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摘要：深井的钻探遇到的层位多，出现高压油气水层段的机会多，会给油田的勘探开发带来困难，因此，有必要研究深井勘探开发技术的现状，采取最佳的解决方法，不断提高深井钻探的水平，提高油田的开发效率。
关键词：石油；深井；钻井
引言
石油钻井是油田开发的重要组成部分，通过石油钻井工艺技术的优化，采用先进的钻井技术措施，解决钻井过程中的技术难题，缩短钻井周期，提高机械钻速，钻探出更多的优质井筒，满足油田开发的技术要求。深井钻井的埋深较大且实际温度偏高，具有明显的地形复杂特征，尤其是地层压力较高的情况下会出现多套压力层系，使得岩层不确定性逐渐增加，使得钻井工程的实施难度不断提高。因此，需要做好石油深井钻井相关技术难点分析，采取有效的应对措施，提高油田的开发效率。
1石油深井钻井相关技术难点
受深井钻井工程基本特点的影响，使得钻井过程中的技术实施与机械设备操作等都存在诸多不足之处，具体表现在以下几点：
首先，地层压力与温度因素。在深井钻井深度不断增加的情况下，地层的温度也会随之上升，因而会直接影响钻井液稳定程度，使其难以将自身的作用充分发挥出来。而在深度增加以后，地层压力也会随之增加，导致钻井设备与工艺面临更严峻的挑战，甚至会对钻井液高密度机制产生负面影响，使得钻井工程与工艺使用受到制约。
其次，套管与封隔因素。在深度增加的情况下，深井钻井中的裸眼井段距离也会随之增加，而且所承受的地层压力会不断加大，所以对于套管封隔的要求也就更高。为此，针对深井裸眼井段套管封隔来讲，应当综合考虑施工工艺与地层压力，进而保证套管施工工艺选择的合理性，为深井钻井工程项目的开展提供有力的保障。
再次，危险因素诸多。在深井钻井当中，并不只是按照油气储层的埋藏深度开展挖掘作业，同时还应当具备一定的技术支撑。尤其是在钻井深度不断增加的基础上，对于安全施工产生影响的危险因素也迅速增加。在压力层系逐渐增加的同时，井喷与漏井事故的发生几率也会有所增加，对于钻井工程项目的施工开展产生了一定的影响，所以，必须要通过采用合理的措施进行预防。
最后，施工条件复杂。在深井钻井深度增加的情况下，如果岩层的密实程度相对较大，则会对钻头带来一定的损伤，与此同时，井斜控制的难度也会在井深加深的基础上随之增加，而且岩层摩擦还会影响钻井机械设备的使用效果。比如，塔河油田2003年平均井深5474.7米，平均钻井周期55.2天，已基本与国外钻井周期相当。但是，我国在复杂条件下深井超深井钻井工作还存在着井下情况复杂和事故多、钻井效率低及井身质量和固井质量问题。
2石油深井钻井相关技术措施
2.1合理选择钻头
在对深井钻井各个地层条件进行选择的过程中，需要保证钻头选择的合理性，以保证上部井眼尺寸大而下部井眼尺寸小。尤其是在PDC钻头普及应用的情况下，使得深井钻井质量不断提高。另外，在PDC钻头选择的过程中，必须要高度重视声波传播速度性质以及特点，对地层可钻性予以有效地判断，同时展开进一步地分析与研究。国外钻头技术目前进步明显，各大钻头厂商普遍推出了新一代PDC钻头，PDC复合片的耐磨性提高了十几倍，而抗冲击性仍能达到更高的水平。这类PDC钻头穿砾石夹层的能力更强，机械钻速更高，寿命更长。需要注意的是，深井钻井工艺所涉及的设备主要就是钻机与钻头，但是必须要具备一定的耐温性以及耐压性。基于此，必须要对国外先进经验予以充分借鉴，增加涡轮钻进工艺设备与轻合金在钻杆以及钻头当中的运用，对于当前深井钻井设备钻深增加而削弱强度的问题予以有效地解决。目前广泛使用的井下动力钻具是涡轮钻具和螺杆钻具，它们各有自己的优缺点。目前北石厂已成功地开发出了耐高温螺杆钻具，在150~180°C条件下使用寿命超过150h。为螺杆钻具进一步推广使用创造了条件。
