郭寶珍黃東平楊世華

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全過程欠平衡鉆井設(shè)備配套技術(shù)研究

郭寶珍1黃東平2楊世華3

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欠平衡鉆井技術(shù)是提高鉆井工程質(zhì)量和鉆井工程速度的重要手段。實現(xiàn)鉆井過程的欠平衡配套技術(shù)是油氣藏開發(fā)成功率的重要保障。藉此，本文立足于現(xiàn)階段我們國家的的全過程欠平衡鉆井設(shè)備配套技術(shù)現(xiàn)狀，例數(shù)欠平衡鉆井設(shè)備配套技術(shù)存在的問題，并且針對相應(yīng)的問題給出了落實性的建議。

鉆井；欠平衡；配套技術(shù)；全過程

隨著社會的不斷發(fā)展和社會的不斷進(jìn)步，石化能源的儲量已經(jīng)變得不再充足。目前，世界上已經(jīng)有20多個國家利用欠平衡鉆井技術(shù)對低壓、低滲、低產(chǎn)油的油氣資源田進(jìn)行開采。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，在國外欠平衡技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。據(jù)不完全統(tǒng)計，加拿大的5000多口水平井中有700多口運(yùn)用了該技術(shù)，并且取得了很好的收益。因此，對全過程欠平衡鉆井設(shè)備配套技術(shù)的研究有著鮮明的現(xiàn)實意義。

1 油氣藏開放過程中的問題

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷突破，在國外，全過程欠平衡鉆井技術(shù)得到了很好的發(fā)展。其主要表現(xiàn)在，從最開始的低壓地層欠平衡技術(shù)的油氣藏開采轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏旱貙忧菲胶饧夹g(shù)的油氣藏開采。例如開采時的邊噴邊鉆等技術(shù)。但是隨著工藝的不斷完善和科學(xué)技術(shù)的不斷突破，油氣藏開采時的弊端日益凸顯。在操作中鉆井、試油等工藝過程對儲層造成了不同程度的傷害，并且其中一部分的傷害是不可逆的。

1.1 儲層水敏傷害

在進(jìn)行鉆井工藝的時候,儲能的水敏傷害是十分嚴(yán)重的。并且造成水傷害的原因有很多，其主要包括：第一，水敏性的礦物在開采時發(fā)生水化膨脹。第二，在開采過程中會出現(xiàn)大量的絲縷狀伊利石等為結(jié)構(gòu)物。這些微小結(jié)構(gòu)的形成使得形成巖出現(xiàn)大量的微小孔洞，這些微小孔洞增加了流體的流動阻力，并且類似于伊利石這樣的細(xì)小物質(zhì)在流體的帶動下，隨著流勢運(yùn)動，推移堵塞了喉道。第三，因為流體的帶動使得喉道表面附著了大量的伊利石等細(xì)小結(jié)構(gòu)物，這些結(jié)構(gòu)物直接使得巖石和喉道的表面積城北增加。但是在鉆井工藝中，半徑小于0.25μm規(guī)格的毛管占總毛管數(shù)量的60%以上，這就使得毛管在生產(chǎn)中承受著巨大的壓力，并且對流體形成了阻力。這些因素使得儲層水的損害率高達(dá)85.3%甚至有的情況中損害率會升至94%。

1.2 酸堿損害

酸堿損害的原因是由于，在鉆井工藝進(jìn)行的過程中會形成大量的氫氧化物例如Fe(OH)3，AL(OH)3等。這些氫氧化物形成之后，會對巖石進(jìn)行腐蝕，導(dǎo)致巖石脫落顆粒。并且在一二次反應(yīng)中會形成大量的氫氧化物，硅酸鹽等。腐蝕而形成的黏土膜會堵塞巖喉道。隨著PH值的不斷上升，酸堿對開采的損害逐漸的增大，在某些情況下?lián)p害會增長到43.8%。

2 全過程欠平衡鉆井設(shè)備配套技術(shù)設(shè)計

全過程欠平衡鉆井設(shè)備配套技術(shù)設(shè)計主要包括的內(nèi)容有：欠平衡完井方式的優(yōu)選、欠平衡技術(shù)下的完井管柱研究、欠平衡技術(shù)的操作規(guī)范。

