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。     

四川欠平衡钻井完井配套技术完善与推广应用

四川在2002年形成全过程欠平衡钻井完井技术后,近几年欠平衡钻井完井技术又取得了新进展。针对欠平衡钻井完井技术存在的问题和不足,对欠平衡钻井完井工艺技术和欠平衡钻井装备进行了进一步的研究完善。运用欠平衡钻井完井配套技术和研制的欠平衡钻井装备,从2003-2005年,在川渝地区共开展了141井次的欠平衡钻井完井推广应用,取得了良好的技术经济效益。     

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。     

欠平衡钻井候选井可行性分析和研究

综述了欠平衡钻井作为中国油气勘探与开发的新技术之一,比过平衡钻井存在的优势。在评估欠平衡钻井的可行性时,要认真考虑许多因素,如地层伤害机理、井壁稳定性和作业可行性。对实施欠平衡钻井和过平衡钻井增产效果和经济效益进行了分析。建立欠平衡钻井候选井的储层标准,为欠平衡钻井候选井提供了理论依据。     

欠平衡钻井技术在辽河油田马古1井的应用

论述了欠平衡钻井技术的特点、应用范围，同时结合辽河油田马古1井欠平衡钻井实施情况，介绍了欠平衡钻井专用设备的配套、钻井工艺技术、压井工艺技术等欠平衡操作规程和安全钻井技术措施。辽河油田马古1井在实施欠平衡钻井井段，欠平衡火炬一直连续点火，表明辽河油田欠平衡钻井技术初步走向成熟，为今后辽河油田古潜山的勘探开发提供了技术支持和保证。     

欠平衡钻井经济性影响因素评价分析

欠平衡钻井可以保护油气储层,提高自然产能,但对于欠平衡钻井提高产能效果,尚无可量化的评价模型,无法对欠平衡钻井投入和产出进行量化经济评价,从而影响欠平衡钻井的经济效果,不利于欠平衡钻井的推广应用。应用油藏工程和储层伤害理论建立欠平衡钻井评价模型,对欠平衡钻井的产能、经济效果进行量化的评价,减少欠平衡钻井的盲目性,提高了节能和增效效果,为欠平衡钻井更科学的应用提供依据。     

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.     

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。     

全过程欠平衡钻井关键技术及在沙特MTLH-1井的现场实践

介绍了全过程欠平衡钻井的关键技术和关键配套设备.在沙特MTLH-1井全过程欠平衡钻井实践中,进行了设备优选,配套了性能可靠的关键设备,为全过程实施欠平衡钻井作业提供了基础.同时进行了欠平衡钻井关键参数设计与计算,为钻井参数、钻井方式、钻井液性能等的设计与选择提供了施工依据.在施工中,成功应用了全过程欠平衡钻井的关键技术...     

欠平衡钻井技术新分类与油藏筛选方法研究

总结了目前国际上欠平衡钻井的分类方法,并在综合考虑地层孔隙压力、流体类型及欠平衡应用的情况下,提出了一种新的欠平衡钻井分类方法,然后就欠平衡钻井油藏筛选方法进行了系统论述.主要从井壁稳定性、地层潜在伤害、作业可行性、作业风险性和经济效益等几个方面进行了分析,得出了欠平衡油藏筛选的系统方法,有利于促进欠平衡钻井的科学选区、选井和选层,减小决策的盲目性,促进欠平衡钻井技术在油气田勘探开发中的应用.     

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。     

欠平衡钻井理论模型及应用

以多相瞬变流理论为基础,结合欠平衡钻井基本原理,建立了一套欠平衡钻井理论模型。模型对由油、气、水、钻井液和钻屑构成的井简内气—液—固多相流动体系,以及油气相态性质、地层渗流特性和不同工况状态等因素进行了系统描述。通过应用有限差分法求解理论模型,利用数值模拟方法对欠平衡钻进过程进行了系统的计算模拟和分析。研究表明:欠平衡钻井是一个复杂的动态过程,其实际控制规律完全取决于具体的钻井条件和相应的工况状态。文中所建理论模型可有效地用于复杂条件下的欠平衡钻井问题研究、分析和设计,对指导实施欠平衡钻井以及井筒内多相流动问题研究具有现实盆义。     

裂缝性低渗砂岩气藏水基钻井液欠平衡钻井储层保护

采用水基钻井液欠平衡钻进裂缝性低渗砂岩气层时,裂缝面和基质孔隙内同时存在指向地层的毛细管力,欠平衡压差并不能完全抵消该力,因而为钻井液侵入提供了驱动力。评价水基钻井液欠平衡钻井是否对裂缝性低渗砂岩储层造成损害的相关研究较少,为此,设计了一套试验装置模拟水基钻井液欠平衡钻井条件,研究了裂缝性低渗砂岩气藏在水基钻井液欠平衡钻井过程中的损害情况及其机理。研究结果表明:水基钻井液欠平衡钻井过程中逆流自吸效应以及伴随的钻井液吸附是造成储层损害的主要原因,但损害程度低,侵入深度浅;如果欠压状态不稳定,钻井液会迅速侵入裂缝,影响其渗流能力,并且这种影响随裂缝宽度的增大而增强。     

