應(yīng)用上水平：今年，集團公司工程技術(shù)板塊提出，持續(xù)深化欠平衡鉆井在鉆井提速、應(yīng)對井漏等復(fù)雜情況方面的應(yīng)用，特別是推井氣體鉆在深井提速中的應(yīng)用，提升氣體鉆井裝備能力，拓展氣體鉆井應(yīng)用范圍。
要積極推進全過程欠平衡鉆井技術(shù)應(yīng)用，做好與
水平井技術(shù)相結(jié)合，最大限度發(fā)現(xiàn)和保護
油氣藏，提高單井產(chǎn)量。
持續(xù)促提升：目前，欠平衡鉆井技術(shù)進展主要集中在井控、
鉆井液、程序設(shè)計、特殊工具等方面。
國外能成熟運用新一代欠平衡鉆井技術(shù)，即在鉆進、接單根、換
鉆頭、起下鉆等全部作業(yè)過程中保持井下循環(huán)系統(tǒng)中流體的靜水壓力小于目標(biāo)油氣層壓力。欠平衡鉆井技術(shù)越來越多地與水平井多分支井及小井眼鉆井技術(shù)相結(jié)合，開發(fā)了一些新老油田，應(yīng)用范圍日益廣泛。
未來集成化：欠平衡鉆井技術(shù)發(fā)展方向是鉆井模型分析、更有效的鉆井液、更有效的井底導(dǎo)向系統(tǒng)與馬達。這有利于新的鉆井液井控與地面分離系統(tǒng)的發(fā)展，集成化是大趨勢。
欠平衡鉆井技術(shù)將進一步朝安全、簡便和適用的方向發(fā)展。這項技術(shù)對于保護油層和提高鉆井速度具有重要意義，將廣泛用于低壓、低滲透油田。
在欠平衡鉆井技術(shù)發(fā)展歷史上，兩個500口欠平衡井粗線條描繪出中國石油欠平衡鉆井的昨天、今天，并由此期待著更加美好的明天。
第一個500口，是從中國現(xiàn)代石油工業(yè)開始到2006年，中國石油一共打的欠平衡井總數(shù)；第二個500口是2012年一年實施欠平衡鉆井目標(biāo)。
兩個500口告訴大家：中國石油正以前所未有的速度和緊迫感推動欠平衡鉆井技術(shù)發(fā)展。
時代的呼喚
對于中國石油工業(yè)來說，欠平衡鉆井是一個熟悉又陌生的詞匯。
熟悉的是因為1284年中國就首次采用頓鉆鉆井，直到1895年，鉆井以頓鉆為主，全部都是敞開井口邊噴邊鉆欠平衡鉆井。陌生的是因為雖然欠平衡鉆井在中國起源很早，卻在西方實現(xiàn)跨越式發(fā)展，最終又以“舶來物”身份回到中國，并成為中國石油目前大力推廣的“明星”鉆井技術(shù)。
何為欠平衡鉆井？大慶有句樸素的話：壓力是靈魂。欠平衡鉆井是一個與靈魂打交道的藝術(shù)。它的革命性變化就在于一改以往過平衡鉆井的“壓著打”，要求井筒液柱壓力小于孔隙壓力，大于井壁坍塌壓力。其中，對壓力“度”的掌握成為關(guān)鍵。
中國石油鉆井工程技術(shù)研究院鉆井規(guī)劃所所長汪海閣告訴記者，欠平衡鉆井革命性變化提高了對儲層油氣的發(fā)現(xiàn)和保護，中國近些年幾乎所有重大地質(zhì)發(fā)現(xiàn)都離不開該技術(shù)，中國石油幾乎所有的油田在應(yīng)用欠平衡鉆井時都見到了良好效果。欠平衡鉆井在油氣開發(fā)上可有效保護儲層，提高單井產(chǎn)量。此外，欠平衡鉆井也是有力的鉆井提速手段，空氣鉆井甚至可數(shù)量級提速。
欠平衡鉆井技術(shù)風(fēng)靡全球，還在于其在應(yīng)對低壓、低滲透、低產(chǎn)和難采儲層等油氣勘探開發(fā)中的先天優(yōu)勢。在世界廉價石油時代結(jié)束后，油氣勘探與開發(fā)要挑戰(zhàn)“硬骨頭”時，包括氣體鉆井、控壓鉆井在內(nèi)的欠平衡鉆井系列技術(shù)，勢必成為鉆井技術(shù)的時代寵兒。
從“坐冷板凳”到“首發(fā)”
欠平衡鉆井在中國發(fā)展經(jīng)歷了起起落落。中國石油工業(yè)與欠平衡鉆井打交道有過“蜜月期”，也經(jīng)歷過幾次“分手”。欠平衡鉆井一次次被束之高閣，成為無人問津的禁區(qū)。為何“時代寵兒”，在中國屢次徘徊在“首發(fā)”和“坐冷板凳”之間？