2.1 欠平衡技術(shù)的準(zhǔn)備

在實施欠平衡技術(shù)工程中，我們要考慮注入氣、基液、產(chǎn)出的油、氣、水及巖屑和伊利石等問題。并且在工藝開始之前要考慮到油、氣、水之間的溫度變化情況。在此過程之中應(yīng)該利用多相飄逸流動模型，建立欠平衡鉆井多相流模型。在此基礎(chǔ)之，總結(jié)歸數(shù)據(jù)的潛在規(guī)律和相應(yīng)算法。并且要可以通過現(xiàn)有數(shù)據(jù)來對工藝進(jìn)行合理的預(yù)測。仔細(xì)的研究泥頁巖地層的和非泥頁巖地層的穩(wěn)定性，為欠平衡技術(shù)的開展打下堅實的基礎(chǔ)。

2.2 欠平衡鉆井的地質(zhì)選擇

我們對欠平衡技術(shù)下的地址選擇有著以下要求：第一，同一個地段的裸眼壓力體系差異不能過大。第二，對地層的孔隙壓力、泄失壓力、坍塌壓力要有明確的了解，并且應(yīng)該有相應(yīng)的數(shù)據(jù)支撐。第三，地層的要足夠的堅固，具有較高的穩(wěn)定性，不易發(fā)生坍塌。并且欠平衡技術(shù)下的鉆井井段不宜過長。第四，儲層豬婆娘個不含有硫化氫或者是微含硫化氫。第五，選址為儲層能量有所衰退的老氣田。

2.3 合理井身結(jié)構(gòu)確定

井身結(jié)構(gòu)使欠平衡技術(shù)實施的重要保障。因此，在設(shè)計之前我們應(yīng)該對鉆井現(xiàn)場進(jìn)行認(rèn)真的勘察，準(zhǔn)備出鉆井、測井、試井等的數(shù)據(jù)資料。對場地的壓力值及天氣、土質(zhì)等地理環(huán)境進(jìn)行估量。建立坍塌壓力，孔隙壓力等壓力結(jié)果剖面，以此來確定欠平衡技術(shù)的下的鉆井工藝有合理的井身結(jié)構(gòu)。

3 全過程欠平衡鉆井設(shè)備配套技術(shù)的應(yīng)用

為了針對低壓、低滲、低產(chǎn)、不含硫化氫及壓力系數(shù)差異過大的地質(zhì)特點(diǎn)，為了防止鉆井工藝對儲層的傷害，提高鉆質(zhì)量和效率解決工程中的難題我們研究、發(fā)展、并實施了欠平衡鉆井技術(shù)。針對欠平衡技術(shù)的鉆井后期壓井、固井對有有尤其層造成的傷害。研究發(fā)展了常規(guī)欠平衡鉆井技術(shù)、不壓并帶壓起下鉆技術(shù)、下壓并帶壓取芯技術(shù)等。

其中針對欠平衡技術(shù)的鉆井方法，我們在此技術(shù)上還增加了一些輔助技術(shù)來對欠平衡技術(shù)進(jìn)行完善和改進(jìn)，其目的是為了共同建立一個適應(yīng)當(dāng)前油氣藏開采情況的工藝流程，并且在此期間可以保證工藝流程的安全性和可靠性。其主要的配套技術(shù)有：第一，確定合理欠壓值的計算技術(shù)。第二，欠平衡鉆井和完井液的選擇、設(shè)計、維護(hù)技術(shù)。第三，高效穩(wěn)定的井口回壓控制技術(shù)等。

4 結(jié)語

我們國家的欠平衡鉆井技術(shù)的發(fā)展還處于初級階段，相比于發(fā)達(dá)國家我們的欠平衡鉆井技術(shù)還有待提高。這就要求我們國家的科研人員不斷的努力，為我國家的鉆井事業(yè)不懈奮斗。鉆井技術(shù)關(guān)系著老油氣藏的開采問題，并且在當(dāng)前石化能源堪比金子的階段，我們應(yīng)該對其引起足夠的重視。