关于欠平衡钻井技术的研究

孙晓晶

[摘 要]随着我国油田勘探开发的不断深入，欠平衡钻井技术得到了较广泛的应用，技术优势明显。本文分析了欠平衡钻井技术的特点，并阐述了技术实施关键点，以期为我国欠平衡钻井技术的完善与发展，提供一定参考。

[关键词]欠平衡；钻井技术；油气井；优化实施；发展趋势

中图分类号：TE242 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）07-0014-01

引言

随着全球经济的飞速发展，油气供应关系日趋紧张，而油田储层的开发难度也越来越大。同时，各油田钻井过程中应付井漏、卡钻、塌陷等事故，不仅延长了钻井的时间，还增加了开发成本。这种情况下，欠平衡钻井技术独具优势，得到了很好的应用。目前，这项技术正趋于完善，它对于解决开发难题、提升油气资源的勘探效果具有重要意义。

1.欠平衡钻井技术的特点分析

1.1 技术优势

欠平衡钻井技术自应用以来，优势较为显著。它是以井筒的负压差作为基础，能够避免钻机重复切削岩石，由此大大提高了钻进的速度。这项技术用于难以钻进的水敏性和漏失性层段中，有效降低了井眼循环漏失、坍塌、卡钻等事故的发生率。与此同时，欠平衡钻井技术还能够在开采过程中发现新的油气储层并对油气层提供保护，其综合效益良好，提高单井产量的效果非常明显。

1.2 技术适用情况

适宜采用欠平衡钻井技术作业的地层包括：微裂缝地层、对水基钻井液敏感度较高的地层、与钻井液的滤液不相容地层、低束缚水的脱水地层、枯竭的油气层，等等。这项技术实施的关键在于，应用合适的钻井液与完井液，而常用的钻井液包括液体和气体两种。

欠平衡钻井技术的常见实施方法主要包括两种：第一，自然条件法。即地层压力系数在1.10以上时，人为降低普通钻井液的密度来进行欠平衡钻井技术施工。第二，人工诱导法。即油气田的地层压力系数在1.10以下，当普通钻井液难以完成钻井作用时，人为充入各种气体以进行欠平衡钻井技术的施工。另外，在技术设备方面，应配备上防喷器组、气液固相分离装置、油气处理设备以及安全防护设备等，目的在于满足欠平衡钻井工艺的特殊要求以及保障安全性。

2.欠平衡钻井技术的优化实施

针对采用常规手段无效的油气资源，欠平衡钻井技术的开发效果良好，但是，想要让技术过关，需要保证钻井过程中井壁稳定、钻井液、完井等技术过硬。这就要求结合地质的实际情况，事先做好油藏精细描述、现场实时监测及调整技术、校正导眼井等工作。

2.1 施用欠平衡钻井技术

在施用工艺之前，先要计算出合理的欠压值，据此选择性能合适的钻井液与完井液。应当依据钻井方式和工艺参数来确定钻井液的粘度，并通过添加防腐剂来保证钻井液的抗腐蚀性。之后，依据不同的油藏类型，选擇井口装置及配套工艺。在钻进过程中，要求井口回压控制的稳定效果贯穿始终，只能在压力正常的状态下作业，还要保证轨迹一直处于最佳的位置，保证钻进精准。

与此同时，合理确定井身结构。鉴于合理的井身结构对于欠平衡钻井技术顺利实施所发挥的重要作用，在设计井身结构之前，需要综合分析本区域内临近井的各项地质资料，剖析其空隙压力、漏失压力、坍塌压力等数值，还要做好探井过程中的压力预测工作，由此确定井身的结构。

2.2 合理选井

施用欠平衡钻井技术的油气井，需要符合相应的条件，如：地层的稳定性良好、预测坍塌发生率低，地质资料较清晰，储层中不含有硫化氢，储层能量逐渐衰竭的老气田，欠平衡钻井的井段也不宜过长。在钻井过程中，要特别注意井壁的稳定性。在开展稳定性的分析时，应当综合地层的油、气、水、岩屑以及注入气等因素，并结合温度、压力等变化情况，建立模型，以探究地层不同岩性的井壁稳定性。

2.3 欠平衡钻井技术取芯与完井

开展取芯作业，是在不压井的状态下下入取芯工具，将放喷工具加入到钻具上。在确定取芯的长度时，要保证岩心能够反应出地层的真实情况、直观反应出储层的原始特征。下入衬管之后，进行射孔投产及试油。在下入尾管后，为了避免固井对产层造成伤害，采取不固井的方式，这样还能够防止投产后发生垮塌而填埋产层。

2.4 欠平衡钻井相关系统

数据自动采集系统，是应用欠平衡钻井技术时的必备条件之一。整套系统安装在控制室内，它兼具数据采集、存储、监控等功能。数据自动采集系统是通过采集井压、气体流量与温度、井深、钻进时间、钻井液液面等数据，来控制相关的机器部件动作，由此保证工艺的良好应用。另一方面，欠平衡钻井技术较为复杂、风险高，施工中要求各个协作单位在开展每一项作业前，都要进行必要的技术交流，并保证工人培训到位。

3.欠平衡钻井技术的发展趋势

在二十世纪五十年代后，我国引入了国外先进技术，开始对欠平衡钻井技术进行研发。虽然我国欠平衡钻井技术起步较晚，但发展速度很快。近年来，欠平衡钻井技术得到了广泛的应用，其发现油气层和保护油气层的功效也越发被肯定，逐步实现了配套技术的规模化应用。现阶段，虽然我国在欠平衡钻井的方式、完井技术、设备工具及相关软件等方面，仍然落后于国外水平，但实践表明，这项工艺在我国油气开发中具有巨大的发展潜能。

今后，欠平衡钻井技术的发展趋势主要在于：带动随钻井底压力、地层压力测量技术进一步发展；欠平衡配套装备有所改进，以扩大技术的应用范围；欠平衡钻井水力分析模型将更加完善，计算结果更加精准；控制压力钻井技术得以发展，进而精确控制全井筒环空压力，等等。由此可见，欠平衡钻井技术的发展空间广大，该工艺带动起的技术革新也有利于我国油田勘探开发水平的提升，将来，这项技术会更加安全便捷、有力提升我国油田的采收率。

参考文献

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