欠平衡钻井候选井可行性分析和研究
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生 了变 化 ， 小 了压 持效 应 ， 利 于 钻 头对 岩 石 的破 减 有
２ 欠 平衡 钻 井 的优 势
欠平 衡钻井 是 指钻井 流 体小 于地 层 孑 隙压力 ， Ｌ 并 将 流人 井 内的地 层 流体 循 环 到 地 面进 行 有 效控 制 的 情况下 所钻 的井 。 用欠 平衡 钻井 可降 低或 避免 常规 采
平 。采 用欠 平衡 钻井 ， 由于井 筒 内钻井 液柱 压 力低 于 地 层压 力 ， 钻井 液 滤液 和有 害 固相 的侵 入就 会 减轻 或 消 除 ， 而 有效 地 保 护 了油 气 层 ， 少 或免 去 油 层 改 从 减
①作 者简介 ： 助理 工程师 ，０ ５ ０ ２０ —７毕业于中国石 油大 学（ 华东） 石油工程专业
常规过 平衡 钻井 不可 避 免地 会 引起钻 井液 漏失 ， 尤 其在 易漏 层段更 为 严重 ， 造成 进一 步 的事 故 和复 会
杂情 况 ， 延长 钻井 周期 ， 增加 钻井 成本 。 而欠平衡 由于
２１ 减 少 对 产 层 的 损 害 ， 效 保 护 油 气 层 ， 高 ． 有 提 油气 井产 量
过平 衡 钻井 造 成 的地 层 伤 害 ，从 而 保 持原 始 地 层 产 能 。欠 平衡 钻井 的优 点如 下 。
碎 ， 而 大 幅度 提 高机 械钻 速 ， 从 缩短 钻井 周期 ， 降低钻
井成本。
２４ 有 效 地 控 制 漏 失 ，减 少 和 避 免 压 差 卡 钻 ． 等 井 下 复 杂 情 况 的发 生
造 等作 业措 施及 昂贵 的 费用 ， 其在 水平 井 的优势 很 尤 明显 ， 是实 施欠 平衡 钻井 技术 的最 大益 处 。 这
２２ 有 利 于及 时发 现 和 评 价低 压低 渗 油气 层 ．
过 平衡 钻 井 对 产层 造 成 的伤 害很 可 能使 预期 本
应该 出现 的油 气显 示没 有 出现 ， 而影 响 了油气 的勘 从 探 和开发 。而在欠 平衡 钻井 条 件下 ， 钻井 过 程 中地层
这种 伤害将 永久 地 降低油 井 产量 ， 要进 行 费用 昂贵 需
的增 产措 施 和 修井 作 业 才 能达 到 地 层 的经 济 产 量 水
３ 欠 平衡 钻 井候 选 井选 择
评 估欠 平衡 钻井 的 可行 性 时 ， 须认 真考 虑许 多 必 因素 。 １ 图 描述 了欠 平衡 钻井 候选 井过 程 中可能进 行 的步骤 。在 欠平 衡钻 井候 选井 评估 阶段 ， 要考 虑地 层 伤 害机 理 ， 壁稳 定性 和作 业可 行性 。评估 完 成后必 井
要 认 真 考 虑 许 多 因素 ， 地 层 伤 害 机理 、 如 井壁 稳 定 性 和 作 业 可 行性 。 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 对
析 。建 立欠 平衡 钻 井候 选 井 的储 层 标 准 ， 欠平 衡 钻 井候 选 井 提 供 了理 论依 据 。 为
主 题词 欠平衡 钻 井 候 选井 优 势 储 层 生产指 数
１ 前 言
近几 年 随着 大庆 、胜利 等 大 型油 田产 量 的递减 ， 中国 的原 油供 应 能力 难 以持 续增 长 ，今 后发 现 巨型 、
大 型整装 油 田的可 能性 已经很 小 ， 探 主要 目标 是 中 勘 小型、 复杂 、 发现 的油气 构 造 ， 难 以及 海洋 、 漠 、 沙 山地 等 恶劣 条件 下 的油 气资 源 。近 十年 来 的实践 经 历 证
常规 钻井 一般 是过 平衡 钻井 ， 由于 钻井 液液 柱 压
井筒 内钻 井 液液柱 压力 低 于地 层压 力 ， 而可 以大 大 从 降低 井漏 发生 的几 率 ， 外 可 以基 本 消除压差 卡钻 。 另
