玉门油田欠平衡钻井液技术

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玉门油田欠平衡钻井技术

玉门油田欠平衡钻井技术
Ⅱ区域变 质 阶段 : 源 层 岩 石 由于 岩性 变 化 频 繁 , 矿 层薄 , 岩石 的机 械 物理 性质 很不 均匀 , 容易 发生 形变 , 在 后来 地质 事件 中形 成 了复 杂 的近 东 西 向 复式 褶 皱 和 多
() 1中元古碱长花 岗岩体与燕 山期花岗岩体 内部 、 边部 、 接触 带 ( 尤其是 外接 触带 ) 及其 附近 的蚀变 带 与断
充氮气技术 , 最低密度 0 9gmI . 5/ 。 2 低 密度钻 井液 配方研 究 2 1 降滤失 配方选 择 ( 图 1 图 2 . 见 、 ) 2 2 泥饼质 量控 制 ( . 见表 1 )

原浆
1H -  ̄ S2
2 H 一 3 H一 %S2 % S2
IH- % S2
灰 石粉 +0 5 ~1 F . T一1 。 3 配 方评 价
() 1热滚 回收率 对 比见表 3 。
表 3 热 回 收 率对 比 一 览 表
表 3 明欠平 衡 钻井 液与原 浆抑 制能力 相 当 。 说
2 3 钻 井液 流变 性控 制 ( . 见表 2 )
( ) 性膨胀 率对 比见 表 4 2线 。
的增加 , 密度 变 化 小 , 切 有 一 定 的上 升 , 是 变 化 很 粘 但
小。
4 现 场应 用 及效 果 ( 表 6 见 ) 现场应 用 三 口井 , 故 复杂 损 失 率 均 为零 , 井 成 事 测 功 率 1o , 0 并且 在 柳 1 8井 发 现 较 好 的工 业 油 气 流 , 0
密度 无 法降低 , 口井储 层 漏失 2 0 0 m3 鸭 西 区块 地层 压 力低 , 探 开 发一 直 未 能取 得 突破 , 0  ̄3 0 , 勘 需要

欠平衡钻井技术

欠平衡钻井技术

欠平衡钻井技术
欠平衡钻井技术(Underbalanced drilling,简称UBD)是一种在井口维持地层压力低于井口压力的钻井方法。

该方法主要是通过减小钻井液密度或增加气体(氮气、天然气或压缩空气)注入到井内,以降低井底压力,使钻井过程中地层压井的现象得到控制。

欠平衡钻井技术的主要优势在于可以减少地层崩塌、井击、井喷等危险情况的发生,并且可以提高钻井速度和孔隙渗透率,从而减少钻井成本。

与常规钻井技术相比,欠平衡钻井技术可以更好地保持储层中的原始压力和流体性质,从而更好地评估储层的产能。

欠平衡钻井技术的应用范围广泛,适用于不同类型的油气井,包括深水井、高温高压井、气井、油藏难以气窜的井等。

在深水井中,欠平衡钻井技术可以减少水合物的形成并提高钻井速度。

在高温高压井中,欠平衡钻井技术可以减少井口附近的孔隙压力差,降低井喷和井击的风险。

欠平衡钻井技术的关键是控制井底压力和钻井液流量。

为了确保井底压力低于井口压力,需要通过控制钻头旋转速度、注入气体的流量和钻井液的密度来实现。

通常会使用特殊的测量设备和控制系统来监测井底压力和流量,以确保钻井过程的安全和有效。

但是欠平衡钻井技术也存在一些挑战和风险。

一方面,由于井底压力低于井口压力,有可能导致井喷和井击的发生。

由于钻井液密度较低,可能会导致钻井液中的固体颗粒无法有效地将井底产能传递到井口。

在实施欠平衡钻井技术时,需要对目标油气井的地层进行详细的分析和评估,选择合适的钻井液和气体注入方案,并严格控制钻井液和气体的流量和压力,以确保钻井过程的安全和顺利。

