空气钻井最优排量研究论文

闫 娜 张东清

（中国石化石油工程技术研究院，北京 100101）

摘 要 空气钻井具有提高钻速、降低井下井漏复杂性、减少材料消耗等优势，是川东北地区钻井提速的重要方式之一。本文从空气钻井应用的实际效果出发，分析研究空气钻井经济效益的表现形式，根据 “有无对比” 原则识别了空气钻井的费用与效益，界定了经济效益的测算范围和方法，并构建了综合评价的指标体系，以老君1井的应用为例进行了测算。该方法的应用可为气体钻井技术在川东北探区的推广应用及投资效益测算提供依据。

关键词 空气钻井 钻速 经济效益

Technical-economic Evaluation of Air Drillingin Northeastern Sichuan Basin

YAN Na，ZHANG Dongqing

（SINOPEC Research Institute of Petroleum Engineering，Beijing 100101，China）

Abstract Based on actual results of air drilling and the principle of‘withand without comparison’，this paper analyzed the economicbenefits of air drilling，defined the scopeand method of economic benefits ，the benefits of using air drilling in well Laojun 1 was calculated.

Key words air drilling；penetrationrate；economicbenefits

川东北地区储层埋藏深，高温，高压，高含硫，陆相地层研磨性强、可钻性差，钻速低，高陡构造地层倾角大，易井斜；地层漏失严重，堵漏难度大，地层坍塌、掉块严重，井壁不稳定，这些问题的存在使钻井面临着诸多难题，严重制约着钻井速度的提高，为了加快川东北地区高效、安全、快速的勘探开发，中国石化在2005年年底引进了气体钻井技术，并在其应用的第一口井——老君1井——取得了较好的效果，机械钻速大幅度提高，创造了川东北地区机械钻速的新纪录，此后，空气钻井技术在川东北地区大面积推广应用，有效地解决了川东北地区的工程难点，为该区域提高勘探开发速度发找到了一条新途径。

空气钻井的推广有力地推进了中国石化石油工程技术的进步，但经济效益如何？是否在满足勘探开发需求和提升集团公司石油工程技术水平的同时，实现了良好的经济效益，做到 “提速又提效”，目前还没有公认的规范的评价方法。本文将从石油工程技术投入产出的特点出发，探讨石油工程新技术应用产生的经济效益测算和综合评价的方法。

1 石油工程技术投入产出的特点

1）石油工程的产出为钻井进尺或者井筒，钻井承包商与石油公司以钻井消耗加适当利润的方式结算，所以，石油工程的产出不能像其他产品一样具有盈利功能，其财务现金流量不能全面、真实地反映其产出的经济价值。

2）对于石油公司来说，石油工程属于费用中心，费用中心具有只考虑成本费用、只对可控成本承担责任、只对责任成本进行考核和控制的特点。

以上两个特点的存在，导致常用的以折现现金流为核心的经济评价方法不能用于空气钻井经济效益的评价，对空气钻井技术应用经济效益的评价应该围绕其对钻井成本产生的影响来进行。

石油工程技术经济评价的理论前提是费用与效益的对称关系，即放弃的效益就是成本，而避免的成本就是效益。明确基本目标是识别成本与收益的基本前提。效益与费用是相对于目标而言的，效益是对目标的贡献，费用是为实现目标所付出的代价。就空气钻井技术经济评价而言，目标是在技术水平提高的基础上，实现降本增效，费用是指由于使用空气钻井技术而增加的支出，效益则是其使用所带来的支出的减少，两者的差额为技术应用的直接经济效益。

2 空气钻井技术经济效益评价

空气钻井技术的优势分析

空气钻井的优势在于：

1）空气密度较小，与常规钻井液相比可明显降低对井底地层的压力，可大幅度提高机械钻速，缩短钻井周期。

2）常规泥浆密度大于，当泥浆压力大于地层压力时，容易出现井漏。气体钻井过程中，气柱压力远小于地层压力，能有效地避免井漏的发生。

3）气体钻井井底呈负压差，较小钻压即可大幅度提高机械钻速，提高了钻头的破岩效率，延长了钻头的使用时间。

4）气体钻井作业过程中避免了钻井液造成的污染，工作环境也变得清洁卫生。空气取之不尽，川东北地区井位多在山区，供水困难，环境保护难度大、代价高，使用空气钻井技术可节约用水、减少污染，有利于环境保护。

