摘要:作為近幾十年興起的鉆井技術(shù)--欠平衡鉆井完井液技術(shù),能夠有效地提高勘探開發(fā)的效益,提高采收率、保護(hù)油氣層、克服各種鉆井復(fù)雜問題等。然而,在打開油氣層后,如果鉆井方式、鉆井參數(shù)、鉆井液性能參數(shù)等選擇不當(dāng),將不同程度地對生產(chǎn)層產(chǎn)生一定的影響。本文主要通過對我國欠平衡鉆井完井液技術(shù)進(jìn)行探討分析,并提出了自己的觀點(diǎn),希望對該技術(shù)的開發(fā)和改革具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
關(guān)鍵詞:欠平衡鉆井完井液技術(shù);應(yīng)用;研究
中圖分類號:TE24文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
據(jù)報(bào)道,近些年欠平衡鉆完井液技術(shù)迅猛發(fā)展,已成為提高油田開發(fā)效益和油層采收率的重要手段,并且該技術(shù)逐步走向成熟。與傳統(tǒng)的水平井方法相比,欠平衡鉆井完井液技術(shù)能夠極大地提高水平井的產(chǎn)量,還能夠?qū)⒂蛯訚B透率提高5倍左右,并且該技術(shù)不會出現(xiàn)表皮損害川,對氣井效果尤為顯著。欠平衡鉆完井液技術(shù)在我國已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用與推廣,例如在新疆、中原等大概有50個油田中,通過綜合應(yīng)用欠平衡鉆井及測井技術(shù)在勘探方面有所突破。實(shí)踐證明,欠平衡鉆井完井液技術(shù)能夠起到提高采收率、保護(hù)油氣層、克服各種鉆井復(fù)雜問題的作用,值得我們對其進(jìn)行更深層次的探討。
一、欠平衡鉆井完井液技術(shù)的不足之處
1、鉆井費(fèi)用高
由于欠平衡鉆井完井液技術(shù)所需的鉆井設(shè)備多,并且所占用的井場面積比較大,無形中增加了鉆井成本。同時,該技術(shù)在控流鉆井時,通常采用含油鉆井液,大大地提高了生產(chǎn)成本。如果完井時采用強(qiáng)行起下,容易鉆起下鉆柱,進(jìn)而導(dǎo)致鉆井成本上升;采用注氮方式來完成欠平衡鉆井時,尤其是在邊遠(yuǎn)山區(qū)還需要另外增加現(xiàn)場制氮設(shè)備制氮,制氮設(shè)備的租金較高,不利于生產(chǎn)成本的控制。
2、鉆井液的選擇比較困難
在使用欠平衡鉆井完井液技術(shù)作業(yè)時,必須嚴(yán)格按要求選擇適宜的鉆井液,只有這樣才能切實(shí)地提高鉆井效率。同時,為了達(dá)到欠平衡鉆井的目的,可以選擇液基流體、氣基流體和氣液多相混合流體作為其循環(huán)介質(zhì)。因此,在選擇鉆井液時,必須根據(jù)作業(yè)現(xiàn)場的實(shí)際情況,充分考慮流體、儲層、作業(yè)等方面的因素,以及考慮鉆井基液本身的一些物理性能,比如毒性低、粘度應(yīng)較低、無腐蝕性等。
3、完井和測井
根據(jù)以往的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),常規(guī)的完井技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)低壓地層條件下的欠平衡完井目的,以及現(xiàn)有的測井儀器設(shè)備都不能在氣基流體中完成全套測井任務(wù),從而不同程度地造成欠平衡測井技術(shù)的空白。同時,在欠平衡條件下,下套管、下尾管、測井以及注水泥等完井工藝都不能順利進(jìn)行。因此,絕大多數(shù)井在欠平衡鉆井后必須直接進(jìn)行完井作業(yè),這就要求必須具備準(zhǔn)確的地質(zhì)資料和數(shù)據(jù)保障。在鉆井過程中,如果出現(xiàn)泥漿的灌入等之類的現(xiàn)象,就會不可避免的造成各種鉆井困境,進(jìn)而也失去欠平衡鉆井的意義,這也是欠平衡鉆井完井液技術(shù)中最薄弱的一個環(huán)節(jié),急需人們對其進(jìn)行深入探討和改進(jìn)。