欠平衡钻井技术

欠平衡钻井技术

欠平衡钻井技术欠平衡钻井技术是一种在井筒内使压力低于地层压力的钻井技术。

相较于正平衡钻井技术,欠平衡钻井技术能够降低钻井过程中的井下事故风险,提高钻井速度和效率,适用于复杂地质条件下的钻井作业。

欠平衡钻井技术的原理是通过控制钻井液循环系统中的泵入流量,使井筒内部维持一个压力低于地层压力的状态。

这样可以减少地层破裂和井下沉积物堵塞的风险,从而提高钻井的安全性和效率。

欠平衡钻井技术主要有以下几种常用的方法:1. MEG(气泡剂辅助)技术:在钻井液中添加气泡剂,通过气泡的膨胀和爆破,形成一定的气泡力量来降低钻井液的密度,从而降低井筒内部的压力。

2. 流体耦合技术:将高压气体以流体耦合的方式注入套管与井筒之间的缝隙中,使套管外形成一个低压区域,从而降低井筒内的压力。

3. 膨胀管道技术:通过选用膨胀管道,使钻井液在膨胀管道内压力降低,然后再进入井底,形成平衡钻井管道,实现钻井液外泄来降低井筒内压力。

欠平衡钻井技术的应用范围比较广泛。

在高压气藏和高渗透油藏等特殊地质条件下,这种技术可以减少地层损伤和泥浆污染,保护地层储集能力。

在气体钻井和高温、高硫、高压等腐蚀井下环境条件下,欠平衡钻井技术可以提高钻井的安全性和效率。

欠平衡钻井技术还可以应用于水平井、大角度井和深水井等特殊钻井作业中。

不过,欠平衡钻井技术也存在一些问题和挑战。

由于钻井液密度的控制比较困难,需要选择合适的钻井液体系和气泡剂,以确保欠平衡钻井的效果。

欠平衡钻井的安全性较差,井下系统会面临较大的压力差,需要加强井控措施和监测手段,避免井下事故的发生。

欠平衡钻井技术能够提高钻井的效率和安全性,在特殊地质条件下有着广泛的应用前景。

随着钻井工艺和技术的不断发展,欠平衡钻井技术将进一步完善和应用于实际生产中。

欠平衡钻井技术

欠平衡钻井技术

欠平衡钻井
P 井底 <P 地层 降低密度,使地层 流体溢出 继续钻进 继续钻进 将油气带出井口 可保持液面不变
过 平 衡 、 近 平 衡
泵入泥浆
泥浆柱压力>油层压力
油气层

泵入泥浆
欠 平 衡 泥浆柱动压力<油层压力
油气层
欠平衡压力钻井的优越性
1、减轻地层伤害,解放油气层,提高油气井产 能,低渗油气藏,压力衰竭的油气藏优势更为突 出。 2、有利于识别评价油气藏。 钻进过程中井内泥浆柱的压力低于地层孔隙压 力,允许地层流体进入井内,有利于识别和准确 评价油气藏。 3、明显提高机械钻速。 欠平衡压力钻井比超平衡压力钻井井底岩石容 易破碎,井底易清洗,机械钻速大幅度提高,同 时减轻了钻头磨损,提高钻头的使用寿命。 4、减少或避免压差卡钻和井漏事故的发生。
欠平衡钻井的优势和局限性
油藏的优点
(1) 减少井眼表面的表皮损害;
(2) 提高油层产量; (3) 早发现、早生产; (4) 提高最终采收率; (5) 有利于对地层进行实时评价。
欠平衡钻井的优势和局限性
钻井作业中的优点
(1) (2) (3) (4)
提高机械钻速; 延长钻头寿命; 减少钻机作业时间; 减少井眼复杂问题: —钻井液漏失 —压差卡钻 —水敏性页岩水化 —提高了钻井作业安全性
1994
1996
1998
堵塞孔隙 “咽喉”
钻井液与地层 流体不相容
地 层 损 害 机 理
堵塞裂缝
井眼表皮损害对 产层产量的影响
1000 800 600 400 200 0
°È ú ÈÈ ÈÈ
-3 -1
1
3
5 7 9 íÈ ± ¤È ò× È