钻井成本动因分析

成本动因是指决定成本发生的重要的活动或事项。一般而言，成本动因支配着成本行动，决定着成本的产生，并可作为分配成本的标准。

根据成本发生的动因，可将钻井工程发生的成本划分为4种：

1）与井口数有关的费用，如施工补偿费、水电讯工程费、设备校安费等。

2）材料费，这类成本费用的特点是能量价分离，消耗数量多费用高、消耗数量少则费用低，钻井工程的材料费包括钻头、泥浆、油料、其他材料、套管、套管附件、水泥、水泥添加剂等。在钻前工程和完井工程中耗费的材料数量不多，直接计入其他材料费用项目中。

3）与时间有关的费用，其特点是随时间的延长而增加，如钻机日费，随钻机动用时间的增长而增加。钻机日费包括设备折旧、人员成本、设备修理费、耗材运费、营地费、第三方服务费、HSE费、管理费、风险费、钻具租赁费、井控设备租赁费。对于同样的钻机，钻进日费、待命日费、钻机中途测试日费和试油日费不同。

以上3项之和构成钻井的直接费用。

4）按直接费用的一定比例计提的费用。如分摊的企业管理费、科技进步费、HSE费，分别按直接费用的6％、％、％计提，合计为8％；风险、利润计提的基础是直接费用、企业管理费、科技进步费、HSE费几项之和，提取比例合计为11％。

经过这样的划分，新技术应用的经济效益就可按照 “有无对比” 增量分析的原则，通过新技术应用后各成本动因的变动来推算成本的增减，只要掌握前3种动因的变化量就可以推算出技术应用产生的效益，具体计算公式如下：

油气成藏理论与勘探开发技术：中国石化石油勘探开发研究院2011年博士后学术论坛文集.4

式中：mi0为新技术使用前第i种材料的消耗量；pi0为新技术使用前第i种材料的价格；mi1为新技术使用后第i种材料的消耗量；pi1为新技术使用后第i种材料的价格。

油气成藏理论与勘探开发技术：中国石化石油勘探开发研究院2011年博士后学术论坛文集.4

式中：△di为第i项服务消耗的时间变化量；ri为第i项服务的费率。

油气成藏理论与勘探开发技术：中国石化石油勘探开发研究院2011年博士后学术论坛文集.4

发生事故、复杂等工程故障时，其损失包括两部分：(1)发生工程事故到解除事故正常运转时耽误的钻井时间；(2)处理事故所用的专用材料及直接损失的钻具等费用。

其计算公式为：

故障损失＝故障处理专用材料费用＋事故报废钻具平均残值＋故障损失钻井周期×钻机日费

空气钻井费用效益的识别

空气钻井增加的支出（费用）

目前，由于使用空气钻井而增加的支出主要由以下部分构成：

1）设备动迁费；

2）专用井口设备及技术服务费；

3）钻机作业日费：

钻机作业日费＝空气钻机工作时间×空气钻井钻机日费率

4）空气钻井设备待命日费：

空气钻井设备待命日费＝空气钻机待命时间×空气钻井钻机待命日费率

5）空气钻井设备燃油费，目前的空气钻井合同中，空气钻井设备的燃油费都按照实际消费额由被服务方承担。

燃油费＝空气钻机工作时间×燃油每天消耗量×燃油价格

6）由于以上项目的增加而增加的管理费，按式（4）计算。

空气钻井减少的支出（效益）

1）缩短钻井周期带来的效益：

缩短钻井周期带来的效益＝空气钻井比泥浆钻井缩短的钻井周期×泥浆钻井钻机日费

2）减少钻头使用带来的效益：

减少钻头使用带来的效益＝空气钻井比泥浆钻井减少的钻头使用×钻头单价

3）防止井漏，减少泥浆消耗带来的效益：钻井过程中发生漏失是钻井生产的世界级难题。实施气体钻井，钻井介质由钻井液变化为空气解决了钻进中的井漏问题。该部分效益的估算，应该在调查附近地区空气钻井井段相同层位、大致深度的井漏情况的基础上进行，通过调查井漏复杂发生的概率和平均的漏失量来计算空气钻井避免的潜在损失。

