由工程技術(shù)研究院承擔(dān)的集團(tuán)公司2007年氮?dú)馇菲胶忏@井重大現(xiàn)場試驗(yàn)——玉門鴨兒峽油區(qū)鴨940井順利完井，完鉆井深2919米，三開儲層段全程采用氮?dú)馇菲胶忏@井技術(shù)，油層保護(hù)效果顯著，氮?dú)忏@進(jìn)井段總長209米，機(jī)械鉆速達(dá)到4.1米/小時(shí)，為鄰井的3.4倍，原油產(chǎn)量提高146%。此次試驗(yàn)獲得圓滿成功，在國內(nèi)首次解決了高凝稠油油藏氣體鉆井過程中井筒降粘、舉升和攜砂等重大技術(shù)難題，形成了高凝稠油油藏氮?dú)饨嫡硵y砂技術(shù)、“凍膠閥”篩管完井技術(shù)、高原地區(qū)深井氮?dú)忏@井設(shè)備配套技術(shù)和稠油油藏儲層保護(hù)技術(shù)，為高凝稠油油藏氮?dú)忏@井積累了經(jīng)驗(yàn)，為老油田有效動用剩余儲量探索了一條新途徑，成為集團(tuán)公司“欠平衡井年”的重要技術(shù)創(chuàng)新成果。7月20日，鴨940井經(jīng)現(xiàn)場測試獲得日產(chǎn)15噸高產(chǎn)油流。鴨940井順利投產(chǎn),使志留系裂縫稠油油藏開發(fā)取得突破性進(jìn)展,并為同類型油田的開采提供了技術(shù)借鑒，填補(bǔ)了我國在志留系裂縫稠油油藏進(jìn)行氮?dú)馇菲胶忏@井的技術(shù)空白。

　　鴨９４０井欠平衡鉆井試驗(yàn)是集團(tuán)公司重點(diǎn)技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目之一，也是國內(nèi)首次在深井稠油油藏進(jìn)行的氮?dú)馇菲胶忏@井試驗(yàn)。在鴨940井完井過程中，吐哈工程技術(shù)人員通過向井筒內(nèi)注入清洗劑、調(diào)整氮?dú)忏@井參數(shù)、增加氣舉次數(shù)、優(yōu)化施工措施等多種方案，成功解決了稠油油藏氮?dú)忏@進(jìn)中稠油粘度高易凝結(jié)、氮?dú)庾⑷雺毫Ω摺@屑攜帶困難、環(huán)空不暢和易發(fā)生井下復(fù)雜的難題，成功鉆穿稠油儲層段，取得氮?dú)馇菲胶忏@井技術(shù)的重大突破，形成了深井稠油油藏氮?dú)馇菲胶忏@井新技術(shù)。首次應(yīng)用原油和GBC段塞壓井結(jié)合的壓井方式，既達(dá)到了壓井要求，又保護(hù)了儲層，打破以往氣體鉆井依靠不壓井裝置、套管閥等昂貴設(shè)備完井的局面，簡化了完井工藝，大大降低了氮?dú)忏@井成本，為氣體鉆井完井提供了新方法。鴨940井的成功試驗(yàn)，不僅拓寬了氮?dú)馇菲胶忏@井技術(shù)應(yīng)用新領(lǐng)域，而且使吐哈氣體鉆井技術(shù)再次引起國內(nèi)欠平衡鉆井界的廣泛關(guān)注。
　　吐哈欠平衡鉆井技術(shù)起步于上個(gè)世紀(jì)九十年代。１９９４年，工程技術(shù)研究院的前身鉆采工藝研究院與西南石油學(xué)院合作進(jìn)行欠平衡鉆井研究。研究人員在根據(jù)吐哈油田特點(diǎn)以及跟蹤國內(nèi)外先進(jìn)鉆采工藝的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了預(yù)研、調(diào)研、跟蹤研究和儲備技術(shù)，并在恰勒坎構(gòu)造評價(jià)井恰102井上進(jìn)行了先導(dǎo)性現(xiàn)場試驗(yàn)。采用泡沫流體和鉆井液交替進(jìn)行鉆進(jìn)，穿越三間房儲層段，使用泡沫鉆進(jìn)累計(jì)達(dá)242.53米。雖然恰102井欠平衡鉆井未達(dá)到預(yù)期效果，但是從該井的欠平衡鉆井中，積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，為后期的欠平衡研究和試驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。
　　進(jìn)入二十一世紀(jì)，隨著吐哈油田勘探開發(fā)的發(fā)展以及國內(nèi)外石油勘探開發(fā)的形勢和鉆采工藝技術(shù)的發(fā)展，對欠平衡鉆井技術(shù)的需求提高到了一個(gè)新的高度。工程技術(shù)研究院及時(shí)抓住這一機(jī)遇，在前期研究試驗(yàn)取得經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)儲備的基礎(chǔ)上，從2000年開始，高起點(diǎn)開展欠平衡鉆井技術(shù)研究和試驗(yàn)。從鉆井過程中的欠平衡到全過程欠平衡鉆井，從液相連續(xù)相到氣相連續(xù)相欠平衡方式得到全面發(fā)展。2000年，吐哈油田在牛102井進(jìn)行泡沫欠平衡水平井鉆井試驗(yàn)取得成功。