摘要：上世纪90年代的石油领域各改革热潮促进了欠平衡钻井技术的出现，这一技术出现后受到了整个石油领域的高度关注。本文主要针对欠平衡钻井技术发展的现状进行了分析，对国内外欠平衡钻井技术实际应用存在的差距进行了对比，并为我国欠平衡钻井技术的发展提出了一些合理的建议。
关键词：欠平衡钻井；专用设备；发展方向
引言
欠平衡钻井技术主要指的是在钻井作业的过程中钻井液液柱压力要比地层压力小，在这种情况下会导致地层流体进行井筒内部，从而实现井液的举升的一种钻井技术。该技术在应用中由于井筒中进入了地层流体，因此可以实现对地层流体以及油气层地质状况的精确评价，同时也能将钻井液对地层的侵害作用控制在最低程度，对油气层形成良好保护作用，最大程度避免在钻井作业过程中出现井漏或者压差卡钻的现象。
1 国内外欠平衡钻井技术发展现状分析
空气钻井技术是欠平衡钻井技术中非常重要的一项技术，最初应用的过程中空气钻井技术相对比较简单，但是随着钻井技术的不断进步，空气钻井技术也取得了巨大的进步，目前已经逐步形成了气基流体低压钻井系列。该技术目前在美国的比较广泛，为了保证空气钻井作业的安全性，通常在打开储层的时候不适用该技术。在上世纪70年代的开始欧美、中东以及我国开展在储层增产中大量应用该技术。
上世纪80年代的时候，油气勘探开发逐渐集中向小油田、断块油田以及中高渗透均质砂岩等[1]，油气勘探开采形势的转变使得油田领域必须要进一步转变发函思路，欠平衡钻井技术就是在这种形势下主要的一个发展方向，而随着井口旋转系统、高压注汽系统以及检测仪表系统发展的不算完善，欠平衡钻井技术在美国、欧洲实现了普及应用。国外通过将水平井技术以及欠平衡钻井技术进行有效结合后在实际应用中体现出了巨大的优势，与常规的水平井技术相比较，整体的产量能够提升3-10倍。对于欠平衡钻井技术来说，主要及时在保证欠平衡的状态下，通过钻井液中含有的压缩气体让随钻测量工具MWD信号传输问题以及井下工具运行效率低的问题得到有效解决，目前我国也已经全面开展欠平衡钻井施工作业。
2 我国欠平衡钻井技术以及专用设备研究以及应用状况分析
国外目前针对完井作业通过利用欠平衡完井技术，通过应用井下压力隔绝装置、井下工具等专用设备实现了在欠平衡状态的完井，从而将完井作业过程中对地层的污染控制在了最低程度，有效提升了欠平衡井的产量。可见针对欠平衡钻井技术进行深入研究能够有效提升油气井产量，为企业带来更大的经济效益。
国外目前针对欠平衡完井环节主要使用的是裸眼完井、割缝筛管以及套管固井等三种完井方式[2]。而前两种方式的应用更加广泛，完井作业完成后，面临的难题是如果高效拆除地面井口设备，通过应用带闸板的套管头有效解决了这一问题，通过关闭闸板，能够完全隔绝井下压力，这样就能够将井口的放喷装置拆除，实现钻机搬迁，在完成采油树的安装后就可以打开闸板进行正常生产。
当前，我国在钻井作业中利用欠平衡钻井技术多数情况下采取的都是压井注水泥方式来实现完井施工，这种完井施工方式会对地层形成严重的污染，从而对欠平衡井的增产形成了一定的制约作用。从整体的应用以及研究层面来看，我国的欠平衡钻井技术与国外技术还存在不小的差距，应该要进一步强化欠平衡钻井技术的研究力度，这样才能为我国的油气勘探开发提供更好的服务。
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3 欠平衡装备的发展分析
目前我国在欠平衡钻井装置方面的空白比较大，欠平衡钻井技术实际应用过程中不能得到完善的地面配套设施支撑，从而对欠平衡井的钻探形成制约。近几年来，随着我国欠平衡井数量的不断增加，配套装备方面的落后问题更加突出，目前的配套设备技术水平完全不能满足实际的钻探作业需求，而单纯的设备引进会导致钻探成本急剧增加，因此，我们应该进一步加强欠平衡专用设备的研发力度。
3.1 满足欠平衡钻井的基本设备
旋转防喷器、节流管汇、液气分离器以及点火装置等是目前欠平衡钻井技术主要应用的基本装备[3]。上述几种装备也是欠平衡钻井施工过程中非常重要的几种设备，目前我国的旋转防喷器技术水平国外还有较大的差距，而且液气分离器在实际的应用过程中处理量也比较低，点火装置在实际应用过程中可靠性比较差，这也是当前我国油田领域针对欠平衡钻井的主要技术攻关方向。
3.2 钻井设备研究与配套
3.2.1 充气钻井装备
目前充气装置主要有一下几个部分组成：
（1）空气源系统，主要是为系统提供具有一定压力的压缩空气，这也是实现膜分离制氮的前提条件，螺杆式空气压缩机是目前应用最为广泛的一种空气源系统，这种装置主要是通过氮气的纯度以及气量来最终确定容积。
（2）膜分离制氮总成：该系统是整个空气制氮的核心系统，主要是通过中空纤维系统来实现氮氧的分离。
3.2.2 泡沫钻井设备
对于泡沫钻井装备来说膜分离制氮技术是其核心所在，另外，钻井设备还包括增压机、压缩机、泡沫发生器等。
4 欠平衡钻井技术以及专用装备发展
欠平衡钻井技术以及相关的专用设备是实现欠平衡钻井技术顺利应用的关键，膨胀管技术目前是一项市场发展潜力非常大的技术，具有较高的应用价值，该技术的应用能够有效解决当前变径井完井作业中的难题。该技术主要是通过将膨胀管下入井下制定的位置后，通过驱动头的作用让膨胀管发生永久性的变形，这样就能够让管柱的内径与井径贴合。
5 结束语
综上所述，随着欠平衡钻井技术以及专用设备技术水平的不断提升，该技术在油田的钻井作业领域必将实现更加广泛的应用。目前我国在欠平衡钻井技术以及专用装备的发展水平方面与国外还存在较大的差距，因此，必须要在现有的技术水平上不断加大具有国际水平的技术研发规划，通过不断的技术攻关，尽快缩小与国外在技术层面的差距，这样才能有效提升我国欠平衡钻井技术以及专用装备的整体水平。
参考文献：
[1]魏巍.川东北地区欠平衡钻井可行性评价[D].西安石油大学，2011.
[2]付倩倩.空气钻井工艺可燃介质燃爆危险性的研究[D].中国石油大学，2009.
[3]吕晓岚.基于可持续发展的我国煤层气资源产业发展战略研究[D].中国地质大学（北京），2010.
论文作者:于淼
论文发表刊物:《文化时代》2019年18期
论文发表时间:2020/3/18
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