欠平衡钻井随钻储层监测评价技术研究

通过对储层欠平衡钻井过程中流体、压力及各项钻井参数的随钻监测和实时解释评价,可以实时获得储层的多项特征参数并综合判断井筒工况条件.为此,首先研究了储层欠平衡钻井随钻监测原理及流体、压力、钻井参数和钻井液监测的系统组成,然后研究了井筒压力、地层压力、储层产能、井筒欠平衡状况评价的基本原理和方法,最后探讨了该项技术在欠平衡钻MRC井、欠平衡钻井安全监测与风险控制,及欠平衡钻井随钻完井决策等方面的应用.研究结果表明,欠平衡钻井随钻储层监测评价技术有助于准确快速识别评价产层、判断欠平衡钻井条件和井下复杂,提高欠平衡钻井工艺水平和综合效益,具有良好的应用前景.     

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文章分析了国内外的石油工业勘探开发形势,得出欠平衡钻井是适应新形势下的钻井技术;阐述了实现欠平衡钻井的各种手段,讨论了欠平衡钻井技术的特点与自身的技术优势,认识到欠平衡钻井具有减少地层伤害,提高钻速,避免漏失,减少卡钻等优点,有着广阔的应用前景。总结了国内外欠平衡钻井的应用现状,结果认为其效果是显著的,能降低钻井成本和适应特殊油气藏开发的需要。同时,例举了国内外成功使用欠平衡钻井的实例。文章还分析了欠平衡钻井的水平与不足,指出开展欠平衡钻井应注意地层是否适合,钻井液基液的选择以及安全等问题     

欠平衡/气体钻井设计与分析软件

国内开发的一些欠平衡钻井软件不能同时满足欠平衡钻井众多工况的综合设计和实时监测的需求,为此开发了欠平衡/气体钻井设计及分析软件。软件包括气体欠平衡、雾化欠平衡、泡沫欠平衡、充气欠平衡、液相欠平衡以及钻井知识库系统、模型对比、钻井方式选择、钻井方式转换、完井方式选择、设备选择、钻井液帽钻井、全过程钻井和动态模拟等功能模块,可以对多种欠平衡钻井方式进行钻前设计、随钻实时监控和完钻事后分析等全过程欠平衡钻井设计与监测,从钻前设计、钻中监控、钻后分析3个方面满足欠平衡钻井设计与施工的需要。现场应用结果表明,欠平衡/气体钻井设计及分析软件优选了欠平衡钻井水力参数计算模型,简化并修正了精度较高、可行性较好的模型,可对环空、钻柱的水力参数进行分段计算,与其他欠平衡钻井软件相比,更适合工程实际应用。     

国内外欠平衡钻井装备发展及应用现状

近10a来,国外欠平衡钻井(UBD)技术在降低钻井成本和提高油气层产能上的显著效果,促进了旋转控制头和相关配套设备的巨大进步,应用UBD技术的现场环境也迅速拓宽。欠平衡钻井技术还在连续油管、水平井、分支井、小井眼等的应用中充分发挥其技术优势。简述了国外欠平衡钻井技术在地面分离系统、隔水管旋转控制头、井下防喷器、井底随钻测压计、欠平衡钻井计算软件等方面的进展以及我国欠平衡钻井装置的开发应用现状。     

欠平衡钻井技术的发展及其在长庆油田的应用与展望

欠平衡钻井技术是20世纪重要的十项技术之一，与常规钻井技术比较具有减少地层损害，避免漏失，提高钻井速度，避免压差卡钻，减少完井及油层改造费用，对油气藏数据进行实时评价等优点。本文对欠平衡钻井的发展和国内外欠平衡钻井技术的现场应用和试验进行’了介绍；重点介绍了欠平衡钻井技术在长庆油田的试验和应用，最后对欠平衡钻井技术的发展提出了几点认识。     

欠平衡钻井参数实时数据分析处理系统的开发与应用

用常规钻井方法打开储层，容易造成储层伤害，影响勘探效率和降低勘探成功率，欠平衡钻井技术是一种很好的解决办法。虽然探井欠平衡钻井效果明显，但是应该看到欠平衡钻井是一项复杂的技术。在低压低孔渗火山岩气层上实施探井欠平衡钻井仍存在诸多困难，如欠平衡井段钻遇地层压力变化较大，岩性成份交互变化，地层坚硬，中途需多次起钻换钻头压井，压力难以预测准确，岩性不稳定，低压欠压值难以控制等。欠平衡钻井参数实时数据分析处理系统的开发与应用有效地解决了这一难题。文章系统地介绍了欠平衡钻井参数实时数据分析处理系统实现的功能、创新点及关键技术、存在问题，以及系统在生产中应用产生的效益。     

欠平衡钻水平井技术新进展

欠平衡钻水平井是20世纪90年代在美国和加拿大迅速发展起来的一种新兴钻井技术,具有单井产量高、钻速快、避免井下事故等优势,已在国内外展现出强劲的发展势头.目前,该技术在应用中仍然存在很大的局限性,广泛开展欠平衡钻水平井技术的研究势在必行.在总结国内外现有欠平衡钻水平井技术理论研究和钻井实际经验的基础上,着重分析了该技术在国内外应用中与连续油管、旋转导向、EM-MWD和全过程欠平衡相结合的新技术,并结合欠平衡钻水平井的技术优势和现代钻井工艺的发展方向展望了其发展趋势,这对国内开展欠平衡钻水平井技术的研究与应用具有一定的参考意义.     

