欠平衡完井技术及发展现状

欠平衡钻井技术作为一项减少储层损害、提高油井产能以及解决常规钻井技术出现的钻速低、井漏、压差卡钻等问题的有效手段 ,越来越得到石油界的普遍重视 ,但当前采用欠平衡钻井技术钻成的大多数井 ,都采用传统的方法完井 ,即用加重钻井液的方法 ,这样势必对地层造成侵害 ,欠平衡钻井中用到的轻于加重压井液的泡沫或空气经常会受到完井时有害流体的污染。欠平衡完井技术是欠平衡钻井技术的延伸 ,是在欠平衡状态下采用的一种新的完井方法 ,它可以使流体损失降到最小程度 ,并能减少地层损害及改善油井产能。     

王古1井防漏防溢充气钻井液技术

胜利油田重点探井王古1井，在钻遇低压地层时发生严重井漏，继而发生井喷。使用的常规钻井液，不利于保护和发现深部可能的油层。针对此情况，采用无固相盐水充（氮）气钻井液新技术，较好地解决了该井在钻井过程中，既溢又漏的复杂问题。为解决低压钻井井漏及油层保护问题提供了经验与方法。     

仿生绒囊钻井液煤层气钻井应用现状与发展前景

仿照细菌结构开发了含仿生绒囊的钻井液。CLY-A井欠平衡钻井表明,无需附加设备,调整钻井液密度0.8~1.0 g/cm3即可循环;CLY-B井空气钻井表明,空气钻井过程中添加不同绒囊处理剂,可实现空气、雾、泡沫和绒囊不停钻转换钻井工作流体;DFS-C井防漏堵漏钻井表明,分压、耗压、撑压方式可控制钻井液漏失速度;FL-D分支井钻井表明,该钻井液具有低剪切速率下高黏度和高剪切速率下低黏度的特性,能够提高井眼清洁效率和机械钻速;J-E井不同压力系统共存于同一裸眼的井下复杂处理表明,该钻井液可以提高低压井段承压能力,满足动态窄密度窗口地层安全钻井。绒囊钻井液应加强绒囊结构微观研究、绒囊钻井液类型开发和低密度循环极限评价等,满足更多地层条件钻井需要。     

微泡钻井液防漏堵漏技术在玉皇1井的应用

长段低压地层的井漏问题一直是困扰川东北地区表层井段快速钻进的主要难题之一。微泡钻井液是在不使用充气设备的条件下产生的可循环泡沫流体，在此基础上，通过添加桥堵剂形成微泡桥浆，利用微泡钻井液低液柱压力、低循环压耗及微泡桥浆的“微泡气锁”和“架桥封堵”双重作用，可有效解决长段低压地层的井漏问题。这种防漏堵漏新技术在玉皇1井表层易漏井段应用，与邻区同类井相比，钻井速度提高了3～7倍，取得了显著效果。     

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高压地层钻井需用高密度钻井液去平衡地层高压流体,但高液柱压力将造成低压地层的井漏,遇井漏就应采取相适应的措施,尽快堵住漏层,避免造成液柱压力降低可能诱发或引起的井下事故,四川盆地东部洋渡溪构造洋渡３井在超高压地层钻井中,据高液柱压力井漏的不同特点,对钻井液进行降密度、降排蛳和对可能出现的井漏段预先加入混合暂堵液进行防漏,用大剂量、高浓度不同暂堵物混合配制进行关井静置、间断憋挤堵中漏至大漏的防漏问题     

多分支水平井钻探和充气欠平衡钻井工艺应用成功

2005年9月20日，由华北石油管理局钻井二公司承钻的中国石油集团公司首口多分支水平井山西武MI-1井的斜井与直井洞穴井顺利贯通。充气欠平衡钻井是在钻井过程中钻井液液柱压力低于地层孔隙压力，允许地层流体流入井眼循环出，并在地面得到有效控制的一种钻井方式。该项技术能提高机械钻速和钻头使用寿命，防止压差卡钻，减少循环漏失以及对地层的损害。充气欠平衡钻井是一项技术性强、施工难度高的系统工程，     

泡沫钻井液研究及其应用

通过对泡沫钻井液的保护油层机理和其性能与温度、压力、时间及各种试剂的关系分析得知，泡沫钻井液对渗漏地层有良好的防漏、堵漏效果，具有较强的净化能力，尤其在大斜度井段和水平井段的钻井过程中，解决了沉积井眼下侧的岩屑床等问题。现场应用表明，泡沫钻井液适用于地层裂缝发育、漏失严重、低压以及超低压地层钻井，能满足地质录井要求，利于及时发现、保护油气层。泡沫钻井液性能稳定，具有静液柱压力低、润滑性和携岩性能好、滤失量小、摩阻小、抗污染和助排能力强以及对油层伤害小等优点，适用于压力系数较低地层的钻井。该体系能有效地降低事故的发生率，防止了井壁坍塌；满足了低压、低渗地层以及大斜度井段和水平井段的钻井要求。     

