目前,石油工業(yè)的特點(diǎn)是,勘探開(kāi)發(fā)的難度越來(lái)越大,勘探開(kāi)發(fā)投入的成本越來(lái)越高,而原油的價(jià)格卻在中低價(jià)位徘徊。這種勘探開(kāi)發(fā)的新形勢(shì)產(chǎn)生了兩條基本要求:一是要求技術(shù)進(jìn)步,以滿足越來(lái)越高的難度需求;二是要求降低成本,以適應(yīng)目前油價(jià)體系的需求。在勘探開(kāi)發(fā)過(guò)程中,鉆井投資往往占總投資的三分之一至三分之二,因此,提高鉆井技術(shù),降低鉆井成本則成了第一位應(yīng)考慮的問(wèn)題。欠平衡鉆井技術(shù),正是在這樣的背景下應(yīng)運(yùn)而生。

 

  欠平衡鉆井的優(yōu)點(diǎn)在常規(guī)過(guò)平衡或近平衡鉆井中,鉆井液除具攜帶巖屑、穩(wěn)定井壁、冷卻鉆頭等作用以外,更為重要的是平衡地層壓力,防止地層流體進(jìn)入井筒。而欠平衡鉆井則有意識(shí)地改變井底循環(huán)壓力,使其低于產(chǎn)層壓力,當(dāng)繼續(xù)鉆進(jìn)時(shí),這個(gè)欠平衡壓力使產(chǎn)層流體流入井筒,從而避免了流體漏失和降低地層傷害等系列問(wèn)題。歸納起來(lái),欠平衡鉆井的主要優(yōu)點(diǎn)是:

 

  1.減少地層傷害欠平衡鉆井過(guò)程中,驅(qū)使鉆井液中的固相和液相進(jìn)入產(chǎn)層的正壓差消除了,因此,減少了固相與液相侵入產(chǎn)層近井地帶造成的地層傷害。尤其在鉆水平井井段時(shí),產(chǎn)層長(zhǎng)時(shí)間被浸泡在鉆井液中,欠平衡鉆井更能較好地保護(hù)產(chǎn)層。如果鉆遇儲(chǔ)層能量較低的衰竭油氣藏時(shí),井筒周圍一旦發(fā)生傷害,這些傷害是不易消除的,而欠平衡鉆井技術(shù)則是非常好的保護(hù)技術(shù)。

 

  2.提高鉆速欠平衡鉆井井筒液柱壓力降低,使得井底正在被鉆的巖石更容易破碎,也有助于減少/壓持作用0,使鉆頭繼續(xù)切削新巖石而不是碾壓已破碎的巖屑,從而提高了機(jī)械鉆速,尤其是水平井更為明顯。另外,人們發(fā)現(xiàn)在鉆水平井時(shí),鉆速隨著水平井段長(zhǎng)度的增加而降低,這主要是因?yàn)榫勰ψ璧脑黾?減少鉆采工藝與裝備了有效鉆壓,而欠平衡鉆井只需要較低的鉆壓,就能維持較高的鉆速。

 

  3.避免井漏井漏可能大大增加鉆井工程的成本,若鉆井液漏進(jìn)裂縫、低壓油層或高滲透性油藏,就增加了額外的鉆井液成本,同時(shí)堵漏費(fèi)工費(fèi)錢(qián),更不用說(shuō)漏失的鉆井液會(huì)造成嚴(yán)重的地層傷害帶來(lái)的損失。而欠平衡鉆井可以減小或避免井漏問(wèn)題。

 

  4.減少壓差卡鉆常規(guī)鉆井時(shí),在正壓差作用下,鉆井液的濾失會(huì)在井壁上形成濾餅,若鉆柱被擠靠在濾餅上就可能發(fā)生壓差卡鉆。而欠平衡鉆井在井壁不會(huì)形成濾餅,也沒(méi)有正壓差力的作用,因此不用擔(dān)心壓差卡鉆。

 

  5.隨鉆油藏評(píng)價(jià)欠平衡鉆井流體進(jìn)入井筒,為我們獲得油氣藏信息提供了機(jī)會(huì),特征數(shù)據(jù)的獲得與分析,使工程及地質(zhì)人員能夠即時(shí)識(shí)別地層流體的性質(zhì),產(chǎn)層大致的地質(zhì)情況,為即時(shí)規(guī)劃完井方式,確定將來(lái)開(kāi)發(fā)井的數(shù)量及方位,都是十分重要的。

 

  此外,欠平衡鉆井還具有延長(zhǎng)鉆頭壽命,利于發(fā)現(xiàn)油氣藏和保護(hù)環(huán)境以及降低增產(chǎn)措施作業(yè)成本等優(yōu)點(diǎn)。能否達(dá)到上述要求,則取決于油氣藏的性質(zhì)以及具體的欠平衡設(shè)計(jì)方案和施工作業(yè)。

 

  欠平衡鉆井的實(shí)現(xiàn)方法鉆井過(guò)程中,創(chuàng)造欠平衡條件的常用技術(shù)有:邊噴邊鉆;泥漿帽鉆井;立管氣體注入鉆井;環(huán)空氣體注入鉆井;閉循環(huán)鉆井;連續(xù)油管鉆井;不壓井鉆井。

 

  按循環(huán)介質(zhì)的種類,欠平衡鉆井可分為:

 

  1.氣基流體欠平衡鉆井氣體鉆井(空氣、氮?dú)狻?a href="http://www.tja100.com.cn/t/天然氣.html" >天然氣、煙道氣);霧化鉆井;不穩(wěn)定泡沫鉆井;穩(wěn)定泡沫鉆井;硬膠泡沫鉆井;充氣鉆井。

 

  2.水基流體欠平衡鉆井常規(guī)泥漿;重泥漿;玻璃微珠;塑料微珠。