摘　要：在我國(guó)剩余石油儲(chǔ)量、探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量中，低滲透油氣資源已成為主要勘探開(kāi)發(fā)對(duì)象，高效鉆完井成為最大限度獲得經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵。為此，國(guó)內(nèi)經(jīng)過(guò)技術(shù)攻關(guān)試驗(yàn)，在鉆完井關(guān)鍵技術(shù)方面取得了重要進(jìn)展，形成了以下技術(shù)方法：①低滲透油氣藏復(fù)雜結(jié)構(gòu)井適應(yīng)性評(píng)價(jià)方法、復(fù)雜結(jié)構(gòu)井優(yōu)化設(shè)計(jì)及產(chǎn)能評(píng)價(jià)技術(shù)和井身結(jié)構(gòu)與井眼軌跡優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)；②以五級(jí)分支井、徑向鉆孔、魚骨狀分支井等技術(shù)為核心的提高泄流面積鉆井技術(shù)已進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用階段；③研制的以新型防水鎖無(wú)黏土鉆井液、防漏堵漏鉆井液、新型生物完井液等為核心的鉆完井液取得明顯儲(chǔ)層效果。但以提高完善程度為目的的水平井分段完井技術(shù)受制于完井裝置、產(chǎn)品、工具缺乏，整體水平與國(guó)外相比尚有一定差距，目前僅形成了“免鉆塞篩管頂部注水泥技術(shù)、水平井酸洗脹封一體化技術(shù)”水平井篩管分段完井核心技術(shù)。

關(guān)鍵詞：中國(guó)  低滲透油氣田  鉆井  完井  優(yōu)化設(shè)計(jì)  泄流面積  儲(chǔ)層保護(hù)  現(xiàn)狀  差距

Drilling and completion technologies for efficient exploitation of low-permeability oil&gas fields in China：A state-of-the-art review

Abstract：Among the residual oil reserves and proved natural gas geological reserves，low-permeability hydrocarbon reserves have be come the main target for exploration and development of fossil fuels in China．But if expecting the maximum economic benefit fromthat．operators will mostly depend on efficient drilling and completion．In view of this，through technical research and pilot tests，an outstanding progress has been made in the following drilling and completion technologies and methods：(1)an evaluation method for the adaptability of complex structured wells in low permeability oil and gas reservoirs，complex structured well optimization and productivity evaluation technologies，and optimization technologies of wellbore structure and well track；(2)the drilling technology inmproving the discharge area，which focuses on such techniques as level-5 multilateral wells，radial drilling，and herringbone wells，has been applied on site；and(3)the newly developed drilling and completion fluids like new water-blocking clay-free drilling fluid，lost circulation controlling fluid，and plugging drilling fluid，and new biological completion fluid，with which an obvious result has been obtained in reservoir protection．However，for lack of enough good completion devices，products and tools，the segregated horizontal well completion technology falls far behind foreign technologies in respect of improving perfection degree，SO up till now，suchkey technologies have j ust been developed including plug drilling free screen top cementing，acid cleaning，and swell packing integration．

Key words：China，low-permeability oil&gas fields，drilling，completion，optimization design，discharge area，reservoir protection

在我國(guó)剩余石油儲(chǔ)量、探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量中，低滲透油氣資源量大于50％，低滲透油氣產(chǎn)能建設(shè)規(guī)模占其總量的70％，低滲透油氣資源已成為主要勘探開(kāi)發(fā)對(duì)象。盡管我國(guó)低滲透油氣藏的儲(chǔ)量巨大、資源豐富，但總體來(lái)說(shuō)開(kāi)發(fā)效果并不理想，國(guó)外大公司低滲透油氣田的采收率平均為35.8％，國(guó)內(nèi)低滲透油氣田的平均采收率僅為23.3％，比國(guó)外低l2.5％。我國(guó)低滲透油氣田之所以動(dòng)用程度差、采收率低，主要是由于我國(guó)低滲透油氣藏普遍埋藏較深、地質(zhì)條件復(fù)雜、開(kāi)發(fā)難度較大，存在多項(xiàng)開(kāi)發(fā)矛盾和問(wèn)題，影響了開(kāi)發(fā)效果。

低滲透油氣藏的經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)及鉆井技術(shù)存在5個(gè)方面技術(shù)難點(diǎn)：①缺乏配套的儲(chǔ)層描述和優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)；②鉆井技術(shù)手段相對(duì)單一，制約了整體開(kāi)發(fā)效果；③井眼軌跡控制和有效鉆穿儲(chǔ)層難度大；④儲(chǔ)層孔喉細(xì)小，壓敏、水敏強(qiáng)，儲(chǔ)層保護(hù)難度大；⑤完井方式單一，缺乏完井整體優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)及完井系列。