力 高于地层 压力 ， 可避 免 地会 造成 钻井 液 和有 害 固 不
相进 入产层 ， 而造 成对 产层 的伤害 。在 某些 情 况下 从
・
２‘
新 疆 石 油 科 技
２１ 第 １ （ ２ ） ０ ０年 期 第 ０卷
须 进行增 产分 析 。 但欠 平 衡钻井 候选 井 的最终 确定 取 决 于经 济可行 性 。 经济 可行性 研究 中要 对 比欠平衡 在
钻 井和 过平衡 钻井 可能存 在 的成本 差异 。
， ——— ———－ 、 ， ——— ———— 、 ，一 —— —、
有 技术 进步 ， 产生 相应 的新 技 术 。这为 欠 平衡 钻井 的 发 展提供 了条 件 。
２３ 大 幅 度 提 高 机 械 钻 速 。 长 钻 头 使 用 寿 － 延
命 ， 短钻 井周 期 ， 少 作 业 压 钻 进 ， 井 底岩 石三 相应 力状 态 发 使
表 １ 多种储 层条 件 下的压 井事例
干 气 储 层 潜 析 油 储 层 黑 油 储 层 重 油 储 层
ｉ ｌ 地层伤 ｌＩ 井壁稳 Ｉ 作业可行 害评估 ｌｌ性评估ｊ 性评估 ｊ ｌ
流体 可 以进 入井 眼 ， 在井 口监 测 返 出液就 可 以适 时提 供 良好 的产 层信 息 ， 而有利 于 达 到勘探 和 开发 的 目 从 的 ， 可 以及时对 产 层进行 较 为准确 的评 价 。 并
明 ，利用现 有 的勘探 技术 手段 ，不能 够有 效 发现 、 开 发、 利用 中国 的远 景油 气资 源 。 要达 到此 目的 ， 必须 要
新 疆 石 油 科 技
２１ 第 １ （ ２ ） ０ ０年 期 第 ０卷
・１ ・
欠平衡钻 井候选 井可行性分 析和研 究
叶 承 庆 ① 刘 应 民
西 部 钻探 公 司克 拉 玛 依 钻 井 工 艺研 究 院，３ ０ ０ 新 疆 克拉 玛 依 ８４０
摘
要
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 ， 平衡 钻井存在的优势 。在评估欠平衡钻 井的可行性 时。 比过
２ 欠 平衡 钻 井 的优 势
欠平 衡钻井 是 指钻井 流 体小 于地 层 孑 隙压力 ， Ｌ 并 将 流人 井 内的地 层 流体 循 环 到 地 面进 行 有 效控 制 的 情况下 所钻 的井 。 用欠 平衡 钻井 可降 低或 避免 常规 采
平 。采 用欠 平衡 钻井 ， 由于井 筒 内钻井 液柱 压 力低 于 地 层压 力 ， 钻井 液 滤液 和有 害 固相 的侵 入就 会 减轻 或 消 除 ， 而 有效 地 保 护 了油 气 层 ， 少 或免 去 油 层 改 从 减
①作 者简介 ： 助理 工程师 ，０ ５ ０ ２０ —７毕业于中国石 油大 学（ 华东） 石油工程专业
常规过 平衡 钻井 不可 避 免地 会 引起钻 井液 漏失 ， 尤 其在 易漏 层段更 为 严重 ， 造成 进一 步 的事 故 和复 会
杂情 况 ， 延长 钻井 周期 ， 增加 钻井 成本 。 而欠平衡 由于
２１ 减 少 对 产 层 的 损 害 ， 效 保 护 油 气 层 ， 高 ． 有 提 油气 井产 量
过平 衡 钻井 造 成 的地 层 伤 害 ，从 而 保 持原 始 地 层 产 能 。欠 平衡 钻井 的优 点如 下 。
碎 ， 而 大 幅度 提 高机 械钻 速 ， 从 缩短 钻井 周期 ， 降低钻
井成本。
２４ 有 效 地 控 制 漏 失 ，减 少 和 避 免 压 差 卡 钻 ． 等 井 下 复 杂 情 况 的发 生
造 等作 业措 施及 昂贵 的 费用 ， 其在 水平 井 的优势 很 尤 明显 ， 是实 施欠 平衡 钻井 技术 的最 大益 处 。 这
２２ 有 利 于及 时发 现 和 评 价低 压低 渗 油气 层 ．
过 平衡 钻 井 对 产层 造 成 的伤 害很 可 能使 预期 本
