石油钻井工程技术应用现状及发展途径分析

乔立伟

中石化西南石油工程有限公司钻井一分公司

摘要: 摘要:伴随着石油过渡开采以及石油钻井工作难度的提升,生态环境的恶化,导致石油钻井开采工作面临着较为显著的困难。最显著的问题是海平面上升,海水深度增加,并且海底石油钻探工作的复杂程度显著提高,对石油深水钻井工程的技术含量提出了更高的要求。同理,在其他应...
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

摘要:伴随着石油过渡开采以及石油钻井工作难度的提升,生态环境的恶化,导致石油钻井开采工作面临着较为显著的困难。最显著的问题是海平面上升,海水深度增加,并且海底石油钻探工作的复杂程度显著提高,对石油深水钻井工程的技术含量提出了更高的要求。同理,在其他应用场景下,也对石油钻井工程技术提出了创新要求。因此对石油钻井工程技术的应用现状和发展趋势展开探究是十分有必要的。

关键词:石油钻井;工程技术;现状;发展;途径

1.石油钻井工程技术的应用现状

1.1石油钻井工程技术实用性增强

石油钻井工程技术的实用性较强,当前已经形成了可应用性较高的技术体系。我国在二十世纪五十年代所采用石油钻井技术为高效钻头技术与喷射式钻井技术,适应性和适用性相对有限。而随着多年的自我发展,以及先进技术的引进融合,当前的石油钻井工程技术适用性更加普遍,能够应用于更多不同的石油钻井工程项目施工作业场景中。并且当前基本上已经能够根据具体的环境和地质地形来调整相应的石油钻井工程技术,石油钻井设备和工具的实用性明显较强,并且在一定程度上能够适应部分较为苛刻的环境,包括高温、高压等环境。

1.2常用技术类型基本发展成熟

常用技术类型基本发展成熟主要是指当前最常见的几种石油开采环境下所使用的石油钻井工程技术基本上已经发展成熟,取得了较大成就。例如,最常见的石油钻井工程技术之一,即水平井钻井技术当前已经趋于成熟,从理论上来看确定了完井井斜角需要保持在86°以上,从实践经验上来看更是具有较为丰富的实际操作经验,从工具和仪器来看,随钻测量仪器和井下动力工具都配备齐全。除此之外,深水钻井技术也得到了较大发展,当前已经能够在两千五百米以下的深水区开展石油钻井作业。

1.3石油钻井技术存在一定局限性

虽然石油钻井工程技术的发展取得了一定成就,但是仍然还存在着较大的创新发展空间。例如,虽然当前基本上已经形成了较为完善的石油钻井工程技术体系,但是对相关特殊石油钻井工程的技术研究还比较缺乏,比如老井重钻的情况。另外,部分石油钻井设备和工具也还不够成熟,容易受到外部环境影响而加速磨损或者动力系统受到影响,阻碍石油钻井工程的高质量开展。

2.石油钻井工程技术的主要发展趋势

2.1自动化

石油钻井工程技术朝着自动化的方向创新发展。由于当前石油钻井工程环境较为复杂并且存在着较大的安全风险,导致自动化技术投入力度进一步增强。另外,由于专业人才的缺失以及人才成本的提升,自动化石油钻井工程技术的研发应用自然成为了石油钻井工程技术发展的一大主要趋势,在石油钻井工程技术中更多信息技术和数字化技术会得到深入普遍的应用,人为决策、人为指令和人为操作会转变为数字化决策、信息指令和自动化操作。

2.2集约化

石油钻井工程技术朝着集约化的方向创新发展。为了提高石油钻井工程开展的质量和效率,会进一步推动技术的集约化建设,推动多种科学技术和机械技术的深度融合,将相应集成技术结合起来,比如电子信息工程技术、大数据技术、计算机技术等,而石油钻井工程技术自身也会有一个集成过程,各种类型的技术趋于融合。

2.3智能化

石油钻井工程技术朝着智能化的方向创新发展。在一些精细化钻井作业和较为关键与重要的应用场景下,需要应用人工智能机器人以及其他的智能化技术来辅助石油钻井作业。因此,石油钻井工程技术自身也会朝着智慧化和智能化的方向发展,通过数据挖掘分析和人工智能技术来优化石油钻井工程技术的实施流程。