浅析欠平衡钻井技术原理及工艺

浅析欠平衡钻井技术原理及工艺

浅析欠平衡钻井技术原理及工艺摘要:欠平衡钻井的是指在钻井过程中钻井液循环体系的井底压力低于地层孔隙压力,使产层流体有控制的计入井筒并将其循环到地面的钻井技术。

本文主要是从欠平衡钻井的原理出发,讨论工艺参数的设定以及钻井液的选择依据。

关键词:欠平衡钻井工艺欠平衡钻井液利用可靠的装备在万千能控制的情况下,合理的确定钻井液液柱压力与地层孔隙压力的负压差值,引导地层流体进入井筒,形成溢流或井喷,在溢流或者井喷状态下钻进时,控制进口钻井钻井液保持稳定,将出口的钻井液与地层流体的混合物通过地面管汇引到距井口较远的体外除气加重装置里,除去95%以上的气体,需要时可加重到所需要的钻井液密度,然后返回到钻井液循环罐中,如此反复。

一、欠平衡压力钻井工艺技术原理1.储层伤害较小的基本原理根据力的平衡原理,当地层孔隙压力大于井筒液柱压力(动态、静态)压力时,地层孔隙流体就会侵入井筒,引起溢流和井喷,而井筒钻井液滤液及固相就不能入侵地层,外界的液体和固相不能对地层产生伤害,即基本保持储层性质的原始面貌,这就是储层伤害较小的基本机理。

2.负压差值的选择负压差值的确定对欠平衡压力钻井技术能否成功地实施起着重要的作用。

欠平衡压力钻井和其他技术一样,工艺技术是核心。

而欠平衡钻井工艺的核心就是井底压力的研究和控制,其中井底负压值的大小直接影响到地层流体进入井筒内量的多少,关系到能否安全快速钻进。

井底负压值的控制是欠平衡钻井成功的关键。

负压值太大,有可能超过井控装备的承压能力,造成井喷失控事故,对稳定井壁也不利。

另外速敏的影响也会对储集层产生新的伤害,负压值太小,有可能起不到对储集层伤害小的作用。

二、欠平衡钻井中井内压力情况三、影响欠平衡钻井的压力1.钻井液静液柱压力(pm)钻井液静液柱压力与钻井液密度有关;该压力直接作用在地层上,直接影响欠压值的大小。

但在地层流体进入环空后,由于环空为多相流体,环空的钻井液静液柱压力很难求出。

2.环空压耗(pa)环空压耗是由于钻井液的流动而产生的,与钻井液性能和钻井参数有很大的关系。

欠平衡钻井技术

欠平衡钻井技术

欠平衡钻井技术
欠平衡钻井技术是指通过钻井液压力低于地层压力,使得钻井液能够在钻井作业过程
中尽可能少地进入地层中,从而达到减少井壁崩塌、防止钻井液污染地层的目的。