這就要從欠平衡鉆井的特點說起。欠平衡鉆井時井筒液柱壓力小于地層孔隙壓力，本質(zhì)上就是邊噴邊鉆，井噴由潛在的風(fēng)險變成可能發(fā)生的事實。風(fēng)險成為規(guī)模應(yīng)用欠平衡鉆井技術(shù)的“攔路虎”。
工程技術(shù)分公司鉆井工程處王鵬告訴記者，雖然我國欠平衡鉆井探索很早，但由于技術(shù)和設(shè)備安全性等原因，一直存在安全問題。此外，對欠平衡鉆井理論上的不成熟、缺乏裝備和人才隊伍讓中國石油走了不少彎路。
就是在這樣的起點上，中國石油一次次發(fā)起對欠平衡鉆井的探索，折射出的是中國石油欠平衡研究的不斷深入。2007年，中國石油提出大力推廣欠平衡鉆井技術(shù)，并努力使欠平衡井在探井中應(yīng)用比例達到20%。自此，欠平衡鉆井真正踏上復(fù)興之路，“十一五”期間，中國石油欠平衡井達到1017口，在“十五”的基礎(chǔ)上翻了兩番多。
專業(yè)化隊伍作為技術(shù)發(fā)展的有力見證，也從無到有建立起來。目前，
川慶鉆探已打造了10支氣體鉆井、20支欠平衡鉆井、3支精細控壓鉆井專業(yè)化技術(shù)服務(wù)隊伍，具備每年300井次的作業(yè)能力。西部鉆探、
長城鉆探、大慶鉆探、渤海鉆探等其他鉆探企業(yè)欠平衡鉆井隊伍也迅速建立起來。
從國外主導(dǎo)到中國制造
因為沒有技術(shù)，國外工程技術(shù)服務(wù)公司在塔里木油田塔中地區(qū)提供控壓鉆井服務(wù)一天要價40萬元；因為沒有關(guān)鍵裝備，上世紀80年代引進一臺空氣鉆井裝備要4000多萬元；上世紀，欠平衡鉆井重要裝備旋轉(zhuǎn)
防噴器100%依賴進口……
如今這些都已經(jīng)或正在成為過去。21世紀，中國石油欠平衡鉆井技術(shù)實現(xiàn)了跨越式發(fā)展。
這種進步首先來自于認識。王鵬說，應(yīng)用初期，欠平衡鉆井多被當(dāng)做備選手段。其他鉆井手段沒有油氣發(fā)現(xiàn)，才會嘗試欠平衡鉆井。而如今，一些油田主動應(yīng)用該技術(shù)，甚至先進行欠平衡鉆井論證，行不通的話再采用其他技術(shù)。
另一重要認識體現(xiàn)在充分發(fā)揮欠平衡鉆井的潛力上。長期以來，我國欠平衡鉆井多是探井，這就意味著把欠平衡鉆井當(dāng)成發(fā)現(xiàn)手段，忽視了在開發(fā)等方面的優(yōu)勢。如今，實踐正在改變這些片面認識。
玉門青西油田就是一個有力證明。2010年，因為常規(guī)鉆井不能解決地質(zhì)難題，青西油田勘探開發(fā)一度陷入停滯。2011年年底，采用全過程欠平衡鉆井打了5口至6口，日產(chǎn)20噸原油，欠平衡鉆井成為救活青西油田的主要手段之一。如今，青西油田所有井都采用全過程欠平衡鉆井。
認識上的解放帶來技術(shù)上的發(fā)展。汪海閣指出，我國欠平衡鉆井雖起步晚，但這些年卻大踏步進步，短短十余年內(nèi)，實現(xiàn)了從單一欠平衡鉆井到全過程欠平衡鉆井，從欠平衡鉆直井到欠平衡鉆水平井，從欠平衡鉆井到控壓鉆井等進步。這也是目前推廣的眾多技術(shù)里，最為接近國際先進水平的技術(shù)。
尤其值得一提的是，在近些年發(fā)展起來的全過程欠平衡鉆井和精細控壓鉆井技術(shù)上，中國石油已形成了自己的特色。川慶鉆探不壓井起壓鉆全過程欠平衡鉆井技術(shù)已成熟應(yīng)用。西部鉆探在吸收國外技術(shù)的基礎(chǔ)上，開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的套管閥全過程欠平衡技術(shù)。
吐哈油田和西部鉆探掌握的凍膠閥技術(shù)，則是土生土長的中國技術(shù)，是對全過程欠平衡一次大膽而又成功的嘗試。
在精細控壓方面，去年鉆井工程技術(shù)研究院和川慶鉆探已分別推出精細控壓裝備，西部鉆探緊隨其后，今年或?qū)⑼瞥鱿嚓P(guān)裝備。中國石油精細控壓技術(shù)正迎來整體進步。
