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[摘 要]随着已有的石油田的日益枯竭,而其需求量也逐渐增大,更多的石油需要被开采和勘探,这对石油勘探的技术提出了更高的要求。而钻井液技术作为石油开采的中心技术,其发展和研究也成为一种必然趋势。本文主要通过对国外的钻井液技术的研究,然后综合考虑国内钻井液技术发展情况以及存在的一些问题,结合最新技术的发展情况,提出了关于未来钻井液技术发展方向的重要建议。
[关键词]钻井液;超高密度;深水;环保型;问题;发展
中图分类号:TU707 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)45-0354-01
在近些年,随着一些深井、超深井等特殊工艺技术的发展和进步,石油勘探技术也在不断的进步和发展。这就对钻井液的要求越来越高了,现在国际上对钻井液的要求是“安全、健康和高效”。然而,国内外在钻井液技术方面的发展有着明显的差距,这就需要我国更好的学习和借鉴国外相关的优秀技术水平,提高自己充实自己,以期更好的为国家石油工业做贡献。
1.国内外钻井液技术研究现状
通过综合分析考虑近几年国内外在钻井液技术方面的发展和应用来看,我国与国外在技术以及管理方面的认识都存在一定的差距。虽然国内的技术能够完成一些基本的普通的石油勘探开采,但是真正的面对一些需要更高技术的问题,仅凭国内已有的技术还是难以解决的。通过将国内的一些情况与国外的进行对比,我们可以发现存在的明显的不足,具体如下。
1.1 国外钻井液技术的研究现状
国外在一些对泥浆工程师们的要求一般是必须严格的按照相关要求和规章制度办事,以求更好的完成相关任务的安排,处理问题也要按照领导的指令。而且国外提倡创新、鼓励创新,要求钻井液不仅能够在完成相关工作需要的情况下还能够同时兼顾环保、高效率和高性能,国外有着更多的新的性能优秀钻井液不断被研究和开发出来,国外在这点上表现出极强的创新性。
1.2 国内钻井液技术的研究现状
相比于国外的钻井液技术,国内的研究明显差距颇大。首先,对于泥浆工程师的要求就是仅限于表面的一些章程,具体面临实际情况时,更多的是所谓的灵活处理,尽可能的减少处理剂的用量以节省成本,而往往会导致问题的出现。其次,国内在创新这一话题上更多的是纸上谈兵,尚未付诸实践,只是集中在这一概念上,并没有致力于研究开发一些新的钻井液技术,据研究中国目前对于深井和能适应特殊情况的钻井液技术几乎为空白,国内严重的缺乏具有自主创新技术的东西,更多的是一些基础技术,能适应普通情况的需求。最后对于环保这一重要话题,更多的是口头上的重视,而等到问题真正的出现才来反思,甚至遮掩等。且很多设计都没有综合考虑多方面,导致各个环节脱节,最终生产的产品与实际情况相脱节,自然没有很好地利用价值。
2.几种钻井液技术面临的问题与发展趋势
2.1 超高密度钻井液技术进展
超高密度钻井液是当今石油钻井行业的前沿技术之一,随着超高密度钻井液体系研究的不断深入,一些新的技术难点不断暴露,并且已经成为继续向特高密度钻井液体系突破的瓶颈。
(1)存在的问题
近几年来,随着高密度钻井液技术的不断发展进步,钻井液的流动性问题日益凸显。一般来讲,在科学合理的操作、维护条件下,钻井液的流动性能够得到一定的保证,然而这种状态极易受到外界各种因素的干扰,如各种污染物质的侵袭、助剂的配制不合理、维护工作的误差等,进而导致其流动性变差、稳定性下降。
(2)发展趋势
在国外,高密度钻井液技术的发展及应用都趋于成熟,正朝着应用于异常高温、高压底层环境的方向发展。与之相比,该技术在国内的发展水平相对落后。目前,我国研究、发展的方向主要是水基鉆井液,在油基钻井液、合成基钻井液等方面的研究力度不够,这是我国高密度钻井液技术在未来几年的发展方向。目前,我国水基钻井液技术的发展已接近国际一流水平,其在未来的发展精力可主要集中于滤失量控制与钻井液流变性之间的矛盾解决上。通过优化、完善水基钻井液技术,实现该技术抗污染、抗高温能力的有效提高。
