探討海上壓力控制鉆井施工關(guān)鍵技術(shù)

常曉鋒

摘 要：隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，壓力控制鉆井技術(shù)應(yīng)用與海上油氣田中的案例逐漸，壓力控制鉆井技術(shù)是利用欠平衡鉆井設(shè)備，使用較低的鉆井液密度，不斷調(diào)整油氣田井口的套壓來(lái)達(dá)到平衡。壓力控制鉆井通?？梢詼?zhǔn)確的控制整個(gè)油田井的壓力剖面以來(lái)確定油田井底壓力范圍。壓力控制鉆井技術(shù)是油田開(kāi)采史上的進(jìn)步，對(duì)其他油田開(kāi)采都具有重要意義。本問(wèn)簡(jiǎn)要論述海上壓力控制鉆井技術(shù)在海上油氣田的應(yīng)用過(guò)程，以供其他相關(guān)工作人員進(jìn)行參考。

關(guān)鍵詞：海上；壓力控制鉆井；施工；關(guān)鍵技術(shù)；討論

一、壓力控制鉆井的提出背景

目前，我國(guó)大部分陸地油田都采用欠平衡鉆井技術(shù)來(lái)開(kāi)采，欠平衡技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟，但欠平衡技術(shù)在海上油氣田中的應(yīng)用效果卻差強(qiáng)人意。采用欠平衡技術(shù)在海上油氣田應(yīng)用采油時(shí)，有很多弊端，甚至?xí)l(fā)生嚴(yán)重的井漏事故，污染海洋環(huán)境，并造成后續(xù)采油困難的局面。由于海洋環(huán)境特殊，所以，必須尋找到適用于海洋的鉆井技術(shù)，克服場(chǎng)地局限、環(huán)境實(shí)時(shí)變化的施工條件，杜絕安全風(fēng)險(xiǎn)低、危害海洋環(huán)境等問(wèn)題。故提出海上壓力控制鉆技術(shù)。海上壓力控制鉆井技術(shù)是欠平衡技術(shù)應(yīng)用方面的革新，同時(shí)該技術(shù)應(yīng)該充分考慮施工海域的古生界地層巖性、施工井的穩(wěn)定性以及施工井的壓力和溫度等問(wèn)題，適宜海上油氣田的開(kāi)采應(yīng)用[1]。

壓力控制鉆井技術(shù)的工作原理為使用欠平衡技術(shù)測(cè)量井底當(dāng)量密度，把它作為儲(chǔ)層壓力的系數(shù)，起到防止漏油和保護(hù)儲(chǔ)油層的目的。選擇合適的鉆開(kāi)液密度，計(jì)算不同排量下相關(guān)的循環(huán)當(dāng)量密度，使用泥漿泵調(diào)節(jié)循環(huán)當(dāng)量密度，保證鉆開(kāi)液密度大于儲(chǔ)層壓力。此外，壓力控制鉆井技術(shù)還可以使用專業(yè)軟件，幫助計(jì)算和測(cè)定合適的潛山地層進(jìn)行施工，以保證鉆井工程順利實(shí)施。

二、壓力控制鉆井技術(shù)優(yōu)勢(shì)

壓力控制鉆井技術(shù)能夠更好的適應(yīng)海上施工場(chǎng)地少，設(shè)備使用困難、環(huán)境不斷的變化等問(wèn)題，又能夠使欠平衡技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)得以發(fā)揮。首先，壓力控制鉆井技術(shù)可以精確的實(shí)現(xiàn)過(guò)平衡、近平衡、欠平衡之間的轉(zhuǎn)換，以滿足不同環(huán)境下的鉆井需要，對(duì)于某些特殊區(qū)域內(nèi)的海洋環(huán)境，壓力海上鉆井技術(shù)的嚴(yán)格要求有利于鉆井的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)零排放，保護(hù)海洋環(huán)境。對(duì)于的海上油氣田進(jìn)行鉆井時(shí)，可以應(yīng)用一些技巧，節(jié)省了井下套管閥的使用，減少設(shè)備使用并節(jié)約成本。除此之外，壓力控制鉆井技術(shù)的使用還有利于發(fā)現(xiàn)油氣層、保護(hù)儲(chǔ)層，采油該技術(shù)鉆井后，可以提高油氣產(chǎn)量，相比于其他技術(shù)鉆井的油田產(chǎn)量，通?？梢愿哌_(dá)幾十倍，幫助油田極大的提高采油效率。最后壓力控制鉆井技術(shù)針對(duì)低壓層油氣田的開(kāi)采時(shí)，可以使用低密度鉆井液，避免傳統(tǒng)采油過(guò)程中出現(xiàn)儲(chǔ)層的泄露，有助于防止油層漏失。