3.石油钻井工程技术的发展路径

3.1建设完善专业的石油钻井工程技术团队

推动石油钻井工程技术的进一步发展,顺应石油钻井工程技术的自动化、集约化和智能化发展趋势推动石油钻井工程技术的创新,首要任务是需要建设一支完善专业的石油钻井工程技术团队,将研发创新工作和实践操作工作结合起来。从实践中来,深入挖掘当前石油钻井工程技术的实际应用问题,从实际操作和实际使用效果等角度来总结各种技术性不足,在此次基础上展开高效的石油钻井工程技术和钻井作业模式的研发创新。因此需要优化石油钻井工程技术团队的人才结构,形成“作业人才+技术人才+管理人才”的创新发展组合,根据石油勘探和钻井施工作业的具体要求,包括风险控制要求、钻井质量控制、油层保护等重点,探索高效的石油钻井模式。

3.2大力推动石油钻井工程技术体系的优化

当前基本上已经形成了覆盖各种石油钻井工程类型的技术体系,为了进一步提高石油钻井工程施工作业的效率和质量,需要大力推动石油钻井工程技术体系的优化,彻底地解决当前石油钻井工程技术体系下作业技术含量低、特殊情况下石油钻井工程技术操作水平低以及复制性强等遗留问题,加速推动石油钻井工程技术的创新优化,有利于推动各类技术的系统化发展,顺应石油钻井工程技术集约化发展趋势。在优化石油钻井工程技术体系的过程中需要坚持自主研发和先进技术引进并重的策略,保障石油钻井工程技术创新研发的速度、效率和质量。关键是需要攻克重难点问题和核心技术,全面扩大石油钻井工程技术的研发投入力度。

3.3增强石油钻井工程技术实施的质量控制

在石油钻井工程作业现场需要切实有效地增强石油钻井工程技术实施的质量监督和控制工作,在实践作业中不断地总结问题、积累经验,以此来为石油钻井工程技术的改进和优化提供有效参考。在石油钻井工程技术实施的质量监督控制过程中,相应的作业人员和技术人员能够反馈具体的问题,并且将石油工程钻井工程技术实施的问题通作业质量结合起来。在此基础上,石油企业能够有效发挥自身的市场主体作用,主动创新优化各类石油钻井工程技术,更加灵活地开展石油钻井工程技术的研发创新,合理应用企业这一市场主体来推动科学技术创新,有效地提高石油钻井工程技术的整体水平。

3.4推动石油钻井工程技术的智能化建设

智能化和智慧化发展是石油钻井工程技术创新发展的主要方向,一方面是石油钻井工程开展的客观需要,一方面是因为现代化信息技术的广泛应用和人工智能技术、大数据技术的快速发展。在此背景下,需要进一步开发、挖掘和利用各种先进的现代化信息技术来改造石油钻井工程技术,根据石油钻井工程技术存在的不足来进行技术性弥补,充分应用互联网、计算机、移动通信技术等来实现石油钻井工程技术的智能化发展,使得相应的石油钻井机械设备和工具能够具备更多功能,包括石油钻井工程环境监督、石油钻井钻头的精细化控制等,通过远程进行无接触控制,有效促进石油钻井工程施工作业设备和工具的智能化优化。

3.5推动石油钻井工程技术的自动化和规模化应用

随着石油钻井和开采形势以及环境的变化,应当根据长期可持续战略发展的目标来优化石油钻井工程技术,将提高石油钻井过程中地资源配置效率,降低钻井污染和破坏为目标,研发形成低污染、抵消耗、高质量的石油钻井工程技术,切实有效地提高石油钻井工程施工作业的效率,推动石油钻井工程技术的自动化和规模化应用。在石油钻井工程开展过程中创新原有的设备和技术,研发更加适合大规模开采的机械设备,在集约化的同时保障石油钻井工程设备的大型化发展,推动石油钻井工程作业机械设备动力驱动和控制系统的创新。

4.结束语

综上所述,石油钻井工程技术已经趋于完善,通过不断创新和优化形成了较为完善的石油钻井工程技术体系,不同的石油开采场景下所选择应用的石油钻井工程技术类型各不相同,当前石油钻井工程技术已经演变形成了应用场景广泛的多样化和多层次技术体系,为石油开采产业的发展提供了核心支撑。在未来,石油钻井工程技术还会不断朝着自动化、集约化和智能化的方向发展。基于石油钻井工程技术的以上几类发展方向和趋势,首先需要建设完善专业的石油钻井工程技术团队,推动技术研发和施工团队的有机融合,切实增强石油钻井工程技术的人才力量。而后还需要大力推动石油钻井工程技术体系的优化,并且增强石油钻井工程技术的实施质量控制,保障石油钻井工程技术作用价值的充分发挥。另外,还需要推动石油钻井工程技术的智能化建设,并推动石油钻井工程技术的自动化和规模化应用,切实有效地促进石油开采产业的信息化和智能化。



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