2.2 深水钻井液技术发展趋势及建议
随着石油工业的不断发展,海洋油气勘探的水域越来越深,深水钻井难度也越来越大。深水钻井存在的主要问题:海底页岩的稳定性差、钻井液用量大、井眼清洗难、浅层天然气容易形成气体水合物、低温下钻井液的流变性不稳定、地层破裂压力窗口窄等。这些都对钻井液技术提出了更高的要求。
(1)随着经济的发展,对石油的消费日益增加,钻井技术不断成熟,石油勘探开发逐渐向更深的海域迈进。这对深水钻井液的要求不断提高,研制新型无毒、低成本的钻井液体系和钻井液处理剂是今后发展的必然趋势。(2)在海洋钻井液处理剂及体系的推广应用过程中,要将钻井工程、油气层保护和环境保护有机结合起来,从钻井成本和环境效益两方面综合评判它们的推广应用效果,以获得最佳的综合效益。(3)加强对低温条件下深水钻井液的流变性及携岩能力、新型水合物抑制剂及作用机理的研究,并建立一套全面、准确评价深水钻井液性能的标准和方法。
2.3 环保型钻井液技术
随着世界石油工业的迅速发展,钻井技术对钻井液提出了更高、更新的要求,特别是在钻井液技术发展受到环保政策及法律、法规限制的情况下,研究满足钻井工程技术和环境保护需要的新型钻井液体系更显得非常必要。为了满足环境保护的需要,同时又不失去钻井液所必需的性能,国内外钻井工作者均在竞相研究开发新的环保型钻井液体系。
(1)存在的问题
用天然物质改性得到的新型环保的钻井液处理剂,相继在油田现场试验应用,取得了很大的经济、技术和环境综合效益。但现有的环保型钻井液处理剂和钻井液体系还较普遍地存在以下问题:成本较高、性能还比较单一、应用结果不够理想;很多的新型环保型处理剂合成工艺复杂,还只停留在室内试验和现场试用阶段,还没有在现场大量应用;一些环保型处理剂生物降解性和性能稳定性的矛盾问题没有完全解决好;缺乏更好的适宜处理剂生产的新型原料,难以从根本上弥补传统产品的缺陷。
(2)发展趋势
钻井液的抑制性能、抗温和抗污染性能是制约环保钻井液开发运用的主要因素,是环保处理剂和体系研究攻关的重点。因此在今后的环保钻井液技术研究中,应该重视以下发展趋势和研究重点。1)近年来发展起来的低毒性油基钻井液和新型合成基钻井液在使用过程中,也出现了与环保相冲突的种种问题。因此,环保钻井液的研究应建立在天然高分子材料改性、完善各种环保处理剂自身性能的基础上。在环保处理剂的开发中应重视对天然农副产品加工后的副产物的开发利用。2)环保钻井液中无机盐的使用应与周围环境的矿化度及盐类一致,选择有利于环境安全无毒的无机盐类,并研究它们对环保钻井液整体性能改善的技术和方法。环保钻井液应以低盐度为原则。3)生物降解性能好的无毒纯天然的油膜形成剂能提高环保钻井液的抗温性能和抑制性能。
3.钻井液技术未来发展方向
3.1 改变认识,完善体制
首要问题,就是需要国人能够正确的认识到自己的不足与缺点,改进管理体制,从根源上鼓励创新,让钻井液技术研究与开发真正的付诸实践,把各种口头上的话应用于实践。
3.2 提高技能,鼓励创新
针对目前国内的发展情况,关于钻井液技术需要做几个方面的研究和突破。要完善大位移和高深井的钻井液技术;研究开发防坍塌型钻井液体系;提高完善小井眼和侧钻井钻井液技术;找出防漏和堵漏的新技术;还要致力于开发环保绿色的钻井液技术。其中创新是十分重要的,要大力的扶持和鼓励技术人员的创新,只有这样才能让中国的钻井液技术真正的进步和发展。
参考文献
[1] 贾奎林;浅谈提高机械钻速的钻井液理论与技术[J];山东工业技术;2016年06期.
