欠平衡鉆井技術(shù)發(fā)展探析

張?zhí)鞆V(遼河油田分公司冷家油田開(kāi)發(fā)公司， 遼寧 盤(pán)錦 124010)

欠平衡鉆井技術(shù)發(fā)展探析

張?zhí)鞆V(遼河油田分公司冷家油田開(kāi)發(fā)公司， 遼寧 盤(pán)錦 124010)

隨著遼河油田勘探開(kāi)發(fā)的不斷深入，欠平衡鉆井的技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，欠平衡鉆井技術(shù)，不是單一地追求鉆井技術(shù)進(jìn)步，而是鉆井、測(cè)井、完井統(tǒng)一考慮，地質(zhì)資料的采集、油氣層保護(hù)、鉆井作業(yè)效率、鉆井安全都得到了保證。

遼河油田；勘探；鉆井；欠平衡；油氣層保護(hù)

1 國(guó)外欠平衡鉆井、水平井應(yīng)用情況

欠平衡鉆井技術(shù)在國(guó)外發(fā)展迅速，尤其在北美地區(qū)更是得到了廣泛應(yīng)用，美國(guó)全年約有25%的油氣井不同程度地應(yīng)用了欠平衡鉆井技術(shù)，加拿大欠平衡鉆井技術(shù)應(yīng)用發(fā)展得也十分迅速。在欠平衡鉆井配套技術(shù)上，國(guó)外已經(jīng)陸續(xù)開(kāi)發(fā)了包括井下套管閥、井底壓力測(cè)量、電磁MWD、可循環(huán)泡沫等技術(shù)，滿足了勘探開(kāi)發(fā)對(duì)欠平衡鉆井技術(shù)的需求。從欠平衡鉆井應(yīng)用情況看，中石油年欠平衡井?dāng)?shù)與年鉆井總數(shù)的比例還不到1%，與美國(guó)和加拿大相比，應(yīng)用規(guī)模上的差距還很大。在欠平衡鉆井完井方式上，國(guó)外多采用裸眼完井，篩管完井也占有一定比例，固井完井較少。

國(guó)外從20世紀(jì)80年代規(guī)?；瘧?yīng)用水平井以來(lái)，主要分布于美國(guó)、加拿大等國(guó)家，在水平井應(yīng)用對(duì)象上，國(guó)外主要用于裂縫性油藏、底水或氣頂油藏的開(kāi)發(fā)，其中多數(shù)用于裂縫性油藏、底水或氣頂油藏的開(kāi)發(fā)。

2 國(guó)內(nèi)欠平衡鉆井技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

在20世紀(jì)50～70年代，通過(guò)引進(jìn)和吸收國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)，開(kāi)始欠平衡鉆井的研究。2002年在西南油氣田實(shí)施第一口欠平衡鉆井。不僅在川西邛西構(gòu)造須家河碎屑巖儲(chǔ)層勘探中發(fā)揮了重大作用，而且還有力地推進(jìn)了低滲氣藏的勘探開(kāi)發(fā)。塔里木油田正是由于水平井技術(shù)的規(guī)?；瘧?yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)哈得薄油藏等邊際儲(chǔ)量的有效開(kāi)發(fā)。

回顧勘探開(kāi)發(fā)的發(fā)展史，其中鉆井技術(shù)的進(jìn)步、先進(jìn)適用技術(shù)的推廣應(yīng)用發(fā)揮了重要作用。噴射鉆井、定向井、叢式井等先進(jìn)技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，加快了鉆進(jìn)速度、豐富了開(kāi)發(fā)手段，增大了勘探開(kāi)發(fā)效益。近年來(lái)，各油田在探索各種復(fù)雜油藏的鉆井方式上進(jìn)行了積極的工作，欠平衡鉆井、水平井鉆井等技術(shù)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。各油田提高了對(duì)欠平衡鉆井在發(fā)現(xiàn)油氣層、保護(hù)油氣層上作用的認(rèn)識(shí)，實(shí)現(xiàn)了欠平衡鉆井配套技術(shù)的規(guī)?；瘧?yīng)用，大慶、遼河、新疆、大港等油田繼續(xù)投入研究欠平衡鉆井技術(shù)，逐漸應(yīng)用在新井鉆井過(guò)程中。

3 欠平衡鉆井技術(shù)的實(shí)施

通過(guò)欠平衡鉆井，發(fā)現(xiàn)了常規(guī)手段不能開(kāi)采的油氣資源，成為勘探開(kāi)發(fā)的重要手段。要想欠平衡鉆井技術(shù)真正成為一項(xiàng)過(guò)關(guān)的技術(shù)就必須要立足于實(shí)現(xiàn)全過(guò)程欠平衡鉆井，并解決欠平衡鉆井過(guò)程中的井壁穩(wěn)定、鉆井液技術(shù)和完井等技術(shù)。通過(guò)轉(zhuǎn)變勘探思路，認(rèn)識(shí)富集規(guī)律，加強(qiáng)對(duì)儲(chǔ)層污染機(jī)理的研究，對(duì)欠平衡鉆井理論、工藝、裝備進(jìn)行攻關(guān)。在常規(guī)水平井鉆井條件(MWD+螺桿)下，通過(guò)精確的區(qū)域地層描述，精細(xì)的巖屑、氣測(cè)、鉆時(shí)及其它鉆井參數(shù)錄井，在實(shí)鉆過(guò)程中準(zhǔn)確還原垂直深度上地質(zhì)分層狀況，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)地層變化，指導(dǎo)實(shí)施有效導(dǎo)向鉆進(jìn)的技術(shù)。技術(shù)前提：工程與地質(zhì)緊密結(jié)合，主要技術(shù)內(nèi)容包括：油藏的精細(xì)描述技術(shù)、導(dǎo)眼井校正技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)跟蹤研究和調(diào)整技術(shù)、水平井井眼軌跡與油藏關(guān)系的測(cè)井解釋技術(shù)。