4）间接费用的下降，按照式（4）计算。

3 综合评价指标体系的建立

从勘探开发对钻井工程的需求来看，钻井既要按设计要求钻到目的层位，提供合格的井眼，在钻井过程中还要控制时间和原料的消耗，实现效益最大化，同时还要兼顾健康、环保和安全方面的更高要求。这些要求互相关联、互相牵制，有些同向升降，有些此消彼长，共同决定着钻井技术的应用效果。目标和效果都具有多维性的系统，追求的是效果的整体优化，而不是某一项或几项指标的最优，单纯基于技术应用效果或财务指标的考核，不能体现技术应用的全部效果，对于空气钻井技术应用的综合评价必须要结合勘探开发对钻井的需求，对技术应用效果进行全方位、多角度的考察。

结合勘探开发对钻井技术的需求，可以建立以下的评价指标体系，对钻井施工过程进行综合评价：

油气成藏理论与勘探开发技术：中国石化石油勘探开发研究院2011年博士后学术论坛文集.4

运用层次分析法对子系统及其构成要素确定权重，通过一定的数学模型将多个评价指标值“合成” 为一个整体性的综合评价值，对目标技术进行综合评价。

4 老君1井空气钻井经济效益的测算

老君1井是中国石化采用空气钻井的第一口井，空气钻井井段：～，进尺：，空气钻井地层为蓬莱镇组至千佛崖组，空气钻井工作时间：23d，纯钻时间：，平均机械钻速：，同比邻井相同井段，空气钻井比钻井液钻井平均机械钻速提高了7倍，该井段比设计钻井周期减少，节约11只钻头。

使用空气钻井增加的支出

1）设备动迁费：22万元。

2）空气钻井专用井口设备及技术服务费：70万元。

3）钻机日费：φ311～φ316mm井眼，空气钻井作业日费：8万元/天（不含燃油），

空气钻井23天：23×8＝184万元

4）设备待命日费：4万元/天（钻井过程中正常的非进尺时间不算待命）。空气钻井过程中发生了3次钻铤断裂事故，损失时间74h。

74/24×4＝12万元

5）燃油费：23××4700＝63万元

6）由于以上各项增加而增加的管理费：351×＋351×（1＋）× ＝万元

费用合计为万元。

使用空气钻井减少的支出

1）由于钻井周期缩短减少的70d钻机作业日费

×＝万元

按照2007年中国石化集团公司颁布的川东北地区钻机定额标准，70d钻机常规钻井液常规钻井作业日费定额为元，实际上大部分井的消耗远大于此值，取保守数据万元，另外加万元的录井日费。

2）钻头费用：11×＝万元

3）减少的井漏费用：川东北地区地质构造复杂，钻探过程中，中上部地层硬度大，构造陡，地层破碎，断层多，裂缝孔隙发育，产层多，同一裸眼井段压力系数相差悬殊，井漏频繁，已钻构造均发生不同程度的井漏，98％的完钻井有井漏显示。据统计，沙溪庙组至石炭系各层均有不同程度的井漏，其中沙溪庙组、须家河组、飞仙关组及长兴组井漏最频繁。通过对本空气钻井的井段（蓬莱镇组至千佛崖组）井漏复杂情况进行统计调查，运用 “有无对比法” 推算如果没有空气钻井可能发生的漏失量。对川东北地区81口井的243次井漏复杂情况进行统计调查发现，这81口井中在调查层段没有发生井漏的有9口，发生井漏的概率为％，不发生井漏的概率为％，其余74口井的平均漏失量为。

按照概率统计的方法计算空气钻井减少的泥浆潜在消耗量为：611× ＋0× ＝ m3

按照该地层常用泥浆的密度和成本价格，按1300元/m3估算，则漏失泥浆费用为：

×1300＝729950元

防治井漏，减少泥浆消耗带来的效益约为73万元。

上述3项合计：1240万元。

4）减少的间接费用：据式（4）计算得：1240×＋1240×（1＋）×＝万元

效益合计为：万元。

老君1井使用空气钻井产生的净收益

效益与费用之差：＝万元

该指标说明，空气钻井技术的应用使得老君1井的单井成本降低了万元。

空气钻井投入收益率＝空气钻井应用净收益/空气钻井增加的支出

＝

效益结构分析

分析其经济效益可发现，空气钻井产生的经济效益，有％来自日费的节约，有％来源于材料消耗的减少。

效益敏感度分析

针对空气钻井技术经济效益的主要影响因素，即钻速、空气钻井日费率、材料价格，进行敏感性分析，可以发现，在变化率相同的情况下，经济效益最敏感的因素是钻速，其次为钻井日费率，对钻头和柴油价格的敏感度较低。计算结果见表1至表3。

