａｌｙｒｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｔｒｅｎｄ　ｏｆ　ｆｏｒｅｉｇｎ　ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ，ａｎｄ　ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｓｕｐｅｒｖｉ—　

ｓｉｏｎ　ｓｔａｔｕｓ　ａｎｄ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｏｆ　ｄｏｍｅｓｔｉｃ　０ｉ１　ａｎｄ　ｇａｓ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．ａ　ｓｅｒｉｅｓ　ｏｆ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ　

ａｒｅ　ｐｕｔ　ｆｏｒｗａｒｄ，ｗｈｉｃｈ　ｉｎｃｌｕｄｅ　ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎｓ，ａｎｄ　ｃａｒｒｙｉｎｇ　ｏｕｔ　ＩＰＭ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，　

ｄａｉｌｙ　ｆｅｅ　ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ，ｐｒｏｊｅｅｔ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｏｔａｌ　ｐａｃｋａｇｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｎｄ　ｓｏ　ｏｎ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ；ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ；ｐｒｏｊｅｃｔ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　

２０００年以来．借鉴国内外成熟的工程监督管理　

经验．国内逐步建立了石油天然气勘探开发工程监　

督管理体系，有效保证了勘探增储和开发上产。但由　

于管理体制和运行机制等原因，在控制投资、降低成　

本、保障质量和安全、提升技术水平等方面，没有发　

挥应有的作用。　

１国外石油工程监督的发展