2001年，科研人員應(yīng)用輕質(zhì)油基鉆井液在三塘湖盆地馬1井的側(cè)鉆改造中，完成了國內(nèi)第一口套管開窗側(cè)鉆欠平衡大斜度井，以及在勝北構(gòu)造上率先應(yīng)用充氣欠平衡鉆井試驗(yàn)。2003年，在集團(tuán)公司和指揮部大力支持下，“利用空氣鉆井技術(shù)提高玉門青西地區(qū)鉆井速度研究”、“吐哈及玉門青西地區(qū)空氣鉆井現(xiàn)場試驗(yàn)”、“氮?dú)馑骄@井技術(shù)在低滲低效油藏的研究與應(yīng)用”等先后在集團(tuán)公司通過立項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)了吐哈欠平衡鉆井技術(shù)研究和試驗(yàn)從液相連續(xù)相向氣相連續(xù)相（即氣體鉆井技術(shù)）的新飛躍。
　　2003年，工程技術(shù)研究院在玉門油田窿14井進(jìn)行了第一口氣體鉆井試驗(yàn)，并在這口井上成功試驗(yàn)了空氣、霧化、泡沫三種欠平衡鉆井技術(shù)，開創(chuàng)了吐哈氣體鉆井新局面，有力地推動了吐哈氣體鉆井技術(shù)的發(fā)展。
　　2004年至2005年，吐哈油田欠平衡鉆井技術(shù)得到迅速發(fā)展，先后在窿14井、中石化鄂爾多斯D12-1井、紅臺2－15井、紅臺2－17井、紅臺2－4井等8口井采用欠平衡鉆井技術(shù)，其中有５口井在儲層段進(jìn)行全過程欠平衡純氮?dú)忏@井。其中紅臺2－15井是國內(nèi)首次進(jìn)行全過程欠平衡純氮?dú)忏@井，取得顯著效果，獲得的高產(chǎn)油氣流是常規(guī)鉆井的10－15倍。該井的成功實(shí)施，展現(xiàn)出全過程欠平衡氮?dú)忏@井在提高產(chǎn)能和準(zhǔn)確評價(jià)及發(fā)現(xiàn)油氣層方面的良好前景，奠定了吐哈氣體鉆井在國內(nèi)的領(lǐng)先地位。2006年第8期《中國石油石化》以《中國石油科技大飛奔》為題，報(bào)道了氮?dú)忏@井技術(shù)在吐哈紅臺2－15井首次應(yīng)用試驗(yàn)取得的“重大新發(fā)現(xiàn)”。2006年4月，該項(xiàng)目組榮獲集團(tuán)公司“優(yōu)秀科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”稱號。
　　2006年以來，在總結(jié)前期欠平衡鉆井成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，吐哈欠平衡氣體鉆井實(shí)施方式從研究試驗(yàn)向研究與專業(yè)化技術(shù)服務(wù)并重的轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)了研究——試驗(yàn)——應(yīng)用——專業(yè)化服務(wù)的良性循環(huán)。在欠平衡鉆井裝備配套方面，短短兩年時(shí)間，配備了美國鉆采旋轉(zhuǎn)控制頭1套、國產(chǎn)旋轉(zhuǎn)控制頭3套、氣體監(jiān)測儀5套、地面管匯和內(nèi)防噴工具、制氮車6臺套、液氮泵車2臺套，具備了獨(dú)立完成氮?dú)忏@井、充氣鉆井、空氣鉆井等欠平衡鉆井施工能力。在工藝技術(shù)方面，由引進(jìn)消化向逐步完善和自我創(chuàng)新轉(zhuǎn)變，形成了輕質(zhì)鉆井液、充氣、泡沫、霧化、氣體等完整的欠平衡鉆井方式，以及全過程欠平衡鉆井、測井、取心、完井系統(tǒng)技術(shù)。氮?dú)忏@井技術(shù)與水平井、復(fù)合鉆井等新技術(shù)相結(jié)合，效果十分顯著。成功研究出應(yīng)用于欠平衡完井的凍膠閥技術(shù)，今年分別在鴨940井、牛東8－12成功實(shí)施。該技術(shù)不僅具有氣體鉆井零污染的效果，而且成本僅為套管閥下尾管成本的20%。
　　多年來，在集團(tuán)公司和指揮部大力支持下，工程技術(shù)研究院科研人員不畏艱險(xiǎn)，兢兢業(yè)業(yè)，敢于攀登鉆井技術(shù)新高峰，使氣體鉆井技術(shù)取得豐碩成果。2006年，《氮?dú)忏@井在紅臺區(qū)塊的研究與應(yīng)用》項(xiàng)目獲得集團(tuán)公司科技創(chuàng)新二等獎，《吐哈油田氣體鉆井技術(shù)研究與應(yīng)用》項(xiàng)目獲得自治區(qū)科技進(jìn)步二等獎。《欠平衡鉆井技術(shù)的研究與應(yīng)用》、《充氣鉆井技術(shù)在勝火201井的研究應(yīng)用》等多項(xiàng)科研成果，分別獲得指揮部技術(shù)創(chuàng)新成果獎。
　　目前，油田欠平衡鉆井設(shè)備從無到有，配套了可滿足同時(shí)進(jìn)行2口井現(xiàn)場應(yīng)用要求的旋轉(zhuǎn)防噴頭、制氮設(shè)備、注入管匯及監(jiān)測設(shè)備、欠平衡軟件等專用設(shè)備和工具，為欠平衡鉆井的研究、應(yīng)用和技術(shù)