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【摘要】随着我国经济的快速发展，对于能源的需求也越来越大。石油作为化石能源的重要组成部分，需求量与日俱增。现阶段是石油钻井设备与国外技服公司还存在着很大差距，从技术应用到设备的稳定性上都存在较大的差距。针对这一现状，油气生产单位对定向钻井设备等关键技术进行了技术研究，从定向钻井轨迹和过程控制入手，进行了深入的分析和优化，力求从技术上实现进步，推动油田开采的平稳健康发展。
【关键词】油田;定向钻井;钻井设备;关键技术;设计与研究
当前，中国经济快速发展，对于能源的需求和消耗均已经进入到前列，一方面需要通过节能技术改造现有耗油装备已降低对于能源的消耗水平，另一方面需要提升石油的开采能力以满足市场日益扩大的需求。因此，增加石油的开采能力和开采效率成为现阶段石油生产企业需要首先关注和解决的问题。随着开采的不断深入和地面空间的限制，油田新钻井位已经开始全面进入到定向钻井阶段，这就对定向钻井设备设施提出了更高的要求。虽然我国在开采过程中也应用了相当多的钻井设备设施，但与国外技服公司相比，仍然存在装备不足、落后、寿命短等问题，这些不足在一定程度上限制了我国钻井工程的进一步发展，是目前我国定向钻井急需要解决的主要方面。
一、油田定向钻井设备发展的现状
1、钻井设备设施落后
我国油气田众多，对于钻井工程设计方面积累很多经验，可以说在理论研究和方案设计方面已经达到了世界先进水平行列，但在定向钻井装备的研发上仍然落后于西方发达国家。油田定向钻井设备在随钻装备、钻压监控、钻井数据实时回传、钻井定向等诸多方面存在着研发不足和数据采集分离不够，在实际的定向钻井施工过程中，钻井井斜的偏移和控制还没有实现数字芯片全程采集和自动化分析，还需要人为进行干预，与国外技术存在至少一代的差距。因此，油田定向装备的发展还需要结合声波、芯片研制、数据采集、石油地质、测井等多学科内容进行突破性研究，才能从根本上解决我国定向设备的落后局面，为定向设备的研发、油田开采事业的持久发展提供动力来源。
2、钻井设备设施的稳定性差
油田定向装备的稳定型和寿命的长短，直接关系到钻井工程的生产时效。我国油气田钻井设备的工作稳定性差，设备设施很大一部分来自于国外公司，装备自主研发能力不足，对于设备施工过程中存在的问题难以实现自我修复，这就降低了设备的稳定性，同时造成一定程度的浪费。发达国家的油气定向钻井设备稳定性强，自动化程度普遍较高，设备设施有专人维护，相对生产成本较低，能够解决发生的各类问题，生产时率普遍较高。设备设施的热稳定性、装备声学、光学频率共振问题處理的较好，能够最大程度上减缓施工过程中因共振造成的设备过早老化和设备损坏，降低了企业的成本，提升了设备的利用时效，从而提升了企业整体的生产时率。
二、油田定向钻井设备设计关键技术
1、定向钻井设备轨道设计
油田定向钻井顾名思义就是根据靶点需要，结合地下岩层和防碰原则进行的定方位钻井。按照斜度的大小可以分为小斜度、中斜度和大斜度3种。当在不同斜度下施工作业的时候，定向钻井设备设施的运动轨迹是不同的。为了保证油田定向钻井的快速高效，钻井设备的运动轨迹是不同的。在实际的工作过程中，油田生产企业首先要对所要开采的油田的地质结构和自然环境进行充分勘测，并根据自身所具有的钻井装备制定出相应的施工方案。在对不同倾斜角的井眼进行作业前，首先要对所要开采的井眼进行分析和规划，确定不同种类的定向开采，并根据不同倾向角度、开采深度、宽度进行充分计算，确定大致的开采轨道。其次，根据以往通区块施工的现场数据经验进行参数的回推和吻合处理，修正可能存在的各类数据结果，确保定向钻井设备在施工过程中的精确性和连续性。