對于快速發(fā)展的中國石油工業(yè)來說，欠平衡鉆井已取得的成就僅僅是個開始。目前，中國石油企業(yè)對欠平衡鉆井前沿技術(shù)的探索方興未艾，很多領(lǐng)域研究走在世界前列，這項“古老”技術(shù)正展現(xiàn)出全新的風(fēng)采。
專家視點
“市場需要規(guī)模應(yīng)用才能把推廣工作帶動起來，這是個經(jīng)濟賬。在地層篩選方面下工夫，具有決定性作用。”
打破“平衡”思維
“欠平衡鉆井技術(shù)在我國發(fā)展勢頭良好，尤其是在科技研發(fā)、推廣應(yīng)用方面，中國石油取得了很大成績，美中不足的是欠平衡井占全部井的比例偏低�？上驳氖俏髂嫌蜌馓锴菲胶忏@井比例大幅提升。”中國石油集團鉆研院鉆井規(guī)劃研究所所長汪海閣在4月26日的采訪中對記者如是說。
“現(xiàn)在，欠平衡技術(shù)自主研發(fā)快速推進�？傮w來說，中國石油欠平衡鉆井包括氣體鉆井技術(shù)、控壓鉆井等已達到世界先進水平。我們擁有多項自主知識產(chǎn)權(quán)技術(shù)研發(fā)成果。”談到這些成果時，汪海閣難掩心中的喜悅。
我國欠平衡鉆井技術(shù)發(fā)展基本是一個從熱到冷再到熱的過程。上世紀五六十年代，由于沒有旋轉(zhuǎn)防噴器，雖然很多井無意識地實現(xiàn)了邊噴邊鉆，但畢竟井控風(fēng)險太大，該技術(shù)一度處于停滯狀態(tài)；20世紀80年代至90年代，由于旋轉(zhuǎn)防噴器的出現(xiàn)，很多地方重新嘗試這一技術(shù)；90年代后期到現(xiàn)在，國內(nèi)很多重要發(fā)現(xiàn)與欠平衡鉆井技術(shù)有關(guān)�？梢哉f，現(xiàn)在是該項技術(shù)發(fā)展最好的機遇期。
“在技術(shù)不斷發(fā)展進步的同時，現(xiàn)場推廣應(yīng)用遇到了一些問題，主要是推廣規(guī)模問題。”汪海閣不無擔(dān)憂地告訴記者，“這個問題很復(fù)雜，技術(shù)在先，應(yīng)用推廣相對滯后，就形成了一個很大的矛盾。”適合于欠平衡鉆井地層的選擇等問題是制約這項技術(shù)規(guī)�；瘧�(yīng)用的關(guān)鍵。從客觀方面看，我國低壓地層較多，壓力系數(shù)一般小于1。打這種井介質(zhì)選擇比較復(fù)雜，用常規(guī)水基泥漿有很大難度，而使用油基泥漿成本則相對偏高，導(dǎo)致欠平衡技術(shù)在前期探井方面應(yīng)用很多，而發(fā)現(xiàn)油氣田后在開發(fā)過程則相對保守。有的人甚至認為鉆
完井后儲層需要壓裂和改造才能投產(chǎn)，因此沒必要多花錢用于欠平衡鉆井。
另外，從國外欠平衡鉆井應(yīng)用的經(jīng)驗來看，欠平衡鉆井在天然氣井上應(yīng)用廣泛。相對于油井而言，我國目前每年完鉆的天然氣井要少很多，這客觀上限制了欠平衡鉆井技術(shù)的規(guī)模應(yīng)用。
汪海閣說，在地層篩選方面下工夫具有決定性作用。從目前看，打欠平衡井的前期調(diào)查、評價不應(yīng)只是幾口井的問題，而應(yīng)是整個區(qū)塊，這樣應(yīng)用范圍會更廣。這個問題如果不解決，欠平衡鉆井技術(shù)很難規(guī)模推廣。只有個別井應(yīng)用這項技術(shù)而沒有覆蓋到區(qū)塊成本就很難降下來。市場需要成規(guī)模應(yīng)用才能把推廣工作帶動起來，這是個經(jīng)濟賬。
