尹守春 杜亮 宋瑞杰 張赫

摘要：早在二十世紀(jì)九十年代，欠平衡鉆井技術(shù)就在我國(guó)得到了迅速的發(fā)展，與此同時(shí)，氣體鉆井技術(shù)也成為保證機(jī)械鉆速、保護(hù)油氣層、減少鉆井成本的關(guān)鍵技術(shù)手段。近年來(lái)隨著我國(guó)現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展和多年來(lái)相關(guān)技術(shù)人員的技術(shù)攻關(guān)，氣體鉆井技術(shù)開(kāi)始不斷地完善，應(yīng)用范圍也開(kāi)始逐漸擴(kuò)寬，不過(guò)在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中也暴露出了很多的技術(shù)問(wèn)題，這在很大程度上限制了氣體鉆井技術(shù)在我國(guó)的進(jìn)一步發(fā)展，不利于我國(guó)綜合實(shí)力的提升。本文就從氣體鉆井技術(shù)的優(yōu)勢(shì)及局限性兩個(gè)方面對(duì)氣體鉆井技術(shù)進(jìn)行了分析，并深入探討了氣體鉆井新技術(shù)及其未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：氣體鉆井;發(fā)展趨勢(shì);新技術(shù)

引言：從當(dāng)前石油行業(yè)的發(fā)展情況來(lái)看，隨著人們對(duì)油氣需求的不斷增長(zhǎng)，資源供應(yīng)緊張的問(wèn)題開(kāi)始逐漸突顯，因此國(guó)內(nèi)外很多公司開(kāi)始嘗試?yán)孟冗M(jìn)的氣體鉆井技術(shù)和氣體檢測(cè)系統(tǒng)以及相關(guān)的配套設(shè)備來(lái)達(dá)到油層開(kāi)發(fā)和油層保護(hù)的目的，也正是在這種背景下氣體鉆井技術(shù)開(kāi)始出現(xiàn)在我國(guó)，國(guó)內(nèi)很多企業(yè)也開(kāi)始逐漸關(guān)注對(duì)氣體鉆井技術(shù)的研究，以此來(lái)幫助提升機(jī)械鉆速，保證企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

一、氣體鉆井技術(shù)的優(yōu)勢(shì)及局限性

（一）氣體鉆井技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

1.有效避免卡鉆的情況

在鉆井的過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)卡鉆的情況，這樣一來(lái)不僅會(huì)影響鉆井施工的進(jìn)度，同時(shí)也會(huì)對(duì)鉆井企業(yè)造成巨大的損失。而氣體鉆井技術(shù)則可以大大縮小鉆井的時(shí)間，這樣一來(lái)就在很大程度上減少了鉆井過(guò)程對(duì)鉆具的損害;另外，氣體鉆井技術(shù)的注汽壓力比較低，這樣一來(lái)就可以大大降低對(duì)鉆具的刺激，充分保證鉆具使用的安全，避免出現(xiàn)卡鉆的情況，同時(shí)也可以有效減少鉆井施工安全事故的發(fā)生[1]。

2.發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)層并對(duì)其進(jìn)行保護(hù)

儲(chǔ)層傷害的過(guò)程通常是不可逆的，一旦發(fā)生儲(chǔ)層傷害就會(huì)直接影響鉆井過(guò)程的順利開(kāi)展，在空氣鉆井的過(guò)程中，由于所使用的循環(huán)介質(zhì)是氣相，依靠井底壓力作為負(fù)壓，這樣一來(lái)鉆井液中的固相和液相之間的正壓差就可以消除，并且產(chǎn)層的流體也可以進(jìn)入到環(huán)空中，之后再經(jīng)過(guò)大氣循環(huán)進(jìn)入到地面，從而達(dá)到發(fā)現(xiàn)和保護(hù)儲(chǔ)層的效果。

3.減少井漏情況的出現(xiàn)

鉆井過(guò)程中如果出現(xiàn)井漏的情況，那么鉆井的成本就會(huì)大大增加，這樣一來(lái)不僅會(huì)消耗大量的經(jīng)濟(jì)成本，同時(shí)井漏情況的發(fā)生也會(huì)給地層造成巨大的傷害。氣體鉆井技術(shù)由于密度窗口的范圍很大，所以可以在各種地層中實(shí)現(xiàn)欠平衡工況，這樣一來(lái)就可以有效避免井漏狀況的發(fā)生。

（二）氣體鉆井技術(shù)的局限性

氣體鉆井技術(shù)雖然有著很多的優(yōu)點(diǎn)，但是從當(dāng)前氣體鉆井技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看，氣體鉆井技術(shù)還是存在一定的局限性，它主要適用于一些不出水的堅(jiān)硬地層、地層壓力比較低且分布規(guī)律清晰的地層以及嚴(yán)重缺水或者嚴(yán)重漏失的地區(qū)等等，它不適用于高壓油氣層以及含硫化氫的地層、深井區(qū)域也不適用，并且由于氣體鉆井技術(shù)所需的設(shè)備的工藝都比較復(fù)雜，所以相關(guān)技術(shù)人員還是應(yīng)當(dāng)不斷地對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)新[2]。

二、氣體鉆井新技術(shù)及其未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)

（一）氣體鉆井新技術(shù)

1.連續(xù)循環(huán)氣體鉆井技術(shù)