欠平衡钻井技术的优势在于,可以降低井壁塌陷的风险,减少钻井事故的发生,并且
可以减少钻井液对地层的侵蚀,从而保护地下水资源。

同时,欠平衡钻井技术还可以提高
钻进速度,降低钻井成本。

然而,这种技术也有一定的缺点,主要包括钻井风险较大、需
要高强度的完井技术等。

欠平衡钻井技术的实现需要依靠钻井液的选择和钻井液压力的控制。

一般来说,要采
用低密度、低粘度的水基钻井液,同时根据地层压力、钻井深度等因素,合理确定钻井液
的密度和液压。

在钻井过程中,通过调整钻井液的密度和液压,保证钻头和井壁之间的压
力差控制在一定的范围内,从而实现欠平衡钻井。

为了更好地实现欠平衡钻井技术,还需要引入一些相关技术,比如井眼稳定技术、密
度调整技术、完井技术等。

井眼稳定技术主要通过原位固化、井眼衬衫等手段来防止井眼
崩塌,从而保证钻进速度。

密度调整技术则可以根据地层变化,实时调整钻井液的密度,
从而避免体积膨胀从而引起的井壁塌陷。

完井技术则可以在钻井完成后,采用套管、钻杆、水泥、封隔器等工具来加强井壁支撑和污染防治,保证井口的安全性。

总之,欠平衡钻井技术在石油钻井领域具有广阔的应用前景,能够有效减少钻井事故,降低钻井成本,而且还能有效保护地层和地下水资源。

随着技术的不断发展和完善,欠平
衡钻井技术将会在石油勘探、开发和生产领域中发挥越来越重要的作用。

欠平衡钻井技术

欠平衡钻井技术

欠平衡钻井技术
欠平衡钻井技术是一种常用的钻井方法,用于在井筒内部维持较低的压力。

它通过在钻头底部连续注入气体或液体来实现。

这种技术的主要目的是减少井底孔洞的损害并提高钻井效率。

欠平衡钻井技术的原理是在井口维持一个较高的压力,以便在井底产生一个较低的地层压力。

这种压力差可以有效地减少钻井液到穿透层的渗透压差,从而降低损伤地层的风险。

欠平衡钻井技术还可以通过控制地层渗流来减少井底的泥浆侵入,从而提高钻井速度。

欠平衡钻井技术有两种主要的方法:气体欠平衡钻井(UBD)和液体欠平衡钻井(LWD)。

气体欠平衡钻井是指通过向井底注入气体来降低地层压力,而液体欠平衡钻井是指通过向井底注入液体来实现。

这两种方法各有优缺点,选择应根据具体情况。

欠平衡钻井技术的应用非常广泛。

它可以用于突破复杂地层,如高渗透性、高泥浆侵入性和高井壁稳定性等条件下的困难地层。

它可以用于提高钻井速度和降低操作风险。

欠平衡钻井技术还可以用于井下作业,如井底测试、钻井液循环、产能测试和井壁修复等。

欠平衡钻井技术也存在一些挑战和风险。

它需要特殊的设备和技术,增加了操作成本和难度。

欠平衡钻井过程中可能出现井喷和井漏等安全问题,需要采取有效的安全措施。

欠平衡钻井技术在一些特殊的地质条件下可能不适用,需要根据具体情况进行评估。

欠平衡钻井技术是一种有效的钻井方法,可以减少地层损伤、提高钻井效率和降低操作风险。

随着技术的不断进步,它将在更广泛的领域得到应用。

为了确保安全和效果,需要充分考虑各种因素,并采取适当的措施和监测手段。

欠平衡钻井技术在油田井中应用研究

欠平衡钻井技术在油田井中应用研究

欠平衡钻井技术在油田井中应用研究近年来,随着各大油田水平井和多底井的发展,一种新的钻采技术随之应运而生,即欠平衡钻井技术。

该技术最大的优点是能够有效减少钻井作业对地层的伤害,并且还能有效提高钻速,这不仅避免了卡钻等事故的发生,还进一步降低了钻井作业成本。

基于此点,就欠平衡钻井技术在油田井中的应用进行浅谈。

标签:欠平衡;钻井技术;油田1欠平衡钻井技术概述1.1技术特点(1)能够显著提高单井产量。

由于该钻井技术是以井筒的负压差为前提,故此其能够对油气层起到一定的保护作用,同时还能发现油气层,正因如此,使用该技术既可以显著提高勘探成功率,又能进一步提升单井产量。

(2)钻进速度快。

因该技术是在负压条件进行钻进的,从而避免了钻机在钻进过程中对岩石的重复切削,这样一来大幅度提升了设备的钻进速度。

(3)坍塌、卡钻等事故几率较低。

在较为严重的漏失性和水敏性层段采用该技术进行钻井,可以有效防止地层漏失情况的发生,同时还能避免卡钻和坍塌等事故发生。

(4)综合效益良好。

由于欠平衡钻井技术不但能够提高钻速,而且还能减少各类钻井事故的发生几率,同时还可以发现和保护油气层,因此,综合效益良好。

1.2主要方法目前,实现欠平衡钻井较为常用的方法有以下两种:(1)自然条件法。

该方法具体是指当地层压力系数大于1.10时,可以使用普通的钻井液,并通过人为降低钻井液的密度来实现欠平衡钻井施工。

(2)人工诱导法。

这种方法在美国和加拿大等国家地层压力较低的油气田中应用较多,其具体是指当地层的压力系数小于1.10且使用普通钻井液难以实现欠平衡钻井作业时,通过人工充入各种气体的方式来实现欠平衡钻井条件。

