欠平衡钻井的应用前景

  目前,石油工业的特点是,勘探开发的难度越来越大,勘探开发投入的成本越来越高,而原油的价格却在中低价位徘徊。这种勘探开发的新形势产生了两条基本要求:一是要求技术进步,以满足越来越高的难度需求;二是要求降低成本,以适应目前油价体系的需求。在勘探开发过程中,钻井投资往往占总投资的三分之一至三分之二,因此,提高钻井技术,降低钻井成本则成了第一位应考虑的问题。欠平衡钻井技术,正是在这样的背景下应运而生。

 

  欠平衡钻井的优点在常规过平衡或近平衡钻井中,钻井液除具携带岩屑、稳定井壁、冷却钻头等作用以外,更为重要的是平衡地层压力,防止地层流体进入井筒。而欠平衡钻井则有意识地改变井底循环压力,使其低于产层压力,当继续钻进时,这个欠平衡压力使产层流体流入井筒,从而避免了流体漏失和降低地层伤害等系列问题。归纳起来,欠平衡钻井的主要优点是:

 

  1.减少地层伤害欠平衡钻井过程中,驱使钻井液中的固相和液相进入产层的正压差消除了,因此,减少了固相与液相侵入产层近井地带造成的地层伤害。尤其在钻水平井井段时,产层长时间被浸泡在钻井液中,欠平衡钻井更能较好地保护产层。如果钻遇储层能量较低的衰竭油气藏时,井筒周围一旦发生伤害,这些伤害是不易消除的,而欠平衡钻井技术则是非常好的保护技术。

 

  2.提高钻速欠平衡钻井井筒液柱压力降低,使得井底正在被钻的岩石更容易破碎,也有助于减少/压持作用0,使钻头继续切削新岩石而不是碾压已破碎的岩屑,从而提高了机械钻速,尤其是水平井更为明显。另外,人们发现在钻水平井时,钻速随着水平井段长度的增加而降低,这主要是因为井眼摩阻的增加,减少钻采工艺与装备了有效钻压,而欠平衡钻井只需要较低的钻压,就能维持较高的钻速。

 

  3.避免井漏井漏可能大大增加钻井工程的成本,若钻井液漏进裂缝、低压油层或高渗透性油藏,就增加了额外的钻井液成本,同时堵漏费工费钱,更不用说漏失的钻井液会造成严重的地层伤害带来的损失。而欠平衡钻井可以减小或避免井漏问题。

 

  4.减少压差卡钻常规钻井时,在正压差作用下,钻井液的滤失会在井壁上形成滤饼,若钻柱被挤靠在滤饼上就可能发生压差卡钻。而欠平衡钻井在井壁不会形成滤饼,也没有正压差力的作用,因此不用担心压差卡钻。

 

  5.随钻油藏评价欠平衡钻井流体进入井筒,为我们获得油气藏信息提供了机会,特征数据的获得与分析,使工程及地质人员能够即时识别地层流体的性质,产层大致的地质情况,为即时规划完井方式,确定将来开发井的数量及方位,都是十分重要的。

 

  此外,欠平衡钻井还具有延长钻头寿命,利于发现油气藏和保护环境以及降低增产措施作业成本等优点。能否达到上述要求,则取决于油气藏的性质以及具体的欠平衡设计方案和施工作业。

 

  欠平衡钻井的实现方法钻井过程中,创造欠平衡条件的常用技术有:边喷边钻;泥浆帽钻井;立管气体注入钻井;环空气体注入钻井;闭循环钻井;连续油管钻井;不压井钻井。

 

  按循环介质的种类,欠平衡钻井可分为:

 

  1.气基流体欠平衡钻井气体钻井(空气、氮气、天然气、烟道气);雾化钻井;不稳定泡沫钻井;稳定泡沫钻井;硬胶泡沫钻井;充气钻井。

 

  2.水基流体欠平衡钻井常规泥浆;重泥浆;玻璃微珠;塑料微珠。