油田钻井技术的发展及其应用分析

摘 要 随着我国经济的快速发展，工业生产及人们日常生活的整张运转对石油天然气的需求越来越大。为了确保石油天然气资源的供给安全，国家不仅需要加大原油进口力度，同时还需要立足本国提升原油勘探开采水平。钻井作为油气资源开采过程中的不可或缺环节，近年来随着开采实践的不断增加，钻井技术得到了快速的发展，空气钻井技术、欠平衡钻井激素和垂直钻井技术等一大批新兴钻井技术经过实践检验，为我国油气开采事业作出了巨大的贡献。文章通过介绍这些新兴的油田钻井技术，探讨不同钻井新技术在油田开采过程中的应用。

关键词 油田；钻井技术；勘探；发展应用

中图分类号：TE24 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）15-0084-01

油田开采工作是一项既繁重，又复杂的大型工程项目，其包含的内容和环节较多，既包括前提的油气资源勘探工作，又包括项目立项后的钻井工作，以及后期的测井工作等。钻井工作是油田开采工程的重要组成部分，其技术应用的合理与否不仅会对整个开采生产进程产生较大的影响，同时决定着一系列不良影响能够得到合理的控制。空气钻井技术、欠平衡钻井技术以及垂直钻井技术是近年来我国陆上尤其勘探阶段新兴的钻井技术，这些技术在油田开采过程中的应用，极大的提高了钻井的深度和速度，为油气层的保护和问题的既是识别以及事故频率的降低带来了较大的促进作用。

1 钻井新技术介绍

国民经济的发展对油气资源的强烈需求，极大的推动了油气勘探工作的发展，同时也催生了大量的钻井新技术。现阶段常见的钻井新技术主要包括水平井钻井技术、大位移井钻井技术、多分支井钻井技术、空气钻井技术、欠平衡钻井技术以及垂直钻井技术等。本文选取空气钻井技术、欠平衡钻井技术两种新技术，从技术特点、施工要求、适用范围方面加以探讨。

1.1 空气钻井技术

空气钻井技术主要采用的是压缩空气作为循环介质以携带岩屑返回地面的技术。它具有液压钻井技术所不具备的许多

优点。

1.1.1 技术特点

空气钻井技术特别适用于那些井底具有较大富压差，且致密不含水，井质稳定的地层。该技术在较小的钻压下能够极大的提升钻井的速度，为钻井较为困难的地层实施钻井工作提供一条有效的途径。

1.1.2 施工要求

空气钻井技术的实施需要重点关注钻井处地质的出水量，当在钻井过程中遇到地层出水时可以采用加大空气注入量的方式继续作业，但继续作业需要考虑到出水量的多少，当出水量超过一定的值时，空气钻井需向雾化钻井或者液压钻井方向钻换，可以说出水量的多少是空气钻井施工成败的关键。

1.1.3 适用范围

该技术在钻井处地质较为致密且含水量较少，井壁较为稳定的地层能够发挥较大的作用。

1.2 欠平衡钻井技术

欠平衡钻井技术主要是依靠钻井液压柱的压力差实现地层流体分离而完成钻井作业的，因此它又被称作为负压钻井技术。具体来讲钻井液体柱对井底产生的压力低于地层空隙的压力，地层流体便会受控制的流入到井筒中去，并且将其循环到地表进行分离。该技术的关键部分在于欠平衡条件的产生和保持。

1.2.1 技术特点

该钻井技术相比较于传统技术和其他新型技术而言具有钻速快、储油层伤害较低、污染较小以及有效防漏等优点。

1.2.2 施工要求

由于欠平衡钻井技术常被应用于易发生井漏、频繁发生卡钻等事故的井段，而对于那些具有高渗透行和高压性的地层则不适用于该种钻井技术。因此，选用欠平衡钻井技术之前应当对地层特点有一个充分的了解，这样才能有效的防止事故的

发生。

1.2.3 适用范围

该技术适用于低压低渗透且井控设施较为完善的油气地质工程钻井。

2 钻井新技术的应用及效果

2.1 空气钻井技术

随着空气钻井技术研究的不断成熟以及配套设施的不断完善，其应用范围也得到了较大幅度的提高，其在火山岩地质、砾石地质以及碳酸盐等常规机械钻井作业较为困难的地段的应用，取得了较好的效果，不仅是的钻井速度提升了4-15倍，同时也为有资源的保护做出了重要的贡献。

中石化在川东北地区进行钻井作业时，选择采用了空气钻井技术，并取得了十分良好的效果。老君1井是中石化在川东北地区开钻出的第一口实验性用井，该井的直径为314.3毫米，井眼尺寸在762米到3252.7米之间，中石化在钻井前对钻井地段的地质进行了深入细致的考察，鉴于该地段含水量较低，且地质较为稳定，并且应用常规机械钻井方式很难在较短的时间内取得成效，因此，施工方最终决定选择空气钻井技术。应用空气钻井技术使得老君1井的累计进尺达到了2491.7米，均速提升到了11.37米/小时，这个速度是常规液钻的8.4倍左右。在进行普光12井钻井作业的过程中，中石化同样选择了空气钻井技术，并实现了累计进尺3629.66米，均速4.19米/小时的成绩，这个成绩同时也创造了川东北地区空气钻井技术单井的最长进尺记录。

2.2 欠平衡钻井技术的应用

欠平衡钻井技术是目前为止能够同时兼顾钻井速度、油气层保护和减少井漏的最佳选择。新疆克拉美丽油田多属于石炭系地层，该地区地质主要以酸性花岗斑岩以及凝灰岩为主，这种地质的物性差、硬度大特征较为明显，新疆油田在对DX1416井进行开钻技术选择的过程中，结合钻井地段的地质特点和欠平衡钻井技术的应用范围和技术特点，最终决定采用该钻井技术进行钻井作业。钻井前，施工方对采用常规液钻技术进行钻井进行了评估，评估结果为应用215.9毫米的钻井在该地段进行钻井作业，完成钻井设计要求，平均需要使用2.33个钻头，且钻头的钻速为每小时1.78米，而运用欠平衡钻井方式进行开钻后，结果显示平均每个钻头可以完成190.5米的施工，且钻井速度为每小时4.59米。

3 结论

空气钻井和欠平衡钻井在我国经过多年的实践应用，取得了较好的成绩，这些成绩的取得同时也有力的证明了这两种钻井技术的先进性。但好的钻井技术需要用在正确的施工对象上才能发挥其最大的效果，因此，无论哪种钻井新技术，只有在合理的钻井地质考察以后，结合钻井技术的技术特点和施工要求以及适用范围，有针对性的加以选择才能真正的享受到新技术带给工程施工的便利。

参考文献

[1]张炳顺，谭勇志，张贵全，孙斌，王栋，陈立震.华北油田雁63断块丛式井快速钻井技术[J].石油钻采工艺，2013（05）.

[2]石建刚.新疆油田致密油火北探区钻井提速技术探索[J].新疆石油天然气，2014（01）.