钻井起下钻过程中压井液密度设计方法研究

钻井起下钻过程中,操作不当容易导致溢流或井喷,而此时钻头不在井底,U形管原理不能描述此时的井眼状况。针对该种情况,基于气液两相流理论,通过分析钻头不在井底时溢流,关井和压井期间的井筒流体特性,建立了钻头不在井底的Y形管模型。利用Y形管的3个分支结构代表钻头不在井底工况下钻柱,环空和钻头以下井眼3部分,钻柱和环空部分的井筒压力特性可以用典型U形管原理分析,当分析关井和压井期间井底压力等压井参数时,应考虑钻头以下井段的流体特性,即Y形管结构下部分支的流体特性,据此,应用Y形管描述钻头不在井底工况下整个井筒的压力特性。     

顺北5号条带志留系环空有效当量密度计算及排量优选

计算环空压力主要考虑钻井液液柱压力、环空岩屑及环空压耗对井底压力的影响,通过公式建模,吸收大量的数据计算有效的环空钻井液当量密度,进行统计分析,对钻进期间排量进行优选,优化防漏措施。     

控压固井技术的应用现状及发展趋势

控压固井技术或者精细控压固井技术是指用较低密度的水泥浆体系,通过泵注过程中关闭封井器,用节流阀控制返出口排量大小,给环空施加适当的回压,使井底压力始终保持在一个比较恒定的值。通过这种技术,可以解决压力窗口窄或者地层压力偏高等压力敏感性地层的固井难题,防止井漏、溢流的发生。     

控压钻井关键技术探讨

就现阶段的压力控制钻井技术来说,核心是装置的密封性.在装置运行过程中,根据装置内的各种数据分析进而准确的掌握和控制整个井筒的压力,从而避免井漏或溢流的发生.其在运行过程中,主要通过井口套管压力与钻井液密度等来调整井底压力.控压钻井可以减少或消除循环压耗对井底压力的影响,保持井底压力在地层压力和漏失压力之间,平衡抽汲压力...     

偏心环空中非牛顿流体的广义水力计算方法

在定向井、水平井钻井及固井作业中,非牛顿流体在偏心环空中的流动是非常普遍的,其在偏心环空中的流态与在同心环空中有很大区别:对于层流或湍流,当流态相同时,偏心环空中的压降更低;但层流过渡到湍流时,偏心环空的压耗更大。因此,忽视特定情况下偏心环空压耗而产生的计算误差可能会导致地层破裂或井控问题。提出了偏心环空中压力损失计算的新方法,实际结果表明,该方法能够有效模拟偏心环空中非牛顿流体的压降。     

伊拉克米桑油田窄密度窗口精细控压钻井液工艺及应用

伊拉克米桑油田盐下层地质条件复杂,地层呈现“上下漏,中间塌”且在中间地层存在异常高压层,密度窗口极窄,易发生井漏、井塌、卡钻、溢流甚至井喷的复杂事故,导致钻井周期长、施工难度大、钻井成本高等一系列问题。本文介绍了一种在钻进、起下钻、套管下入等井底压力发生变化过程中,通过分段精细控制钻井液密度来实现精细控压钻井作业的方法。该技术运用于伊拉克米桑油田BUCS-XX井,成功克服密度窗口窄的问题,保障了快速、安全、优质的完成钻井作业。     

气液两相流体在环空中的压耗计算模型

为了应对钻井中出现的溢流和井涌,并使下一步的压井工作更有针对性和安全性,了解套管和井眼环空在出现溢流、井涌时的流体流动情况和压力的分布就显得非常关键和重要。     

欠平衡钻井关井过程的储层损害分析

欠平衡钻井关井过程中,循环压耗的消失,使储层产生的天然气侵入井筒,且在环空滑脱聚集上升,导致井底压力发生变化。此时,如果井底压力高于储层压力,则发生钻井液瞬间侵入储层,造成比过平衡钻井更严重的储层损害,所实施的欠平衡钻井技术就不能达到保护储层的目的。本文针对冀东某井欠平衡井关井气侵的实际工况,建立了相应的储层-井筒耦合模型和储层损害模型,对井底压力变化进行了动态数值计算及储层损害评价。计算结果表明,瞬时关井产生的水击压力使井底压力陡增,2分钟后井底压力回到欠压状态,随着关井时间的增加,气体滑脱造成井底过平衡,此时不采取相应的排气灌浆措施将对储层造成更严重的损害。本文将为欠平衡储层保护和合理设计钻井参数提供有力的技术支持。     

