魅力四射的微孔鉆井技術(shù)

微孔鉆井技術(shù)正在多方面拓展著業(yè)內(nèi)人士的想像空間。以前由于成本太高，在美國(guó)每年僅鉆很少的地震監(jiān)測(cè)井，若能大幅降低鉆探此類井眼的費(fèi)用，則美國(guó)開發(fā)商使用連續(xù)油管（ＣＴ）鉆井技術(shù)鉆探的監(jiān)測(cè)井?dāng)?shù)量就會(huì)急劇增長(zhǎng)。這樣便會(huì)使油藏管理更為有效，并可能會(huì)改變目前的勘探模式，從而減小深層、非常規(guī)油藏開發(fā)的綜合風(fēng)險(xiǎn)。

　　
　　在普及微孔鉆井技術(shù)之前，微孔鉆井用儀器技術(shù)必須首先過(guò)關(guān)。目前人們?cè)谟蜌夤こ谭矫嫠龅囊恍┡Π☉?yīng)用當(dāng)前所能實(shí)現(xiàn)的ＣＴ技術(shù)鉆淺層微孔井、評(píng)估鉆深層微孔井的可行性、對(duì)底部鉆具組合進(jìn)行小型化改造并試驗(yàn)、實(shí)現(xiàn)地球物理測(cè)井儀器的小型化，以及在井眼地震儀器組件中加入新興的微型傳感技術(shù)。與當(dāng)前用于勘探和油藏描述的技術(shù)相比，在終端深度處僅需最小直徑的微孔鉆井技術(shù)將能夠提供另一種的低成本選擇方案。另外，微孔鉆井技術(shù)也可以應(yīng)用于超深和極熱的鉆井環(huán)境。
　　
　　美國(guó)洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)證明了能夠?qū)O小直徑（小于３in）的微孔井眼鉆到３０５m深度，其意圖是平衡這種鉆井能力并對(duì)該技術(shù)進(jìn)行微調(diào)，以使其能夠滿足具體的工業(yè)監(jiān)測(cè)和淺層鉆井開發(fā)的需要。據(jù)悉，目前已有的小型儀器設(shè)備包括混合式ＣＴ鉆機(jī)、微型地震檢波器和加速計(jì)、具有極高精度的轉(zhuǎn)速高達(dá)１００萬(wàn)轉(zhuǎn)／分鐘的低成本微型陀螺儀，以及焊接式１６鉻連續(xù)油管（這種油管能降低３０％的摩擦損失，對(duì)超深小井眼來(lái)說(shuō)十分重要）。這類技術(shù)使得能夠?qū)崿F(xiàn)低成本和高分辨率的地震監(jiān)測(cè)，進(jìn)而導(dǎo)致潛在的"設(shè)計(jì)地震"概念（基于與應(yīng)用垂直地震剖面技術(shù)的低成本監(jiān)測(cè)井眼的有機(jī)結(jié)合）。隨著各種相關(guān)技術(shù)方案的浮現(xiàn)和對(duì)用于這類儀器的材料要求的了解，相信微孔鉆井一定能夠比預(yù)期的要深，有可能達(dá)到３０４８m。
　　
　　通過(guò)對(duì)第一階段研究和制造項(xiàng)目（水平鉆井用牽引車、撓性油管鉆井用微型鉆機(jī)、用于２３／８in直徑ＣＴ總成的地質(zhì)導(dǎo)向鉆井裝置、微型電潛泵、零排放泥漿裝置和雷達(dá)導(dǎo)向系統(tǒng)）基金的發(fā)放以及目前正在進(jìn)行的各項(xiàng)試驗(yàn)，估計(jì)在第二階段所評(píng)估的一些技術(shù)將會(huì)集中在對(duì)成熟、低壓油氣藏的欠平衡微孔鉆井方面。在第二階段中要評(píng)估的其他概念將包括能鉆出３１／２in井眼的高級(jí)單井眼概念、微孔ＣＴ底部鉆具總成（更可靠、馬達(dá)功率更大且機(jī)械鉆速更高的鉆井裝置）以及微孔完井和生產(chǎn)設(shè)備。
　　
　　微孔概念逐漸普及
　　
　　在環(huán)境敏感地區(qū)如果全年都能進(jìn)行鉆井而不會(huì)因受保護(hù)物種的遷徙和交配而停止作業(yè)，對(duì)于鉆井承包商而言將受益匪淺，而由于"設(shè)計(jì)地震"和緩沖鉆井技術(shù)的結(jié)合而導(dǎo)致地層成像能力大為提高，使得這一設(shè)想有可能成真。
　　
