欠平衡鉆井技術：油氣勘探開發的新革命
http://www.dcyhziu.cn 2007/6/18 源自:中華職工學習網 【字體：
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11月16日~17日，筆者從在四川廣漢召開的中國石油天然氣集團公司欠平衡鉆井技術交流會上了解到，我國欠平衡鉆井技術經過近年快步發展，已經走上前臺，將要挑起石油鉆井工程的大梁，為在低壓、低滲、低產和難采儲層中艱難前行的油氣勘探開發帶來革命性的變化。
與會的國內外技術專家一百多人，他們來自中油集團和中石化集團所屬油田、相關研究院所和高校、部分廠家以及兩家國外專業公司，滿懷著對欠平衡鉆井技術發展的期望和信心。工程院院士羅平亞：從過平衡到平衡到欠平衡，欠平衡技術是必然的發展方向；中油集團科技部孫寧副主任：什么技術既能成倍甚至成十倍提高鉆井速度、又能成倍甚至成十倍提高單井產量？欠平衡鉆井！美國威德福公司副總裁：我們2003年在全球打了2800多口欠平衡井，2004年將超過4100口。
打破瓶頸的首選技術
近年來，陸上石油面臨的雙重壓力越來越大：一方面，油氣需求空前劇增，全球供應空前緊張；另一方面，國內油氣勘探 “好吃的肥肉”越來越少，勘探領域越來越向低壓低滲低產儲層、衰竭儲層、難采儲層深入，全國難動用儲量高達60多億噸。長慶蘇里格氣田探明儲量6000億立方米，但低壓低滲低產，開發成本高，至今進展緩慢；四川盆地上三疊系總資源量高達9000億立方米以上，同樣因為類似的原因，勘探效果一直不理想，探明率僅5%，探明資源轉化率不到20%。與此同時，各油田鉆井工程中處理井漏、井斜、卡鉆、出水、井壁坍塌等井下復雜情況不但占去大量鉆井時間，而且成為鉆井成本居高不下的主要因素。在四川，僅處理井漏或因井漏帶來的復雜情況即占鉆井總時間的8~10%，有的井甚至因井漏而報廢，一年僅井漏造成的損失就近億元。鉆井工程速度慢、周期長、成本高，已對勘探開發形成嚴重的瓶頸制約。市場急切呼喚革命性的技術來破解上述地質和工程兩大僵局：既能拿儲量拿產量，又能提高鉆井效率、降低勘探開發成本。欠平衡鉆井技術歷史性地擔當起這一打破瓶頸、開創新局面的重任。
欠平衡鉆井成果喜人
自上世紀末再次啟動以來，欠平衡鉆井首先在大港油田先聲奪人，接著在川渝氣田實現飛躍，同時，長慶、大慶、遼河、新疆等全集團大部分油田先后邁開了堅實的步伐。在這次交流會上，盤點近年來欠平衡鉆井取得的成果，主要有以下幾方面。
第一是發現和有效保護了油氣藏。大港發現的古潛山油氣藏含氣面積60多平方公里，油氣儲量上億噸；四川更是喜人：打井近80口，獲工業氣井35口，累計獲天然氣測試日產量333萬立方米，在接連發現邛西、南井、潼南、白淺等多個構造的同時，還在一些產能衰竭的老氣田收到增大井口產能的良好效果。其中僅在邛西構造即獲得控制儲量263億立方米，探明儲量57億立方米。此外長慶在蘇里格氣田、大慶在長垣東部火山巖儲層采用欠平衡鉆井都有良好發現。
第二是解決工程問題。采用空氣、天然氣、柴油機尾氣等氣體介質鉆井，在四川、長慶、大港、大慶、玉門等多個油田順利穿過漏層、避免壓差卡鉆、成倍甚至成十倍地提高了鉆井速度，縮短了鉆井周期，降低了鉆井綜合成本。