1.3适用范围按照欠平衡钻井的技术特点以及以往大量的工程实践经验,适宜采用该技术进行钻井作业的地层有以下几大类:其一,微裂缝地层和枯竭的油气层;其二,胶结条件相对较差的高渗砂岩地层;其三,对水基钻井液敏感成分含量过高的地层;其四,含油饱和度相对较低或是低束缚水的脱水地层;其五,与钻井液的滤液存在严重不相容的地层;其六,高渗且胶结条件良好的碳酸岩和结晶砂岩地层。

欠平衡钻井技术

欠平衡钻井技术

欠平衡钻井技术
欠平衡钻井技术是一种有效的钻井方法,它采用低于地层压力的钻井液压力实现井底
压力低于地层压力的状态,使得岩层泥浆得以尽可能快速地向井口移动而不被井底压力阻碍,从而达到提高钻进效率和减少发生卡钻事故的目的。

该技术主要应用于较软的岩层和
低透水性的地层中。

有以下 3 个显著的优势:
1. 提高钻进效率
欠平衡钻井技术中使用的钻井液压力较低,可以减小钻头和井壁之间的摩擦力和阻力,使得岩层泥浆得以尽可能快速地向井口移动。

因此,欠平衡钻井技术相比传统的钻井技术,可以减少井深相同的情况下所需的钻进时间。

2. 减少卡钻
在传统的钻井技术中,通常需要使用高压的钻井液来控制井底压力,然而,如果地层
的透水性较低,钻井液可能无法快速地向井口移动,导致井底压力过高,从而引发钻具卡
钻等问题。

而欠平衡钻井技术中使用低压力的钻井液,可以有效地避免卡钻等问题的发
生。

3. 减小地层侵入和物质损伤
欠平衡钻井技术主要适用于以下场景:
1. 钻井深度不超过 2000 米
2. 井壁不过分稳定,且易塌陷
3. 钻进的地层破碎和填充性较好,即其透水性不太高
4. 采用的岩层泥浆能够清除钻屑,防止其在井孔中堆积
总之,欠平衡钻井技术在适用场景中具有显著的优势。

在选用该技术时,需要综合考
虑地层条件、岩层类型、钻具、钻井液等多个因素,以确保其应用效果达到最好。

欠平衡钻井技术

欠平衡钻井技术

欠平衡钻井技术欠平衡钻井技术是石油钻井领域中一种重要的钻井技术,旨在通过控制井底压力高于地层压力的状态,而使攻克井深、克服高含盐、可溶性地层、大断层地层和高渗透率地层的困难。

