石油钻井工程技术

【摘 要】随着全球的深水油气资源的不断挖掘和利用,当今的深水钻探工作的规模越来越大、工作环境变化多端、工作量也逐渐复杂而繁多.由于社会环境条件的恶化,水的深度在剧烈增加,大海的资源环境也越来越难以控制.可见高效地开展钻井工程具有一定的难度.结合国内外深水钻井的实际情况,我们可以提高深水的钻井设备性能、完善井身的构建、提高定位系统的精确度,从而应用各种各样的石油钻井工程技术,确保石油钻井工程质量,不断拓展深水钻井领域.

【关 键 词】深水钻井钻井设备关键技术

据全球的研究调查报告,没有被发现和未挖掘的海上油气储量绝大部分都是存储在一千米以下的地层深度.所以深水钻井技术水平的发展直接影响到深海油气勘探工作质量.影响海洋深水技术发展的因素是多方面的,具体表现如下：水深度的增加、钻井环境条件的复杂多端、缺乏高端施工技术水平等.所以一般的钻井工程都难以克服以上的影响因素.可见只有提高深水钻井技术,才能促进未来石油发展.

1目前深水油气开发模式

深水油气和浅水油气,两者之间的开发利用以及基础设备资源具有巨大的差异性.因为深水油气都已经从之前单一的固定式成功地转换成浮式,所以它在开发和利用方面的方法也得到全新的改革和创新.在世界上发达的国家在深水油气开发中都是利用张力腿（TLP）、半潜式（SEMIOFPS）、深吃水立柱式（SPAR）等方面的平台.另一方面,浮式生产储油装置（FPSO）等多方面的组合也构成了平台的重要组成部分.

2深水钻井主要设备

半潜式钻井平台以及钻井船两种浮式钻井装置构成了深水钻井的主要设备.

2.1深水钻井船

在移动式钻井装置之中,深水钻井船的设备性能最强大,它的机动性能也是最符合标准的.它的优势在于它能够灵活地使用和操控,移动和停摆的时候都很方便,施工的范围也具有广泛性和针对性,所以它在于深海水域的钻井工程中得到覆盖性的全面使用.船体以及定位设备构成了钻井船的重要组成部分.船体的作用在于可以完善钻井和航行动力结构,固定了工作人员工作范围,使他们拥有较为舒适的生活空间.为了保持船体定位的精确性,沉补偿、减摇方面设备以及自动动力定位系统都必须安装在钻井船上之中.自动动力定位的技术含量最高,它给保持船位提供了有效的方法,它的推进器可以科学高效地控制和调整船的位置.

2.2半潜式钻井平台

此平台的具体构造如下：在半潜式钻井平台上部设置了坚实的工作甲板,在船体的下端设置两个下船体,在这中间发挥支撑立柱的连接作用.当下船体潜入深部的水底时候,甲板还是会维持在平稳安全的高度,在工作的过程中,它造成的水线的面积和波浪都很小,它可以提供充足的技术支持,并且稳定可靠.就算是在最深的水底中,也可以保持高效的工作状态.

2.3深水定位系统

利用深水定位系统可以使半潜式钻井平台、钻井船等浮式钻井装置在海中保持稳定性和平衡性,也免受风浪的影响,DGPS定位和声纳定位等构成了动力定位系统的重要组成部分.

3深水钻井关键技术

3.1大位移井和分支水平井钻井技术

在科学技术作为第一生产力的经济飞速发展时代,海上钻井新技术得到日新月异的发展,其中贡献最大的是大位移井、长距离水平钻井及分支水平井钻井技术.当钻头和地层保持近距离的时候,近钻头传感器能够快速地勘察出井的倾斜位置以及当地的地形和地质,所以可以沿着井眼的正确轨迹来进行工作.利用分井可以满足海上的需求,控制挖掘油藏所需平台数量和尺寸,主要是在其中一个平台中,打造一口主干井,然后在一些交集处钻更多的分支井,为了缩小泄油面积,我们可以开采若干个油气层.

3.2深水双梯度钻井技术

相对于陆地和浅海钻井相而言,水双梯度钻井技术更可以适用于环境复杂多端、技术匮乏的深海钻井的工程中.此技术的设计线路如下：当隔水管满溢着水的时候,可以通过利用海底泵和小直径回流管线,然后再循环渐进地抽取井液,同时也可以通过隔水管中一些类似气体的介质,这些介质的密度都需要达到最低,使隔水管环空里面旋转流体的密度与海水保持一致.所以在钻井液反反复复的旋转中,钻井液体系呈现的都是双密度的特征.这样有利于调整井眼和井底的压力,并且保持高效性、主动性、经济性的工作效果.

3.3动态压井钻井技术

动态压井钻井技术在是深水表层建井工程中发挥着不可或缺的作用.这种技术并没有建立常规反复的深水浅层井段.它通过压井方式,不断地调整浅层气井水涌动的情况.此技术基本原理和自动混浆原理没多大区别.它结合施工的实际需求,实现高密度和低密度的钻井液的高效配置.主要通过其中的一台具有自动控制密度功能的混浆装置,将会使钻井液随时保持合适的密度,可以高效地往井内持续泵送需要的泥浆.

在钻进的施工过程中,利用高科技的监测仪器,可以判定地层的高压变动情况,当出现特殊情况的时候,我们的工作人员可以手动完成输入工作的指令,这样便会马上提供高密度钻井液,以满足工作泵的运转需求.它也没有必要按照高密度钻井液的原则,它实质上只是对施工环境的附近进行压井钻井作业,它具有逐渐加重的动态特征.

4结束语

深水石油钻井这一门技术,它含量的科学技术知识包罗万象,需要投入巨大的成本,但是也无法回避极高的风险.其中动态压井钻井技术、深水双梯度钻井技术、大位移井和分支水平井钻井技术全面促进了深水钻井工程的施工进度.同时不断地提高深水钻井设备的性能,提供强大的技术支持,不断促进钻井工程的高效、安全、和谐发展,营造巨大的经济效益和社会效益.