三、確定鉆井液密度與泵排量

經(jīng)計(jì)算得出，當(dāng)水包油鉆井液的密度小于1.0 g/cm3時(shí)，需要改變其比值使其密度大于1.0 g/cm3，通常的可以采用加入各種類型的可溶性無(wú)機(jī)鹽例如氯化鈉、碳酸鈣粉等等，使鉆井液變成無(wú)固相低密度鉆井液。此外鉆井液循環(huán)應(yīng)該為紊流循環(huán)，對(duì)于壓力控制鉆井，為了滿足鉆井液攜巖的要求，應(yīng)該使泵、井口旋轉(zhuǎn)防噴器、節(jié)流管匯的符合降低，并嚴(yán)格控制井控的可靠性，避免紊流對(duì)裸眼油氣層的刺激。

四、壓力鉆井技術(shù)的應(yīng)用

以渤海為例，渤中N8完井深為3523.6m。井顯示潛山頂為3519m。固井，封固上部地質(zhì)，工程順利，固井質(zhì)量檢測(cè)側(cè)和，采用“海上壓力控制鉆井技術(shù)”實(shí)施工程，裸眼完井。施工過(guò)程為：首先先組合鉆具探查水泥面，注入水油包鉆井液，之后保持燃燒臂處于燃燒狀態(tài)，用鉆頭進(jìn)行新地層，檢查壓力系數(shù)。保持一周，使泥漿池面穩(wěn)定，繼續(xù)向下鉆進(jìn)至深處，接立柱，開(kāi)泵，結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)泥漿液上裝，調(diào)節(jié)節(jié)流管匯節(jié)流閥進(jìn)行排氣，達(dá)到相應(yīng)指標(biāo)后關(guān)井。此時(shí)再通過(guò)鉆井平臺(tái)進(jìn)行循環(huán)排氣，逐漸提高出口泥漿密度，之后保持泥漿地液面穩(wěn)定。注意在起鉆錢鍵入可溶性無(wú)機(jī)鹽保證起鉆順利。在電測(cè)期間，應(yīng)該使用電纜防噴器。在對(duì)渤海的油田井使用壓力控制鉆井技術(shù)后，可以明星看到，油氣田儲(chǔ)層保護(hù)效果明星，而且產(chǎn)油率超過(guò)采用其他方式開(kāi)采的油氣田。這說(shuō)明海上壓力控制鉆井技術(shù)針對(duì)海上油氣田的開(kāi)采十分有利。海上壓力控制鉆井技術(shù)是欠平衡鉆井技術(shù)的一次補(bǔ)充更像是一次超越，針對(duì)海上油氣田的開(kāi)采，壓力控制鉆井技術(shù)不僅可以幫助高效的采集油氣，還可以保護(hù)油氣儲(chǔ)層，達(dá)到預(yù)期效果。對(duì)水油包鉆井體系的選擇，可以使用相關(guān)專業(yè)軟件進(jìn)行計(jì)算，起達(dá)到科學(xué)合理的開(kāi)鉆密度，確保井壁穩(wěn)定和安全。同時(shí)使用MWD等工具，可以明顯縮短鉆井工作時(shí)間。海上壓力控制鉆井技術(shù)的日益成熟，不但可以使海上油氣田資源得以充分利用，還可以為其他復(fù)雜地形地勢(shì)油田開(kāi)采提供新思路。

結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)階段隨著我國(guó)社會(huì)發(fā)展的不斷進(jìn)步，各行業(yè)也呈現(xiàn)迅猛發(fā)展的態(tài)勢(shì)，隨之而來(lái)，需要石油的需求也在不斷提高。陸地油田開(kāi)發(fā)已經(jīng)面臨捉襟見(jiàn)肘的地步，如何開(kāi)發(fā)海洋的油氣田資源成為開(kāi)發(fā)研究的重點(diǎn)方向。近年來(lái)，人們不斷總經(jīng)，功能創(chuàng)造出海上壓力控制鉆井技術(shù)，彌補(bǔ)了欠平衡技術(shù)在海上油氣田開(kāi)發(fā)方面的不足，并可以達(dá)到增加安全性能、提高開(kāi)產(chǎn)量的良好效果[2]。本文以渤海油氣田為例，簡(jiǎn)述的說(shuō)明海上壓力控制鉆井的技術(shù)優(yōu)勢(shì)以及應(yīng)用，為其他海域開(kāi)發(fā)提供相關(guān)案例，但壓力控制鉆井技術(shù)還存在部分細(xì)節(jié)方面問(wèn)題，工作人員使用該技術(shù)時(shí)，應(yīng)該充分考慮自身海域特點(diǎn)，仔細(xì)推敲過(guò)程細(xì)節(jié)，保證技術(shù)不斷技術(shù)不斷進(jìn)行優(yōu)化，早日實(shí)現(xiàn)海上壓力鉆井技術(shù)的成熟。

參考文獻(xiàn)

[1]張海龍，趙景芳，孫東征，等.我國(guó)海上油田欠平衡鉆井可行性研究[J].中國(guó)海上油氣，2006，l 8（3）：201.204.

[2]周英操，劉永貴，鹿志文.欠平衡鉆井井底壓力控制技術(shù)[J].石油鉆采工藝，2007，29（2）：13.15.

（作者單位：中海油服油田生產(chǎn)事業(yè)部）