涠洲12-1N油田开发储层保护技术

涠洲12-1N油田地层坍塌压力高,而地层流体又处于正常的压力梯度。地层压力系数小于1.05 g/cm3,实际使用的钻井液密度大于1.30 g/cm3,采用尾管射孔和裸眼打孔筛管完井2种完井方式。钻井液流体压力将远大于地层流体压力,其结果将导致钻井液侵入油气层深度和数量过大,极易造成储层污染和损害,生产返排压力过高等。为安全钻开油层并保护好储层,通过对涠洲12-1N油田地层情况、定向井对钻井液的特殊要求、储层物性及敏感性分析研究,阐述了如何采取正确的储层保护措施,优选并成功地使用合适的钻井液体系和完井液体系及相应的技术措施,实现了优快钻井的工程需要,有效地减轻了钻完井作业过程中可能造成的油气层损害。     

加拿大欠平衡钻井综观

在加拿大油气工业中，欠平衡钻井迅速地成为重要的钻井技术，当人们意识到钻井损害的严重性时，水平井完井工作明显增多，这就使得欠平衡钻井技术提到了议事日程，可用大量的处理技术来解决直井中地层损害或水平井中浅层损害的问题，但钻长水平吉段时，却难以克服较深地层的损害问题，基于上述原因，加拿大开采者采用欠平衡钻井技术来预防由于泥浆漏失和颗业运称所产生的地层损害问题，由于加拿大许多油气田都是低压地层，因此进行大     

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在负压钻井过程中，地层流体不断流入井内。如果负压钻井的钻井液密度过低，造成过大的井底负压，大量的地层流体会流入井内。这不仅会给涌出地层流体的地面处理带来困难，还会造成储层垮塌，导致储层的毁灭性伤害。因此，必须确定合理的钻井液密度以避免地层坍塌。井眼形成后井筒周围的应力将伴随地层流体的流入而重新分布，由于地层岩石的力学特性不同，井筒周围应力的重新分布可能是弹性的，也可能是弹塑性的，并且与地层流体的流速密切相关。从分析井筒周围的应力分布入手，以地层不发生坍塌为条件，导出了负压钻井所需的最小钻井液密度；对影响最小钻井液密度的主要因素进行了分析，指出地层的胶结强度和原始地层压力是影响最小钻井液密度的主要因素。     

气体钻井井壁稳定性分析

首先分析了用钻井液钻井时钻井液与地层的相互作用，并以多孔介质传导、吸附与扩散（水分子和水化离子）、双电层电场与电斥力为基础，建立起钻井液滤液在井周地层中的渗透运移规律和水化应力与地层强度随时间变化的规律，对地层应力应变状态受钻井液的影响进行定量化分析。并将用于校正后由测井资料得到的围岩强度性质及应力状态，从而得到气体钻井条件下井周地层的强度性质及应力状态。最后选择适当的强度准则，形成气体钻井井壁稳定性分析模型系统。以七里北1井的测井资料为基础，运用该模型系统分析了七北101井气体钻井井段的井壁稳定性，其结果与该井钻井实际情况一致，表明该模型系统是准确、可靠的。     

用于低压低渗透油气藏的可循环泡沫防塌钻井液

分析了低压低渗透油气藏储层损害与保护的特殊性及泡沫钻井液的防塌机理,优选出了适用于该类油气藏的强抑制性可循环泡沫防塌钻井完井液,并对该体系进行了性能评价和现场施工工艺探索.性能评价实验结果表明,该钻井完井液具有较低的密度在0.60～0.95 g/cm3之间可调,能满足低压地层钻井的需要;具有较强的抑制性,与油基钻井液接近,能有效地预防钻井液对低压低渗透储层的损害;流变性和滤失性好、抗原油污染和抗温稳定性强(120℃),能适应井深3000m以内的直井、斜井和水平井钻井施工需要.     

欠平衡钻井工艺及装备在漏失井钻井中的应用

地层中有孔隙，裂缝或溶洞，地层压力小于钻井液的液柱压力，是钻井过程中引起井漏的主要原因。使井底压力降至地层孔隙压力以下。是防止井漏的根本途径。欠平衡压力钻井是在井口的有效控制下，通过降低钻井液密度。使井底压力低于地层压力。可以从根本上解决钻井液向地层的侵入或漏失问题，达到防止工程复杂情况出现和保护油气层的目的。在分析漏失性地层钻井中井漏原因的基础上。详细介绍了漏失井欠平衡压力钻井技术的相关内容。并以3口井为例，介绍了欠平衡压力钻井技术在国内的应用情况与效果。     

气体钻井地层剪切应力井斜规律研究

气体钻井时因没有围压,地层的各向异性指数变化较大,使得地层造斜率与钻井液钻井时的地层造斜率有所不同.为了更好地理解气体钻井井斜规律,利用有限元理论,建立了不同钻井方式下的岩石力学模型,在考虑不同地层倾角和不同循环介质影响的基础上进行井底岩石剪切应力计算,分析出气体钻井井斜规律.计算结果表明:在相同的工程和地质条件下,气体钻井时地层造斜力远大于钻井液钻井的几率约为35%,气体钻井更易发生井斜,而小于或等于30.地层倾角钻井时井眼轨迹偏向垂直于地层倾斜面的方向;45.地层倾角钻井时井斜趋势不明显;大于或等于60.地层倾角钻井时井眼轨迹偏向平行于地层倾斜面的方向.     

