石油钻井技术及固井技术的发展探究

摘 要：能源的使用是我国经济和社会发展不可少的，近几年来，我国综合国力不断提高，石油能源的需求量大幅度提升。石油钻井和固井技术是能源事业的核心，对我国能源发展有关键性影响。基于此，本文将对现阶段我国石油钻井技术与固井技术发展现状进行分析，并在此基础上简要说明技术发展趋势，以期能促进我国石油能源事业的健康发展。

关键词：石油钻井;固井技术;技术发展

1 我国石油钻井工程技术现状

目前我国的石油钻井工程技术不断发展，从原始的钻井施工方式中解脱出来。结合国外钻井工程技术的经验，开发水平井钻井工艺技术措施，钻探出更多的水平井、多分支井和大位移井，满足油气田勘探开发后期需要。当页岩气井的钻探以及致密性岩石的钻井施工，优化设计钻井工程技术措施，优选钻具组合形式，提高钻头的破岩能力，不断提高机械钻速，达到预期的钻探施工效果。针对水平井钻探数量增加，研究和应用适合水平井钻探的工程技术措施，应用油基钻井液进行水平井钻探，发展为水基钻井液的欠平衡钻井技术，进而又开发空气钻井技术措施，有效地解决储层污染问题，达到绿色环保的钻探施工目标。

2 我国石油固井技术的发展现状

2.1 水平井、特殊井的固井技术不断走向完善

近几年来，世界范围内都对石油能源具有极大的市场需求，石油产业的市场竞争日趋复杂，在我国，油田的开发需求也随之提高。在这种现实背景中，我国的特殊井固井技术得到了飞跃的进步。例如，我国的很多油田目前都使用ANSYS有限元分析的技术手段，以水泥添加剂为突破点进行材料质量的提升并优化设计，使水平井和固井工作水平得到有效提。

2.2 固井水泥浆材料技术的突破

水泥是固井工作的一项主要材料，在水泥中添加一定比例的外加剂能够在不改变材料性能的前提下实现更多的功能。目前，我国以此为重点已经研制出多种水泥材料，从而提高了不稳定油气的水层、高温和高压条件下水泥材料的工作能力。此外，我国还研制出多种低密度与高强度的水泥，如高温深井专用水泥浆、抗盐水泥浆、现为防漏水泥等多重的体系。

2.3 固井技术的理论研究

固井技术理论研究是固井工作有限开展的前提条件，我国固井技术起步比较晚，因此近几年来我国十分重视对固井技术的理论研究。国内的相关研究机构都对国内外的固井技术理论成果进行了深入的分析和研究，并根据我国固井的实际情况总结出一些创新化的理论成果，例如我国研制出的关于壁面剪切应力的固井方程理论。在对该理论进行实验的过程中发现，流体是影响环空流动壁面剪切应力的一个重要因素，也进一步影响了井壁的清理工作进程。同时，该理论认为，璧面剪切的数值达到14Pa和28Pa，那么CBL、VDL、SBT这三种水泥的胶结质量最好。

2.4 调整固井技术质量提升

我国的东部地区很多油田的含水量很大，有的含水量甚至是达到了70%以上，少数已经达到90%。早期受到技术手段的限制，这些油田长期处于注水开采的状态。注水开采导致的后果比较明显-油田的注水量远远超过采油量，井内的压力体系时大时小，处于混乱的状态，而地层原有的压力系统也随之遭到破坏，从而严重影响我国对调整井固井的工作进展。目前，利用技术手段，我国调整井的固井技术质量得到提升。在这个方面最有代表性意义的就是大庆油田。大庆油田采用界面胶结和三次加密钻井技术，并使用高含水量的配套钻井技术手段，目前，大庆油田调整井的固井工作效率不仅得到显著提升，其工作质量的完成情况也是有目共睹的。

2.5 新型机械充气法

机械充气法离不开充气泡沫低密度水泥的配合使用。充气泡沫低密度水泥的特性就是利用高压的空气来代替寻常使用的水，在冲入水泥的内部进行稀释，这样就可以改变水泥内部的水与石灰的比重，从而提高水泥的强度。早在20世纪70年代，這种技术就在其他的发达国家得以研发和应用，解决了地下条件下低压状态的油气泄漏问题。目前，该项技术已经不仅仅是局限在石油勘探的工作领域，更是拓展到其他的建筑工程领域。

3 石油钻井和固井技术的技术展望

能源危机已经成为世界范围内各个国家都面临的最为现实的发展性问题之一。但是，石油等能源资源的开采工作呈现出明显的复杂化趋势，石油钻井和固井工作的效率影响石油开采的工作效率，也影响我国的能源事业，在这种现实情况下，对石油钻井和固井技术提出了更高的要求。对此，相关的单位和科研人员应重视钻井技术和固井技术的研发和创新，提高核心技术的研发能力，重视油井的二次利用。同时相关的从业人员需要重视深海燃气等新型能源的勘探开采技术，实现技术突破。现阶段，我国的科技实力正在显著提升，在这种技术的支撑下，相关的单位和个人都应该重视技术的应用和发展，不断加强工作的管理，提高我国的能源竞争力。

4 结论

在科学技术的支撑下，石油钻井和固井技术不断进步，提高了石油勘探工作的技术水平，也进一步开拓了能源市场，扩大市场规模。现阶段，我国石油钻井技术成果显著，主要表现在3G通信技术应用、大位移钻井技术等方面。而我国固井技术的成果则主要包括材料、设备和技术三个方向，具体包括新型水泥车、新型机械充气法、调整井固井技术等诸多领域。能源是我国实现可持续发展的“血液”，在相关技术的推动下，我国的能源事业将会进一步彰显中国的特色。

参考文献：

[1]王红岩.浅谈石油钻井技术及固井技术的发展[J].中国石油和化工标准与质量，2012，33（11）：112-113.

[2]陈飞.石油钻井技术及固井技术的发展[J].化工管理，2017（18）：154.