國(guó)內(nèi)外針對(duì)低滲透油氣藏提高采收率技術(shù)進(jìn)行了大量的探索和實(shí)踐，但研究程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于中高滲透砂巖油氣藏，主要集中在對(duì)低滲透油氣藏基本地質(zhì)特征的描述、增加產(chǎn)能和提高開(kāi)發(fā)效率等基礎(chǔ)研究方面，以及在低滲透油氣田的鉆井優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)、增加泄流面積技術(shù)、儲(chǔ)層保護(hù)技術(shù)及完井技術(shù)等高效開(kāi)發(fā)技術(shù)方面還不成熟，急需完善配套，制約了低壓低滲透油氣藏的經(jīng)濟(jì)有效開(kāi)發(fā)。

1　鉆井優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)

在國(guó)外，低滲透油氣藏埋藏深、地應(yīng)力和裂縫分布復(fù)雜、存在啟動(dòng)壓力梯度、巖性剖面和壓力剖面預(yù)測(cè)技術(shù)不成熟，致使產(chǎn)能預(yù)測(cè)和鉆井設(shè)計(jì)難度大。如何高效開(kāi)發(fā)低滲透油氣藏，尤其是在復(fù)雜結(jié)構(gòu)井適應(yīng)性評(píng)價(jià)技術(shù)、地質(zhì)優(yōu)化設(shè)計(jì)及產(chǎn)能預(yù)測(cè)技術(shù)、井身結(jié)構(gòu)與井眼軌道優(yōu)化技術(shù)等方面，已經(jīng)做了大量的研究工作，形成了低滲透油氣藏鉆井優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)。

在國(guó)內(nèi)，針對(duì)低滲透油氣藏基本地質(zhì)特征的描述、增加產(chǎn)能和保護(hù)儲(chǔ)層等方面的研究比較多，重點(diǎn)開(kāi)展了考慮低滲透油藏特征的地質(zhì)優(yōu)化設(shè)計(jì)和鉆井優(yōu)化設(shè)計(jì)相關(guān)技術(shù)的研究^[1-2]。合理高效的復(fù)雜結(jié)構(gòu)井優(yōu)化設(shè)計(jì)能夠最大程度控制儲(chǔ)量、增大采出量、控制投資、降低風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化^[3-6]。針對(duì)勝利油田低滲透砂巖油藏、四川西部和鄂爾多斯大牛地低滲透致密氣區(qū)等試驗(yàn)區(qū)塊的地質(zhì)特點(diǎn)，開(kāi)展了復(fù)雜結(jié)構(gòu)井適應(yīng)性評(píng)價(jià)方法、產(chǎn)能預(yù)測(cè)技術(shù)、地質(zhì)優(yōu)化設(shè)計(jì)和井身結(jié)構(gòu)與井眼軌道優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)研究，為開(kāi)發(fā)(調(diào)整)方案的確定、井型的選擇、井位和定向井軌道的優(yōu)化設(shè)計(jì)、鉆井方式以及鉆井液流體類型的優(yōu)選提供基礎(chǔ)依據(jù)。

現(xiàn)已初步形成低滲透油氣藏復(fù)雜結(jié)構(gòu)井適應(yīng)性評(píng)價(jià)方法、復(fù)雜結(jié)構(gòu)井優(yōu)化設(shè)計(jì)及產(chǎn)能評(píng)價(jià)技術(shù)和井身結(jié)構(gòu)與井眼軌跡優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)等3項(xiàng)配套技術(shù)，在低滲油氣藏壓裂水平井地質(zhì)優(yōu)化設(shè)計(jì)、地層孔隙壓力預(yù)測(cè)方法和三維空間多點(diǎn)約束條件下的軌道優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)獲得突破進(jìn)展。同時(shí)，建立了低滲透油氣藏復(fù)雜結(jié)構(gòu)井篩選規(guī)范和地質(zhì)優(yōu)化設(shè)計(jì)規(guī)范。研發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的低滲透油氣藏鉆井優(yōu)化設(shè)計(jì)配套軟件。在勝利油田低滲透砂巖油藏、四川西部和鄂爾多斯大牛地氣區(qū)的l3個(gè)低滲透區(qū)塊共設(shè)計(jì)41口復(fù)雜結(jié)構(gòu)井，實(shí)施28口，覆蓋低滲透油、氣藏地質(zhì)儲(chǔ)量l300×10⁴t和2800×10⁸m³，產(chǎn)量達(dá)到同類油氣藏中直井的2～5倍，實(shí)現(xiàn)了低滲透儲(chǔ)量的有效動(dòng)用和高效開(kāi)發(fā)。

