欠平衡钻井技术发展和应用前景

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1、欠平衡钻井技术发展和应用前景 　　20世纪90年代，欠平衡钻井技术开始在国外迅速发展，目前全球装备的欠平衡钻井数量已经超过1.5万口，到2010年将超过2万口。在许多发达国家，欠平衡钻井已经成为常规钻井技术，例如，美国、加拿大两国的欠平衡钻井已经占到本国钻井总量的1/5左右。欠平衡钻井技术有很多优点，例如，它能有效解决传统钻井污染油气层的难题，大大减轻钻井对地层的伤害。它从根本上解决了井漏难题，还能有效发现各种隐蔽性的油气层，从而开采那些用传统方法、设备、工兿发现不了的油气田。欠平衡钻井技术还能大大提高油气开采效率，例如，第一，产量方面，根据某些国外企业的统计数据

2、，与常规方法钻水平井相比，欠平衡钻井技术能够使水平井产量提高约10倍；第二，速度方面，欠平衡钻井的速度比常规钻井提高了10多倍，有的甚至超出约20倍。 　　在国外，欠平衡钻井技术已经在多种技术路线上形成系统、完备、稳定、有效的装备和工兿技术体系，如气体钻井、雾化钻井、泡沫钻井、充气钻井、淡水或卤水钻井液钻井、常规钻井液钻井和泥浆帽钻井等。从专利文献看，国外欠平衡钻井技术主要集中在井控、钻井液、程序设计、特殊工具等方面。不过，随着欠平衡钻井技术的不断更新，其专利部署空间在持续拓展。在油气钻探和开采这个特殊行业，靠所谓基础专利垄断国际技术标准的局面没有出现，今后也很难

3、出现。 　　目前，我国各油气田都在应用欠平衡钻井技术，国内欠平衡钻井数量在快速增加，可望在五年内从不足全国钻井总数的0.5%增加到3%～5%。随着我国大批钻探队伍开赴海外并广泛使用新技术，我国在海外拥有的欠平衡钻井数量也将快速增加。在我国石油行业，欠平衡钻井技术已经成为成熟、系统化的技术。在该技术领域，我国各油田已经成功试用或者应用泡沫钻井、空气钻井、氮气钻井、尾气钻井、天然气钻井、充气钻井、雾化钻井等主要技术路线。尤为可喜的是，我国不但研究、开发、改进了大量欠平衡钻井技术方案，而且设计、制造了大量的欠平衡钻井装备，逐步实现了主要装备的国产化，并逐步开始向海外输出

4、技术、工兿和装备。 　　我国是钻井技术应用大国，例如，仅在国内，我国每年新打钻井1万多口。我国在世界钻井技术的发展方向上有话语权，适合制定拥有自主知识产权的国内技术标准。2006年8月，我国石油天然气工业标凖化委员会下属的“石油钻井工程专业标凖化委员会”联合国内三大石油集团，以及企业下属的主要研究院所，召开了“SY/T6543《欠平衡钻井技术规范》标准宣贯暨欠平衡钻井技术国际交流会”。此次会议发布、解释了SY/T6543《欠平衡钻井技术规范》的第1部分，设计方法；第2部分，井口压力控制装置及地面装置配备要求；第3部分，施工规程等。随着钻井技术标凖化工作的深入发展，

5、我国还将陆续发布其他相关标准。例如，“石油钻井工程专业标凖化委员会”将升级为“国家石油钻井工程专业标凖化委员会”。除了固井专业组，该委员会下属的海洋钻井工兿组、特殊工兿井组、钻井工兿组、泥浆组都将在今年下半年举行专业会议，审定其他一些工业标准。随着标凖化工作的深入开展，我国欠平衡钻井领域的基础技术体系将浮出水面，我国企事业单位可望通过专利对技术标准涵盖的工兿、方法、装备等形成有效的控制。 国内欠平衡钻井专利技术管窥 　　第一，工兿方法。我国在该领域公开了少量专利文献。例如，200410073003.4号文献涉及一种防止起钻时发生井喷的方法。200510020179

6、.8号文献涉及一种油气井连续循环系统及其使用方法。该循环系统由多用途注入系统、井内循环系统及地面返出系统组成。地面返出系统包含欠平衡钻井用的井口控制组合、套管头和气液固多相分离装置。它提高了井控安全性，实现了气液分注、连续循环，并能维持恒定的可控欠平衡状态。01136291.X号文献涉及一种油气钻井节流压力微机自动控制系统。200480010429.3号文献涉及一种在欠平衡钻探环境中确定井下参数的方法和设备，该方法包括：在欠平衡钻探时，选择性地激活从地岩层流过井筒的第一流体；检测所激活的第一流体；确定所述流体进入井筒的深度。 　　第二，材料和物质发明。例如，我国2

7、00410021014.8号文献涉及一种微泡沫发泡剂及其钻井液配方。它解决了现有技术中泡沫粒径大，含气量高，泥浆泵上水效率差，钻井成本高的问题，可广泛应用在低压钻井或欠平衡钻井作业中。02102165.1号文献涉及一种抗高温水包油钻井液。它解决了传统钻井过程抗高温差且密度大的问题。其特征在于：各成分及配比按重量份如下：1～2份膨润土、4～6份抗高温能力强的乳化剂、55～30份柴油、2～4份阳离子型稳定剂及2～3份高效的纤维素类降失水剂混于30～55份水中。它具有在高温时不会使油水分层的特点，抗高温可达160℃，钻井液性能稳定，且该钻井液最低密度为0.9g/cm3，

8、使液柱压力