张天广(辽河油田分公司冷家油田开发公司， 辽宁 盘锦 124010)

欠平衡钻井技术发展探析

张天广(辽河油田分公司冷家油田开发公司， 辽宁 盘锦 124010)

随着辽河油田勘探开发的不断深入，欠平衡钻井的技术得到了飞速的发展，欠平衡钻井技术，不是单一地追求钻井技术进步，而是钻井、测井、完井统一考虑，地质资料的采集、油气层保护、钻井作业效率、钻井安全都得到了保证。

辽河油田；勘探；钻井；欠平衡；油气层保护

1 国外欠平衡钻井、水平井应用情况

欠平衡钻井技术在国外发展迅速，尤其在北美地区更是得到了广泛应用，美国全年约有25%的油气井不同程度地应用了欠平衡钻井技术，加拿大欠平衡钻井技术应用发展得也十分迅速。在欠平衡钻井配套技术上，国外已经陆续开发了包括井下套管阀、井底压力测量、电磁MWD、可循环泡沫等技术，满足了勘探开发对欠平衡钻井技术的需求。从欠平衡钻井应用情况看，中石油年欠平衡井数与年钻井总数的比例还不到1%，与美国和加拿大相比，应用规模上的差距还很大。在欠平衡钻井完井方式上，国外多采用裸眼完井，筛管完井也占有一定比例，固井完井较少。

国外从20世纪80年代规模化应用水平井以来，主要分布于美国、加拿大等国家，在水平井应用对象上，国外主要用于裂缝性油藏、底水或气顶油藏的开发，其中多数用于裂缝性油藏、底水或气顶油藏的开发。

2 国内欠平衡钻井技术发展趋势

在20世纪50～70年代，通过引进和吸收国外先进的技术，开始欠平衡钻井的研究。2002年在西南油气田实施第一口欠平衡钻井。不仅在川西邛西构造须家河碎屑岩储层勘探中发挥了重大作用，而且还有力地推进了低渗气藏的勘探开发。塔里木油田正是由于水平井技术的规模化应用，实现了对哈得薄油藏等边际储量的有效开发。

回顾勘探开发的发展史，其中钻井技术的进步、先进适用技术的推广应用发挥了重要作用。喷射钻井、定向井、丛式井等先进技术得到了广泛的应用，加快了钻进速度、丰富了开发手段，增大了勘探开发效益。近年来，各油田在探索各种复杂油藏的钻井方式上进行了积极的工作，欠平衡钻井、水平井钻井等技术得到了越来越广泛的应用。各油田提高了对欠平衡钻井在发现油气层、保护油气层上作用的认识，实现了欠平衡钻井配套技术的规模化应用，大庆、辽河、新疆、大港等油田继续投入研究欠平衡钻井技术，逐渐应用在新井钻井过程中。

3 欠平衡钻井技术的实施

通过欠平衡钻井，发现了常规手段不能开采的油气资源，成为勘探开发的重要手段。要想欠平衡钻井技术真正成为一项过关的技术就必须要立足于实现全过程欠平衡钻井，并解决欠平衡钻井过程中的井壁稳定、钻井液技术和完井等技术。通过转变勘探思路，认识富集规律，加强对储层污染机理的研究，对欠平衡钻井理论、工艺、装备进行攻关。在常规水平井钻井条件(MWD+螺杆)下，通过精确的区域地层描述，精细的岩屑、气测、钻时及其它钻井参数录井，在实钻过程中准确还原垂直深度上地质分层状况，准确预测地层变化，指导实施有效导向钻进的技术。技术前提：工程与地质紧密结合，主要技术内容包括：油藏的精细描述技术、导眼井校正技术、现场跟踪研究和调整技术、水平井井眼轨迹与油藏关系的测井解释技术。

(1)欠平衡井工艺技术 我们通过计算定出合理的欠压值，根据不同情况选择不同性能的钻井液和完井液。选择的目标油藏类型不同，选择合理的井口装置和工艺配套方案。整体采用比较稳定的井口回压控制系统。实时地质跟踪与调整，卡准标志层，逐级修正钻进状态，保证精确入靶。实时分析井眼轨迹与油藏之间关系，保证轨迹始终处于最佳位置。

(2)合理井身结构确定 井身结构是确保欠平衡钻井顺利进行的关键因素之一。因此，设计之前需要认真分析该地区邻近井的地质、钻井、测井、试油资料。建立坍塌压力、孔隙压力、漏失压力剖面，以确定合理的井身结构。在探井实施过程中还要加强地层压力预测。

(3)欠平衡钻井地质选井依据 地层孔隙压力、漏失压力、坍塌压力和其他地质资料较清楚；地层稳定性好，不易发生坍塌；欠平衡钻井井段不宜太长 ；储层不含H2S；储层能量有所衰竭的老气田。通过对欠平衡钻井井壁失稳机理进行分析，研究地层不同岩性井壁稳定性，开展井壁稳定分析。考虑了注入气、基液、地层产出油、气、水以及岩屑等多相的耦合，并结合油、气之间在井内随压力温度变化，相态的转变，利用多相漂移流动模型，建立充气欠平衡钻井井筒多相流模型。欠平衡钻井工艺较常规钻井复杂、风险高、协作单位多。在进行每项作业前，双方必须进行技术交流和技术培训。

(4)欠平衡钻井数据自动采集系统 采集功能：采集立压、套压、循环进出口气体流量、循环进出口气体温度、钻井泵冲数(排量)、钻井液池液面、井深和钻时。 控制功能：控制旋转控制头液动平板阀的开关动作、根据欠压值动态控制液动节流阀的开启大小、控制旋转控制头的卡箍动作。整套系统安装在一个控制室，具有数据采集、存储、处理、控制和视频监视功能。

(5)欠平衡钻井取芯及完井 取芯的过程中是在不压井的情况下下入取芯工具，在钻具上加入放喷工具。对取芯的长度有着特殊的要求。岩心真实能反应出地层实际情况。没有侵蚀污染，直观反映储层原始特征。不压井作业下入衬管后，射孔投产后，试油。下入尾管后不固井，不存在固井对产层造成的伤害，同时下入的尾管又有利于防止投产后上部井段跨塌而填埋产层。

4 结语

我们实施欠平衡钻井技术是解放和保护油气层的根本性措施，是提高勘探成功率和提高开发效益的重要手段。而美国近期信息表明欠平衡钻井占有率已达到40%以上，说明我们欠平衡钻井的应用还有很大的发展空间。同样在水平井技术应用上，各油田也存在不平衡，也还有很大的发展空间。