2.2合理运用钻井液技术
2.2.1钻井液技术
钻井液技术通常被应用在深井钻井温度与压力等技术难点的解决过程中。由于深井钻井的温度与压力相对较高，所以，钻井液体系的特性较为特殊：耐温性、润滑性、井内流变性以及抑制性等等。为此，必须要充分考虑钻井工程项目的实施条件，对饱和盐水聚磺钻井液体系予以合理选择。进一步研制新型配套材料，使得钻井液造浆工艺的效果不断增强，针对深层地层温度与压力的问题予以有效地应对。现阶段，关人员通过辛勤努力，研制开发了多种适合不同地区的高密度钻井液体系，能在高温条件下保持其良好的携砂、悬浮能力和较强的润滑防卡、抑制能力，减少或防止发生井壁垮塌等井下复杂事故，确保了井下安全，同时具有良好的流变性能。该技术的现场应用使山前构造复杂井的钻井水平和钻井速度有了显著提高，例如，在克拉2构造的克拉201、203、204井中的应用，平均钻速比克拉2井提高87.4%，平均钻井周期比克拉2井缩短57%；该技术在川西南探区的应用，在其它技术措施相同的条件下机械钻速提高了40%。可以预见：随着该技术的不断完善和发展，该技术定会在今后逐年增多的深井特别是在存有异常高压的深井的勘探开发施工中大放异彩。
2.2.2垂直钻井技术
近年来国外各大公司都发展了垂直钻井技术，其原理为利用井下随钻测量系统测量井斜与方位，然后通过控制执行机构迫使钻头向井斜的相反方向切削，从而实现垂直钻井。对于由地层原因造成的地层倾角大，常规钻具组合防斜难度大的地层，应用垂直钻井技术，实现自动纠斜，保证井眼垂直，同时可避免大段滑动可能出现的井下复杂情况。这一技术使防斜技术由被动防斜变为主动防斜，在可以充分强化钻压的情况下保证井斜在1°以内。这一技术的应用除可以大幅度提高钻井速度外，对于减少套管的磨损，提高油井的寿命都有非常好的作用。虽然这一技术使用成本较高，但在塔里木油田还是得到了大量的应用，取得了显著的经济效果，在保证克拉2地区产能建设节奏和加快迪那2气田高效开发步伐方面发挥了重要作用。
2.2.3井下自动化技术
随着石油的不断开采，石油已经从浅层开采转向深层开采，这就对石油深井和超深井钻探技术提出了有要求，因此我国在这方面的科研技术支持及投入较大，并经过多年的研发实践，同样取得了重大突破。仅截止到2008年我国就完成了近三百口井，其绝大部分都是以深井和超深井为主，随后，我国更是加大了深井和超深井钻探技术发展的支持力度，对其技术的应用频次也愈加提高，在技术层面同样取得了有效的提升。自动化技术已经广泛应用于各行业生产中，在石油钻井工程中，自动化技术的可靠性、高效性和安全性等优点得到了淋漓尽致地体现。石油钻井技术主要依赖于自动化技术中可提升深度探测精度、提高信息传输效率和能够进行有效的安全控制。钻井过程中的深度数据必须实时反馈，才能有效控制钻头精度，而在自动化技术中，PLC可以作为控制钻头转速的精度，同时应用PID技术可以大大提高钻头钻井的精度。在此基础上，我国石油钻井工程实践中解决了不胜枚举的难题，同时研制出了电磁波式EM-MWD、有线和无线随钻测量仪，该技术也为我国获取了多项技术专利。值得一提的是，CGDS-1近钻头地质钻井中，我国成为继美国、俄罗斯后第三个可以熟练掌握并应用该技术的国家。
结束语
综上所述，采取最优的石油钻探工艺技术措施，完成深井及超深井的钻探施工任务，为合理开发油田奠定了基础。深井和超深井的钻井施工过程中，对钻井设备、钻井液及钻井工艺技术措施进行优化，结合油田岩层的实际情况，确定合理的钻井液体系，使其达到深井钻井的密度数据，防止发生井喷等事故。优选最佳的钻头型号，在顺利钻进的同时，降低对钻头的磨损，而达到延长钻头使用寿命的目的。
参考文献
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