2　增加泄流面積鉆井技術(shù)

2．1高級(jí)別分支井鉆井技術(shù)

白20世紀(jì)90年代始，國(guó)外一些公司開(kāi)始致力于分支井鉆井技術(shù)的研究，相繼開(kāi)發(fā)出系列分支井井下專用工具^[5]。最具代表性的是BakerHughes和Schlumberger的分支井技術(shù)，已經(jīng)發(fā)展到六級(jí)完井水平^[6]。

國(guó)內(nèi)遼河油田、勝利油田等開(kāi)展了分支井技術(shù)的研究并完成了多口井的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。近年來(lái)也開(kāi)展了五級(jí)分支井系統(tǒng)研制和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，成功研制了具有完整機(jī)械支撐、液力密封和選擇性再進(jìn)入功能的五級(jí)分支井眼系統(tǒng)，形成了高級(jí)別分支井鉆完井工藝技術(shù)規(guī)程。在勝利油田的坨142-支平1井進(jìn)行了五級(jí)分支井的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，驗(yàn)證了高級(jí)別分支井技術(shù)方案的可行性，同時(shí)也驗(yàn)證了研制的五級(jí)分支井系統(tǒng)和開(kāi)窗系統(tǒng)能夠滿足分支井現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的需要。河3-支平1井懸掛封隔器回接密封短節(jié)壓力驗(yàn)封成功，標(biāo)志國(guó)內(nèi)陸上第一口達(dá)到國(guó)際五級(jí)完井水平的分支水平井誕生，該井第一分支完井深2489 m，垂深2116.21m，水平位移472.26m；第二分支完鉆井深2400m，垂深2067.80m，水平位移476.77m。實(shí)現(xiàn)了分支井眼連接處機(jī)械支撐的完整性、液力密封性能和井眼的選擇性再進(jìn)入功能，為低滲透油氣田高效開(kāi)發(fā)提供了技術(shù)支持。

2．2徑向水平井鉆井技術(shù)

目前鉆井工程推出了用水力方法鉆超短半徑水平井技術(shù)，YPF S.A公司采用乃Ø19.05mm磨銑鉆頭在套管上鉆孔，起出鉆頭后再下入廖Ø12.7mm連續(xù)管噴射進(jìn)入地層，應(yīng)用的最大井深達(dá)到了3800m，每個(gè)層位90^o相位鉆出了4個(gè)分支井眼，最大分支井眼長(zhǎng)度達(dá)100m、孔徑約50mm，該技術(shù)在阿根廷實(shí)施了22口井，增產(chǎn)效果非常顯著。

在國(guó)內(nèi)，利用水力方法鉆超短半徑水平井技術(shù)在遼河、吉林、江蘇、南陽(yáng)等油田施工了近l0口井，水平進(jìn)入地層只達(dá)到20m。近年來(lái)，針對(duì)該項(xiàng)技術(shù)開(kāi)展了大量的研究，成功研發(fā)了一種包括轉(zhuǎn)向器、柔性軸、磨銑鉆頭等零部件的新型徑向鉆孔深穿透裝置，研制了適用于磨料射流和清水射流破巖的新型高效噴嘴；開(kāi)展了地面聯(lián)機(jī)試驗(yàn)，驗(yàn)證了該裝置的可行性。在勝利油田金17-1井進(jìn)行了徑向水平井眼的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，分別在井深864.8m和861.5m的2個(gè)層位鉆出了l個(gè)孔深20m和3個(gè)孔深50m的水平井眼，為我國(guó)低滲透油氣田高效開(kāi)發(fā)提供了新的鉆井技術(shù)。

2．3魚骨狀分支井鉆井技術(shù)

魚骨狀分支井鉆井技術(shù)是一種利用分支井鉆井技術(shù)提高稠油油井、致密低滲透油井單井采收率的鉆井新技術(shù)，該技術(shù)可以根據(jù)油藏條件設(shè)計(jì)井眼并進(jìn)行井眼的空間分布，以有效增加油層的裸露面積，提高油層的開(kāi)采動(dòng)用程度，最終達(dá)到提高采收率的目的，它與采用射孔完井和水力壓裂增產(chǎn)的常規(guī)直井相比具有不可替代的優(yōu)越性。國(guó)外油氣開(kāi)發(fā)商大力開(kāi)展了相關(guān)鉆探技術(shù)的研究攻關(guān)，美國(guó)及西方國(guó)家的分支井技術(shù)在20世紀(jì)90年代得到了迅速發(fā)展，其魚骨狀分支井設(shè)計(jì)技術(shù)、鉆井工藝技術(shù)、完井及采油配套技術(shù)，相關(guān)配套工具、儀器的水平日臻完善，魚骨狀分支井儲(chǔ)層累計(jì)進(jìn)尺超過(guò)l2000m。