表1 经济效益对机械钻速的敏感性分析

表2 经济效益对钻机日费率的敏感性分析

表3 经济效益对钻头价格的敏感性分析

另外，钻井速度加快，可以节约石油工程投资，使油田提前投产，提高油田项目的最终收益。利用某油田的产量曲线，利用净现金流法，计算该油田净收益发现，提速前为万美元，提速后为万美元，提高了最终收益。

5 结论与认识

通过空气钻井技术增加的支出与减少支出的对比发现，空气钻井的使用不仅大幅度提高了机械钻速，而且产生了较好的经济效益，降低了单井成本，实现了提速又提效。空气钻井经济效益绝大部分来源于钻速提高引起的钻井周期的缩短，老君1井是采用空气钻井工具的第一口井，钻进中采用的下部钻具组合还在摸索阶段，在前期发生了3次钻铤断裂事故，复杂的处理降低了钻井时效，随着空气钻井使用经验的逐渐积累，此类复杂情况会逐渐减少，而经济净收益对机械钻速和纯钻时效的敏感性最大，随着这两项的提高，经济效益将会有明显的提升。

运用这种方法进行空气钻井经济效益的测算，只需掌握技术指标就能推算出经济效益，而且计算简单，方法运用的关键在于科学地识别费用与效益，在统一口径的基础上，完整全面地进行费用与效益的比较。

参考文献

［1］任茂，任惠，欧彪，等.浅谈川东北地区堵漏技术.断块油气田［J］.2008，15（6）：105～108.

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［6］陈岳军.老君1井空气钻井技术.西部探矿工程［J］.2007，（1）：77～79.

孙建平

（中联煤层气有限责任公司 北京 100011）

摘要 空气潜孔锤钻井工艺采用压缩空气作为动力兼循环介质，驱动潜孔锤工作，在煤层气井施工中实现欠平衡钻井，能提高钻井效率，降低煤层气开发成本，减少对煤储层的伤害。

关键词 空气潜孔锤 钻井 煤层气

Application of Air-flush Hammer Drilling Technology in CBM Development

Sun JianPing

（China United Coalbed Methane Corp.，Beijing 100011）

Abstract：The air-flush hammer drilling technology uses compressed air as the power and circulation medium to drive working of the hammer，which can realize under balance drilling of CBM，enhance drilling efficiency，lower development cost and relieve the damage to coal reservoirs.

Keywords：Air-flush Hammer Drilling；Drilling；CBM

前言

空气潜孔锤钻井工艺是一种以压缩空气作为动力介质，驱动潜孔锤工作的欠平衡钻井工艺。在国外钻井施工中，由于空气潜孔锤钻井工艺具有钻井速度快，对储层的伤害小的特点，得到了广泛利用。空气潜孔锤钻井工艺适用于钻井直径102～311mm，钻井深度小于1000m，地质条件相对简单的钻井。煤层气井一般设计深度在300～1000m之间，生产套管直径多为，地质条件相对简单，对储层保护要求高，非常利于空气潜孔锤钻井工艺的推广使用。为了在煤层气开发中缩短建井周期，降低建井成本，克服丘陵地区设备搬迁困难，中联煤层气公司在山西沁水潘河项目煤层气钻井工程中引进了两台T685WS空气潜孔锤钻机进行施工，取得了较好的效果。

1 空气潜孔锤钻井工艺原理

空气潜孔锤钻井工艺是一种以压缩空气作为动力介质，驱动潜孔锤工作的欠平衡钻井工艺。压缩空气兼做洗井介质，将井底岩屑携带至地面。在岩石硬度较大的地层中钻进时，空气潜孔锤钻井工艺与常规钻井工艺相比，能大大提高钻井效率。空气潜孔锤钻井效率高，有以下几个有利因素：

