NDS鉆井技術在蘇里格區塊應用的可行性分析

莫榮剛 張志鵬 辛偉

摘要：蘇里格氣田位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡西北側，屬于大型陸相砂巖巖性圈閉氣藏，是我國迄今為止已發現的開發難度最大的低滲透率、低壓力、低豐度的“三低”大型氣田。氣田開發模式歷經直井、定向井再到水平井，但鉆井周期長、建井綜合成本高一直嚴重制約著該氣田的經濟有效開發。本文主要介紹了 NDS 鉆井技術的國外發展情況、核心技術、應用情況。在此基礎上，研究了此技術在蘇里格區塊應用的可行性分析。研究表明：此技術適合蘇里格區塊，取得了顯著的技術經濟效益，成為蘇里格氣田經濟有效開發的主體技術之一。

關鍵詞：鄂爾多斯盆地；蘇里格氣田；NDS 鉆井技術；可行性

1. NDS 技術概念

NDS 技術核心思想就是及時將準確的信息傳遞給需要的人，換句話說，就是提供一個完整的工作框架和工藝方法，將多領域的專家、先進的預測軟件、鉆井數據庫軟件和最新的硬件集成在一起，按照以交流和協作為重點的結構化方法進行工作，對各種井下風險進行識別、分析、預防和控制。NDS 技術的目標是針對各種不同的特定條件量身定制鉆井方案，重點解決井筒壓力和井壁穩定性的控制問題，消除井下意外事故，降低鉆井費用。

同傳統鉆井過程相比，NDS 技術提供了一種全新的鉆井工藝， NDS 鉆井方案的制定和實施是一個動態過程。在鉆井作業過程中，實時比較、分析實際鉆井作業和設計方案之間的差異，并根據分析結果判斷方案是否合理。如果合理，則繼續執行合適的鉆井方案；如果不合理，則進行鉆井方案調整，然后再觀測和記錄數據，同時了解和強化對井下潛在風險的預測和管理，直至確定合理的鉆井方案。NDS 系統的主要環節如圖 1 所示

2. NDS 的關鍵技術

信息交流是 NDS 技術的關鍵所在，它使有關專業人員及時獲得相關信息以做出計劃與決定。這一過程需要將人、軟件工具及數據同步化與可視化技術結合起來，將可以獲得的數據轉化為有用的資料，來優化鉆井作業過程。該過程首先是收集資料準備鉆前計劃，并找出做鉆井決定所需要的信息；然后考慮如何及時獲得會對決定有影響的基本測試數據；此后，在鉆井過程中應用特殊的軟件解釋實時獲得的測試數據，這些軟件還可以幫助工作人員更快速、更有效地分析數據； 最后，利用最新獲得的信息不斷修改鉆井計劃。概括起來，NDS 系統的工作流程主要包括鉆前設計、隨鉆校正、隨鉆決策和鉆后研究等 4個階段。其主要的關鍵技術也可以按照這 4 個過程分為 4 個大的方面： 鉆前風險預測技術、隨鉆風險發現技術、隨鉆風險決策技術和鉆后風險評價技術。此外信息交流技術也非常重要。

3. NDS 技術在國內外的應用

NDS 技術在世界各地得到廣泛應用，取得了可觀的效益。北海Mungo 油田應用NDS 技術分析和優選了井眼軌跡。在方案討論會上， NDS 團隊在一天內就形成了一致的最終方案，節省了過去需耗費數星期的重復工作量。詳細制定并執行鉆井計劃方案，使得該井的鉆井作業較為成功，沒有因為井眼的不穩定造成浪費時間的情況發生。

墨西哥灣深海垂直探井采用了 NDS 技術鉆井。綜合運用了多種隨鉆監測手段，包括了井底環空壓力隨鉆測量、電阻陣列隨鉆測量，以及地面立管壓力和鉆井液回返監測等。識別出井下裂縫位置，控制了井底壓力，并利用交聯聚合物進行了堵漏。該井克服了 ECD 安全窗口窄的問題，成功鉆達目的層。

4. 技術可行性分析

NDS 鉆井技術是一種新型的鉆井技術，蘇里格區塊深井鉆井的數量增多，井深也越來越深。所以蘇里格區塊對于這種深井鉆井技術也有了更高的要求。而 NDS 鉆井技術也和好的解決了如下問題：維持較好的井眼質量、保持井眼穩定性，提高地層壓力預測等。

5. 結論

（1） NDS 技術實際上是一種新工藝，是一個開放的多學科、跨學科相結合的技術平臺。安全鉆井是 NDS 技術的目的，鉆井力學是NDS 技術的基礎，實時測控（包括測量、風險管理、預測和控制）是NDS 技術的保證，3D 可視化是 NDS 技術的手段。

（2） NDS 技術的發展仍處于起步階段，遠未成熟。NDS 技術未來發展方向就是形成集風險分析、數據采集、傳輸與實時解釋、井下監測和控制為一體的高度集成化、信息化、智能化和自動化的鉆井技術平臺，有效避免井下風險，提高鉆井效率和效益。NDS 技術的市場應用前景非常廣闊。所以，從長遠的角度來看，引進 NDS 鉆井技術并在蘇里格開展配套技術是很重要的。

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