南扶273-平253全过程欠平衡水平井井底欠压值控制技术

全过程欠平衡钻井技术,有效减小了钻井液对地层的污染。南扶273-平253井是大庆第一口全过程欠平衡水平井,该井把欠平衡工艺和水平井工艺结合起来。为了更好地实现全过程欠平衡钻井,对井底欠压值的控制是关键,主要从井壁稳定和循环压耗等方面对井底欠压值的影响进行分析。通过南扶273-平253井的试验对井底欠压值的控制有了更深入的认识,南扶273-平253井的试验成功对于进一步发展大庆油田欠平衡钻井技术,开发特低渗透油层具有十分重要意义。     

充气钻井提高钻井速度试验研究

针对充气钻井的特点,研究了充气钻井的机理,在试验中应用不同气液比钻井和常规钻井交替进行.确定了不同气液比提高钻井速度图;分析了充气对井底压力和当量密度的影响规律.     

充气欠平衡钻井液技术在DP4井水平段的应用

DP4井是中石化华北分公司在鄂尔多斯盆地大牛地气田布置的一口充气欠平衡水平井,该井目的层为盒1段,地层压系数较低,压力系数范围0.83~0.99(平均0.93),为了有效保护气层,DP4井水平段全过程采用了充气欠平衡钻井工艺技术。欠平衡钻井工艺采用充气钻井液技术,通过该工艺在DP4井的实施,在盒1气层保护上取得较大成功。主要介绍了充气欠平衡钻井液技术的技术工艺、实施过程和现场实施情况,并对充气欠平衡钻井液技术在该井实施效果进行了分析评价。     

基于流固耦合理论的充气欠平衡钻井井壁稳定性分析

充气欠平衡钻井钻井过程中常出现井壁失稳、钻井失败情况。基于流固耦合理论,应用ANSYS软件平台模拟充气欠平衡钻井钻进中的井壁应力,在考虑流固耦合数学模型和应力破坏准则基础上,对井壁应力情况分析,得出以下结论:(1)确定了井壁失稳的破坏准则及破坏方向;(2)计算分析了井壁的3种应力随距井眼轴心距离变化规律,得出欠平衡钻井和过平衡钻井中井壁应力区别;(3)考虑不同渗透率条件下,欠平衡钻井井壁稳定随时间变化情况,以及孔隙压力变化情况。确定了不同地层条件下欠平衡钻井需要注意的问题。分析准确地指出了欠平衡钻井过程中井壁应力变化规律,保证了现场施工的顺利进行。     

欠平衡钻井技术在梨深1井的应用

欠平衡钻井技术是准确发现和评价油气资源的方法之一,尤其适合评价和开发低压低渗油气层。介绍了梨深1井四开井段实施欠平衡钻井技术的详细情况。该井四开钻井液密度0.90~1.05 g/cm3,使钻井液液柱压力低于地层压力,地层大量气体侵入井筒,进一步增大井底欠压差。自井深3582.5 m后一直维持点火钻进,为后续井钻井施工提供了很好的借鉴。     

欠平衡井底欠压值设计新方法研究及应用

在欠平衡钻井设计和施工过程中,井底欠压值的设计和控制是决定欠平衡钻井成败的关键因素,在目前行业标准和常规设计中考虑了地层3个压力剖面、井眼的力学稳定性、地面设备的控制能力以及储层的应力敏感特性,基本上满足了现场需求,但对于一些低渗且水敏性强的地层、凝析气井仅仅考虑上述约束条件还难以满足现场需要,针对这一问题,提出了一种欠平衡井底欠压值设计的新方法,在综合考虑以上条件的基础上,同时考虑了毛细管压力对储层伤害的影响、凝析油反凝析对储层伤害的影响,并给出了欠压值的设计流程。应用此方法在B区块油田MKSR-0002高温高压凝析气井进行了实际的设计和应用,施工完成后测试表皮系数-3.4,取得了良好的储层保护效果。     