第三是欠平衡鉆井技術本身進步迅速。裝備上，開展了旋轉防噴器、液氣分離器、真空除氣器、不壓井作業裝置、平板閥、井下控制閥、空氣錘、空氣螺桿鉆具、空氣壓縮機等一系列欠平衡鉆井裝備和工具的國產化研究并獲得可喜成果。尤其是四川，不但自主開發，獲得多項國家專利，實現了全面系列配套，而且與國外先進裝備相比具有很高的性價比。工藝技術上，對輕質泥漿鉆井、充氣鉆井、空氣鉆井、天然氣鉆井、惰性氣體鉆井、泡沫鉆井、霧化鉆井等多種工藝技術進行了成功的研究和應用，對欠平衡鉆井與完井、錄井方式的配合、與水平井等相關技術的配合等配套技術的研究和應用上初見成效。形成了全過程欠平衡鉆井的技術和能力。在規范化建設上，初步建立了欠平衡鉆井的相關技術規范、操作規范和安全規范。四川、大港、大慶等部分油田組建了專業化的欠平衡鉆井公司。
市場空間有多大？
一組數據很說明問題。2003年，美國采用欠平衡方式鉆井2200多口，占當年鉆井總數的15~20%；中油集團從上世紀末至今六年時間共欠平衡鉆井150余口。2004年，全集團可完成欠平衡井50~60口，按全集團每年打井7000口計算，欠平衡鉆井數僅占鉆井總數的不到1%。
巨大的差距意味著巨大的市場。如果整個中油集團采用欠平衡方式鉆井的比例達到10%，每年就將有700口井的市場容量。
在四川，2003年欠平衡鉆井33口，2004年可望完成35~38口，已經占到川渝氣田鉆井總量的20%以上，所以四川在油氣發現和解決工程難題兩方面所取得的效果在全國非常突出。實際上我們應該倒過來說，正是因為四川在欠平衡鉆井應用中取得良好效果，才贏得了市場的熱烈反應，它的鉆井量才得以快速增長。
欠平衡鉆井是很早就有的技術，由于人們認識能力和技術水平的限制，這項技術的使用長期以來被限制在非常狹窄的范圍甚至被束之高閣。即便使用，也僅僅是作為常規鉆井的一種補充。近年來，隨著井控等一系列支撐技術的成熟，欠平衡鉆井的能力越來越多地被發掘出來，一些以前認為不能打欠平衡井的地層也能夠打了、不適合采用的工藝也能夠采用了。在一些地方，欠平衡鉆井甚至還獲得了眾多意外發現，顯示該技術越來越多地發展成為了一種增產技術，一種提高采收率的重要手段。從發展趨勢看，隨著與之相關的認識不斷深化、技術不斷成熟，欠平衡鉆井的應用范圍將會越來越大。
下一步做什么？
在這次會議上，集團公司明確提出，明年各油田的欠平衡鉆井都要邁開步子。此前，西南油氣田分公司也明確要求，凡是具備使用欠平衡鉆井條件的井，一律使用欠平衡鉆井技術。顯示欠平衡鉆井技術正在成為勘探開發的主導技術之一。
但是欠平衡鉆井是一個系統工程，必須進行系統的研究。目前推廣欠平衡鉆井的基本條件雖然已經具備，但需要攻克的難關還很多。比如全過程欠平衡鉆井中完井、錄井和固井的問題，比如欠平衡鉆井技術如何與水平井、分支井等相關技術配合實現最大限度增產的問題，比如從儲層欠平衡鉆井發展到全井欠平衡鉆井過程中可能產生的諸多問題等等，無不涉及工藝理論、裝備、具體施工等每一個環節，必須加大力度進行系統的攻關。
同時欠平衡鉆井是一項高風險、高技術作業，必須規范運作。什么樣的井適合搞欠平衡？什么樣的地層適合什么方式的欠平衡鉆井？什么樣的隊伍才能夠承擔欠平衡鉆井施工作業？技術措施如何落實？安全保障如何到位？解決這些問題必須建立一套完整科學的規范體系并真正實現規范化運作。根據先進國家的經驗，欠平衡鉆井一定要專業化公司來做，并由油公司在每口井派駐專業的欠平衡鉆井監督。這次會議提出，下一步全集團公司要組建并武裝一批專業化欠平衡鉆井公司，培養一批高素質的欠平衡鉆井監督，設立資質要求，實行市場準入制度，務使欠平衡鉆井在規范、安全中發展。