在石油勘探开发中起着举足轻重的作用。

本文将深入探讨欠平衡钻井技术的原理、应用及发展趋势。

一、欠平衡钻井技术的原理欠平衡钻井技术是指在钻井过程中,井底压力高于地层压力,以防止地层井漏及气体突出。

其核心原理就是通过控制井底压力,使井底压力维持在高于地层压力的状态。

这种差异性的控制方式能够减少井漏的可能性,从而提高钻井作业的安全性和效率。

在传统的钻井中,井底压力通常维持在地层压力以下,称之为正平衡状态。

而在欠平衡钻井中,井底压力要高于地层压力,从而实现控制井下的地层流体,减少地层井漏的风险。

这种技术在处理高含盐、可溶性地层、大断层地层和高渗透率地层时有着得天独厚的优势。

二、欠平衡钻井技术的应用欠平衡钻井技术首先在勘探过程中大量应用,能够实现快速的勘探作业,提高勘探效率。

在钻探过程中,欠平衡钻井技术也可以应用于越复杂的地层,如高含盐、可溶性地层、大断层地层和高渗透率地层等。

欠平衡钻井技术还可以应用于水平井、垂直井和定向井等。

在这些特殊的地层和井型上,欠平衡钻井技术可以减少井漏的风险,提高钻井效率。

欠平衡钻井技术还可以应用于特定的油气田开发工艺中。

在开发过程中,油气的产量通常与井底压力息息相关。

通过欠平衡钻井技术,可以有效地维持油气田的压力平衡,从而提高原油和天然气的采收率。

欠平衡钻井技术对于油气田的有效开发至关重要。

三、欠平衡钻井技术的发展趋势随着石油勘探开发技术的不断进步,欠平衡钻井技术也在不断发展和完善。

未来,欠平衡钻井技术将更加注重技术的创新和高效性。

国际油气行业对于欠平衡钻井技术的需求将会继续上升。

欠平衡钻井技术在智能化和自动化方面也将得到进一步的发展。

随着人工智能技术的不断应用,欠平衡钻井技术将更加智能化,实现数据的自动采集和分析,在钻井作业中发挥更大的作用。

欠平衡钻井技术

欠平衡钻井技术

欠平衡钻井技术欠平衡钻井技术是一种钻井技术,可以在沉积岩层中高效率地进行作业。

该技术是在溢流地层下进行的,对途径的地层结果有着较好的控制。

欠平衡钻井技术在减少地层破损、提高作业速度和减小地层污染等方面都具有明显优势,因此在石油开发领域具有重要地位。

欠平衡钻井技术的主要优点之一是它可以显著地减少井壁的破坏。

在传统的钻井技术中,井眼往往在钻井的过程中会受到较大的挤压力,并且受到地层岩石和井壁完整性的影响。

而欠平衡钻井技术是在井眼内部形成一定的压力差,使岩层不会对井壁产生挤压作用,从而实现了最大程度地减少了井壁的破坏,提高了井的完整性。

欠平衡钻井技术还可以提高作业的速度,因为它可以在一段时间内不断地往井眼内喷入泥浆,从而使钻头在井眼内快速作业。

与传统的正平衡钻井技术相比,欠平衡钻井技术可以在相同的时间段内完成更多的进尺,节约了作业成本和时间,并提高了作业的效率。

欠平衡钻井技术还可以显著地减小地层的污染。

在传统的正平衡钻井技术中,井眼内的泥浆会不断地向地层中渗透,导致地层岩屑的渗出,从而污染了地下水资源。

而欠平衡钻井技术是在井眼内形成了一定的压力差,使得地层岩屑不易渗出,从而减小了地下水资源的污染。

欠平衡钻井技术的应用也有着一些局限性。

在选择欠平衡钻井技术时需要根据地层的实际情况来决定,因为并非所有的地层都适合欠平衡钻井技术。

欠平衡钻井技术需要高额的投资成本,包括设备、人力成本等,这对一些小型石油公司来说可能具有一定的难度。

欠平衡钻井技术在实际操作中需要严格的控制,否则可能会引发一系列地质灾害,如地层崩塌、封堵等。

欠平衡钻井技术的发展具有十分重要的意义。

它可以有效地提高油气的开采率,减少能源资源的浪费。

欠平衡钻井技术可以在一定程度上缓解地下水的污染问题,有助于保护地下水资源。

欠平衡钻井技术的推广应用还可以促进石油装备技术的升级,促进我国石油装备行业的发展。

欠平衡钻井技术的应用还可以促进我国石油产业的结构调整和转型升级,促进我国石油产业的转型升级。

欠平衡钻井技术

欠平衡钻井技术

欠平衡钻井技术欠平衡钻井技术是一种在井筒中应用压力差异来驱动钻头进入地层的钻井技术。

与传统的平衡钻井技术不同,欠平衡钻井技术被广泛应用于一些难以钻进的地层,例如自然气水合物地层、高温高压地层以及高粘度油藏等。

本篇文章将从欠平衡钻井技术的概念、原理、优点和应用等方面详细介绍该项技术。

欠平衡钻井技术是利用在井筒中形成的气体、泡沫、液体的压力差异来推动钻头快速进入井壁中使井筒完成一个完整的钻进过程。

该方法通常通过在井筒中注入空气、泡沫、气液两相、纯气等气体以及液体,使钻井作业能够在恶劣的地质环境下广泛应用。

欠平衡钻井技术的优势在于可以显著提高效率和降低钻井成本。

欠平衡钻井技术的原理是在井筒中形成一个压力差异,使得钻头受到推力而能够顺畅快速地钻入地层。

欠平衡钻井技术的原理可以分为两个部分:1、井筒内高压与低压的形成在欠平衡钻井技术中,通过在井筒中注入气体或者液体的方式,形成了不同压力、不同密度的介质,从而形成了井筒内的高压和低压区域。

