欠平衡鉆井技術發展探析

張天廣(遼河油田分公司冷家油田開發公司， 遼寧 盤錦 124010)

欠平衡鉆井技術發展探析

張天廣(遼河油田分公司冷家油田開發公司， 遼寧 盤錦 124010)

隨著遼河油田勘探開發的不斷深入，欠平衡鉆井的技術得到了飛速的發展，欠平衡鉆井技術，不是單一地追求鉆井技術進步，而是鉆井、測井、完井統一考慮，地質資料的采集、油氣層保護、鉆井作業效率、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

1 國外欠平衡鉆井、水平井應用情況

欠平衡鉆井技術在國外發展迅速，尤其在北美地區更是得到了廣泛應用，美國全年約有25%的油氣井不同程度地應用了欠平衡鉆井技術，加拿大欠平衡鉆井技術應用發展得也十分迅速。在欠平衡鉆井配套技術上，國外已經陸續開發了包括井下套管閥、井底壓力測量、電磁MWD、可循環泡沫等技術，滿足了勘探開發對欠平衡鉆井技術的需求。從欠平衡鉆井應用情況看，中石油年欠平衡井數與年鉆井總數的比例還不到1%，與美國和加拿大相比，應用規模上的差距還很大。在欠平衡鉆井完井方式上，國外多采用裸眼完井，篩管完井也占有一定比例，固井完井較少。

國外從20世紀80年代規模化應用水平井以來，主要分布于美國、加拿大等國家，在水平井應用對象上，國外主要用于裂縫性油藏、底水或氣頂油藏的開發，其中多數用于裂縫性油藏、底水或氣頂油藏的開發。

2 國內欠平衡鉆井技術發展趨勢

在20世紀50～70年代，通過引進和吸收國外先進的技術，開始欠平衡鉆井的研究。2002年在西南油氣田實施第一口欠平衡鉆井。不僅在川西邛西構造須家河碎屑巖儲層勘探中發揮了重大作用，而且還有力地推進了低滲氣藏的勘探開發。塔里木油田正是由于水平井技術的規模化應用，實現了對哈得薄油藏等邊際儲量的有效開發。

回顧勘探開發的發展史，其中鉆井技術的進步、先進適用技術的推廣應用發揮了重要作用。噴射鉆井、定向井、叢式井等先進技術得到了廣泛的應用，加快了鉆進速度、豐富了開發手段，增大了勘探開發效益。近年來，各油田在探索各種復雜油藏的鉆井方式上進行了積極的工作，欠平衡鉆井、水平井鉆井等技術得到了越來越廣泛的應用。各油田提高了對欠平衡鉆井在發現油氣層、保護油氣層上作用的認識，實現了欠平衡鉆井配套技術的規模化應用，大慶、遼河、新疆、大港等油田繼續投入研究欠平衡鉆井技術，逐漸應用在新井鉆井過程中。

3 欠平衡鉆井技術的實施

通過欠平衡鉆井，發現了常規手段不能開采的油氣資源，成為勘探開發的重要手段。要想欠平衡鉆井技術真正成為一項過關的技術就必須要立足于實現全過程欠平衡鉆井，并解決欠平衡鉆井過程中的井壁穩定、鉆井液技術和完井等技術。通過轉變勘探思路，認識富集規律，加強對儲層污染機理的研究，對欠平衡鉆井理論、工藝、裝備進行攻關。在常規水平井鉆井條件(MWD+螺桿)下，通過精確的區域地層描述，精細的巖屑、氣測、鉆時及其它鉆井參數錄井，在實鉆過程中準確還原垂直深度上地質分層狀況，準確預測地層變化，指導實施有效導向鉆進的技術。技術前提：工程與地質緊密結合，主要技術內容包括：油藏的精細描述技術、導眼井校正技術、現場跟蹤研究和調整技術、水平井井眼軌跡與油藏關系的測井解釋技術。

(1)欠平衡井工藝技術 我們通過計算定出合理的欠壓值，根據不同情況選擇不同性能的鉆井液和完井液。選擇的目標油藏類型不同，選擇合理的井口裝置和工藝配套方案。整體采用比較穩定的井口回壓控制系統。實時地質跟蹤與調整，卡準標志層，逐級修正鉆進狀態，保證精確入靶。實時分析井眼軌跡與油藏之間關系，保證軌跡始終處于最佳位置。

(2)合理井身結構確定 井身結構是確保欠平衡鉆井順利進行的關鍵因素之一。因此，設計之前需要認真分析該地區鄰近井的地質、鉆井、測井、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構。在探井實施過程中還要加強地層壓力預測。

(3)欠平衡鉆井地質選井依據 地層孔隙壓力、漏失壓力、坍塌壓力和其他地質資料較清楚；地層穩定性好，不易發生坍塌；欠平衡鉆井井段不宜太長 ；儲層不含H2S；儲層能量有所衰竭的老氣田。通過對欠平衡鉆井井壁失穩機理進行分析，研究地層不同巖性井壁穩定性，開展井壁穩定分析。考慮了注入氣、基液、地層產出油、氣、水以及巖屑等多相的耦合，并結合油、氣之間在井內隨壓力溫度變化，相態的轉變，利用多相漂移流動模型，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鉆井復雜、風險高、協作單位多。在進行每項作業前，雙方必須進行技術交流和技術培訓。

(4)欠平衡鉆井數據自動采集系統 采集功能：采集立壓、套壓、循環進出口氣體流量、循環進出口氣體溫度、鉆井泵沖數(排量)、鉆井液池液面、井深和鉆時。 控制功能：控制旋轉控制頭液動平板閥的開關動作、根據欠壓值動態控制液動節流閥的開啟大小、控制旋轉控制頭的卡箍動作。整套系統安裝在一個控制室，具有數據采集、存儲、處理、控制和視頻監視功能。

(5)欠平衡鉆井取芯及完井 取芯的過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。對取芯的長度有著特殊的要求。巖心真實能反應出地層實際情況。沒有侵蝕污染，直觀反映儲層原始特征。不壓井作業下入襯管后，射孔投產后，試油。下入尾管后不固井，不存在固井對產層造成的傷害，同時下入的尾管又有利于防止投產后上部井段跨塌而填埋產層。

4 結語

我們實施欠平衡鉆井技術是解放和保護油氣層的根本性措施，是提高勘探成功率和提高開發效益的重要手段。而美國近期信息表明欠平衡鉆井占有率已達到40%以上，說明我們欠平衡鉆井的應用還有很大的發展空間。同樣在水平井技術應用上，各油田也存在不平衡，也還有很大的發展空間。