(1)欠平衡井工藝技術(shù) 我們通過(guò)計(jì)算定出合理的欠壓值，根據(jù)不同情況選擇不同性能的鉆井液和完井液。選擇的目標(biāo)油藏類(lèi)型不同，選擇合理的井口裝置和工藝配套方案。整體采用比較穩(wěn)定的井口回壓控制系統(tǒng)。實(shí)時(shí)地質(zhì)跟蹤與調(diào)整，卡準(zhǔn)標(biāo)志層，逐級(jí)修正鉆進(jìn)狀態(tài)，保證精確入靶。實(shí)時(shí)分析井眼軌跡與油藏之間關(guān)系，保證軌跡始終處于最佳位置。

(2)合理井身結(jié)構(gòu)確定 井身結(jié)構(gòu)是確保欠平衡鉆井順利進(jìn)行的關(guān)鍵因素之一。因此，設(shè)計(jì)之前需要認(rèn)真分析該地區(qū)鄰近井的地質(zhì)、鉆井、測(cè)井、試油資料。建立坍塌壓力、孔隙壓力、漏失壓力剖面，以確定合理的井身結(jié)構(gòu)。在探井實(shí)施過(guò)程中還要加強(qiáng)地層壓力預(yù)測(cè)。

(3)欠平衡鉆井地質(zhì)選井依據(jù) 地層孔隙壓力、漏失壓力、坍塌壓力和其他地質(zhì)資料較清楚；地層穩(wěn)定性好，不易發(fā)生坍塌；欠平衡鉆井井段不宜太長(zhǎng) ；儲(chǔ)層不含H2S；儲(chǔ)層能量有所衰竭的老氣田。通過(guò)對(duì)欠平衡鉆井井壁失穩(wěn)機(jī)理進(jìn)行分析，研究地層不同巖性井壁穩(wěn)定性，開(kāi)展井壁穩(wěn)定分析?？紤]了注入氣、基液、地層產(chǎn)出油、氣、水以及巖屑等多相的耦合，并結(jié)合油、氣之間在井內(nèi)隨壓力溫度變化，相態(tài)的轉(zhuǎn)變，利用多相漂移流動(dòng)模型，建立充氣欠平衡鉆井井筒多相流模型。欠平衡鉆井工藝較常規(guī)鉆井復(fù)雜、風(fēng)險(xiǎn)高、協(xié)作單位多。在進(jìn)行每項(xiàng)作業(yè)前，雙方必須進(jìn)行技術(shù)交流和技術(shù)培訓(xùn)。

(4)欠平衡鉆井?dāng)?shù)據(jù)自動(dòng)采集系統(tǒng) 采集功能：采集立壓、套壓、循環(huán)進(jìn)出口氣體流量、循環(huán)進(jìn)出口氣體溫度、鉆井泵沖數(shù)(排量)、鉆井液池液面、井深和鉆時(shí)。 控制功能：控制旋轉(zhuǎn)控制頭液動(dòng)平板閥的開(kāi)關(guān)動(dòng)作、根據(jù)欠壓值動(dòng)態(tài)控制液動(dòng)節(jié)流閥的開(kāi)啟大小、控制旋轉(zhuǎn)控制頭的卡箍動(dòng)作。整套系統(tǒng)安裝在一個(gè)控制室，具有數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、處理、控制和視頻監(jiān)視功能。

(5)欠平衡鉆井取芯及完井 取芯的過(guò)程中是在不壓井的情況下下入取芯工具，在鉆具上加入放噴工具。對(duì)取芯的長(zhǎng)度有著特殊的要求。巖心真實(shí)能反應(yīng)出地層實(shí)際情況。沒(méi)有侵蝕污染，直觀反映儲(chǔ)層原始特征。不壓井作業(yè)下入襯管后，射孔投產(chǎn)后，試油。下入尾管后不固井，不存在固井對(duì)產(chǎn)層造成的傷害，同時(shí)下入的尾管又有利于防止投產(chǎn)后上部井段跨塌而填埋產(chǎn)層。

4 結(jié)語(yǔ)

我們實(shí)施欠平衡鉆井技術(shù)是解放和保護(hù)油氣層的根本性措施，是提高勘探成功率和提高開(kāi)發(fā)效益的重要手段。而美國(guó)近期信息表明欠平衡鉆井占有率已達(dá)到40%以上，說(shuō)明我們欠平衡鉆井的應(yīng)用還有很大的發(fā)展空間。同樣在水平井技術(shù)應(yīng)用上，各油田也存在不平衡，也還有很大的發(fā)展空間。