[2] 王学军;浅谈钻井液管理控制对提高机械钻速的贡献[J];价值工程;2015年11期.
[关键词]钻井液;超高密度;深水;环保型;问题;发展
中图分类号:TU707 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)45-0354-01
在近些年,随着一些深井、超深井等特殊工艺技术的发展和进步,石油勘探技术也在不断的进步和发展。这就对钻井液的要求越来越高了,现在国际上对钻井液的要求是“安全、健康和高效”。然而,国内外在钻井液技术方面的发展有着明显的差距,这就需要我国更好的学习和借鉴国外相关的优秀技术水平,提高自己充实自己,以期更好的为国家石油工业做贡献。
1.国内外钻井液技术研究现状
通过综合分析考虑近几年国内外在钻井液技术方面的发展和应用来看,我国与国外在技术以及管理方面的认识都存在一定的差距。虽然国内的技术能够完成一些基本的普通的石油勘探开采,但是真正的面对一些需要更高技术的问题,仅凭国内已有的技术还是难以解决的。通过将国内的一些情况与国外的进行对比,我们可以发现存在的明显的不足,具体如下。
1.1 国外钻井液技术的研究现状
国外在一些对泥浆工程师们的要求一般是必须严格的按照相关要求和规章制度办事,以求更好的完成相关任务的安排,处理问题也要按照领导的指令。而且国外提倡创新、鼓励创新,要求钻井液不仅能够在完成相关工作需要的情况下还能够同时兼顾环保、高效率和高性能,国外有着更多的新的性能优秀钻井液不断被研究和开发出来,国外在这点上表现出极强的创新性。
1.2 国内钻井液技术的研究现状
相比于国外的钻井液技术,国内的研究明显差距颇大。首先,对于泥浆工程师的要求就是仅限于表面的一些章程,具体面临实际情况时,更多的是所谓的灵活处理,尽可能的减少处理剂的用量以节省成本,而往往会导致问题的出现。其次,国内在创新这一话题上更多的是纸上谈兵,尚未付诸实践,只是集中在这一概念上,并没有致力于研究开发一些新的钻井液技术,据研究中国目前对于深井和能适应特殊情况的钻井液技术几乎为空白,国内严重的缺乏具有自主创新技术的东西,更多的是一些基础技术,能适应普通情况的需求。最后对于环保这一重要话题,更多的是口头上的重视,而等到问题真正的出现才来反思,甚至遮掩等。且很多设计都没有综合考虑多方面,导致各个环节脱节,最终生产的产品与实际情况相脱节,自然没有很好地利用价值。
2.几种钻井液技术面临的问题与发展趋势
2.1 超高密度钻井液技术进展
超高密度钻井液是当今石油钻井行业的前沿技术之一,随着超高密度钻井液体系研究的不断深入,一些新的技术难点不断暴露,并且已经成为继续向特高密度钻井液体系突破的瓶颈。
(1)存在的问题
近几年来,随着高密度钻井液技术的不断发展进步,钻井液的流动性问题日益凸显。一般来讲,在科学合理的操作、维护条件下,钻井液的流动性能够得到一定的保证,然而这种状态极易受到外界各种因素的干扰,如各种污染物质的侵袭、助剂的配制不合理、维护工作的误差等,进而导致其流动性变差、稳定性下降。
(2)发展趋势
在国外,高密度钻井液技术的发展及应用都趋于成熟,正朝着应用于异常高温、高压底层环境的方向发展。与之相比,该技术在国内的发展水平相对落后。目前,我国研究、发展的方向主要是水基鉆井液,在油基钻井液、合成基钻井液等方面的研究力度不够,这是我国高密度钻井液技术在未来几年的发展方向。目前,我国水基钻井液技术的发展已接近国际一流水平,其在未来的发展精力可主要集中于滤失量控制与钻井液流变性之间的矛盾解决上。通过优化、完善水基钻井液技术,实现该技术抗污染、抗高温能力的有效提高。