空气钻井技术在龙8井的应用

在川渝地区上部地层钻井作业中,常钻遇长段低压漏失带或破碎性地层引起严重井漏,由于漏失层段多、井段长、漏层连续不断且没有特定的漏层位置,采用常规钻井液钻进时,往往是“有进无出”,给钻井工程造成巨大损失。对于这类严重井漏,采用单一的常规钻井及堵漏的方法难以从根本解决问题;该地区地层坚硬,机械钻速低。根据该地区的地层特点而在龙8井实施空气钻井的应用技术及取得的经验,为今后在类似地区实施空气钻井提供技术参考。     

充气钻井液在辽河油田的推广应用

低压稠油油藏的开发。因钻井液技术不配套致使产层伤害。介绍了充气钻井液钻井技术的原理与组成及设计原则。充气钻井技术是将空气均匀地充入钻井基液中,形成气液混合流来降低环空液柱压力的一种低压钻井技术。经48口井现场应用表明,该项枝术能降低钻井液对油层的损害,提高油井产量,降低钻井成本,适于在低压低渗和易漏地层推广应用。     

浅析泡沫钻井的优点

利用泡沫流体钻低压油气区的井,可以较好地解决泥浆漏失、油层污染及影响产能等要害问题,极有利于保护、发现和正确评价油气资源。在低压油气区内的详探井、扩边井应用泡沫钻井工艺,效果十分明显。本文在介绍泡沫钻井为什么能防止低压油气区的油层污染的机理基础上,对比了常规泥浆钻井与泡沫流体钻井在低压油气区的钻探实效和电测资料,分析了两种不同钻井液体系对低压油气区产生不同钻探效果的原因。生产实践证明,泡沫流体钻井不但能保护油层,多产油,而且还可发现用常规钻井所不能发现的油层。所以在低压油气区,泡沫钻井是有广泛前途的理想的钻井新工艺。     

可循环氮气泡沫钻井液技术

针对现有钻井液技术在钻压力系数低于0．8的地层时存在的诸多不足，提出了可循环氮气泡沫钻井液技术。对发泡剂及配套处理剂进行了优选，确定了低压条件下的可循环氮气泡沫钻井液配方。性能评价结果表明，该体系具有较好的抗盐、抗温及耐油性能，可循环次数在10次以上。根据欠平衡钻井的技术要求，制定了可循环氮气泡沫钻井液的现场施工工艺。该技术在史3-3-斜91井和樊142—8井的欠平衡钻进中进行了应用。应用结果表明，该钻井液密度低，有利于提高钻速，可以作为解决超低压地层的井漏及油层保护难题的抟术．     

可循环微泡沫钻井液技术研究与应用

针对在低压裂缝性潜山油层和砂岩油层的勘探开发中，使用常规水基钻井液存在严重漏失问题，钻井工艺研究院研制出了抗高温可循环微泡沫钻井液体系。室内对发泡剂、稳泡剂用量以及该钻井液的稳定性、抗温性、抗污染性和油气层保护进行了评价。结果表明，该体系起泡性能好，微泡沫基液与气体接触后可产生大量颗粒较细的微泡沫，微泡沫稳定性强，在长时间循环和高温条件下性能稳定，抗污染能力强，与储层流体及钻井液处理剂配伍性好；配制微泡沫钻井液，发泡剂最佳用量为0．4％～1．0％，稳泡剂最佳用量为0．1％～0．3％。现场应用表明，微泡沫钻井液具有低密度的特点，在三开钻进过程中相对稳定，解决了在低压储层钻井时遇到的井漏问题，避免了因井漏引起的储层损害，达到了保护油层的目的；该钻井液具有较强的携砂能力，岩屑返出正常，完全满足了开发低压油气层工程和地质需要。     

塔里木盆地深层中-高渗砂岩储层钻井完井损害评价

针对塔里木盆地A区块深层中孔中-高渗砂岩储层钻井完井过程中储层损害严重的问题,基于储层地质特征分析了潜在的储层损害因素,通过室内损害评价试验和钻井液侵入深度数值模拟评价了储层损害的程度,分析了储层损害的机理,探讨了储层损害控制原则。试验结果为:储层流体敏感性损害率为11%~34%,总体较弱;钻井液损害较严重,钻井液动态损害储层岩样的渗透率恢复率为35%~70%,钻井液滤液静态损害储层岩样的损害率为28%~47%;钻井周期内钻井液滤液侵入储层的深度可达几十米。研究结果表明,钻井液固相颗粒粒径偏小和深层高温下屏蔽暂堵材料的磨蚀粒度降级导致滤饼暂堵能力和承压能力不足,引发固相堵塞和钻井液与地层流体的不配伍反应,造成了A区块深层中-高渗砂岩储层损害。研究成果可为制定深层中孔中-高渗砂岩储层损害控制原则及配套技术措施提供依据。