控压钻井解决碳酸盐岩地层环空压力波动研究

我国碳酸盐岩地层分布较广,其中塔里木奥陶系裂缝性碳酸盐岩地层较为典型,主要表现为目的地层敏感、缝洞型发育、压力窗口窄等。在钻井过程中,钻具的上提或者下放使得井筒内泥浆发生轴向流动,在环空产生波动压力。波动压力极易对井底压力窗口造成冲击,使地层产生漏失或者因气体进入井筒致使井底压力小于地层压力引起溢流等钻井复杂,影响钻井进度。为了解决上述问题,通过对影响波动压力因素分析计算,判断钻井过程中可能造成的最大波动压力。提出了应用精细控压钻井技术解决裂缝性碳酸盐岩地层波动压力对钻井造成的危害。     

小井眼欠平衡钻井液技术

为解决深井小井眼欠平衡钻井中的储层保护与井壁稳定问题,分析了小井眼欠平衡作业中井底压力控制的不确定因素和储层损害机理,认为吞吐效应、冲蚀堵塞效应、毛细管自吸效应、渗析效应是影响储层保护效果的主要因素,并对其影响进行了评价.通过在钻进过程中,对钻井液配伍性、携带能力、滤失量、抑制性、润滑性等综合性能的控制,并在起下钻、完井作业中应用GBC冻胶技术,成功完成了Q2-10、柳106井的深井小井眼欠平衡钻井施工,机械钻速同比提高293%,有效避免了井下复杂和事故,成功发现和保护了24层96m油层,为深井小井眼欠平衡钻井提供了经验.     

充气钻井技术在大庆油田的应用

升深2—17井是大庆油田第一口充气钻井。该井采用立管充氮气的钻井技术，在钻探过程中，通过对充气钻井工艺技术、配套设备的优选等进行研究，应用井底压力温度测试技术，在国内第一次实测出充气钻井井底压力温度变化情况，保证充气钻井的成功，有效地解决了该区块地层可钻性差、岩石硬度高以及低压低渗火山岩储层易受污染等问题，大幅度提高了深井钻井速度，保护了储层。该井钻进营城组火山岩储层2914m时点火成功，火焰高达10m，取得了较好的效果。介绍了充气钻井工艺技术和设备配套，以及升深2—17井的充气钻井实验过程和取得的效果。     

欠平衡钻井技术在塔河油田的应用

欠平衡钻井技术显著提高了油井产量和石油钻井的井控技术水平,欠平衡钻井对油气层压力的处理方式发生了明显的改变,欠平衡钻井技术在钻井过程中即能对油层的压力等油层参数进行精确的计算.针对3种不同类型油气层的压力系数等油层参数的差异和原油密度、粘度、流动性能的不同,欠平衡钻井技术在3种类型储层的设计和施工有明显区别.欠平衡钻井技术的井口动态密封技术可用于处理和避免许多非欠平衡钻井技术产生的钻井问题.     

泡沫欠平衡钻井压力模型评价

为了得到符合现场工程计算的泡沫欠平衡钻井压力模型,对Beyer模型、Krug和Mitchell模型、Lord模型、Okpobiri和Ikoku模型及Guo模型进行了对比分析,对5种模型的建立的条件、模型的形式、适用范围等方面进行总结,并对模型进行了修正。根据某口泡沫欠平衡钻井的基础数据,利用Delphi7分别对5种模型编程求解,计算出预定井深处的井底压力。并把计算的压力值与现场实测的压力值进行比较,然后利用Ansari定义的相对性能系数RPF,对5种模型的误差进行了评价。结果显示Okpobiri和Ikoku的相对性能系数RPF最小,Guo模型次之,表明这2种模型具有最优的性能,可以满足泡沫欠平衡钻井现场工程计算的要求。     

欠平衡压力钻井的井控观念及应用

简要介绍了欠平衡压力钻井技术在国内外的发展，着重叙述了欠平衡压力钻井和常规钻井条件下的井控实施规则的区别，阐述了欠平衡压力钻井的优势和局限。     

考虑气体压缩性的充气钻井井底压力计算

为了降低钻井液静液柱压力,快速有效地进行钻井施工,向钻井液注入气体是常用的方法,介绍了注入气体后井底压力计算的方法,建立了环空多相流计算模型,通过对多相流有关参数的计算,采用分段叠代的方法计算各个参数,充分考虑了气体的压缩性,从而提高了井底压力计算的精度.在此基础上进行计算机编程,计算结果表明该模型有一定的应用价值.     