欠平衡钻井技术知识产权保护的分析与对策

为推动欠平衡钻井技术进步和提高中国石油企业对该技术知识产权的保护水平，阐述了欠平衡钻井技术发展概况及中国石油企业与发达国家的差距；通过全面检索国内外欠平衡钻井专利文献及相关技术文献，分析了国内外相关技术领域知识产权保护现状，指出了常规欠平衡钻井和气体欠平衡钻井领域在井控装备、压力控制、充气设备、欠平衡钻完井工艺技术等方面知识产权保护的热点、难点和薄弱环节，以及中国石油企业在欠平衡钻井技术中提高井下安全、实施全过程欠平衡钻井、欠平衡定向钻井等方面的技术创新方向，并提出了加强欠平衡钻井基础专利的申请、保护欠平衡钻井核心技术等知识产权保护策略。     

低压头欠平衡钻井模拟器主要数学模型

随着欠平衡钻井技术在现场的运用和推广,对现场钻井人员的培训显得更为重要,研究欠平衡钻井实物模拟器,使钻井人员在室内就能进行欠平衡钻井,在欠平衡钻井模拟器上可以进行欠平衡钻井的设计、计算和操作模拟。文章介绍了在欠平衡钻井实物模拟器中所用到的数学模型,在这套模拟器中有专业数学模型、操作元器件动作效果模型和操作工艺过程模型等三类数学模型。这三类数学模型构成了该模拟器的核心内容,也是控制模拟该模拟器的核心。随着欠平衡钻井在现场的不断推广和扩大以及研究的不断深入,在该模拟器增加部分设备和功能就可实现多种欠平衡钻井的培训和操作模拟,培训范围也会不断扩大。     

欠平衡钻井技术新进展

欠平衡钻井是指在设计条件下 ,钻井液液柱静压头对井底所施加的压力低于要钻地层的压力时所进行的钻井作业。欠平衡钻井包括泡沫钻井、低密度钻井液钻井和注气欠平衡钻井等多种钻井方式。欠平衡钻井技术可减轻地层损害 ,提高机械钻速 ,克服漏失和卡钻 ,是开发枯竭油层的一种好方法。近年来 ,欠平衡钻井的设备已经系统化 ,使欠平衡钻井作业趋于标准化 ;为解决欠平衡钻井日益突出的腐蚀问题 ,目前已经开发出 3类经济可行的防腐方法 :非化学方法、化学方法和非欠平衡方法 ;原来只能在直井和水平井中应用的欠平衡钻井技术 ,现已在多分支井钻井中…     

井下隔离法全过程欠平衡钻井技术及应用

全过程欠平衡技术是指在不压井的条件下实现欠平衡钻进、不压井起下钻具、电测仪器、完井管具等。井下隔离技术是利用套管阀将井下的油气和压力封隔在阀板以下，是目前最实用的一种不压井作业技术。因此,决定在胜利油田渤深6-13井采用该技术。在详细分析全过程欠平衡技术特点和技术关键的基础上，根据渤深6潜山的地质情况，结合该区块欠平衡作业的经验，针对该井制定了不压井作业施工方案，配套完善了欠平衡装备和工具，对施工人员进行了技术培训，最终利用井下套管阀成功地实施了从钻进到下筛管的全过程欠平衡作业。     

用于全过程欠平衡钻井施工的井下封井器

针对常规的欠平衡钻井工艺不能解决起下钻、完井等作业过程中井底欠平衡压差的连续保持,无法实施全过程的欠平衡作业问题,研制了可用于全过程欠平衡钻井作业的井下控制工具——井下封井器。室内试验与现场应用情况表明(1)采用井下封井器实现了全过程的欠平衡钻井,显著提高了欠平衡钻井工艺水平和作业水平,起下钻过程中不需预先加入重钻井液,因此可有效地保护和发现油气层;(2)井下封井器与使用不压井强行起下钻设备相比,大大减少钻井作业时间,其适应性和使用性能更好,完全可以取代不压井强行起下钻设备。     

全尺寸实物欠平衡钻井模拟器

全尺寸欠平衡实物钻井模拟器是在PDS-1钻井模拟器的基础上增加了旋转密封头、气液分离器及相关仪器等硬件设施而研制出的全尺寸实物欠平衡钻井模拟器,该模拟器可以完成低密度欠平衡钻井、地面充气欠平衡钻井、气体钻井和泡沫流体欠平衡钻井演示和操作模拟,并进行欠平衡钻井的设计和计算。文章介绍了欠平衡模拟器的结构、工作原理,说明了欠平衡模拟器主控台与前端控制台和图形控制系统之间在Windows系统下实现通讯的主要技术和关键问题。     

