极地油气钻井关键技术与装备研究进展

柯珂1,2，胡志强1，王磊1，杨进3，徐良4，邓嵩5，李哲6（1.中石化石油工程技术研究院有限公司2.中国石化中东研发中心3.中国石油大学（北京）4.中国地质大学（北京）5.常州大学6.中国石化四机石油机械有限公司）

摘要：极地油气资源丰富，随着全球能源需求的持续增长，极地油气资源的勘探与开发已成为国际能源战略的重要发展方向。然而，极地恶劣的自然环境（如超低温气候、巨厚冻土层、浅层地质灾害及井筒大温变等）给油气钻探带来了巨大挑战。为系统总结极地油气钻井技术与装备的适用条件和未来发展方向，系统分析了极地油气钻井面临的工程技术难题，从钻井地质灾害风险评价与环保技术、钻井关键装备及工具研发、钻井工艺及井筒工作液技术等方面，系统总结了极地油气钻井关键技术与装备的研究进展，并提出未来技术创新发展方向。研究结果表明：①极地浅层地质灾害风险识别与防护技术、冻土层钻井温控方法及环保废弃物处置技术是当前研究的重点；②低温环境下钻井装备的可靠性及工艺技术的适应性仍需进一步验证，特别是在－ 50 ℃超低温工况下的工程应用仍存在较大挑战；③未来应加强极地地质灾害动态监测与防控技术研究，优化冻土层钻井井筒温度调控方法以提升井筒稳定性，研发适应超低温环境的高可靠性钻井装备及工具，完善极地环保技术体系以推动废弃物无害化处理技术的应用，加快极地钻井技术的现场验证与商业化推广。结论认为，研究成果可为极地油气钻井技术的进步提供理论支撑和技术参考，并可为我国极地能源开发战略的实施、装备产业升级及国际竞争力提升提供有力支撑，进而助力我国在全球极地油气资源开发中发挥引领作用。

关键词：极地；油气井；钻井；冻土；中国石化；低温钻机；浅层地质灾害；低温钻井液；低温固井；低温装备