　　專家認(rèn)為，就美國(guó)國(guó)內(nèi)石油工業(yè)而言，應(yīng)用當(dāng)今最新的石油開采方法和技術(shù)，通過(guò)微孔鉆井而開創(chuàng)在成熟油氣田進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)鉆井的另一個(gè)新時(shí)代將同樣是一個(gè)經(jīng)濟(jì)分水嶺。事實(shí)也的確如此，在一個(gè)油田停止贏利之后所剩下的石油量通常都是其原始儲(chǔ)量的６０％～８０％。如果能夠廣泛采用諸如微孔鉆井一類的對(duì)環(huán)境影響很小的新技術(shù)的話，工業(yè)界就能夠提出很可靠的方案來(lái)在環(huán)境敏感地區(qū)進(jìn)行油氣資源開發(fā)。
　　
　　微孔鉆井技術(shù)的困難、觀念及未來(lái)
　　
　　不久以前，小井眼鉆井曾為人們提供了類似于微孔鉆井的一些優(yōu)點(diǎn)，鑒于此，許多人便認(rèn)為微孔鉆井概念不過(guò)是小井眼鉆井的另一種變形而已，但實(shí)際上，微孔鉆井與小井眼鉆井無(wú)論在關(guān)鍵技術(shù)方面還是在基本概念方面，都存在著諸多不同。
　　
　　采用小井眼鉆井的目的僅僅是為了找到一種更為便宜的途徑來(lái)完成常規(guī)鉆機(jī)和鉆井工藝所能完成的相同工作；而微孔鉆井的焦點(diǎn)則是通過(guò)采用各類關(guān)鍵技術(shù)來(lái)支持一種主要的商業(yè)模型，使其可以實(shí)現(xiàn)淺層油氣資源的開發(fā)，并通過(guò)與低成本鉆井能力的結(jié)合而建立起一種能夠平衡各種地震成像技術(shù)的途徑。小井眼鉆井可用于幾乎任何環(huán)境下的常規(guī)旋轉(zhuǎn)鉆井裝置；而對(duì)于微孔鉆井而言，除了要求應(yīng)用尺寸小且效率高的ＣＴ鉆機(jī)以外，其焦點(diǎn)主要集中在實(shí)現(xiàn)可由ＣＴ鉆井所提供的高機(jī)械鉆速方面，以便對(duì)淺層油、氣資源實(shí)行經(jīng)濟(jì)性開發(fā)。
　　
　　如果目前新型垂直地震剖面技術(shù)和方法能夠獲得成功的話，就有可能利用自然地震源。在觀念轉(zhuǎn)變方面，需要認(rèn)識(shí)到在資源豐富地區(qū)實(shí)施低成本永久性監(jiān)測(cè)的潛在優(yōu)勢(shì)。科學(xué)界得益于永久性監(jiān)測(cè)所帶來(lái)的好處已有許多年了，但石油工業(yè)界卻還沒(méi)有享受過(guò)這類優(yōu)勢(shì)，原因是為了及時(shí)滿足勘探預(yù)算和實(shí)施目標(biāo)，地震資料的合同發(fā)包總是短期行為。
　　
　　根據(jù)微孔鉆井技術(shù)的潛在能力，該技術(shù)最終能被應(yīng)用于環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)較高的地區(qū)。無(wú)論何時(shí)，只要能夠在高作業(yè)成本環(huán)境中以相對(duì)低的成本獲取關(guān)鍵的地下資料以便最大限度地降低風(fēng)險(xiǎn)，微孔鉆井技術(shù)就有得以大展拳腳的機(jī)會(huì)。專家認(rèn)為，最值得注意的是帶有淺流、水合物以及眾多其他潛在短期危害的深水海上環(huán)境。
　　
　　基于目前已有的優(yōu)勢(shì)加之工業(yè)界對(duì)其潛在優(yōu)勢(shì)的認(rèn)可，實(shí)現(xiàn)微孔鉆井技術(shù)全方位商業(yè)化的時(shí)間肯定會(huì)比實(shí)現(xiàn)"設(shè)計(jì)地震"全方位商業(yè)化所需的時(shí)間要短。由于微孔鉆井技術(shù)的成本相對(duì)較低、風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較小，所以在未來(lái)５年內(nèi)，這一新興技術(shù)將用于淺層油氣資源開發(fā)，并實(shí)現(xiàn)重大的商業(yè)化進(jìn)展。