欠平衡钻井井控考虑事项

常规钻井井控方法的基础是维持井筒压力大于被钻地层的孔隙压力，而久平衡钻井法却是有意识地使井筒压力低于地层孔隙压力，故现在常规钻井井控方法已不适应。文中在阐述欠平衡钻井特殊设备、该技术应用后井控程序的不同之处及对旋转密封分析讨论基础上，提供典型密封元件的磨损评价数据，并提出欠平衡钻井井控培训建议大纲。     

乳化柴油钻井液欠平衡钻井技术在松辽盆地南部油气田的应用

依据松辽盆地南部油气田负压钻井存在的主要技术难点，通过对井眼稳定的实验分析、负压钻井的安全与井底负压值的控制设计以及负压钻进结束后压井技术的系统研究，确定了以乳化柴油钻井液作为钻进和压井的负压钻井施工方案。首次在国内安全顺利地应用低粘、低切、低密度乳化柴油钻井液体系，在探井SNl82井、评价井SN98井进行了欠平衡压力钻井施工。在SNl82井中新发现了2个天然气层；在SN98井中钻遇了多个天然气层，从2038m点着火到完钻，实现了“边喷边钻”，放喷管线口火焰最高时达8．5m左右。机械钻速比邻井高2—4倍，1只钻头相当于邻井2只钻头的进尺。此外，该乳化柴油钻井液在加入破乳剂等处理剂后可回收部分柴油，大大降低了欠平衡钻井成本。     

负压钻井技术在塔北奥陶系地层中的应用

介绍了塔北地区古生界奥陶系地层的特点，并以沙６６井为例，对该井奥陶系地层的负压钻井设计及现场施工（包括所用设备、钻井参数、泥浆性能等）情况进行了描述。该井的钻井实践表明，负压钻井技术能有效保护油气层，避免了井下复杂情况的发生，有利于提高机械钻速并降低钻井成本，是塔北奥陶系复杂地层钻进的一项重要新技术，值是程序设计广泛推广应用。     

浅谈在国内如何有效地发展欠平衡钻井技术

1999年,在全国各油田欣起了一场引进,研究和应用欠平衡钻井技术的高潮,目前欠平衡钻井在我国并未形成一个系列,引进的欠平衡钻井专用设备仅仅用于地层压力高于1．0或略低于1．0的地层,与国外相比还有很大差距,特别是泡沫,氮气的欠平衡钻吉系列国内尚未起步,如何有效地发展国内欠平衡钻井技术,文中介绍了国内外欠平衡钻井技术的发展情况,欠平衡钻井的优越性及其分类,并对国内的欠平衡钻井应用领域进行分析,提出了一些发展国内欠平衡钻井技术的建议。     

江汉油田拖市地区欠平衡钻井技术

根据江汉油田的地质特点,指出采用欠平衡钻井所面临的技术难点。针对这些技术难点给出了解决的办法：①确定地层压力,②确定高压低渗油藏钻井液体系,③确定高压低渗地层的欠压值;给出了欠压值的控制工艺。在拖市地区采用高压型旋转控制头进行了液相欠平衡钻井技术应用,解决了高压、低渗油藏欠平衡钻井存在的一系列技术难题,大幅度提高了该地区钻井速度,并形成了一套适合江汉油田地质特点的欠平衡钻井技术。     

胜利油田高油气比地层欠平衡钻井技术

高油气比地层由于其气量较高,溢流激烈程度较高,欠平衡钻井的井控难度较大。胜利油田在渤深6区块的高油气比潜山油藏进行了十几口井的欠平衡钻井施工,通过对高油气比储层溢流特点以及施工中出现问题的分析,制定了一些有效的欠平衡钻井井控措施,并形成了一套适合高油气比储层的欠平衡钻井技术。防止油气在井底积聚,避免连续气枉的形成,是高油气比地层欠平衡钻井成功的关键;确定合理的钻井液密度,可实现无需节流控制;在地面处理系统中必须安装一个U形管,可增加液气分离器的水封高度,防止气体从液气分离器排液口间歇喷出。     

非全过程欠平衡钻井储层损害机理研究

论述了非全过程欠平衡产生的原因及其损害机理,讨论了全过程欠平衡钻井技术,即欠平衡钻进／欠平衡起下钻、欠平衡测井、欠平衡完井,从钻开储层到交井投产的全过程欠平衡保护储层的机理。全过程欠平衡避免了正压差引起的液相、固相侵入造成的损害,减少了处理井漏、卡钻的等复杂事故带来的损害。以邛西3井实例说明了全过程欠平衡钻井在储层保护、提高产量以及快速、真实、准确地发现和评价储层方面的优势。