（1）作用在潜孔钻头切削刃具上的载荷为冲击载荷，接触应力瞬时可达极高值，应力集中，促进岩石裂隙发育。

（2）切削刃具磨损减少。

（3）冲击频率高，有利于岩石破碎。

（4）井底干净，最大限度地减少了重复破碎。

2 空气潜孔锤钻井工艺的特点

与常规钻井工艺相比，空气潜孔锤钻井工艺具有以下特点：

（1）钻进效率高。在潘河项目钻井施工中，钻进基岩平均钻速达到了240m/d。

（2）设备数量少，易于搬迁，非常适合丘陵地区施工。

（3）对储层伤害较小。由于钻井时采用空气或空气泡沫作为钻井液循环介质，井内钻井液压力远低于地层压力，实现了欠平衡钻井；另外，由于空气潜孔锤钻进时，岩屑颗粒大，井底干净，大大减少了固相颗粒进入储层的可能。因此，空气潜孔锤钻井工艺能减少对储层的伤害。

（4）利于岩屑录井。采用空气潜孔锤钻井工艺钻进时，岩石破碎机理主要是依靠高频率冲击形成体积破碎，岩屑颗粒大，由于岩屑上返速度快，迟到时间极小，非常利于岩屑录井。

（5）对环境污染小。空气或空气泡沫中不添加任何化学试剂，岩屑上返至地面后，固相、液相及气相迅速分离，基本上不存在钻井液污染。

3 空气潜孔锤钻井工艺的适用范围

空气潜孔锤钻井工艺的推广使用主要受制于钻井井径及地质、水文条件。

钻井井径

空气潜孔锤钻井工艺携带岩粉的能力主要取决于空气上返速度，钻井外环空间过大时岩粉上返困难，因此空气潜孔锤钻井通常广泛用于井径400mm以下的钻井施工。目前，国外公司通过增加空气压缩机风量、风压，开始将空气潜孔锤钻井工艺用于井径400～600mm的钻井施工。

地质条件

空气潜孔锤钻井工艺最适宜钻进粗粒而不均匀的地层，在6～9级岩石中钻进效果尤为突出。钻进裂隙发育的地层时，往往由于空气漏失，风压下降，钻进速度相对降低。

水文条件

空气潜孔锤钻井时，空气快速上返造成井内液注压力远小于地层压力，形成抽水现象，如水量大于10m3/h，钻速将大大下降。

钻井深度

钻井深度超过1000m时，由于受风压机风压、风量的限制，岩粉返排困难，空气潜孔锤钻井工艺钻进效率低于常规钻井工艺效率。

4 空气潜孔锤钻井工艺主要钻进参数的选择

影响空气潜孔锤钻井速度的参数主要是轴向压力、回转速度、冲击功及冲击频率等。对于不同硬度的岩石，参数的选择差异较大。钻进硬度小的岩石时，钻进参数应主要满足回转切削碎岩的要求；钻进坚硬但胶结不好的岩石时，钻进参数应满足冲击碎岩的需要，以形成体积破碎；钻进坚硬致密的岩石时，钻进参数则应满足冲击和回转两种碎岩作用。

5 工程实例

在山西沁南潘河煤层气项目施工中，空气潜孔锤钻井工艺得到了大规模的推广使用。

潘河项目煤层气井钻井工程概况

潘河煤层气井主要布置在沁水盆地潘庄1号井田，一期工程第一阶段共布置煤层气井40口，目标煤层为3＃煤层，厚度约6m。该区钻井设计井深 300～520m，采用直径生产套管完井，布井间距300m。该区煤层稳定，构造简单，但地形起伏较大，不适于大型设备搬迁。为减少井场占地面积，提高钻井速度，并降低对煤储层的伤害，引进了两台T685WS空气潜孔锤钻机进行施工。

T685WS 空气潜孔锤钻机主要配置及性能

T685WS空气潜孔锤钻机是美国Schumm公司生产的车载顶驱钻机，车身长15m，宽，自重30t，主要配置如下：

动力系统。主发动机为康明斯QSK-19型，功率563kW，由曲轴前法兰盘向液压泵提供动力，从飞轮一端驱动空压机。

回转及提升给进系统。由全自动液压动力头驱动，最大提升能力45t，最大扭矩12045N·m，转速0～143r/min无极调速。该钻机顶驱动力头既可加压给进，也可通过上提钻具减压给进。

井架结构。井架为焊接的巨型钢管结构，最大提升高度。井架底部的滑块箱内有用于114mm、203mm、368mm标准钻具的滑块套子。井架底部最大开口直径为711mm。

