PDF下载
分析海洋石油钻井机械及工具现代技术要点

吕士奎

中海油田服务股份有限公司,天津,300457

摘要: 我国不仅拥有丰富的自然资源,还具有丰厚的海洋石油资源,为有效缓解现今石油供应紧张的问题,推动石油工业的稳健发展,近些年我国正在加大对海洋石油资源的开采力度。随着科学技术的不断前行,我国海洋石油工业的发展也取得了不错的进步,机器设备与工具也在此带动下得到了有效发展,但因我国的发展时间较短,且受科技水平的影响,和发达国家仍存在一定距离,需不断增强自身的专业能力建设,提升我国海洋石油生产效率,才能有效确保我国石油工业能稳健发展。
关键词: 海洋石油;钻井机械;维护
DOI:10.12721/ccn.2023.158351
基金资助:
文章地址:

引言

由于海洋石油开采环境比较潮湿,石油钻井设备在这种环境下出现腐蚀问题的可能性比较大,腐蚀问题不但会使石油钻井设备出现性能衰减,而且会缩短石油钻井设备的实际使用年限,更甚至会由此发生严重的钻井安全事故。因此石油开采单位需要认真研究钻井机械设备出现腐蚀问题的根本原因,通过提前使用防腐蚀技术,减少设备出现被腐蚀的概率。

1 海洋石油的主要特征和生产要求分析

在海洋石油工程项目开发过程中,经常会遇到各种不利条件。同时,开发平台应考虑海水腐蚀等因素。在实际开采过程中,必须及时搭建合理的钻井平台,确定合理的施工目标。钻井平台施工时,应充分参考相关标准、规范和程序要求。此外,钻井平台开采石油过程中,一定要将安全生产作为首要任务。原因在于石油开采期间,极易产生易燃易爆气体,对钻井作业而言是较为严重的隐患问题。再者,操作流程过于复杂,一定程度上增加了生产的难度。同时操作空间较小,导致操作人员无法顺利展现出己方能力,限制了正常操作水平的发挥。为了提高生产的可靠度、安全性,保证及时完成相应任务,必须加强海洋石油钻井平台的全面监管。

2 海洋石油钻井工具

钻井工具种类繁多,如井下动力钻具、钻头、减震器等。采矿工具在石油工业开发中非常重要。最重要的部分是工件,包括金刚石、圆锥等。根据组成,它们可以分为镶嵌式和铣削式。牙轮钻头性能良好。因此,它在今天得到了更广泛的应用。起初时,金刚石钻头只运用在硬地层的工作上,随着科学技术的不断前进,研制出了不同类型的金刚石钻头,其运用也逐渐广泛起来,但其也具有成本太高等劣势。刮刀钻头结构较为简单,钻软地层的速度十分快,但此钻头扭矩较小,时常和其它工具接触,容易使其它刀具受损,随着刮刀的迅速发展,刀具受损问题得到有效解决。近些年,一种新型的切削型钻头正在崛起,其是运用不同的几何形状的新型耐磨材料镶嵌于钻头机体上,适合在各类型的岩性地层作业,且都运用高钻速钻进,经济效果十分明显。钻柱主要由方钻杆、各类连接接头、扶正器等组成,主要是起下钻头,向钻头传递破碎岩石所需的机械能量,增强对井底的施压。

3 现代化石油钻井机械设备的管理方式

3.1 使用耐腐蚀机械材料

海洋石油钻井机械设备的组装原材料,是最需要开展防腐处理的位置,在生产加工时,应该运用一些耐腐蚀性能比较好的材料,能够从加工阶段降低钻井设备发生腐蚀问题的可能性。海洋中含有的硫化物、氯化物极易和海洋石油钻井设备的铁金属出现化学反应,因此相关工作人员在购置生产石油钻井设备原材料的过程中,应该多购置一些耐腐蚀效果比较高的不锈钢材料,尽量不要使用生锈概率比较大的铸铁材料。依照不锈钢金属含量大小划分,可以将不锈钢材料划分为素体不锈钢、奥氏体不锈钢等。在所有不锈钢材料中,奥氏体不锈钢的耐腐蚀效果最佳,制作材料中大都涵盖镍材料、铬材料,耐酸碱性能力比较强。除此以外,聚四氟乙烯由于具备较好的防腐蚀能力,已经被大面积用于制作石油钻井机械设备连接位置的密封材料、填充材料。