合水地区控压钻进技术应用

合水地区2013~2015年钻井发生溢流46起,溢流占钻井总口数的11.8%,属于井控险情高发区域。部分井关井套压高、溢流物中含油气或有毒有害气体,同时该地区目的层易漏失,井控险情处置难度大、风险高。为解决该地区溢流压井难度大、风险高的问题,2015年在该地区16口井中进行了控压钻进。本文通过对该地区控压钻进技术应用分析,形成了控压钻进设备配套模式、溢流控压钻进处置工艺流程、控压钻进参数规范及技术措施,通过应用分析,认为:在该地区进行控压钻进能够有效的解决溢流压井过程中的井漏等难度大、风险高的问题,能够减少溢流压井处置时间和处置费用,与其它溢流井相比,控压钻进溢流处置时间缩短7小时/口;本文对今后控压钻进技术的应用具有一定的指导意义。     

精细控压钻井在辽河油田的试验与应用

控制压力钻井是一种用于精确控制整个井眼环空压力剖面的自适应钻井过程,其目的是确定井下压力环境界限,并以此控制井眼环空液柱压力剖面。辽河油田的XG7-H1井为一口注气井。本井自四开3730m开始全过程以1.03g/cm3低密度无固相钻井液控压欠平衡钻进,完井期间依然采用该密度钻井液,降低了井底压力,实现了全程零漏失、零复杂,有效的保护和发现油气产层,为后期注气开采奠定了良好基础,取得了较好的应用效果。该井的顺利完钻标志着精细控压钻井技术首次在辽河油田应用成功。     

空气钻井揭开天然气产层时关于回压的控制

空气钻井过程中,由于要保证将井底岩屑完全携带出环空,因此井口一般不施加回压。但是当钻遇产层的时候,如果地层出气量过高,过大的气体流速有可能将压井液体完全携带出环空,将会对随后的压井、完井施工造成困难。所以在产气量达到一个临界值的时候,就应该对井口施加回压适当的控制井底出气量。     

基于螺旋流场的井底压力模型

通过研究偏心环空螺旋流场的基本方程,构建井底压力计算模型。模型能较好的反应水平井、大位移井的井底压力状态,特别是在高速钻井过程中,环空流场为螺旋流场。流场的改变对井底压力的计算结果影响比较大。文章模型是建立在螺旋流场基础上,计算出的结果较常规模型较为准确,现场应用取得了较好的效果。     

对现场石油检测溢流的认识与实践

随着青海油田开发力度的加大,从老区块调整井到新区勘探,时有井控问题出现,老区块钻井由于地层长期注釆不均衡而造成地层压力异常。部分新区块地层压力系数高。在钻进过程中由于不能及时发现地层流体进入井筒,在钻井液密度形成的液柱压力不能平衡地层压力时,现场实施二次井控作业。二次井控的核心问题就是溢流的及早发现。对如何及时发现溢流,结合现场经验,对钻进工况下如何有效发现溢流做了有益的探索。     

小井眼欠平衡钻井液密度确定方法

根据欠平衡原理和小井眼环空压耗模型,提出一种适合小井眼欠平衡工况的钻井液密度计算方法,主要包括三个步骤:负压值确定、环空压耗计算和密度优化。应用该模型编制的软件对某井进行环空压耗计算,相对误差小于15%;结合现场数据验证,计算的钻井液密度符合现场施工要求。     

