平衡壓力鑽井是指鑽進時，井筒內液柱壓力與地層壓力相等。從理論上講，平衡壓力鑽井時不存在壓力差，而實際上要做到完全壓力平衡是不可能的，實際情況是井筒內液柱壓力略大於地層壓力，因此，平衡壓力鑽井也稱為近平衡壓力鑽井。
鑽進時井筒內液柱壓力與油氣層壓力差值的大小代表了鑽井水平的高低，這是因為差值越小，對油氣層損害越小，但差值越小，鑽井越易發生事故。因此要實行平衡壓力鑽井，又要不發生事故，就要有高水平的鑽井技術。
基本介紹
- 中文名：平衡壓力鑽井
- 外文名：pressure-balanced drilling
- 概念：井筒內液柱壓力與地層壓力接近
- 學科：鑽探工程
- 特點：提高鑽速、保護產層
- 研究意義：提高單井產量、減少對油氣層損害
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發展概況及特點
發展概況
美國科學家曾把美國旋轉鑽井技術的發展分為四個階段：
（2）發展階段（1920~1948年），研製和使用牙輪鑽頭，固井工藝和洗井液也有改進，同時鑽機配備了大馬力動力；
（3）科學化鑽井階段(1948~1968年），大力開展了鑽井的科研工作，採用和推廣噴射鑽井技術，研製鑲齒、滑動、密封軸承鑽頭，套用低固相無固相不分散體系泥漿，採用地層壓力檢測和井控技術，提出了平衡壓力鑽井；
（4）自動化鑽井階段（1968~現在），發展了自動化鑽機和自動井口工具，泥漿機械處理，鑽井參數自動量測，計算機在鑽井中套用，最最佳化鑽井和全盤計畫鑽井。
平衡壓力鑽井技術是在噴射鑽井後發展起來的一種新的鑽井技術，是科學化鑽井階段後10年的主要技術成就。六十年代電子技術的迅速發展，七十年代電子計算機技術在各個領域的廣泛套用，進一步推動了鑽井技術的不斷發展。
我國從1980年開始使用平衡壓力鑽井技術，通過六 . 五攻關，平衡壓力鑽井技術取得很大成果。鑽進時，鑽井液壓差降低後，提高了勘探效果。平衡壓力鑽井技術在我國很多地區都取得了很好的實際生產效果，如提高鑽速以及減少井噴失控事故等。
特點
鑽進與起下鑽過程中，常規井口難以承受來自井眼的過高液體壓力。因此，鑽井只能在平衡與近平衡壓力下進行。平衡壓力鑽井的優點是：
（1）成倍地提高鑽速；（2）有效地保護產層能力；（3）更靈敏地檢測地層壓力；（4）更好地進行壓力控制；（5）估算地層破裂壓力；（6）更科學地選擇套管鞋位置，節約套管費用；（7）可以把鑽井複雜問題，如壓差卡鑽、井眼穩定和地層漏失，減少到最低限度。
鑽井設計
平衡壓力鑽井是一項綜合性的鑽井工藝技術，包括鑽前地層壓力和地層破裂壓力預測，井身結構設計，井控設計，合理鑽井液密度的確定，鑽井液中地層壓力檢測。
影響因素及問題
影響因素
平衡壓力鑽井主要是通過控制鑽井液附加密度值、最佳化井身結構、控制起下鑽速度、最佳化鑽井液流變性和鑽井液排量等來控制井底壓力。因此，泥漿柱壓力、井身結構以及起下鑽速度都對平衡壓力鑽井技術的實際套用起著至關重要的作用。
油井井身結構示意圖
合理的井身結構，對鑽成一口井是很重要的，但是要做到井身結構很合理也是很困難的，因為既要滿足技術要求又要符合經濟要求。總的來說是要滿足勘探開發地質工程要求，滿足勘探開發對套管層次的要求，要保證能達到目的層，保護油氣層以及酸化、壓裂的要求以及設計的套管層次應留有餘地等。
存在問題
隨著鑽井深度的不斷增加，鑽井液附加密度值、環空壓耗等因素使平衡（近平衡）鑽井井底壓力過大。如當井深達到7000m 時，氣井的附加密度值達到2.1MPa；循環壓耗也隨著井深的增加而增加。而現有的近平衡鑽井壓力控制方法無法消除鑽井液附加密度、循環壓耗、起下鑽、環空岩屑重力、異常工況等對井底壓力的影響，這些因素共同影響使得近平衡鑽井井底過平衡度過大，沒有實現真正意義的近平衡鑽井。同時，碳酸鹽岩等地層對壓力敏感，鑽井過程中開泵即漏、停泵即侵等現象時常發生，因此，在未來的技術探索中，應進一步研究近平衡鑽井井底壓力控制的更加先進有效的方法。
研究意義
我國現在每年找到的儲量中，大部分為低滲透油層，因此實行平衡壓力鑽井，減少對油氣層損害，特別是對探井有利於發現油氣層，不丟掉油氣層，對生產井也有利於提高單井產量。推廣平衡壓力鑽井與井控技術，不但大大減少了井噴失控事故，而且也有利於發現油氣層，減少對油氣層造成的損害。