近幾年，魚骨狀分支井在國(guó)內(nèi)部分油氣田得到了較大范圍的應(yīng)用，如南海西部、冀東、渤海、大港、遼河、勝利等油氣田分別進(jìn)行了魚骨狀分支井的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，形成了包括工程設(shè)計(jì)、井眼軌跡控制、儲(chǔ)層保護(hù)液的魚骨狀分支井鉆井配套技術(shù)。勝利油田已實(shí)施了l0口井，累計(jì)產(chǎn)油24×10⁴t、累計(jì)產(chǎn)氣2693×10⁴m³，實(shí)現(xiàn)在低滲透區(qū)塊利用魚骨狀水平井開(kāi)發(fā)低滲透油氣藏的重大突破，埕北326A-支平1井創(chuàng)造了中國(guó)石化魚骨狀分支井垂深最深(3356.10m)的紀(jì)錄。

2．4隨鉆測(cè)量技術(shù)

為了滿足特殊鉆井施工的需要，國(guó)外各大公司相繼開(kāi)發(fā)出了可進(jìn)行高溫高壓條件下的隨鉆測(cè)量?jī)x器，最高可在175℃的高溫環(huán)境下可靠地測(cè)量定向參數(shù)，耐壓高達(dá)l50 MPa^[7]。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)研制了適應(yīng)深層高溫井鉆探的抗高溫高壓MWD無(wú)線隨鉆測(cè)量?jī)x器，其工作溫度可達(dá)150℃，耐壓可達(dá)l50MPa，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，并完成了新疆、四川地區(qū)等多口高溫井的應(yīng)

用，其中新疆TP7-2CH井的定向施工作業(yè)，創(chuàng)下了國(guó)產(chǎn)MWD儀器應(yīng)用最高溫度l48℃的紀(jì)錄，其測(cè)量精度與國(guó)外同類產(chǎn)品相當(dāng)。

為保證在薄油層或有復(fù)雜褶皺、斷層的油藏中井眼軌跡控制精度，國(guó)外已采用近鉆頭方位伽馬測(cè)量技術(shù)，把井斜傳感器和伽馬傳感器集成在鉆頭附近，實(shí)時(shí)得到近鉆頭處的地質(zhì)和工程信息，指導(dǎo)調(diào)整井眼軌跡，保持在油藏最佳位置。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)也開(kāi)展了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的近鉆頭方位伽馬測(cè)量?jī)x系統(tǒng)研制，提出了旋轉(zhuǎn)聚焦多扇區(qū)方位伽馬測(cè)量方法Ⅲ，將伽馬傳感器安裝在鉆鋌側(cè)面的槽中，并進(jìn)行金屬屏蔽層，具有方位特性，不但能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量地層巖性，還能夠分辨上下巖性界面特征，有效發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)層的上部蓋層，捕捉進(jìn)入儲(chǔ)層的最佳時(shí)機(jī)。研制出了近鉆頭井斜及方位伽馬儀，距鉆頭距離0.8m，通過(guò)坨l28-斜92、鹽l6-斜19井等4口井試驗(yàn)應(yīng)用表明：該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了近鉆頭井斜、伽馬值的測(cè)量，實(shí)現(xiàn)了與MWD儀器的掛接，成功的將近鉆頭數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到地面，其測(cè)量精度與國(guó)外同類產(chǎn)品相當(dāng)。

隨著欠平衡鉆井技術(shù)在低滲透油氣藏開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用，電磁波MWD技術(shù)也得到發(fā)展，國(guó)外已形成了較為成熟的電磁波MWD隨鉆測(cè)量技術(shù)，在國(guó)內(nèi)2008年年底中國(guó)石化德州石油鉆井研究所研制的電磁波隨鉆測(cè)量系統(tǒng)(EM-MWD)工程樣機(jī)在鄂北大牛地氣田D66-55井進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)并獲得成功，電磁波傳輸深度達(dá)到了2715m。勝利石油管理局鉆井工藝研究院也研制出電磁波隨鉆測(cè)量系統(tǒng)，并通過(guò)在勝利油田河68-斜更1井、孤東7-38-5135井等3口井的整機(jī)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)及應(yīng)用，應(yīng)用結(jié)果表明：井下儀器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理可靠，各組成部分能適應(yīng)實(shí)際鉆井要求；地面接收機(jī)與鉆臺(tái)顯示器數(shù)據(jù)正常，穩(wěn)定可靠，整機(jī)能適應(yīng)實(shí)際鉆井要求，應(yīng)用垂深達(dá)到2700m(地層電阻率5～300Ω·m)，并與進(jìn)口E-link儀器對(duì)比表明二者傳輸性能基本相當(dāng)，電磁波MWD達(dá)到進(jìn)口儀器的技術(shù)指標(biāo)。