與會的國內外技術專家一百多人，他們來自中油集團和中石化集團所屬油田、相關研究院所和高校、部分廠家以及兩家國外專業公司，滿懷著對欠平衡鉆井技術發展的期望和信心。工程院院士羅平亞：從過平衡到平衡到欠平衡，欠平衡技術是必然的發展方向；中油集團科技部孫寧副主任：什么技術既能成倍甚至成十倍提高鉆井速度、又能成倍甚至成十倍提高單井產量？欠平衡鉆井！美國威德福公司副總裁：我們2003年在全球打了2800多口欠平衡井，2004年將超過4100口。
打破瓶頸的首選技術
近年來，陸上石油面臨的雙重壓力越來越大：一方面，油氣需求空前劇增，全球供應空前緊張；另一方面，國內油氣勘探 “好吃的肥肉”越來越少，勘探領域越來越向低壓低滲低產儲層、衰竭儲層、難采儲層深入，全國難動用儲量高達60多億噸。長慶蘇里格氣田探明儲量6000億立方米，但低壓低滲低產，開發成本高，至今進展緩慢；四川盆地上三疊系總資源量高達9000億立方米以上，同樣因為類似的原因，勘探效果一直不理想，探明率僅5%，探明資源轉化率不到20%。與此同時，各油田鉆井工程中處理井漏、井斜、卡鉆、出水、井壁坍塌等井下復雜情況不但占去大量鉆井時間，而且成為鉆井成本居高不下的主要因素。在四川，僅處理井漏或因井漏帶來的復雜情況即占鉆井總時間的8~10%，有的井甚至因井漏而報廢，一年僅井漏造成的損失就近億元。鉆井工程速度慢、周期長、成本高，已對勘探開發形成嚴重的瓶頸制約。市場急切呼喚革命性的技術來破解上述地質和工程兩大僵局：既能拿儲量拿產量，又能提高鉆井效率、降低勘探開發成本。欠平衡鉆井技術歷史性地擔當起這一打破瓶頸、開創新局面的重任。
欠平衡鉆井成果喜人
自上世紀末再次啟動以來，欠平衡鉆井首先在大港油田先聲奪人，接著在川渝氣田實現飛躍，同時，長慶、大慶、遼河、新疆等全集團大部分油田先后邁開了堅實的步伐。在這次交流會上，盤點近年來欠平衡鉆井取得的成果，主要有以下幾方面。
第一是發現和有效保護了油氣藏。大港發現的古潛山油氣藏含氣面積60多平方公里，油氣儲量上億噸；四川更是喜人：打井近80口，獲工業氣井35口，累計獲天然氣測試日產量333萬立方米，在接連發現邛西、南井、潼南、白淺等多個構造的同時，還在一些產能衰竭的老氣田收到增大井口產能的良好效果。其中僅在邛西構造即獲得控制儲量263億立方米，探明儲量57億立方米。此外長慶在蘇里格氣田、大慶在長垣東部火山巖儲層采用欠平衡鉆井都有良好發現。
第二是解決工程問題。采用空氣、天然氣、柴油機尾氣等氣體介質鉆井，在四川、長慶、大港、大慶、玉門等多個油田順利穿過漏層、避免壓差卡鉆、成倍甚至成十倍地提高了鉆井速度，縮短了鉆井周期，降低了鉆井綜合成本。
第三是欠平衡鉆井技術本身進步迅速。裝備上，開展了旋轉防噴器、液氣分離器、真空除氣器、不壓井作業裝置、平板閥、井下控制閥、空氣錘、空氣螺桿鉆具、空氣壓縮機等一系列欠平衡鉆井裝備和工具的國產化研究并獲得可喜成果。尤其是四川，不但自主開發，獲得多項國家專利，實現了全面系列配套，而且與國外先進裝備相比具有很高的性價比。工藝技術上，對輕質泥漿鉆井、充氣鉆井、空氣鉆井、天然氣鉆井、惰性氣體鉆井、泡沫鉆井、霧化鉆井等多種工藝技術進行了成功的研究和應用，對欠平衡鉆井與完井、錄井方式的配合、與水平井等相關技術的配合等配套技術的研究和應用上初見成效。形成了全過程欠平衡鉆井的技術和能力。在規范化建設上，初步建立了欠平衡鉆井的相關技術規范、操作規范和安全規范。四川、大港、大慶等部分油田組建了專業化的欠平衡鉆井公司。