連續(xù)循環(huán)氣體技術(shù)主要適用于出水地層，它可以在接單根或者起下鉆的過(guò)程中保持連續(xù)環(huán)，這樣一來(lái)可以有效提升鉆井的效率，避免井底積液引發(fā)的井壁坍塌。另外，連續(xù)循環(huán)氣體鉆井技術(shù)的應(yīng)用也可以在有效延長(zhǎng)氣體鉆井的井段，從而進(jìn)一步擴(kuò)大氣體鉆井技術(shù)的應(yīng)用范圍現(xiàn)階段已經(jīng)在四川、新疆地區(qū)開(kāi)始試用。

2.出水、出油地層氣體鉆井技術(shù)

從鉆井過(guò)程來(lái)看，地層出水、出油也是影響干氣鉆井的主要障礙之一，近年來(lái)隨著我國(guó)現(xiàn)代社會(huì)的不斷發(fā)展，相關(guān)企業(yè)也開(kāi)始針對(duì)出水、出油地層進(jìn)行攻關(guān)，并重點(diǎn)加強(qiáng)了對(duì)充氣控回壓等工藝技術(shù)方案的完善，這樣一來(lái)就很好地解決了大出水地層地面水處理困難的問(wèn)題。

3.氣體鉆水平井技術(shù)

現(xiàn)階段氣體鉆水平井技術(shù)已經(jīng)在國(guó)外得到了廣泛的應(yīng)用，并且在煤層氣等常規(guī)資源的開(kāi)發(fā)過(guò)程中發(fā)揮了巨大的作用，由于氣體鉆井的過(guò)程中，井筒內(nèi)通常沒(méi)有鉆井液作為信號(hào)傳輸?shù)妮d體，因此井下信號(hào)的傳輸也是影響鉆井技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題[3]。國(guó)內(nèi)地區(qū)也應(yīng)當(dāng)利用氣體鉆水平井技術(shù)來(lái)幫助有效減少鉆井的成本、提升整個(gè)過(guò)程的產(chǎn)量。

4.儲(chǔ)層氮?dú)忏@井技術(shù)

由于氮?dú)獾拿芏认啾扔阢@井液來(lái)說(shuō)會(huì)比較低，所以我們可以在鉆井的過(guò)程中利用氮?dú)庾鳛殂@井循環(huán)的介質(zhì)，這樣一來(lái)可以有效減少外來(lái)流體對(duì)儲(chǔ)層的傷害，從而達(dá)到保護(hù)油氣層的目的，有效減少井漏情況的發(fā)生，全面提升單井的采收率及產(chǎn)量。另外，由于氮?dú)忏@完井和非儲(chǔ)層氣體鉆井提速存在巨大的差異，再加上沒(méi)有液柱壓力平衡地層壓力，這樣一來(lái)井控的安全風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)大大增加，如果出現(xiàn)井控問(wèn)題也會(huì)帶來(lái)非常嚴(yán)重的后果，因此尤其企業(yè)必須要派有經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍來(lái)開(kāi)展施工[4]。

（二）氣體鉆井技術(shù)未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)

從當(dāng)前我國(guó)氣體鉆井技術(shù)的發(fā)展情況來(lái)看，在未來(lái)發(fā)展的過(guò)程中相關(guān)企業(yè)應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注設(shè)備的問(wèn)題，積極借鑒國(guó)外先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)、引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的鉆井技術(shù)和鉆井設(shè)備，像空氣螺桿、油層泡沫技術(shù)等都是值得我國(guó)借鑒的先進(jìn)氣體鉆井技術(shù)。不僅如此，隨著開(kāi)始過(guò)程的不斷進(jìn)行，大部分的油氣田開(kāi)采都會(huì)進(jìn)入到中后期，在這個(gè)階段地層的壓力會(huì)逐漸減弱，因此相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)在研發(fā)的過(guò)程中加大對(duì)這一問(wèn)題的關(guān)注，并在原本的鉆井技術(shù)的基礎(chǔ)上，不斷地對(duì)氣體鉆井技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，從而進(jìn)一步完善氣體鉆井技術(shù)對(duì)深井地層的鉆井工作，在減少鉆井成本的技術(shù)上充分保證鉆井的質(zhì)量和效率。

結(jié)束語(yǔ)：總而言之，現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展使得氣體鉆井技術(shù)開(kāi)始被抓緊應(yīng)用在我國(guó)油氣田開(kāi)采的過(guò)程中，但是從當(dāng)前我國(guó)氣體鉆井技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看還是存在很多的不足，這主要是因?yàn)槲覈?guó)氣體鉆井技術(shù)相比于發(fā)達(dá)國(guó)家起步較晚，當(dāng)前還面臨著很多的困難，需要我們從實(shí)踐中不斷地對(duì)其進(jìn)行完善，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)做好相關(guān)的技術(shù)攻關(guān)工作，逐步解決工程復(fù)雜、氣體鉆井技術(shù)應(yīng)用受限的問(wèn)題，讓氣體鉆井技術(shù)可以更好地為我國(guó)現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張曉東，吳臣德，張園，等.氣體鉆井技術(shù)剖析及研究前景展望[J].石油機(jī)械，2008（06）：82-85.

[2]張靜偉.氣體鉆井理論的新發(fā)展[J].石化技術(shù)，2018（8）：170-170.

[3]隆清明.氣體鉆井研究進(jìn)展[J].西部探礦工程，2015，027（002）：59-61，65.

[4]孫君君，魏鋼，宋勝南.氣體鉆井技術(shù)發(fā)展綜述[J].石油知識(shí)，2008（4）：22-24.