3　儲(chǔ)層保護(hù)技術(shù)

3．1鉆完井液技術(shù)

國(guó)外早在20世紀(jì)30年代，就開(kāi)始對(duì)油氣層損害的機(jī)理進(jìn)行了研究攻關(guān)，在此期間機(jī)理性、智能性分析、預(yù)測(cè)、評(píng)價(jià)技術(shù)以及鉆井、完井、采油各個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)中的油層保護(hù)工作都得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展；近年來(lái)在打開(kāi)產(chǎn)層鉆井液的開(kāi)發(fā)應(yīng)用方面加大投人，并取得可喜的成果，推出了甲酸鹽鉆井液、MMH／碳酸鈣鉆井液、顆粒碳酸鈣／聚合物鉆井液、超低滲透鉆井液、全油鉆井液、可循環(huán)泡沫(Trans-Foam)等^[9-14]。

國(guó)內(nèi)對(duì)儲(chǔ)層損害問(wèn)題的研究起步較晚，但近年來(lái)發(fā)展較快。特別是在“十一五”期間，國(guó)內(nèi)針對(duì)低滲透油氣藏開(kāi)展了大量的儲(chǔ)層傷害評(píng)價(jià)及保護(hù)技術(shù)研究。研制了傷害評(píng)價(jià)裝置，能夠滿足滲透率低至0.1mD條件下巖心流動(dòng)測(cè)試；研究了低滲透砂巖儲(chǔ)層傷害機(jī)理，確定了其水相圈閉是其主要傷害因素；明確控制致密砂巖氣層水相圈閉損害控制因素，形成綜合考慮工程地質(zhì)參數(shù)評(píng)價(jià)相圈閉損害潛力的相圈閉損害系數(shù)法，建立毛細(xì)管自吸與液相滯留的水相圈閉損害評(píng)價(jià)方法，評(píng)價(jià)方法穩(wěn)定可靠，平行誤差不超過(guò)2％；改進(jìn)毛細(xì)管自吸評(píng)價(jià)儀與加載巖石微觀圖像分析系統(tǒng)，形成巖心觀察、薄片分析、巖心造縫模擬應(yīng)力實(shí)驗(yàn)法、加載裂縫圖像分析、有限元模擬及井漏資料等研究工區(qū)裂縫動(dòng)、靜寬度，指出在正壓差下，原地裂縫寬度可達(dá)5mm；研制出新型防水鎖無(wú)黏土鉆井液和新型生物完井液、新型高效抗油泡沫鉆井液體系、有機(jī)鹽可降解鉆井完井液體系及毫米級(jí)裂縫儲(chǔ)層保護(hù)劑系列等鉆完井液體系，在鄂爾多斯區(qū)塊和勝利油田多個(gè)低滲透儲(chǔ)層應(yīng)用，并獲得明顯成效。

3．2全過(guò)程欠平衡鉆井技術(shù)

全過(guò)程欠平衡鉆井技術(shù)是欠平衡鉆井技術(shù)的完善和發(fā)展。目前國(guó)內(nèi)外一般采用強(qiáng)行起下鉆法和井下隔離法等2種方式實(shí)現(xiàn)全過(guò)程欠平衡鉆井。強(qiáng)行起下鉆技術(shù)出現(xiàn)較早，上世紀(jì)20年代，國(guó)外首先利用強(qiáng)行起下鉆裝置進(jìn)行修井作業(yè)。開(kāi)始是簡(jiǎn)單的機(jī)械式的，主要用于修井作業(yè)。到八九十年代，為保證欠平衡鉆井鉆具的順利起下，該裝置用于鉆井。目前，利用強(qiáng)行起下鉆裝置進(jìn)行鉆井業(yè)務(wù)的國(guó)外公司有High Arctic Well Control Inc．、Snubco Pressure Control Ltd．、Weatherford等。這些公司都有利用強(qiáng)行起下鉆裝置進(jìn)行欠平衡鉆井的案例，但由于其設(shè)備龐大、復(fù)雜，需要的技術(shù)服務(wù)人員多，起下鉆動(dòng)作慢，占用鉆機(jī)時(shí)間長(zhǎng)等缺點(diǎn)，用于欠平衡鉆井相對(duì)較少。、