应该 出现 的油 气显 示没 有 出现 ， 而影 响 了油气 的勘 从 探 和开发 。而在欠 平衡 钻井 条 件下 ， 钻井 过 程 中地层
这种 伤害将 永久 地 降低油 井 产量 ， 要进 行 费用 昂贵 需
的增 产措 施 和 修井 作 业 才 能达 到 地 层 的经 济 产 量 水
３ 欠 平衡 钻 井候 选 井选 择
评 估欠 平衡 钻井 的 可行 性 时 ， 须认 真考 虑许 多 必 因素 。 １ 图 描述 了欠 平衡 钻井 候选 井过 程 中可能进 行 的步骤 。在 欠平 衡钻 井候 选井 评估 阶段 ， 要考 虑地 层 伤 害机 理 ， 壁稳 定性 和作 业可 行性 。评估 完 成后必 井
要 认 真 考 虑 许 多 因素 ， 地 层 伤 害 机理 、 如 井壁 稳 定 性 和 作 业 可 行性 。 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 对
析 。建 立欠 平衡 钻 井候 选 井 的储 层 标 准 ， 欠平 衡 钻 井候 选 井 提 供 了理 论依 据 。 为
主 题词 欠平衡 钻 井 候 选井 优 势 储 层 生产指 数
１ 前 言
近几 年 随着 大庆 、胜利 等 大 型油 田产 量 的递减 ， 中国 的原 油供 应 能力 难 以持 续增 长 ，今 后发 现 巨型 、
大 型整装 油 田的可 能性 已经很 小 ， 探 主要 目标 是 中 勘 小型、 复杂 、 发现 的油气 构 造 ， 难 以及 海洋 、 漠 、 沙 山地 等 恶劣 条件 下 的油 气资 源 。近 十年 来 的实践 经 历 证
常规 钻井 一般 是过 平衡 钻井 ， 由于 钻井 液液 柱 压
井筒 内钻 井 液液柱 压力 低 于地 层压 力 ， 而可 以大 大 从 降低 井漏 发生 的几 率 ， 外 可 以基 本 消除压差 卡钻 。 另
力 高于地层 压力 ， 可避 免 地会 造成 钻井 液 和有 害 固 不
相进 入产层 ， 而造 成对 产层 的伤害 。在 某些 情 况下 从
・
２‘
新 疆 石 油 科 技
２１ 第 １ （ ２ ） ０ ０年 期 第 ０卷
须 进行增 产分 析 。 但欠 平 衡钻井 候选 井 的最终 确定 取 决 于经 济可行 性 。 经济 可行性 研究 中要 对 比欠平衡 在
钻 井和 过平衡 钻井 可能存 在 的成本 差异 。
， ——— ———－ 、 ， ——— ———— 、 ，一 —— —、
有 技术 进步 ， 产生 相应 的新 技 术 。这为 欠 平衡 钻井 的 发 展提供 了条 件 。
２３ 大 幅 度 提 高 机 械 钻 速 。 长 钻 头 使 用 寿 － 延
命 ， 短钻 井周 期 ， 少 作 业 压 钻 进 ， 井 底岩 石三 相应 力状 态 发 使
表 １ 多种储 层条 件 下的压 井事例
干 气 储 层 潜 析 油 储 层 黑 油 储 层 重 油 储 层
ｉ ｌ 地层伤 ｌＩ 井壁稳 Ｉ 作业可行 害评估 ｌｌ性评估ｊ 性评估 ｊ ｌ
流体 可 以进 入井 眼 ， 在井 口监 测 返 出液就 可 以适 时提 供 良好 的产 层信 息 ， 而有利 于 达 到勘探 和 开发 的 目 从 的 ， 可 以及时对 产 层进行 较 为准确 的评 价 。 并
明 ，利用现 有 的勘探 技术 手段 ，不能 够有 效 发现 、 开 发、 利用 中国 的远 景油 气资 源 。 要达 到此 目的 ， 必须 要
新 疆 石 油 科 技
２１ 第 １ （ ２ ） ０ ０年 期 第 ０卷
・１ ・
欠平衡钻 井候选 井可行性分 析和研 究
叶 承 庆 ① 刘 应 民
西 部 钻探 公 司克 拉 玛 依 钻 井 工 艺研 究 院，３ ０ ０ 新 疆 克拉 玛 依 ８４０
摘
要
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 ， 平衡 钻井存在的优势 。在评估欠平衡钻 井的可行性 时。 比过