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摘 要：科技的不断发展，油井技术不断提高，出现了一种新型的技术，即欠平衡钻井技术。该技术的出现解决了很多实践中的问题，在长期的实践中得到了长足的发展，并逐渐成为在水平井技术之后，受到较多关注的热点技术。本文简单阐述了欠平衡钻井技术的主要特点，如较强的携砂能力、污染程度低、适用范围广等，并结合上述特点说明了该项技术所需设备、施工流程、技术完善等，为从事该行业的人员提供一定的参考与借鉴。
关键词：欠平衡钻井 录井技术 方法 研究
随着我国经济的不断发展，各行各业的兴起，对于能源的需求也在逐年增加。油井钻探与开发是能源行业极为重要的环节，其技术也随着科技的发展不断提高，在之前十分热门的水平井技术之后，兴起了一种较为先进的技术，即为欠平衡钻井技术，包括氮气钻井液、空气钻井液、聚合醇钻井液、泡沫钻井液、乳化柴油钻井液等，被广泛的应用于国内的油气勘探事业中。该技术一般先对地层岩性的特点、压力系数、储集层的物质构成等进行分析，根据上述情况选择最为合适的欠平衡钻井技术，以便有效的提高发现油气显示的准确度，达到全面真实的评价油气层的目标。
一、欠平衡钻井技术的主要特点
欠平衡钻井技术是指在进行钻井时，保持钻井液液柱压力相较地层压力更低的状态，并在地层流体进入井筒后将其循环至地面的过程进行强力的控制。该技术有如下几点优势：①携砂能力强 其钻井液的携砂能力较强，有效的防止钻头在岩屑上的长期研磨，能提升钻头的转速及使用寿命；②污染程度低 固相颗粒在钻井液中的所占比例比较小，并添加了超细碳酸钙保护剂，可以减少钻井液对于储集层的污染性，有效地保护资源；③适用范围广 其可以作为油气识别技术，对于低压、岩性复杂的区域、水敏性不同、有裂缝的储集层油气的发现及保护也具有同样的适应性；④机械转速高 机械钻速相较一般技术提高了5倍左右，单个钻头的进尺大幅度提高，有效增加纯钻工作时间；⑤周期短成本低 勘探的有效性提高，因此勘探周期被压缩，节约了时间及资金，成本较低[1]。
二、欠平衡钻井技术机制及条件
1.技术机制
根据该技术的要求及相关井控管理规范的规定，欠平钻井技术所需的设备除了一般钻井设备之外，还需要配备相应的循环设备，如欠平衡节流管汇、旋转防喷器、电子流量计、气液分离器等。钻井液在钻遇气层时随即开始欠平衡循环过程，钻井液通过气液分离器时，将钻井液中的气体与之剥离，再通过相应管线将其放出来，并燃烧，因此能够保障钻井液性能的稳定程度、现场的安全性，还能兼顾环保的要求[2]。
2.适用条件
欠平衡钻井技术一般被认为是“边喷边钻”技术。地层中流体不断的进入井筒，其并不是单一的技术，而是钻井工程中的二次井控技术。其不仅在就技术方法上与一般的钻井技术有所区别，也会有一定的技术风险，需要满足一定的条件才能使用。欠平衡技术的使用区域需要满足准确全面掌握储集层的性质、地层压力系数确定、地质构造稳定等条件，对于低渗透砂岩油气藏、低渗透微裂油气藏及溶洞油气藏等的钻探，可以根据具体情况合理选择欠平衡钻井技术，能够达到较高的发现及保护油气层的效果[3]。
3.钻井流程
由于欠平衡钻井工艺的施工项目多、流程复杂、成本较高，因此在兼顾经济效益的前提下，一般仅仅在构造特殊的地层或者阶段将钻井密封，而除此之外的其他层段还是运用一般的钻井技术。运用欠平衡钻井技术实施钻井的施工流程如下图所示：
三、技术要求
该技术是钻井技术的一大提升，能够有效提升机械钻速，发现和保护油气层，其技术方法较为丰富，对于录井技术的影响也有所区别。一般来说，该技术有以下几点技术要求：
1.设备要求
在欠平衡钻井技术实施的过程中，气液分离器的作用在于将融入钻井液中的烃类气体分离，保障钻井液性能的稳定可靠性，以达到安全、有保障及效率高的要求。通常情况下，需要先分析钻井液烃类气体的融合状态，根据情况决定是否有必要开始欠平衡钻井液的循环过程。在实际的工作中，会出现钻井液循环过程对比切换的情况，因此相关设备应满足与之相应的多种状态要求。
2.气体取样装置
经过气液分离器被剥离出来的气体，多为可燃气体，需要经过相应的管线将其放出并燃烧。该气体基本上是由烃类气体及硫化氢构成，但是其各个成分的比例并没有经过严格的测定，其中包含的地质信息相对其他因素更加丰富，因此需要配置取样器，将该类气体进行收集、取样，进入综合录井仪器的双色谱分析仪进行分析，掌握其具体的构成成分，为油气层的发现与保护提供准确依据。