空压机系统。该钻机配置两挡油淹没旋转螺杆空压机，配有空气释放控制装置。空压机最大排量36m3/min，最大排放压力，并配有外接空压机、增压机接口。

操作系统。该钻机回转及提升给进系统操作手柄集中，可根据井内情况调节给进压力、转速。该钻机还配有起加卸钻具、套管的专用快绳。

空气潜孔锤钻井工艺使用情况

在潘河一期40口钻井施工中，有30口钻井采用空气潜孔锤钻井工艺施工。钻井结构均为一开井径311mm，二开井径。在施工中，全井采用英格索尔-兰德公司生产的DHD系列无阀风动冲击器钻进。

钻进参数的选择。T685WS空气潜孔锤钻机常规配备的风压机出口压力为，风量为36m3/h。采用钻进参数见表1。

表1 钻进参数表

钻进效率分析。在潘河项目30口煤层气井施工中，26口井钻进时井内最大涌水量小于8m3/h，非常适合空气潜孔锤钻进。在施工中，最高钻速达30m/h，平均钻速10m/h，单井平均建井周期天，仅为常规钻井工艺建井周期的一半。

其余4口井在施工中井内涌水量较大，最大涌水量达30m3/h，井内液柱压力大，岩屑上返困难，潜孔锤不能正常工作，钻速较低。为实现欠平衡钻进，通过钻机泡沫注入泵注入2%浓度的ADF泡沫剂，降低井内液柱压力，实现正常钻进。在这4口煤层气井的施工中，最低钻速达4m/h，平均钻速达7m/h，平均建井周期9d，较常规钻井工艺建井周期减少4d。

工程质量分析。在煤层气井钻井施工中，采用空气潜孔锤钻井工艺，不仅能大大提高钻井速度，还能提高井身质量，降低对煤储层的污染。潘河项目30口煤层气井井身质量见表2。

表2 井身质量统计表

采用空气潜孔锤钻井工艺施工煤层气井时，由于空气上返速度快，非常利于携带岩屑，避免了重复破碎，岩屑颗粒较大，能大大降低地质录井工作难度。在施工的30口井中，岩性剖面符合率达95%以上，煤层深度误差小于。

在保护储层不受伤害方面，空气潜孔锤钻井工艺主要采用欠平衡钻进，井内液柱压力远低于地层压力，对煤储层伤害远小于常规钻井工艺。

经济效益分析。采用空气潜孔锤钻井工艺施工时，施工设备数量少，非常利于搬迁，且钻进速度快，能大大提高经济效益。在潘河项目施工中，采用常规钻井工艺施工时，单井施工成本约为42万～45万元；采用空气潜孔锤钻井工艺施工时，单井成本约为37万～40万元。

6 空气潜孔锤钻井工艺推广使用的建议

在潘河项目煤层气开发中，空气潜孔锤钻井工艺第一次在国内得到了大规模推广使用。从使用效果看，空气潜孔锤钻井工艺能降低煤层气开采成本，确保井身质量，减少对煤储层的伤害，从而加快煤层气开发进程。但潜孔锤钻井工艺是否能对增加煤层气井产能有积极作用，还要经过开采过程的验证。

石油工程钻井论文

随着经济的发展，人们对石油的需求不断增长，为满足人们需求，石油工程技术也呈现出了不断发展的趋势。以下是我搜索整理一篇石油工程钻井论文，欢迎大家阅读!

摘要： 石油钻井工程技术是石油工程技术中的重要部分，为提升钻井速度，提高钻井质量，黑龙江大庆油田有限公司也加强了对这一技术的研究。本文就石油工程技术钻井技术进行了研究分析。

关键词： 石油工程技术；钻井技术；研究

石油的开采中，石油工程技术具有重要地位，石油钻井技术则是石油工程技术中的重要部分。为充分满足现阶段人们对石油的需求，石油企业也应加强对石油工程技术中钻井技术的研究，以提升钻井效率和工作质量，以推动我国石油开发与勘探工作的进一步发展。

1、石油钻井技术相关概述

近年来，我国石油产业得到了巨大的发展，石油技术方面也取得了显著的成就。尤其是近十年，越来越多的先进技术被引入石油工程[1]。尤其是钻井技术的应用，使我国的油气储备量大大增加，对石油的开采也从以往的地面转向了海洋、深层等难度较大的区域，有效提升了我国的'油气产量。而石油工程钻井技术的创新发展，也成为了现阶段石油企业发展的关键。