2.2 深水钻井液技术发展趋势及建议
随着石油工业的不断发展,海洋油气勘探的水域越来越深,深水钻井难度也越来越大。深水钻井存在的主要问题:海底页岩的稳定性差、钻井液用量大、井眼清洗难、浅层天然气容易形成气体水合物、低温下钻井液的流变性不稳定、地层破裂压力窗口窄等。这些都对钻井液技术提出了更高的要求。
(1)随着经济的发展,对石油的消费日益增加,钻井技术不断成熟,石油勘探开发逐渐向更深的海域迈进。这对深水钻井液的要求不断提高,研制新型无毒、低成本的钻井液体系和钻井液处理剂是今后发展的必然趋势。(2)在海洋钻井液处理剂及体系的推广应用过程中,要将钻井工程、油气层保护和环境保护有机结合起来,从钻井成本和环境效益两方面综合评判它们的推广应用效果,以获得最佳的综合效益。(3)加强对低温条件下深水钻井液的流变性及携岩能力、新型水合物抑制剂及作用机理的研究,并建立一套全面、准确评价深水钻井液性能的标准和方法。
2.3 环保型钻井液技术
随着世界石油工业的迅速发展,钻井技术对钻井液提出了更高、更新的要求,特别是在钻井液技术发展受到环保政策及法律、法规限制的情况下,研究满足钻井工程技术和环境保护需要的新型钻井液体系更显得非常必要。为了满足环境保护的需要,同时又不失去钻井液所必需的性能,国内外钻井工作者均在竞相研究开发新的环保型钻井液体系。
(1)存在的问题
用天然物质改性得到的新型环保的钻井液处理剂,相继在油田现场试验应用,取得了很大的经济、技术和环境综合效益。但现有的环保型钻井液处理剂和钻井液体系还较普遍地存在以下问题:成本较高、性能还比较单一、应用结果不够理想;很多的新型环保型处理剂合成工艺复杂,还只停留在室内试验和现场试用阶段,还没有在现场大量应用;一些环保型处理剂生物降解性和性能稳定性的矛盾问题没有完全解决好;缺乏更好的适宜处理剂生产的新型原料,难以从根本上弥补传统产品的缺陷。
(2)发展趋势
钻井液的抑制性能、抗温和抗污染性能是制约环保钻井液开发运用的主要因素,是环保处理剂和体系研究攻关的重点。因此在今后的环保钻井液技术研究中,应该重视以下发展趋势和研究重点。1)近年来发展起来的低毒性油基钻井液和新型合成基钻井液在使用过程中,也出现了与环保相冲突的种种问题。因此,环保钻井液的研究应建立在天然高分子材料改性、完善各种环保处理剂自身性能的基础上。在环保处理剂的开发中应重视对天然农副产品加工后的副产物的开发利用。2)环保钻井液中无机盐的使用应与周围环境的矿化度及盐类一致,选择有利于环境安全无毒的无机盐类,并研究它们对环保钻井液整体性能改善的技术和方法。环保钻井液应以低盐度为原则。3)生物降解性能好的无毒纯天然的油膜形成剂能提高环保钻井液的抗温性能和抑制性能。
3.钻井液技术未来发展方向
3.1 改变认识,完善体制
首要问题,就是需要国人能够正确的认识到自己的不足与缺点,改进管理体制,从根源上鼓励创新,让钻井液技术研究与开发真正的付诸实践,把各种口头上的话应用于实践。
3.2 提高技能,鼓励创新
针对目前国内的发展情况,关于钻井液技术需要做几个方面的研究和突破。要完善大位移和高深井的钻井液技术;研究开发防坍塌型钻井液体系;提高完善小井眼和侧钻井钻井液技术;找出防漏和堵漏的新技术;还要致力于开发环保绿色的钻井液技术。其中创新是十分重要的,要大力的扶持和鼓励技术人员的创新,只有这样才能让中国的钻井液技术真正的进步和发展。
参考文献
[1] 贾奎林;浅谈提高机械钻速的钻井液理论与技术[J];山东工业技术;2016年06期.
[2] 王学军;浅谈钻井液管理控制对提高机械钻速的贡献[J];价值工程;2015年11期.