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)針對(duì)儲(chǔ)層保護(hù)的欠平衡鉆井開(kāi)展了大量的研究，形成了一套適合低滲儲(chǔ)層的欠平衡鉆井方式篩選方法、欠平衡鉆井設(shè)計(jì)、欠平衡鉆井工藝、欠平衡鉆井井控工藝、欠平衡作業(yè)窗口邊界的確定原則、不壓井起下管柱工藝等全過(guò)程欠平衡鉆井配套技術(shù)，并研制成功了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全過(guò)程欠平衡鉆井關(guān)鍵設(shè)備、不壓井起下生產(chǎn)管柱用的旋轉(zhuǎn)防噴導(dǎo)流系統(tǒng)、整套井下隔離系統(tǒng)及不壓井作業(yè)的系列工具。在勝利油田和鄂爾多斯盆地大牛地氣田，應(yīng)用了液體、充氣和泡沫等全過(guò)程欠平衡鉆井技術(shù)，證明了氣藏天然產(chǎn)能情況。

4　完井技術(shù)

為了最大限度地開(kāi)發(fā)油氣資源，近年來(lái)國(guó)外完井技術(shù)不斷發(fā)展，相繼研發(fā)了多種先進(jìn)的完井技術(shù)、工具及儀器。在水平井分段壓裂方面，哈里伯頓、貝克休斯、斯倫貝謝等公司處于該領(lǐng)域的前列，哈里伯頓多級(jí)壓裂系統(tǒng)采用滑套技術(shù)和遇油膨脹封隔器結(jié)合，通過(guò)投球開(kāi)啟滑套，進(jìn)行逐級(jí)壓裂。貝克休斯Frac-Point多級(jí)壓裂系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)壓裂作業(yè)井段橫向分段隔離及全井段完全壓裂作業(yè)。在水平井防水控水方而，先后涌現(xiàn)InCharge智能完井系統(tǒng)、Smartwell完井系統(tǒng)等，在水平井防水控水方面起到了積極作用。在水平井固井方面，斯侖貝謝公司研發(fā)出了低失水防竄性能優(yōu)良的膠乳水泥體系，加拿大研制開(kāi)發(fā)出了一種自愈合水泥材料。套管剛性旋流扶正器技術(shù)、套管漂浮技術(shù)、旋轉(zhuǎn)尾管懸掛器技術(shù)則是固井工具的發(fā)展重點(diǎn)^[15-17]。

國(guó)內(nèi)低滲透油氣藏完井技術(shù)仍是一個(gè)比較薄弱的環(huán)節(jié)，整體水平與國(guó)外相比還有較大差距。但近年來(lái)也取得長(zhǎng)足的發(fā)展，建立了低滲透油藏水平井完井模擬裝置和室內(nèi)定量評(píng)價(jià)技術(shù)，形成了構(gòu)造巖性低滲透油氣藏水平井完井優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)。采用襯管(管外封隔器)+盲管組合投產(chǎn)以均衡生產(chǎn)剖面延緩底水錐進(jìn)，采用射孔完井+分段壓裂以提高單井產(chǎn)能，研發(fā)了多種高性能水平井完井工具。高強(qiáng)管外封隔器性能參數(shù)超越國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品接近國(guó)際先進(jìn)水平，遇油遇水膨脹式封隔器實(shí)現(xiàn)了在勝利油田的首次現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，新型可固化材料有效提升了可同化介質(zhì)充填管外封隔器的工作性能。形成了“免鉆塞篩管頂部注水泥技術(shù)、水平井酸洗脹封一體化技術(shù)”為特色的水平井篩管分段完井核心技術(shù)，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)約50井次，成功率l00％。自主開(kāi)發(fā)出塑性膠乳水泥漿體系，具有敏感性低、抗污染能力及穩(wěn)定性高、防竄能力強(qiáng)、濾失量低等優(yōu)點(diǎn)，水泥石具有塑性特性、彈性模量降低、抗折強(qiáng)度及抗沖擊韌性高等特性，滿足低滲透油氣藏水平井固井要求，為后期酸化壓裂增產(chǎn)增效措施的順利實(shí)施提供保障。建立了低滲透油氣藏水平井同井頂替效率模擬裝置和實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)方法，自主開(kāi)發(fā)了旋轉(zhuǎn)尾管懸掛器、液壓式套管扶正器等固井工具，形成了提高低滲透油氣藏水平井固井頂替效率配套技術(shù)。

