NDS钻井技术在苏里格区块应用的可行性分析

莫荣刚 张志鹏 辛伟

摘要：苏里格气田位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡西北侧，属于大型陆相砂岩岩性圈闭气藏，是我国迄今为止已发现的开发难度最大的低渗透率、低压力、低丰度的“三低”大型气田。气田开发模式历经直井、定向井再到水平井，但钻井周期长、建井综合成本高一直严重制约着该气田的经济有效开发。本文主要介绍了 NDS 钻井技术的国外发展情况、核心技术、应用情况。在此基础上，研究了此技术在苏里格区块应用的可行性分析。研究表明：此技术适合苏里格区块，取得了显著的技术经济效益，成为苏里格气田经济有效开发的主体技术之一。

关键词：鄂尔多斯盆地；苏里格气田；NDS 钻井技术；可行性

1. NDS 技术概念

NDS 技术核心思想就是及时将准确的信息传递给需要的人，换句话说，就是提供一个完整的工作框架和工艺方法，将多领域的专家、先进的预测软件、钻井数据库软件和最新的硬件集成在一起，按照以交流和协作为重点的结构化方法进行工作，对各种井下风险进行识别、分析、预防和控制。NDS 技术的目标是针对各种不同的特定条件量身定制钻井方案，重点解决井筒压力和井壁稳定性的控制问题，消除井下意外事故，降低钻井费用。

同传统钻井过程相比，NDS 技术提供了一种全新的钻井工艺， NDS 钻井方案的制定和实施是一个动态过程。在钻井作业过程中，实时比较、分析实际钻井作业和设计方案之间的差异，并根据分析结果判断方案是否合理。如果合理，则继续执行合适的钻井方案；如果不合理，则进行钻井方案调整，然后再观测和记录数据，同时了解和强化对井下潜在风险的预测和管理，直至确定合理的钻井方案。NDS 系统的主要环节如图 1 所示

2. NDS 的关键技术

信息交流是 NDS 技术的关键所在，它使有关专业人员及时获得相关信息以做出计划与决定。这一过程需要将人、软件工具及数据同步化与可视化技术结合起来，将可以获得的数据转化为有用的资料，来优化钻井作业过程。该过程首先是收集资料准备钻前计划，并找出做钻井决定所需要的信息；然后考虑如何及时获得会对决定有影响的基本测试数据；此后，在钻井过程中应用特殊的软件解释实时获得的测试数据，这些软件还可以帮助工作人员更快速、更有效地分析数据； 最后，利用最新获得的信息不断修改钻井计划。概括起来，NDS 系统的工作流程主要包括钻前设计、随钻校正、随钻决策和钻后研究等 4个阶段。其主要的关键技术也可以按照这 4 个过程分为 4 个大的方面： 钻前风险预测技术、随钻风险发现技术、随钻风险决策技术和钻后风险评价技术。此外信息交流技术也非常重要。

3. NDS 技术在国内外的应用

NDS 技术在世界各地得到广泛应用，取得了可观的效益。北海Mungo 油田应用NDS 技术分析和优选了井眼轨迹。在方案讨论会上， NDS 团队在一天内就形成了一致的最终方案，节省了过去需耗费数星期的重复工作量。详细制定并执行钻井计划方案，使得该井的钻井作业较为成功，没有因为井眼的不稳定造成浪费时间的情况发生。

墨西哥湾深海垂直探井采用了 NDS 技术钻井。综合运用了多种随钻监测手段，包括了井底环空压力随钻测量、电阻阵列随钻测量，以及地面立管压力和钻井液回返监测等。识别出井下裂缝位置，控制了井底压力，并利用交联聚合物进行了堵漏。该井克服了 ECD 安全窗口窄的问题，成功钻达目的层。

4. 技术可行性分析

NDS 钻井技术是一种新型的钻井技术，苏里格区块深井钻井的数量增多，井深也越来越深。所以苏里格区块对于这种深井钻井技术也有了更高的要求。而 NDS 钻井技术也和好的解决了如下问题：维持较好的井眼质量、保持井眼稳定性，提高地层压力预测等。

5. 结论

（1） NDS 技术实际上是一种新工艺，是一个开放的多学科、跨学科相结合的技术平台。安全钻井是 NDS 技术的目的，钻井力学是NDS 技术的基础，实时测控（包括测量、风险管理、预测和控制）是NDS 技术的保证，3D 可视化是 NDS 技术的手段。

（2） NDS 技术的发展仍处于起步阶段，远未成熟。NDS 技术未来发展方向就是形成集风险分析、数据采集、传输与实时解释、井下监测和控制为一体的高度集成化、信息化、智能化和自动化的钻井技术平台，有效避免井下风险，提高钻井效率和效益。NDS 技术的市场应用前景非常广阔。所以，从长远的角度来看，引进 NDS 钻井技术并在苏里格开展配套技术是很重要的。

参考文献：

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