气体正循环钻井压力模型

气体钻井是一种与传统钻井方式相比有着很大区别的欠平衡钻井。为了合理预测井内流体的流动特性,有必要推导出统一适用的理论公式。气体体积流量是保证欠平衡钻井施工的关键,由于采用具有极大压缩性的气体作为循环介质,其循环系统的体积流量与压力变化密切相关,因此气体钻井压力计算成为研究重点。按照气量从钻柱内注入沿环空上返的顺序,分别对钻柱和环空处压力公式进行了推导,建立压力随深度和温度变化的计算模型,并以空气钻井为例求解各处方程通解。根据边界条件确定常数,就可获得压力随温度和井深变化的规律,进一步计算即可确定体积流量,为合理选择空压机等配套设备,确定钻进方法提供理论依据。     

岩溶地层水文水井泡沫钻井压力和排量计算

分析了岩溶地层水文水井施工中,泡沫实现平衡压力或欠平衡压力钻井的原理及影响泡沫钻井有效井眼压力的因素.采用迭代法逆循环计算方法,计算井口压力和井口气液排量.     

欠平衡钻井井底合理压差的力学依据

根据力学理论从岩石抗强度（坚固程度）和岩抗拉强度（胶结强度）两个重要指标，推导出适应各种条件欠平衡钻井全理井底钢压差的判别式，并进行了现场实例计算，证明该判别式对欠平衡钻井现场应用具有一定的参考价值。     

准噶尔盆地欠平衡钻井录井对策及显示层识别

为保护油气层，钻探过程中多采用近平衡或欠平衡状态钻进，欠平衡钻井状态对现场录井油气显示的判别造成一定的影响。通过欠平衡钻井状态下，对气测录井显示、地质录井的影响分析，依据随钻地层压力评价成果对钻井状态进行识别，确定欠平衡状态下油气显示的录井识别方法，促进平衡钻井技术的应用。     

煤层气水平井欠平衡钻井技术研究与应用

煤储层具有伤害的敏感性与不可恢复性决定了在煤层气钻完井、开采过程中要坚持采取系统的保护煤层措施。通过一个直井的油管向另一水平井环空注气实现欠平衡的钻井工艺在FP1-1井中得到成功应用,实现了快速、平稳注气,有力地保护了煤层并维持了井壁稳定。本文提出了加强单井筒水平井井身结构研究的建议,在煤层气开发井中继续推广欠平衡水平井钻井技术,为实现更为经济有效的欠平衡钻井提出了新的研究方向。     

欠平衡钻井取心技术在川东北的应用

所谓的欠平衡钻井技术,是指井眼液柱压力低于地层压力,在这种情况下进行钻井,欠平衡钻井取心技术是与之配套的技术之一。文章就以川东北区块须家河地层为例,探讨了欠平衡钻井取心技术的具体应用。     

不灌浆条件下的最大安全起钻高度计算

起钻是钻井中必然出现的作业工况,起钻过程中随着钻具的起出会导致井筒中环空液面下降。基于井控安全考虑,必须及时灌浆增加井筒中静液柱压力平衡井底地层压力。针对不灌浆情况下的最大安全起钻高度,目前通常是遵照经验作法和管理规范执行,科学定量计算较少,因此进行了计算方法研究。本文在保证井底压力不变的基础上,先根据井底垂深、井底地层压力系数及井内钻井液密度计算环空液面最大允许的下降高度;根据井身结构和钻具参数,分"干起"和"湿起"两种工况,总结了不灌浆情况下的最大安全起钻高度计算方法,并以X井为例说明了该方法的应用。研究结果得出,其他条件相同的情况下,"湿起"比"干起"的最大安全起钻高度短,井控风险更大,需要较频繁地灌浆;随着钻杆钢级的增加,最大安全起钻高度减小,但是变化不大。本文提出的不灌浆起钻的最大安全起钻高度科学计算方法,可为安全起钻作业提供指导。