钻井技术的过去和现在
信息来自：中国论文网 · 作者： · 日期：17-02-2017
容易开采的石油越来越少了，而钻井技术的日新月异，则能把那些珍贵的能源送到需要它们的人们手里。
关于石油的运用，最早的应该是古埃及人。Mummy(木乃伊)一词，在古波斯语和阿拉伯语中就是“沥青”的意思。古埃及人在制作木乃伊时，运用沥青对尸体做防腐防水处理。在发掘出的古埃及木船上，人们还发现，沥青被用于作为船板缝隙的粘合剂。
作为四大文明古国之一的巴比伦，则很早就利用沥青修建房屋和铺设路面。相关文字记录，可以在古希腊历史学家希罗多德的见闻中发现。古时的人们在发现渗出地表的石油时，一般是用来取暖和照明，或者将其副产品沥青用于生产生活。总的说来，用处还不是很广。真正推动石油成为“工业血液”的人，是波兰化学家伊格纳西・卢卡斯韦奇(1822―1882)。他在1852年，发明了从石油中提炼煤油的技术。相对于当时常用的照明用油――鲸鱼的脂油，煤油价格便宜，烟少，因此广受欢迎。1853年7月31日，卢卡斯韦奇发明了轻便实用的煤油灯，使其城市和家庭的照明用灯，这一天因此成为现代石油工业的起点。卢卡斯韦奇作为现代石油工业之父，成为当时靠知识积累起财富的第一人。
1859年，美国宾夕法尼亚州打出了世界第一口油井以后，石油以其自然方面的优点，很快就代替了煤炭在世界能源结构中的地位。1913年，石油在世界能源中的比重仅占5.2％，1965年便取代煤炭而成为首位。1971年，石油占世界能源消费量的54％，煤炭由1913年能源构成中的94.8％下降到20％。世界进入了石油能源时代。特别是西方发达国家，石油已经成为须臾不可离开的东西，各类钻井技术也在日新月异地发展中。
说起石油开采，早起的人们主要通过地表的“油苗”来寻找油田。由于大地并非铁板一块，存在着大大小小的断裂，从地底一直延伸到地表。由于油比水轻，在浮力作用下自然就会慢慢渗透到地表。人们最初就是找到油苗，然后拿铲子镢头一通挖，运气好的话，一口油井就刨来了。
但问题是，靠油这么慢慢渗到浅处，速度太慢。这刨油坑，土方作业太大，于是人们集中于一点，开始钻井。据文献记载，早在公元347年，中国自贡就开始树立起井架，将盐水从地下提取出来，熬制成闻名天下的井盐。在钻井的时候，人们发现顺着管道有气体溢出，点燃以后火力还挺旺，干脆就用竹管子把这些气引到熬盐的大锅那儿，这气体就是以甲烷为主的天然气，属于石油气化后的产物。自贡的这种井架在当地叫“天车”，人们是以“堆积木”式的方法，把数千根杉木层层往上累叠，用篾索捆扎而成。没有地基，地面是用篾绳作拉式支撑，一般有数十米高，最高的“天车”有113米，形如通天高塔，气势磅礴(怀疑受到侗寨鼓楼的影响)。为了把井钻的更深，自贡人发明了冲击式锉钻凿技术，比欧美人早了四百多年。依靠这一技术，世界第一口超千米深井――�海井(1001.42米)于1835年在自贡凿成。这时候，欧美人还在那儿刨油坑呢。
19世纪末到20世纪初，内燃机技术逐渐成熟，取代了蒸汽机。内燃机是要烧油的，对石油的需求量猛增。以美国为例，1859年，美国的石油产量是2000桶，到1899年，则上升到五千七百万桶，到1906年则达到1.2亿桶。石油作为“工业血液”的地位因此确立，石油工业从此进入大发展时期。
在20世纪80年代，随着定向井和水平井钻井技术的发展，导向钻井系统应运而生，具有弯外壳或偏心稳定器的井下动力马达(称之为“导向马达”)替代了直杆动力马达和弯接头。将导向马达与无线随钻测斜系统相结合，成功地实现了定向井和水平井钻井的几何导向。在此基础上，1989年开发成功第一代无线随钻测井系统，使定向钻井技术由几何导向发展到地质导向。为了有效地控制水平井的“切线段”和“水平段”或实现井眼轨迹的连续定向控制，在应用导向钻井系统实施井下动力滑动钻进的基础上，提出了复合旋转钻井方式。具有反向双弯(DTU)或单弯双稳定器的螺杆钻具组合，以及带偏心稳定器的涡轮钻具组合等，均在复合旋转钻井中获得成功应用。
在旋转钻井领域一直处于领先地位的美国为了保持其技术优势，1995年启动了一项重大的长期研究和开发计划，称为“国家先进的钻井与掘进技术”该项计划的核心任务是要长期致力于一种智能钻井系统的研究与开发。而英国壳牌公司的“蛇形钻井”技术也出现在人们的视野中，很多人认为它代表着未来钻井和掘井技术的发展趋势，能把那些不易开采的石油送到需要它的人面前。
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