3.2 完善国产化设备

在考察海洋石油设施时,应注意建立国产化体系,明确石油勘探设施的发展目标,为海洋石油装置的研发和生产培养更多的优秀公司和高素质人才,为其注入新鲜血液,提高中国海洋石油勘探设施的研发能力,鼓励他们探索中国海洋石油勘探领域,充分吸收国际石油机械研发经验,促进国内石油机械的发展和进步,提高石油产品的生产质量。实行国际质量保证体系,石油设备的质量需经过相应的API与ISO9000系列认证,进而提升国际机械质量的整体质量水平,建立健全石油勘探机械识别质量检测管理体系,提升我国海洋石油生产总体水平。为有效完善海洋石油生产设施国产化体系,我们还需积极踊跃引入与吸取国际上新型的生产与研发装备经验,运用互联网信息技术来指引我国海洋石油设施向自动化、远程控制方向前进,提升我国石油生产设施运用的舒适性与科技性能。

3.3 深水位随钻测井技术

测井技术中,随钻测井技术是较为先进的技术之一。该技术在钻井施工期间,借助仪表的钻铤便可进行开采地层的分析、测量,结合岩层物性数据分析,还可以对油气进行评价,并根据钻井过程进行首报。该技术出现后,具有快速发展的优势,总体技术水平较高。在海洋石油钻井工程的发展过程中,其优势十分突出,具体表现分析如下:第一,随钻测井技术可及时进行钻井情况的分析,采集并收集一手信息。第二,可将原状地层信息进行展示,且相关数据真实可靠。第三,可第一时间进行地质导向的科学处理,有效增加海洋石油开采效果,明显提升数据采收率。随后,还可及时进行地层监测处理,一旦发现井内的异常状况,可在第一时间进行随钻测井技术的完善,掌握并控制相关过程,降低井控事故的发生几率。最后,随钻测井技术中,一般对安全性的要求较高,相关技术必须满足多种作业环境和要求,避免对其他各项数据产生负面影响。

3.4 注重机械设备的养护

为了发展现代石油钻井业,对机械设备的要求更加严格。设备需要长期维护运行。然而,长期的负荷容易造成设备部件的严重磨损,尤其是生产设备的零部件。如果设备保养不当,机械设备在钻井作业中容易发生故障,影响工作效率。在实际运行中可以发现,机械设备故障的主要原因是维修措施不到位,备件的缺乏也会增加故障概率。只有做好机械设备的维护和保养,才能够保证器械正常运行。因此,在石油钻井工作的开展过程中,必须对所使用到的设备进行有效维护,创建预防和应急系统,便于机械设备的管理,保证工作能够顺利实施。石油钻井是一项大工程,所使用到的机械部件规格较大,这类机械部件的生产周期更长,一旦出现损坏,将无法及时完成更换,从而影响项目的顺利推进。对此,不仅要做好事后相关处理工作,还需预先做好预测、检测等方面工作,降低对正常工作的冲击与影响。

结束语

综上所述,海洋石油工程项目中,海洋石油钻井是重要部分,钻井平台的应用必须引起足够重视,要加强其安全等级、连续性管理等方面的研究,监管整体效果。同时,日常生产作业期间,要结合出现的问题进行技术更新、技术优化,方可最大程度地提高海洋石油工程项目的工作效率,降低企业运作风险,消除隐患问题,为国内海洋石油工程项目的进一步发展奠定良好基础。

参考文献

[1] 姜竹堂.海洋石油钻井机械及工具现代技术要点分析[J].化工设计通讯,2020,46(04):252,262.

[2] 张国磊.海洋石油钻井机械设备腐蚀因素及防治技术[J].化工管理,2021(11):148-149.

中图分类号:TE951     文献标识码:A