新深101D井钻遇裂缝性地层气液多相流模拟

为预测石油钻井钻遇裂缝性地层所产生的气液置换现象,对新深101D井须家河组某井段钻遇某处裂缝性地层建立多相流模型进行数值模拟,分析裂缝大小、钻井液密度对气液置换现象的影响,分析模拟井段气液置换带来的井底压力变化规律.结果表明:所预测气液置换现象具有良好的可行性,裂缝大小及钻井液密度越大,相同时间内气液置换现象发生得越缓慢;裂缝-环空接触面上端置换速率最快,气液交界面挤压严重;钻井液密度为1800 kg·m-3时井底压力变化波动较小,呈线性趋势增长至稳定,但由于密度过大可能会损害其他薄弱地层,因此选取气液置换发生稳定且不压漏地层的钻井液密度,会使气液置换发生缓慢,减小井筒内外压差波动影响,有利于井控安全.     

冀中凹陷留463加深井超小间隙尾管固井技术

冀中凹陷留463加深井是华北油田公司为完善井网、增加产能,在经多年开采后的原留463井底部加深的一口重点井。该井地层坚硬,环空最小间隙仅4mm,属于超小间隙。井底泥沙极易在小间隙处堆积形成环空憋堵,从而造成固井时顶替水泥浆困难,甚至会酿成"罐香肠"恶性工程事故;下完套管后循环泵压以及固井施工时泵压很高,给固井施工带来相对难度和较大风险。通过从井眼准备、优选前置液与水泥浆体系、严细固井工艺技术措施,保证固井施工安全顺利。经检测,固井质量优质。     

自洗式随钻划眼工具的研制及应用

随着油气田开发进入中后期,油田开发难度逐步加大,环空憋压、浅层缩径、井漏等复杂情况频发。为了保证井下安全,在钻进施工中,钻井队不得不采取短起下钻,通井划眼、扩眼,甚至堵漏等技术措施,这必将严重影响钻井时效。自洗式随钻划眼工具的使用可以在钻进过程中实现划眼,减少环空憋压和井漏等复杂情况的发生,还能处理浅层缩径等,能够大大地提高了钻井时效。     

深井侧钻的环空压耗及携岩问题

深井侧钻水力参数的实质就是在较低环空压耗的情况下,保证具有良好的携岩能力。文中分析了小井眼环空压耗的特点,并提供了在作业时应采取的对策。     

STP堵漏剂在M油田裂缝性灰岩地层中的应用

伊拉克M油田复合盐膏层以下裂缝性灰岩地层漏失风险较高,尤其是钻非标井眼定向井时,因环空间隙小、环空压耗大及岩屑堆积等,导致井底当量密度较高,易发生井漏。中海油服在M油田钻井过程中,逐渐摸索出一套防漏堵漏方法,其中以STP堵漏剂复配桥堵材料堵漏效果较好,本文重点论述M油田裂缝性灰岩地层的漏失原因及STP堵漏剂复配桥堵材料的应用实例,为其他地区裂缝性灰岩堵漏提供借鉴。     

莺琼盆地高温高压钻井液的开发

在南海西部莺琼盆地高温高压井钻探过程中,经常遇到井底温度在200℃左右,钻井液密度超过2.2g/cm~3,压力窗口在0.05g/cm~3左右的井况。莺琼盆地目的层面临着高温高压、压力窗口窄等难题,并且地层压力台阶多、抬升快。前期高温高压窄压力窗口井钻井作业使用普通重晶石加重的高密度钻井液,在高温高压情况下流变性容易恶化,流变性与沉降稳定性矛盾突出,溢流、卡钻等复杂事故频发。经过室内研究与现场应用表明,超细重晶石加重钻井液具备良好流变性和沉降稳定性,并通过工艺优化控制,实现了窄钻井液密度窗口的安全钻进,并在莺琼盆地多口高温高压窄压力窗口井得到成功应用,为类似海上高温高压井安全钻进提供借鉴。