5　結(jié)論及建議

通過(guò)近年來(lái)的研究，我國(guó)在低滲透油氣田高效開(kāi)發(fā)鉆完井技術(shù)取得如下技術(shù)進(jìn)展。

1)針對(duì)低滲透油氣藏儲(chǔ)量難動(dòng)用、“低孔、低滲、低產(chǎn)”的地質(zhì)特征，形成了低滲透油氣藏水平井優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，逐漸成為低滲透油氣藏“低中找高、貧中找富、難中找易’’的技術(shù)策略。

2)形成的以五級(jí)分支井、徑向鉆孔、魚骨狀分支井等技術(shù)為核心的提高泄流面積鉆井技術(shù)，為低滲透油氣田“稀井高產(chǎn)”提供了一種有效的技術(shù)手段。

3)通過(guò)儲(chǔ)層傷害評(píng)價(jià)，提高了低滲透油氣藏儲(chǔ)層傷害特征的認(rèn)識(shí)，形成了以新型防水鎖無(wú)黏土鉆井液、防漏堵漏鉆井液、新型生物完井液、有機(jī)鹽可降解鉆井完井液等為核心的儲(chǔ)層保護(hù)技術(shù)，為低滲透油氣藏高效開(kāi)發(fā)提供了保障。

4)針對(duì)不同類型低滲透油氣藏，研制了高強(qiáng)管外封隔器、頂替效率模擬裝置、塑性膠乳水泥漿等完井裝置、產(chǎn)品、工具，形成了以提高完善程度為目的的水平井分段完井及固井技術(shù)，為提高水平井技術(shù)的開(kāi)發(fā)效果提供了有力支持。、

但仍存在一些技術(shù)難點(diǎn)，主要表現(xiàn)在：復(fù)雜結(jié)構(gòu)井地質(zhì)優(yōu)化設(shè)計(jì)亟待規(guī)范化，產(chǎn)能預(yù)測(cè)方法需進(jìn)一步完善，基于地應(yīng)力的井眼軌道設(shè)計(jì)需深入研究，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)穩(wěn)定性、近鉆頭旋轉(zhuǎn)聚焦伽馬測(cè)量技術(shù)、電磁波MWD測(cè)量傳輸深度等有待突破，鉆完井液體系的保護(hù)效果有待提高，控壓鉆井技術(shù)、微流量地面控制系統(tǒng)尚未形成配套，水平井防水控水井簡(jiǎn)控制技術(shù)缺乏，水平井固井長(zhǎng)效封固效果差，自主核心完井工具缺乏等，需進(jìn)一步加大攻關(guān)力度，突破關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)有效提升我國(guó)低滲儲(chǔ)量動(dòng)用水平的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]　韓國(guó)慶，吳曉東，陳吳，等．多層非均質(zhì)油藏雙分支井產(chǎn)能影響因素分析[J]．石油大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2004，28(4)：81-85．

HAN Guoqing，WU Xiaodong，CHEN Hao，et al．Influence factors for production of dual-lateral well in muhilaver heterogeneous reservoirs[J]．Journal of China Universitv of Petroleum：Natural Science Edition，2004，28(4)：81-85．

[2]　劉想平，張兆順，崔桂香，等．魚骨型多分支井向井流動(dòng)態(tài)關(guān)系[J]．石油學(xué)報(bào)，2000，21(6)：57-60．

LIU Xiangping，ZHANG Zhaoshun，CUI Guixiang，et al．Inflow performance relationship of a herringbone muhilateral well[J]．Acta Petrolei Sinica，2000，21(6)：57-60．

[3]　郭永峰，金曉劍．地層壓力精確預(yù)測(cè)準(zhǔn)則及其應(yīng)用[J]．石油  鉆探技術(shù)，2004，32(2)：15-17．

Guo Yongfeng，Jin Xiaojian．Rules for predicting formation pressures accurately and it’s applications[J]．Petroleum Drilling Techniques，2004，32(2)：l5-17．

[4]　艾池，馮福平，李洪偉．地層壓力預(yù)測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]．石油地質(zhì)與工程，2007，21(6)：71-76．

AI Chi，FENG Fuping，LI Hongwei．Prediction technology status of formation pressure and its development trend[J]．Petroleum Geology and Engineering，2007，21(6)：71-76．

[5]　張紹槐．多分支井鉆井完井技術(shù)新進(jìn)展[J]．石油鉆采工藝，2002，23(2)：1-4．

ZHANG Shaohuai．New development on muhilateral drilling and completion technologies[J]．Oil Drilling&Produc-tion Technology，2002，23(2)：1-4．