二、欠平衡鉆井完井液技術(shù)關(guān)鍵
1、選擇欠平衡的合理欠壓值
研究表明,在使用欠平衡鉆井完井液技術(shù)過程中,必須選擇欠平衡的合理欠壓值,確保欠壓值與施工作業(yè)的環(huán)境要求相符合。同時,其最大欠壓值引起的地層出氣量Q要符合以下條件的最小值:1)要確??偝鰵饬恳鸬木趬毫Σ荒艽笥谛D(zhuǎn)防噴器的額定動密封壓力80%;2)要小于液氣分離器的最大液氣分離能力;30要使總出氣量引起的鉆井液當(dāng)量數(shù)值合理,不能大于套管鞋附近的漏失壓力當(dāng)量密度;40總出氣量引起鉆井液當(dāng)量循環(huán)密度不能低于裸眼段坍塌壓力當(dāng)量密度的最小值。
2、欠平衡鉆井地質(zhì)選井依據(jù)
在鉆井之前,必須確保漏失壓力、地層孔隙壓力、坍塌壓力剖面和其他地質(zhì)資料比較準(zhǔn)確、完整,同時還要符合欠平衡鉆井系統(tǒng)的平衡條件:Gl>Gp>Ge>Gt式中: Gp-地層孔隙壓力梯度, Gl-地層漏失壓力梯度,MPa/m;Gt-地層坍塌壓力梯度,MPa/m ;Ge-鉆井液當(dāng)量循環(huán)壓力梯度,MPa/m。此外,還要求具有良好的地層穩(wěn)定性,防止坍塌事故的發(fā)生。
3、采用新的技術(shù)方法,提高欠平衡完井的技術(shù)水平
在欠平衡鉆井完井液施工中,如果仍采用傳統(tǒng)方法完井,在壓井、固井作業(yè)方面肯定會不同程度地對產(chǎn)層造成巨大傷害,因此,必須努力攻關(guān)欠平衡完井技術(shù)難題,最大限度地保護(hù)油氣層,提高鉆井效率。目前,有兩種可行的欠平衡完井方法:1)特殊襯管完井。這種技術(shù)就是通過欠平衡鉆井鉆至完鉆井深,然后采用不壓井帶壓作業(yè)下入套管,但是不注水泥,再帶壓下油管傳輸射孔管串,等到射孔完井后試油投產(chǎn)。適合于不適于裸眼完成、井壁穩(wěn)定性相對較低的井;2)不壓井下油管先期裸眼完井。對于裸眼段短、巖性堅(jiān)固穩(wěn)定、產(chǎn)層物性基本一致的油氣層,首先要確保下油層套管到油氣層頂部固井,然后通過欠平衡鉆井技術(shù)打開產(chǎn)層,鉆至完鉆井深采用不壓井帶壓起鉆和不壓井帶壓下油管串作業(yè)后試油投產(chǎn),該方法效率比較高,值得推廣與應(yīng)用。
4、選擇合理的欠平衡鉆井完井液體系
所謂欠平衡鉆井,指的是在鉆井過程中,確保井下循環(huán)系統(tǒng)中流體的靜液柱壓力始終低于正鉆地層的有效孔隙壓力,從而使得欠平衡壓力處于一種動態(tài)平衡狀態(tài)。同時,欠平衡鉆井的核心技術(shù)是在井下形成負(fù)壓狀態(tài),其最終目標(biāo)是及時發(fā)現(xiàn)油氣層和增加產(chǎn)量。由此可見,選擇合理的欠平衡鉆井完井液體系將直接影響到鉆井的質(zhì)量。這就要求相關(guān)技術(shù)人員在鉆井時,必須根據(jù)儲層的特點(diǎn)及鉆井的實(shí)際情況,并結(jié)合欠平衡鉆井的特點(diǎn),對不同的鉆井完井液體系,在室內(nèi)進(jìn)行抗油氣侵、抗鹽、抗鈣污染和抗溫能力的測試,在各項(xiàng)測試指標(biāo)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后,才能作為欠平衡鉆井完井液體系,從而提高鉆井效率,并為企業(yè)創(chuàng)造更大的利益空間。
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