当在井筒中形成了不同密度的介质时,就会出现一定的静差压力,静差压力是指两点之间沿表面法线方向的压力差。

2、钻头推进力的形成井筒内部形成的静差压力可以充当一定的驱动力量来推动钻头进入地层。

在欠平衡钻井技术中,静差压力可以克服摩擦力和阻力,从而形成一定的推进力。

因此,钻头在井筒内的进展速度直接决定了静差压力和钻头推进力的效果和质量。

欠平衡钻井技术由于其独特的特点,在钻井作业中得到了广泛应用,其主要优点包括:1、提高钻井效率相比于传统的平衡钻井技术,欠平衡钻井技术采用的是压力差异来驱动钻头入井,能够很大程度上提高钻井效率,缩短钻井周期,加快钻井作业进度,从而降低了整个钻井作业的成本。

2、适用范围广欠平衡钻井技术具有适用性广的特点,特别是在一些难以钻探的地层、高压高温地层、高黏度油藏中,采用欠平衡钻井技术可以避免钻头被地层催生物卡住或卡钻,进而可以提高钻井成效,降低钻井成本。

3、提高生产欠平衡钻井技术可以有效地改善钻屑清除,避免了关井作业、停电清井等情况的发生,从而可以加快地层开发,提高生产效率。

欠平衡水平井钻井技术

欠平衡水平井钻井技术

欠平衡水平井钻井技术1前言近年来,随着钻井技术水平的提高和应用范围的拓展,欠平衡钻井工艺和水平井钻井技术在国际石油钻井市场上得已快速进展。

众所周知,两种钻井技术在提高采收率、节约钻井本钱和保护油气藏等方面各自具有显著的优势,很多石油公司、钻井公司及效劳公司都在寻求降低勘探开发费用、提高经济效益的方法和途径,以降低钻井本钱和提高采收率为目的欠平衡水平井钻井技术恰恰满足了这方面的要求。

水平井钻井技术可以使井眼与油藏有更充分的接触,提高单井产量;欠平衡钻井技术能够有效地觉察和保护油气层。

这两项技术结合,将会更有利于觉察和开发油气资源,已经成为当今钻井行业的争论热门。

水平钻井和完井技术是二十世界80 年月和90 年月早期进展最成功的一种技术。

在水平钻井技术应用进展方面起巨大作用的一项关键技术是欠平衡钻井和完井技术,水平井欠平衡钻井是在钻井流体循环液柱压力低于地层孔隙压力状态下的钻井技术,也称有控状态下的“边喷边钻”工艺技术。

这就意味着可渗透性地层在节流管线未开时有流体流入,且当节流管线一经关闭时,可能存在井口压力。

水平井欠平衡钻井技术已在美国、加拿大和德国得以推广应用,并且取得了显著的经济效益。

在国内,由于测量手段和设备力量等因素的限制,在此之前该技术的现场应用尚不多见。

2水平井欠平衡钻井技术的优势用欠平衡钻井技术钻水平井(这里应正确选择许可条件和候选条件)的优势很多。

(1)有利于保护和觉察油气层、提高单井产量欠平衡技术钻水平井的主要优势是减小或降低地层损害,获得更大的单井产量。

在常规钻井或过平衡钻井中,由于损害地层的钻井液在水平井地层中存在时间比直井存在时间长,因此地层损害对水平井的影响比直井大。

由于水平井的前半水平段与流体接触时间比后半水平段长,因而其地层损害也比后半水平段更为严峻。

另外,在水平井中暴露于钻井液中的地层比直井也多,因而钻井液对水平井地层的损害的影响比直井大。

如无大量钻井液完井液滤失渗入地层,则可避开严峻的地层损害,因此在特定地层承受欠平衡技术进展钻井和完井可防止由于流体侵入而产生的地层损伤。

石油机械(欠平衡钻井技术-管汇、及井口装置)

石油机械(欠平衡钻井技术-管汇、及井口装置)

