特殊工藝鉆井技術(shù)概述

  欠平衡和氣體鉆井技術(shù)各種循環(huán)介質(zhì)的欠平衡和氣體鉆井技術(shù)已在世界范圍內得到了廣泛應用,并將欠平衡、氣體鉆井與水平井和套管鉆井等技術(shù)結合起來(lái),取得顯著(zhù)效果。

 

  欠平衡鉆井裝備已逐步完善配套了包括旋轉防噴器、制氮設備、可循環(huán)泡沫、可循環(huán)氣體、套管控制閥和不壓井起下鉆作業(yè)裝置等,形成了一套適合欠平衡和氣體鉆井地層篩選與評價(jià)技術(shù)[6]。據最新資料統計,2007年美國欠平衡和氣體鉆井數約占當年總井數的28%,美國75%的井在鉆井過(guò)程中都安裝了旋轉控制頭,90%的煤層氣井采用空氣鉆井。欠平衡和氣體鉆井已用于探井、開(kāi)發(fā)井、水平井和特殊工藝井等,有效發(fā)揮了發(fā)現和保護油氣層、減少工程復雜程度和提高鉆井速度的作用。

 

  套管鉆井技術(shù)除表層套管和技術(shù)套管鉆井外,國外又發(fā)展了尾管鉆井技術(shù),如貝克休斯公司的EZCase套管/襯管鉆井系統,它通過(guò)鉆桿丟手工具連接尾管懸掛器,用尾管部分代替鉆柱進(jìn)行鉆進(jìn),鉆達設計井深后不起鉆直接將尾管與鉆桿脫開(kāi)留在井內完井。還發(fā)展了套管鉆井的取心作業(yè)、鋼絲繩換鉆頭和套管欠平衡鉆井等技術(shù)。目前,套管鉆井工藝可用于直井、定向井、水平井和開(kāi)窗側鉆井中。Tesco公司套管鉆井節約鉆井時(shí)間30%以上。

 

  控制壓力鉆井技術(shù)美國研究人員于20世紀90年代起開(kāi)始研發(fā)控制壓力鉆井技術(shù),主要用于解決裂縫性、巖溶性碳酸鹽巖等地層鉆井過(guò)程中的惡性井漏及當量循環(huán)密度(ECD)引發(fā)的鉆井問(wèn)題,如在大位移井中ECD過(guò)高引發(fā)的井漏和窄密度安全窗口問(wèn)題等[7]。2007年,美國陸上有四分之一的井是利用密閉循環(huán)系統進(jìn)行欠平衡鉆井,其中又有四分之一的井是采用控制壓力鉆井理念進(jìn)行鉆井的。最近威德福公司研制出降低當量循環(huán)密度工具,斯倫貝謝公司發(fā)展了隨鉆測量地層壓力的StethoScope技術(shù),這些技術(shù)的發(fā)展為控制壓力鉆井技術(shù)注入了新的活力。

 

  無(wú)風(fēng)險鉆井技術(shù)無(wú)風(fēng)險鉆井(no drilling surprise,NDS)技術(shù)由斯倫貝謝公司研發(fā),并得到商業(yè)化應用。NDS是通過(guò)鉆前充分利用地震、鄰井鉆井、測井和錄井等資料建立待鉆井的地質(zhì)模型,通過(guò)MWD和PWD實(shí)時(shí)監測井下環(huán)空壓力、扭矩等各種參數來(lái)分析鉆井情況,及早發(fā)現復雜事故發(fā)生的預兆,及時(shí)采取措施,預防復雜情況與事故的發(fā)生,從而優(yōu)化鉆井技術(shù)措施,減少或避免井涌、卡鉆和井漏等復雜事故的發(fā)生,達到安全快速鉆井的目的。