L6]　OBERKIRCHER J．Multilateral technology as a creative re-servior development strategy for new and mature rields a-like[C]／／paper 77826 presented at the SPE Asia Pacific Oil and Gas Conference and Exhibition，8-10 0ctober 2002．Melbourne，Australia．New York：SPE，2002．

[7]　秦永元，張洪鉞，汪叔華．隨鉆測(cè)量技術(shù)及原理[M]．東營(yíng)：石油大學(xué)出版社，l998：1-10．

QIN Yongyuan，ZHANG Hongyue，WANG Shuhua．Technology and principle of measurement while drilling[M]．Dongying，Shandong：China Universitv of Petroleum Press，1998：1-10．

[8]　李建勛，王睿，柯熙政，等．隨鉆測(cè)量系統(tǒng)脈沖信號(hào)特征提取的多尺度方法[J]．鉆采工藝，2008，31(1)：25-30．

LI Jianxun，WANG Rui，KE Xizheng，et al_Feature ex-traction for mud pulse of MWD system based on multiscale method[J]．Drillin9＆Production Technology，2008，3l(1)：25-30．

[9]　FITZ D E，PASSEY Q R，YIN H，et al．Overyiew of high angle／horizontal well formation evaluation issues，learnings and future directions[c]∥paper 2005-A presented at the SPWl-A 46^th Annual Logging Symposium，26-29 June 2005．New York：Society of Petrophysicists and Well-log Analysts，2005．

[10]　羅平亞，康毅力，孟英峰．我國(guó)儲(chǔ)層保護(hù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展[J]．天然氣工業(yè)，2006，26(1)：84-87．

LUO Pingya，KANG Yili，MENG Yingfeng．China^，s res-ervolr protecUon technologies develop in leaps[J]．Natural Gas Industry，2006，26(1)：84-87．

[11]　王永恒，康毅力，陳一健，等．水平井鉆井完井液損害實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)技術(shù)新進(jìn)展[J]．鉆井液與完井液，2006，23(1)：72-75．

WANG Yongheng，KANG Yili，CHEN Yijian，et al．New advances on damage evaluation technology for drill-ing and completion fluids in horizontal wells[J]．Drilling Fluid&Completion Fluid，2006，23(1)：72-75．

[12]　KANG Yili，YOU Lijun，XU Xinghua，et al．Practices of formation damage control for deep fractured tight gas res-ervoir in western Sichuan Basin[C]／／paper l31323 Pres-ented at the International Oil and Gas Conference and Ex-hibition in China，8-10 June 2010，Beijing China．NewYork：SPE，2010．

[13]　劉洪，劉向君，孫萬(wàn)里，等．水平井眼軌跡對(duì)氣井出砂趨勢(shì)及工作制度的影響[J]．天然氣工業(yè)，2006，26(12)：103-105．、

LIU Hong，LIU Xiangjun，SUN Wanli，et al．How hori-zontal well trajectory affects the sand producing tendency and working system of a gas well[J]．Natural Gas Industry，2006，26(12)：103-105．

[14]　譚強(qiáng)，何輝，陳永浩，等．壓力衰竭儲(chǔ)層中定向井井壁穩(wěn)定性分析[J]．石油天然氣學(xué)報(bào)：江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，32(2)：316-318．

TAN Qiang，HE Hui，CHEN Yonghao，et al．Wellbore stability analysis of directional wells in pressure depleted reservoirs[J]．Journal of Oil and Gas Technology：Journal of Jianghan Petroleum Institute，2010，32(2)：316-318．

[15]　NEUMANN L F，FERNANDS P D，ROSOLEN M，et al．Case study of multiple hydraulic fracture completion in a subsea horizontal well，Campos Basin[J]．SPE Drilling&Completion，2010，25(1)：113-122．

[16]　ABBASY l，BARRY R，PITTS M，et al．Challenges in completing long horizontal wells selectively[J]．SPE Drill-ing&Completion，2010，25(2)：199-209．

[17]　汪志明，李春艷，魏建光，等．利用模糊綜合決策方法優(yōu)選水平井完井方式[J]．石油鉆探技術(shù)，2008，36(5)：3-6．

WANG Zhiming，LI Chunyan，WEI Jianguang，et al．Ap-plication of fuzzy comprehensive evaluation method in op-timizing horizontal well completion[J]．Petroleum Drilling Techniques，2008，36(5)：3-6．

本文作者：唐波  唐志軍  耿應(yīng)春  唐洪林

作者單位：中國(guó)石化勝利石油管理局鉆井工藝研究院