2、定向钻井设备钻头的轨迹控制
在油田定向钻井过程中，钻头除了受到设计的影响外，更多的是受到地层因素、压力变化因素、地层温度等自然条件、客观因素的影响，当出现偏移量时，需要随钻数据的及时反馈，同时需要大数据处理技术，方便根据已经发现问题进行及时修正。因此，油田定向施工非常有必要从数据采集、数据整理、数据分析、数据应用等多角度对定向钻井轨迹技术进行掌握，确保钻头能够精准入窗和精确中靶。
三、油田定向钻井设备的发展趋势
目前，国内油田企业在定向钻井设备的研制、芯片的设计、大数据的处理、声光电信号的传输上均不占优势。因此，需要根据油田的实际需要采用先引进再吸收的方式，对于油田定向设备的引进和研发过程中要根据不同的环境条件下进行，应该使引进的定向钻井设备多元化，相关的研发人员和设备生产人员要根据国情进行相应的改造，从而使定向油田钻井设备满足油田开采事业发展的需要。
然后在充分掌握好国外设备的特性和应用前提下，开展逆向工程的研究和提升改造升级，这有这样才能最快速度的学习到定向钻井自动化技术，提升国内油气田企业钻井工程的自动化、智能化程度，降低油气开采的整体成本，提升开采效率，降低劳动强度，实现降本增效的目的。
四、结束语
技术落后不是问题，而是不断前进的动力，国内油气田企业只有充分认识到自身的不足，在充分利用国外设备的基础上，开展逆向工程的研究，才能够不断完善国内油服市场钻井设备的缺陷，提升整体竞争力，促进我国油田开采的持续、健康、稳健发展。
参考文献
[1]实施石油钻井工艺技术方案及优化措施分析[J]. 蔡孟哲. 化工管理. 2020（12）
[2]石油钻井工艺技术措施分析[J]. 杨春堂. 居舍. 2020（06）
[3]石油钻井井控工艺技术措施探讨[J]. 许丰平，刘宝军. 云南化工. 2018（03）
长城钻探工程有限公司钻井一公司 辽宁盘锦 124000
【关键词】油田;定向钻井;钻井设备;关键技术;设计与研究
当前，中国经济快速发展，对于能源的需求和消耗均已经进入到前列，一方面需要通过节能技术改造现有耗油装备已降低对于能源的消耗水平，另一方面需要提升石油的开采能力以满足市场日益扩大的需求。因此，增加石油的开采能力和开采效率成为现阶段石油生产企业需要首先关注和解决的问题。随着开采的不断深入和地面空间的限制，油田新钻井位已经开始全面进入到定向钻井阶段，这就对定向钻井设备设施提出了更高的要求。虽然我国在开采过程中也应用了相当多的钻井设备设施，但与国外技服公司相比，仍然存在装备不足、落后、寿命短等问题，这些不足在一定程度上限制了我国钻井工程的进一步发展，是目前我国定向钻井急需要解决的主要方面。
一、油田定向钻井设备发展的现状
1、钻井设备设施落后
我国油气田众多，对于钻井工程设计方面积累很多经验，可以说在理论研究和方案设计方面已经达到了世界先进水平行列，但在定向钻井装备的研发上仍然落后于西方发达国家。油田定向钻井设备在随钻装备、钻压监控、钻井数据实时回传、钻井定向等诸多方面存在着研发不足和数据采集分离不够，在实际的定向钻井施工过程中，钻井井斜的偏移和控制还没有实现数字芯片全程采集和自动化分析，还需要人为进行干预，与国外技术存在至少一代的差距。因此，油田定向装备的发展还需要结合声波、芯片研制、数据采集、石油地质、测井等多学科内容进行突破性研究，才能从根本上解决我国定向设备的落后局面，为定向设备的研发、油田开采事业的持久发展提供动力来源。