3.气体电子流量计及火焰标高尺
在点火管线上配置气体电子流量计可以对气液分离器中剥离的气体量进行测定。一般方式有几下两种：①间断性计量在固定的时间内对计量器的数据进行读取与记录；②连续性计量先将计量器与录井传感器连接，录井数据采集系统会自动对其进行采集，并制作出相应的流量走势图。设置火焰标高尺的目的在于可以直观的了解到火焰的规格及性质，如火焰的广度、高度、颜色等信息。
4.相关技术完善
在实践中会因为具体情况的差异性，导致该技术的效果不佳，或者出現许多问题，为了对各种因素进行全面的分析，并准确的发现、保护油气层，需要对该技术方法有所改善与优化。如气测录井，在使用乳化柴油钻井液的情况下，钻井液的循环较为稳定时，气体测量值会整体升高，如果遇到油气层，则显示出较为明显的色谱峰或者测量值的异常动态。钻井液对于重烃影响十分明显，但是对于甲烷的影响较弱，因此可以通过分析甲烷及全烃的比例关系进行判断油气显示[4]。
四、总结
欠平衡钻井的广泛应用，在带来技术革新，提高钻井技术及生产技术的同时，也对常规的录井技术、综合录井技术产生了一定的影响，出现了许多问题及冲击。但是在长期实践过程中，在技术人员基于已经掌握的录井技术下，不断探索，对该技术进行了有效地改良及优化，解决了许多施工过程中出现的问题，并达到了该项技术的多方面要求。上述文中仅仅就一般的情况简单阐述了相关的技术理论，而实际的运用中也会出现不同的因素，因此，需要从事该项工作的人员，在实际工作中认真全面的分析各项影响因素及时做出调整，以适应不同情况的需要，更好利用欠平衡钻井技术进行油气层的发现，并提高油气层勘探的准确性及工作效率。
参考文献
[1]杨旭.欠平衡钻井录井方法探讨[J].科技情报开发与经济.2011，21（06）：201-204.
[2]王培山，郝钊，陈章群.欠平衡钻井综合录井方法浅析[J].内蒙古石油化工.2010（19）：75-79.
[3]全杰.欠平衡钻井条件下录井技术方法探讨[J].录井工程.2009，20（01）：37-39.
[4]唐家琼，郑永，熊驰原，庞江平，韩贵生.气体钻井的录井监测方法[J].天然气工业.2010（03）：12-15.
作者简介：李永平（1972-）男，汉族，黑龙江省兰西县人，工程师，主要从事油气地质工作。
关键词：欠平衡钻井 录井技术 方法 研究
随着我国经济的不断发展，各行各业的兴起，对于能源的需求也在逐年增加。油井钻探与开发是能源行业极为重要的环节，其技术也随着科技的发展不断提高，在之前十分热门的水平井技术之后，兴起了一种较为先进的技术，即为欠平衡钻井技术，包括氮气钻井液、空气钻井液、聚合醇钻井液、泡沫钻井液、乳化柴油钻井液等，被广泛的应用于国内的油气勘探事业中。该技术一般先对地层岩性的特点、压力系数、储集层的物质构成等进行分析，根据上述情况选择最为合适的欠平衡钻井技术，以便有效的提高发现油气显示的准确度，达到全面真实的评价油气层的目标。
一、欠平衡钻井技术的主要特点
欠平衡钻井技术是指在进行钻井时，保持钻井液液柱压力相较地层压力更低的状态，并在地层流体进入井筒后将其循环至地面的过程进行强力的控制。该技术有如下几点优势：①携砂能力强 其钻井液的携砂能力较强，有效的防止钻头在岩屑上的长期研磨，能提升钻头的转速及使用寿命；②污染程度低 固相颗粒在钻井液中的所占比例比较小，并添加了超细碳酸钙保护剂，可以减少钻井液对于储集层的污染性，有效地保护资源；③适用范围广 其可以作为油气识别技术，对于低压、岩性复杂的区域、水敏性不同、有裂缝的储集层油气的发现及保护也具有同样的适应性；④机械转速高 机械钻速相较一般技术提高了5倍左右，单个钻头的进尺大幅度提高，有效增加纯钻工作时间；⑤周期短成本低 勘探的有效性提高，因此勘探周期被压缩，节约了时间及资金，成本较低[1]。
二、欠平衡钻井技术机制及条件
1.技术机制
根据该技术的要求及相关井控管理规范的规定，欠平钻井技术所需的设备除了一般钻井设备之外，还需要配备相应的循环设备，如欠平衡节流管汇、旋转防喷器、电子流量计、气液分离器等。钻井液在钻遇气层时随即开始欠平衡循环过程，钻井液通过气液分离器时，将钻井液中的气体与之剥离，再通过相应管线将其放出来，并燃烧，因此能够保障钻井液性能的稳定程度、现场的安全性，还能兼顾环保的要求[2]。