打破固有的觀念“平衡”尤為重要。2011年，中國石油完成欠平衡鉆井350口，其中氣體鉆井68口，這個規(guī)模比起美國、加拿大等欠平衡技術(shù)使用大國還非常小。除一些我國特有的客觀情況外，克服主觀原因，從根本上解決問題非常重要。集團公司副總經(jīng)理廖永遠指出，欠平衡鉆井技術(shù)在實踐中發(fā)展，在探索中前進�，F(xiàn)在，川慶鉆探能走在前列，關(guān)鍵就是解放思想，轉(zhuǎn)變固有觀念。四川邛西地區(qū)將欠平衡鉆井技術(shù)有效保護儲層、提高機械鉆井速度、保障能力強的特點發(fā)揮得淋漓盡致。因此，只有真正解決觀念上的問題，才能達到規(guī)�；瘧�(yīng)用的目的，技術(shù)進步才能轉(zhuǎn)化為實際生產(chǎn)中的效益。(實習(xí)記者 蘇子開)
“正是因為自主創(chuàng)新，才能打破國外裝備技術(shù)壟斷，迅速擴張市場，最終在做大過程中做強。”
領(lǐng)先源自創(chuàng)新
在國內(nèi)欠平衡鉆井技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用領(lǐng)域，四川地區(qū)既是一塊試驗田又是領(lǐng)跑者。目前，川慶鉆探工程公司已在全過程欠平衡鉆井、氣體鉆井、精細控壓鉆井等多方面形成了自己的特色和領(lǐng)先優(yōu)勢。從上世紀60年代開始嘗試欠平衡鉆井，經(jīng)歷了諸多挫折與長時間沉寂，到如今的廣泛應(yīng)用，川慶鉆采院院長孫海芳認為，四川地區(qū)正是因為堅持自主創(chuàng)新，發(fā)展之路才越走越寬廣。
上世紀末，四川地區(qū)啟動新一輪欠平衡鉆井。面對如何發(fā)展欠平衡鉆井技術(shù)，是依靠引進還是自主創(chuàng)新？孫海芳說，沒有自己的核心技術(shù)，只有接受高昂的價格，長遠發(fā)展必然受制于人。
川慶鉆探全面總結(jié)早期欠平衡鉆井技術(shù)經(jīng)驗和教訓(xùn)，從裝備研發(fā)入手，先后設(shè)計開發(fā)出各種壓力等級、處理能力、規(guī)格型號的旋轉(zhuǎn)防噴器和不壓井起下鉆裝置等系列專用裝備。此外，積極開展校企聯(lián)合，建立了全過程欠平衡鉆井完井理論體系，形成了欠平衡鉆井地層適應(yīng)性評價技術(shù)、多種介質(zhì)欠平衡鉆井技術(shù)等11項特色工藝技術(shù)系列。
孫海芳說，從川慶鉆探欠平衡鉆井技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)看，正是因為自主創(chuàng)新，才能打破國外裝備技術(shù)壟斷，迅速擴張市場，最終在做大過程中做強。
為什么川慶鉆探欠平衡鉆井技術(shù)能夠在國內(nèi)領(lǐng)先發(fā)展？孫海芳認為有三點原因。第一，時代的呼喚：新增儲量中低效儲層占比提高，對發(fā)現(xiàn)和保護油氣藏、提高鉆井速度的需求日益強烈。第二，四川地區(qū)復(fù)雜的地質(zhì)條件造就了其扎實的井控技術(shù)基礎(chǔ)。第三點最為關(guān)鍵。西南油氣田甲乙雙方對發(fā)展欠平衡鉆井認識統(tǒng)一，緊密合作，共同推進，使該項技術(shù)獲得了廣闊的發(fā)展空間。
盡管我國欠平衡鉆井技術(shù)取得了長足進步，但總體應(yīng)用規(guī)模與發(fā)達國家比仍存在較大差距。孫海芳認為，安全風(fēng)險和投資壓力仍是影響欠平衡鉆井技術(shù)發(fā)展的主要因素。因為欠平衡鉆井特點是地層壓力大于井筒液柱壓力，在目前嚴峻的安全形勢下，為了確保安全，人們寧愿不用新工藝，不用欠平衡鉆井，或者即便使用了欠平衡鉆井設(shè)備，也不愿意真正實現(xiàn)欠平衡鉆井。欠平衡鉆井發(fā)展需要消除人們思想上認為其不安全的誤解。同時，對于欠平衡鉆井成本需要著眼大局、綜合評價，一方面給自主創(chuàng)新技術(shù)以更多的支持，另一方面欠平衡專業(yè)化隊伍應(yīng)不斷完善技術(shù)，降低作業(yè)成本，不斷提高欠平衡鉆井的安全性和經(jīng)濟實用性。這樣欠平衡鉆井才有更快的發(fā)展。
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