2、钻井设备设施的稳定性差
油田定向装备的稳定型和寿命的长短，直接关系到钻井工程的生产时效。我国油气田钻井设备的工作稳定性差，设备设施很大一部分来自于国外公司，装备自主研发能力不足，对于设备施工过程中存在的问题难以实现自我修复，这就降低了设备的稳定性，同时造成一定程度的浪费。发达国家的油气定向钻井设备稳定性强，自动化程度普遍较高，设备设施有专人维护，相对生产成本较低，能够解决发生的各类问题，生产时率普遍较高。设备设施的热稳定性、装备声学、光学频率共振问题處理的较好，能够最大程度上减缓施工过程中因共振造成的设备过早老化和设备损坏，降低了企业的成本，提升了设备的利用时效，从而提升了企业整体的生产时率。
二、油田定向钻井设备设计关键技术
1、定向钻井设备轨道设计
油田定向钻井顾名思义就是根据靶点需要，结合地下岩层和防碰原则进行的定方位钻井。按照斜度的大小可以分为小斜度、中斜度和大斜度3种。当在不同斜度下施工作业的时候，定向钻井设备设施的运动轨迹是不同的。为了保证油田定向钻井的快速高效，钻井设备的运动轨迹是不同的。在实际的工作过程中，油田生产企业首先要对所要开采的油田的地质结构和自然环境进行充分勘测，并根据自身所具有的钻井装备制定出相应的施工方案。在对不同倾斜角的井眼进行作业前，首先要对所要开采的井眼进行分析和规划，确定不同种类的定向开采，并根据不同倾向角度、开采深度、宽度进行充分计算，确定大致的开采轨道。其次，根据以往通区块施工的现场数据经验进行参数的回推和吻合处理，修正可能存在的各类数据结果，确保定向钻井设备在施工过程中的精确性和连续性。
2、定向钻井设备钻头的轨迹控制
在油田定向钻井过程中，钻头除了受到设计的影响外，更多的是受到地层因素、压力变化因素、地层温度等自然条件、客观因素的影响，当出现偏移量时，需要随钻数据的及时反馈，同时需要大数据处理技术，方便根据已经发现问题进行及时修正。因此，油田定向施工非常有必要从数据采集、数据整理、数据分析、数据应用等多角度对定向钻井轨迹技术进行掌握，确保钻头能够精准入窗和精确中靶。
三、油田定向钻井设备的发展趋势
目前，国内油田企业在定向钻井设备的研制、芯片的设计、大数据的处理、声光电信号的传输上均不占优势。因此，需要根据油田的实际需要采用先引进再吸收的方式，对于油田定向设备的引进和研发过程中要根据不同的环境条件下进行，应该使引进的定向钻井设备多元化，相关的研发人员和设备生产人员要根据国情进行相应的改造，从而使定向油田钻井设备满足油田开采事业发展的需要。
然后在充分掌握好国外设备的特性和应用前提下，开展逆向工程的研究和提升改造升级，这有这样才能最快速度的学习到定向钻井自动化技术，提升国内油气田企业钻井工程的自动化、智能化程度，降低油气开采的整体成本，提升开采效率，降低劳动强度，实现降本增效的目的。
四、结束语
技术落后不是问题，而是不断前进的动力，国内油气田企业只有充分认识到自身的不足，在充分利用国外设备的基础上，开展逆向工程的研究，才能够不断完善国内油服市场钻井设备的缺陷，提升整体竞争力，促进我国油田开采的持续、健康、稳健发展。
参考文献
[1]实施石油钻井工艺技术方案及优化措施分析[J]. 蔡孟哲. 化工管理. 2020（12）
[2]石油钻井工艺技术措施分析[J]. 杨春堂. 居舍. 2020（06）
[3]石油钻井井控工艺技术措施探讨[J]. 许丰平，刘宝军. 云南化工. 2018（03）
长城钻探工程有限公司钻井一公司 辽宁盘锦 124000