2、主要石油钻井技术研究

石油工程技术水平钻井技术研究

水平钻井技术是一种定向钻井技术[2]。在实际运用过程中，需要利用井底动力工具、随钻测量仪器等，钻井完成时的斜角应保持86°以上。这一技术的应用时间较早，大庆油田在这一技术的研究应用中，抓住了动态监控、上下方位调整，钻具平稳、多开转盘等技术要点。其中，上下调整是要求工作人员能够对井斜角和铅垂位置进行调整，动态监控是实现对已钻井段、钻具组合定向状态等进行分析，以便进行科学调整的过程，钻具平稳是要求钻具稳定性能较强，这一要点主要受钻具选型和组合设计所影响，而多开转盘则是通过减少摩擦力提升钻速，以保证水平段开钻盘进尺度能够不小于总进尺的75%。

石油工程技术地质导向钻井技术研究

地质导向钻井技术的运用需要将导向工具和仪器相结合，并实现了钻井技术与测井技术和油藏工程技术的协同使用。因其具备的电阻率地质参数等，使这一技术在运用中，能够给对地质构造进行准确判断，并对储层特性进行明确，有效实现了对钻头轨迹的控制，使钻井工程的开采成功率提升，成本降低。

石油工程技术大位移井钻井技术研究

这一技术是现阶段石油工程技术中的高精尖技术之一，能够实现定位井和水平井技术的有效统一。现阶段，这一技术的运用中还存在着很多难点，我国大庆油田企业也加强了对这一技术的研究，不但优化器配套技术和相关理论，并将其应用于浅海区域油田，以充分发挥其实际价值。

石油工程技术连续管与套管钻井技术研究

连续管与套管钻井技术主要应用于小眼井、侧钻以及老井加深等方面，由于其所用设备和空间较小，因此具有较大的优势，能够在海上或是限制条件较多的地面的钻井工作中。这一技术在运用时，需要在防喷器上设置环形橡胶，以保证欠平衡压力钻井工作的顺利进行，并起到保护油气层的作用，钻井时通常不需要停泵，钻井液会在这一技术的运用下始终处于循环状态，有效避免井喷。

石油工程技术深层钻井提速技术研究

为提升钻井速度、加快石油勘探工作，大庆油田企业对深层钻井提速技术进行了研究。深层勘探主要是对超过两千五百米深度的地质层进行勘探的工作，这一工作多由深层气藏岩性的复杂，导致工作很难进行，硬度较大的岩石会造成钻头的严重磨损，并影响钻井工作效率，而地下的高温也会对钻井设备造成极大的伤害，地下压力层和胶质性较差的破碎性地层会为工作人员的工作造成极大的安全隐患。大庆油田公司对深层钻井提速技术进行了研究，深入研究钻井设计、提速工具、配套技术等。钻井设计优化有利于深层钻井提速提效[3]。大庆油田公司综合考虑了井深、岩性、地层压力等方面的因素，要求深层直井全部采用三开井身结构，例如对古深3井进行优化，使其表层套管下深为352m，二开井段采用气体钻井技术，套管下深为3180m，三开井段采用气体技术与涡轮技术等相结合的方式。最终完钻井深4920m，钻井时间与以往相比缩短了。同时，根据不同井段选择了相应的高效钻头。另外，大庆油田公司对提速工具进行了研制。其中，液动旋冲提速工具能够实现钻井液流体能量向机械能的转化，减轻了钻头的磨损度，有效提升了机械钻速。涡轮钻具则能够利用钻井液的冲击产生机械能，推动钻头高速运转，有效提升了对高硬、极硬地层的钻井速度。同时，其在地层出水预测技术、气体钻井技术等方面也进行了完善。建立了不同渗透率、不同流动方式等条件下底层出水的判别公式，有效提升了预测精度。完善后的气体钻井技术也在石油钻井中中得到了成功运用，平均钻井周期缩短了。

3、结语

石油工程技术在石油勘探工作中起到了重要的作用，尤其是其中的钻井工程技术的有效运用，能够有效减少安全事故的发生。我国大庆油田公司针对这一技术进行了积极研究，并实现了深层钻井提速技术的有效研究运用，对我国石油工程技术的发展做出了巨大的贡献。

参考文献：

[1]马春宇.浅谈石油工程钻井技术的发展[J].科技资讯,2015,5(5):69-70.

[2]魏斌.关于石油钻井工程技术的探讨[J].中国石油石化,2015,7(14):86-87.

[3]李瑞营.大庆深层钻井提速技术[J].石油钻探技术,2015,1(1):38-42.