欠平衡钻井软件发展现状与建议

欠平衡钻井技术在油气勘探开发领域得到普遍应用,钻井油气井工程中对欠平衡钻井软件的需求也随之不断增强。介绍了国内外欠平衡钻井软件的主要功能和应用情况,对比分析了国内外欠平衡钻井软件的差异,并结合国内现状,提出了我国欠平衡钻井软件开发要理论与实际紧密结合,要遵循软件研发步骤,注重软件的测试和维护,持续修改完善软件功能,形成国内成熟实用的欠平衡钻井软件系列,满足欠平衡钻井设计施工的需求。     

砂岩气藏水基欠平衡钻井逆流自吸效应实验研究

采用水基钻井液欠平衡钻开砂岩气层时，欠平衡压差往往并不能完全抵消岩石的自吸毛细管力，从而产生逆流自吸效应。这种自吸效应可能对砂岩气藏水基欠平衡钻井的储层保护效果产生影响，但目前与之有关的实验研究还很缺乏。为此，设计了一套实验装置，模拟水基欠平衡条件，研究了砂岩基块孔隙逆流自吸规律及其影响因素。结果表明，水基欠平衡钻井过程的逆流自吸效应引起岩石气相渗透率降低，削弱欠平衡钻井的储层保护效果；欠平衡压差越小，逆流自吸作用越强，过小的欠压值不能起到欠平衡钻井保护储层的作用；随着逆流自吸时间延长、围压增加和黏土矿物膨胀，逆流自吸导致气相渗透率下降的程度加剧；逆流自吸引起的气相渗透率下降速率可以表示成时间的幂函数。     

欠平衡钻井油气藏与井筒耦合模型

利用流体力学的质量守恒方程、动量守恒方程和地层的渗流力学方程,建立了欠平衡钻井油气藏与井筒耦合流动模型,并利用有限差分方法对模型进行了求解.所建立的欠平衡钻井油气藏与井筒耦合模型能模拟主要油气藏类型欠平衡钻井过程中油气藏流体与井筒内流体的耦合流动,模拟地层油、气的流入对井底压力的影响.欠平衡钻井过程中,不同类型油气藏和井筒流体耦合流动时地层油/气进入动态不同,地层油/气的进入对井底压力的影响规律也有很大区别.计算结果表明地层油/气的流入可以使井底压力下降0.03～2.50 Mpa,因此在欠平衡钻井设计中,应充分考虑产层段油/气流入对井底压力的影响.     

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。     

现代欠平衡钻井技术

欠平衡钻井是国际上９０年代初再次兴起的提高勘探开发效益的钻井新技术。我国在总结以往经验教训的基础上,近几年来在油、气田勘探开发方面已有一些单位进行了技术研究和现场试验,并取得了显著的效益。文中介绍了欠平衡钻井的基本概念、条件、优点;实现欠平衡钻井的主要方法、关键技术;欠平衡钻井主要装备及其作用;国内外欠平衡井现状和技术水平;并对四川油气田发展欠平衡钻井技术提出了几点建议。     

欠平衡钻井设计中若干问题的考虑

随着欠平衡钻井技术在国内油、气田勘探开发方面的逐步应用 ,对具有指导作用的欠平衡钻井工程设计质量的要求显得尤为重要。文中结合欠平衡钻井实践与调研 ,对设计中的钻井地层、井身结构、钻机类型、钻具组合、钻井液、负压差、井控要求、井场布置等主要方面进行了分析与说明     

欠平衡钻井期间地层流体流入规律研究

为了从理论上研究欠平衡钻井过程中的一些问题,以便更好的控制和发展欠平衡钻井.本文研究了地层流体流入井筒的规律,建立了欠平衡钻井期间井底流压计算方法,指出了假设油气层厚度不变下模拟欠平衡钻井期间地层流体流入井筒的理论有较大误差.给出了在欠平衡钻井期间,随着井眼不断加深,油气藏暴露面积不断加大,地层流体流入井眼的参数计算方法.在此基础上,提出了在欠平衡钻井期间,保持井底负压差钻井会因地层流体流入井筒过多而造成控制困难,而根据地层渗透率与钻速,采用恒地层进气量钻井将是安全的.并得出运用地层气体流入模型与井底流压计算模型可以计算与控制恒地层进气量的结论.