石油钻井工程技术发展及应用分析

摘要：石油的重要性直接关系到我国的国防和安全，同时也在国民经济的发展中发挥着重要作用。石油钻井工程技术随着科技的发展不断改进，能够更好的保证石油的开采。随着智能化信息技术的发展，石油开采也要不断改进技术以适应发展需求，才能有效发挥钻井技术的作用，提高石油开采的效率。本文对石油钻井工程技术的发展现状及挑战进行重点分析，对常见的一些钻井工程技术进行分析并阐述未来的发展趋势。
关键词：石油钻井工程技术应用探讨
1石油钻井工程技术发展的现状
目前在国际市场上石油产业不断发展，对钻井工程的数量和质量有了新的要求，需要不断扩大工程的规模以及提高钻井的技术水平。石油产业的发展一方面带来巨大的经济利益，为各行各业的发展奠定基础，另一方面也对环境造成了污染。从国际整体环境来看，经济危机也给石油发展带来挑战，新的石油企业不断涌现，石油企业之间的竞争日趋白热化。我国在石油开采方面的发展整体品质不高，环保目标难以实现，给环境带来了巨大的压力。我国的石油开采技术还有很大的发展空间，经常会遇到一些难题，与西方国家相比存在较大差距。在钻井工程地下进行作业时，钻井设备在这个过程中速度慢、效率低、温度高，这种特点会损害钻井设备或者开采仪器。传统的钻井技术存在一些不足，例如钻测量系统不完善，深井壁容易出现失稳的现象，对深层岩石进行钻井时，原有的理论不能应对，这些问题都会影响到石油钻井工程的质量。
2石油钻井工程技术面临的挑战
2.1资金投入不足
石油开采需要投入大量的成本，石油钻井技术的发展离不开资金的强大支持，否则会直接影响石油的开采。虽然每年会投入很多资金用于石油开采，但是资金的投入量并不足以支持不断发展的新技术，资金没有用到刀刃上造成利用率低。与此同时，石油钻井工程技术的创新也需要不短研发投入，资金投入的不足会影响到石油钻井工程技术的研发和进一步发展。
2.2与国际接轨时间短
我国的石油开采与国际企业的合作时间比较短，在国际竞争环境中的优势并不明显，相关法律体系以及管理制度还没有实现与国际接轨，为了能够符合国际标准，需要付出更多的成本。
2.3石油企业管理体制缺乏灵活性
石油作为一个国家重要的能源，一般都是由国家进行控制，很少允许私自开采，国家控制会使得企业之间的竞争压力小，不能灵活实施相关决策，导致管理体制缺乏灵活性，每做出一个重大决策都要经过层层审批，受到很多因素制约，管理决策直接影响了合作的时效性，进而影响企业在国际上的合作。
3石油钻井工程技术分析
石油钻井工程技术涉及到的内容比较多，不能进行全面的介绍分析，具体以下面的几个技术为例进行简要介绍：
3.1井下自动化技术
我国的井下自动化技术取得了重大突破，研制出了电磁波式EM-MWD、有线随钻测量仪以及无线随钻测量仪等，这些技术的熟练应用使我国石油开采的自动化水平有了很大提高，节省了人力资源。
3.2小井眼钻井技术
小井眼钻井技术的应用很成熟，还研制了专门的钻头和不同的钻井液，以应对不同的结构。小井眼钻机占地面积小，井眼是常规井眼的一半，施工机具大幅度下降，对环保有力。
3.3石油深井以及超深井钻井技术
目前该技术已经形成了完善研发体系，并且在我国200多个石油井中得到应用，海洋丰富的石油资源以及陆地石油的过度开采使得深井技术得以推广应用，在这个过程中深井技术也在不断完善和发展。
3.4水平井钻井技术
该技术是定向井钻井技术的一种，在我国使用的时间很长，有着丰富的理论和实践经验，这种技术通过钻测量设备与特有的井底动力工具，令井斜角处于超过86°位置，能够确保石油钻井工程的安全性。
4钻井技术的发展趋势
4.1人才战略发展方向
加大科研人员的培养符合人才战略发展方向，二十一世纪以来各行各业都迫切需要配备高素质的人才以适应市场竞争。石油钻井工程技术涉及的内容比较复杂，对人才综合素质要求很高，尤其是科研人员，科研水平的提高才能提高企业的整体科技实力，钻井技术得到创新，为石油开采提供技术基础。
4.2发展方向趋于智能化、信息化以及自动化
目前监控技术的应用越来越广泛，尤其在以太网快速发展的情况下，既能够对钻井和地层的情况进行实时监控，又能节约建设成本。在4G网络盛行，5G网络兴起的背景下，通过互联网与卫星对钻井工程进行远程监控，能够保证画面的清晰度和时效性，实时传递石油开采的情况，便于及时发现问题，保证开采过程的安全高效，也便于石油企业进行应急处理。石油开采的智能化、信息化是必然趋势，判断钻井工程的地理位置以及整合计算各项数据都不再单纯依靠人力，更多的是通过计算机进行仿真模拟计算，通过智能化的管理把石油开采的各个流程确定下来，并用数字化进行描述，智能化、信息化应用的典型代表是三维成像技术。
4.3向可持续方向发展
向可持续方向发展，要更加注重石油开采的可持续性。首先，要积极采用新技术和新方法，比如小井眼钻井、垂直钻井技术以及防钻地震技术等，这些技术和方法对于提高钻井的效率和水平具有非常重要的作用，减少对地层的破坏。其次，安全和环保问题引起了广泛重视，朝着QHSE方向发展，石油钻井工程技术的不断研发给石油安全开采提供了更大的可能性，也会减少不必要的消耗，减少钻井废弃物的产生，起到保护环境的目的。最后，注重对油气层的保护，用新型无污染的化学添加剂取代传统的化学添加剂，既实现对油气层的保护，又保护环境减少化学污染。
4.4深海石油钻井
从现阶段来看，我国的石油开采工作正处于后期阶段，陆地没有发现大规模的油田应对未来的石油需求。海洋蕴藏着丰富的石油资源，但其开采具有一定的难度，尤其是对深海石油的开采，这是一个漫长的过程，需要付出大量的人力、物力、财力和技术支持。目前正加紧研发深海石油钻井的相关技术，并且取得了一定的进展，包括深海定位、大位移井、喷射下导管以及随钻测井技术等，这些技术保证了深海石油的开采。
4.5提高油田开发的综合效益
水平井技术目前获得了很大进展，采用水平井、多分支井等MRC技术使石油开采出现了专业化的分工，各个区域的专业性越来越强，也越来越明显。测试工具开发和应用，多分支井管柱系统开发体现了作业者与专业服务公司之间的分工与合作，也方便新技术和新工艺在钻井工程中的应用。
5结束语
综上所述，石油作为重要的能源发展不容忽视，要重视钻井技术，用高质量高效率的技术进行石油开采的工作。但是石油的开采技术也遇到了比较多的困难，尤其是矿井工程技术。石油钻井工程技术的研究与完善能提高石油开采的效率和质量，减少石油开采过程中造成的资源浪费，对石油开采的可持续发展具有重要意义。