市場空間有多大？
一組數據很說明問題。2003年，美國采用欠平衡方式鉆井2200多口，占當年鉆井總數的15~20%；中油集團從上世紀末至今六年時間共欠平衡鉆井150余口。2004年，全集團可完成欠平衡井50~60口，按全集團每年打井7000口計算，欠平衡鉆井數僅占鉆井總數的不到1%。
巨大的差距意味著巨大的市場。如果整個中油集團采用欠平衡方式鉆井的比例達到10%，每年就將有700口井的市場容量。
在四川，2003年欠平衡鉆井33口，2004年可望完成35~38口，已經占到川渝氣田鉆井總量的20%以上，所以四川在油氣發現和解決工程難題兩方面所取得的效果在全國非常突出。實際上我們應該倒過來說，正是因為四川在欠平衡鉆井應用中取得良好效果，才贏得了市場的熱烈反應，它的鉆井量才得以快速增長。
欠平衡鉆井是很早就有的技術，由于人們認識能力和技術水平的限制，這項技術的使用長期以來被限制在非常狹窄的范圍甚至被束之高閣。即便使用，也僅僅是作為常規鉆井的一種補充。近年來，隨著井控等一系列支撐技術的成熟，欠平衡鉆井的能力越來越多地被發掘出來，一些以前認為不能打欠平衡井的地層也能夠打了、不適合采用的工藝也能夠采用了。在一些地方，欠平衡鉆井甚至還獲得了眾多意外發現，顯示該技術越來越多地發展成為了一種增產技術，一種提高采收率的重要手段。從發展趨勢看，隨著與之相關的認識不斷深化、技術不斷成熟，欠平衡鉆井的應用范圍將會越來越大。
下一步做什么？
在這次會議上，集團公司明確提出，明年各油田的欠平衡鉆井都要邁開步子。此前，西南油氣田分公司也明確要求，凡是具備使用欠平衡鉆井條件的井，一律使用欠平衡鉆井技術。顯示欠平衡鉆井技術正在成為勘探開發的主導技術之一。
但是欠平衡鉆井是一個系統工程，必須進行系統的研究。目前推廣欠平衡鉆井的基本條件雖然已經具備，但需要攻克的難關還很多。比如全過程欠平衡鉆井中完井、錄井和固井的問題，比如欠平衡鉆井技術如何與水平井、分支井等相關技術配合實現最大限度增產的問題，比如從儲層欠平衡鉆井發展到全井欠平衡鉆井過程中可能產生的諸多問題等等，無不涉及工藝理論、裝備、具體施工等每一個環節，必須加大力度進行系統的攻關。
同時欠平衡鉆井是一項高風險、高技術作業，必須規范運作。什么樣的井適合搞欠平衡？什么樣的地層適合什么方式的欠平衡鉆井？什么樣的隊伍才能夠承擔欠平衡鉆井施工作業？技術措施如何落實？安全保障如何到位？解決這些問題必須建立一套完整科學的規范體系并真正實現規范化運作。根據先進國家的經驗，欠平衡鉆井一定要專業化公司來做，并由油公司在每口井派駐專業的欠平衡鉆井監督。這次會議提出，下一步全集團公司要組建并武裝一批專業化欠平衡鉆井公司，培養一批高素質的欠平衡鉆井監督，設立資質要求，實行市場準入制度，務使欠平衡鉆井在規范、安全中發展。
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