2.适用条件
欠平衡钻井技术一般被认为是“边喷边钻”技术。地层中流体不断的进入井筒，其并不是单一的技术，而是钻井工程中的二次井控技术。其不仅在就技术方法上与一般的钻井技术有所区别，也会有一定的技术风险，需要满足一定的条件才能使用。欠平衡技术的使用区域需要满足准确全面掌握储集层的性质、地层压力系数确定、地质构造稳定等条件，对于低渗透砂岩油气藏、低渗透微裂油气藏及溶洞油气藏等的钻探，可以根据具体情况合理选择欠平衡钻井技术，能够达到较高的发现及保护油气层的效果[3]。
3.钻井流程
由于欠平衡钻井工艺的施工项目多、流程复杂、成本较高，因此在兼顾经济效益的前提下，一般仅仅在构造特殊的地层或者阶段将钻井密封，而除此之外的其他层段还是运用一般的钻井技术。运用欠平衡钻井技术实施钻井的施工流程如下图所示：
三、技术要求
该技术是钻井技术的一大提升，能够有效提升机械钻速，发现和保护油气层，其技术方法较为丰富，对于录井技术的影响也有所区别。一般来说，该技术有以下几点技术要求：
1.设备要求
在欠平衡钻井技术实施的过程中，气液分离器的作用在于将融入钻井液中的烃类气体分离，保障钻井液性能的稳定可靠性，以达到安全、有保障及效率高的要求。通常情况下，需要先分析钻井液烃类气体的融合状态，根据情况决定是否有必要开始欠平衡钻井液的循环过程。在实际的工作中，会出现钻井液循环过程对比切换的情况，因此相关设备应满足与之相应的多种状态要求。
2.气体取样装置
经过气液分离器被剥离出来的气体，多为可燃气体，需要经过相应的管线将其放出并燃烧。该气体基本上是由烃类气体及硫化氢构成，但是其各个成分的比例并没有经过严格的测定，其中包含的地质信息相对其他因素更加丰富，因此需要配置取样器，将该类气体进行收集、取样，进入综合录井仪器的双色谱分析仪进行分析，掌握其具体的构成成分，为油气层的发现与保护提供准确依据。
3.气体电子流量计及火焰标高尺
在点火管线上配置气体电子流量计可以对气液分离器中剥离的气体量进行测定。一般方式有几下两种：①间断性计量在固定的时间内对计量器的数据进行读取与记录；②连续性计量先将计量器与录井传感器连接，录井数据采集系统会自动对其进行采集，并制作出相应的流量走势图。设置火焰标高尺的目的在于可以直观的了解到火焰的规格及性质，如火焰的广度、高度、颜色等信息。
4.相关技术完善
在实践中会因为具体情况的差异性，导致该技术的效果不佳，或者出現许多问题，为了对各种因素进行全面的分析，并准确的发现、保护油气层，需要对该技术方法有所改善与优化。如气测录井，在使用乳化柴油钻井液的情况下，钻井液的循环较为稳定时，气体测量值会整体升高，如果遇到油气层，则显示出较为明显的色谱峰或者测量值的异常动态。钻井液对于重烃影响十分明显，但是对于甲烷的影响较弱，因此可以通过分析甲烷及全烃的比例关系进行判断油气显示[4]。
四、总结
欠平衡钻井的广泛应用，在带来技术革新，提高钻井技术及生产技术的同时，也对常规的录井技术、综合录井技术产生了一定的影响，出现了许多问题及冲击。但是在长期实践过程中，在技术人员基于已经掌握的录井技术下，不断探索，对该技术进行了有效地改良及优化，解决了许多施工过程中出现的问题，并达到了该项技术的多方面要求。上述文中仅仅就一般的情况简单阐述了相关的技术理论，而实际的运用中也会出现不同的因素，因此，需要从事该项工作的人员，在实际工作中认真全面的分析各项影响因素及时做出调整，以适应不同情况的需要，更好利用欠平衡钻井技术进行油气层的发现，并提高油气层勘探的准确性及工作效率。
参考文献
[1]杨旭.欠平衡钻井录井方法探讨[J].科技情报开发与经济.2011，21（06）：201-204.
[2]王培山，郝钊，陈章群.欠平衡钻井综合录井方法浅析[J].内蒙古石油化工.2010（19）：75-79.
[3]全杰.欠平衡钻井条件下录井技术方法探讨[J].录井工程.2009，20（01）：37-39.
[4]唐家琼，郑永，熊驰原，庞江平，韩贵生.气体钻井的录井监测方法[J].天然气工业.2010（03）：12-15.
作者简介：李永平（1972-）男，汉族，黑龙江省兰西县人，工程师，主要从事油气地质工作。