泡沫钻井液钻井。g/cm3 。井口加回压时可达到0.8g/cm3以上,气体体积为混合物体积的55%-97.5% ;
四、欠平衡钻井系列
欠平衡钻井系列
充气钻井液钻井。g/cm3,是应用广泛的一种欠平衡钻井方法。气体体积低于混合物体积的55% 。
油包水或水包油钻井液钻井。密度适用范围为0.8-1.02 g/cm3;
四川使用欠平衡钻储层发现新气藏和增产
大庆油田所钻的宋深101、卫深5井是松辽盆地的最大突破,表明了松辽盆地深层蕴藏着丰富的天然气资源;长庆油田陕242井是我国首次真正采用天然气为循环介质钻成的;塔里木油田解放128井首次采用泥浆帽钻井技术,解决了井漏问题;青海油田开2井采用高密度钻井液欠平衡钻井技术获得突破;辽河高升油田开发枯竭油藏见到明显效果;吉林油田采用泡沫钻井液钻成了伊51井;吐哈油田在牛102井实验了欠平衡泡沫水平井钻井工艺,并采用油基钻井液钻成了侧钻井—马1C井
欠平衡钻井技术介绍
内 容
一.国内、外欠平衡钻井应用状况 二.欠平衡钻井的基本概念 三.欠平衡钻井技术的优点 四.欠平衡钻井系列 五.欠平衡钻井设备 六.井口装备分级 七.适应前平衡钻井的地层 八.钻具组合 九.欠平衡钻井前几个关键关节 十.欠平衡钻井前几个重要步骤
50-70年代,四川油田进行边喷边钻的实验。
冷却润滑系统
旋转控制头轴承总成
新型耐高压耐磨密封胶芯;
万能快速更换轴承总成;
液压锁紧安全卡箍;
正压轴承润滑;
轴承水冷系统;
动力控制系统;
钻台控制监控台;
数字信息采集系统-DIGS。
太阳能自动点火装置
防回火装置
六、井口装备的分级
风险最大,装备级别最高。 适用于气井和含少量H2S或CO2气井。 地面环境要求高,探井、评价井。(如板深7、板深8、板深4、板深701、乌深1等)

欠平衡钻井技术

欠平衡钻井技术

欠平衡钻井技术欠平衡钻井技术(Underbalanced Drilling,简称UBD)是在钻井过程中,使钻井液压力低于井底地层流体压力,从而实现井底地层流体向井口运移的钻井技术。

这种钻井技术主要适用于含有高产量天然气和高液位油藏的区域。

1. 避免地层污染。

与传统的过平衡钻井技术相比,欠平衡钻井技术可以避免钻井液污染地层。

2. 提高井产量。

由于欠平衡钻井技术会将井底地层流体连接到井口,因此可以在钻井时降低地层压力并提高井产量。

3. 提高采收率。

通过欠平衡钻井技术采出的油气含水低,可以提高采收率。

4. 减少地层损伤。

欠平衡钻井技术可以减少地层的损伤,从而降低永久性损伤和补偿成本。

虽然欠平衡钻井技术带来了许多优势,但它也面临以下挑战:1. 安全风险。

欠平衡钻井技术需要在高压、高温下操作,很容易发生事故。

2. 钻井液处理问题。

欠平衡钻井技术需要使用高质量的钻井液,这种钻井液需要特别处理。

3. 设备成本高。

欠平衡钻井技术需要特殊的设备和工具来实现,因此成本较高。

4. 需要高技术水平。

欠平衡钻井技术需要专业的技术人员来操作,需要在现场处理许多技术问题。

1. 水滴井或高液位油藏。

这些地层可以用欠平衡钻井技术来钻探,可以降低地层压力并提高采收率。

3. 复杂地层。

欠平衡钻井技术可以在复杂地层中有效地进行钻探,可以减少地层损伤和清洗周期。

总结欠平衡钻井技术是一种先进的钻井技术,可以提高井产量和采收率,减少地层污染和损伤。

但它也面临一些挑战,需要高技术水平和特殊的设备和工具。

欠平衡钻井技术可以用于含有高产量天然气和高液位油藏的区域,以及复杂地层和浅层钻井。

欠平衡钻井技术

欠平衡钻井技术

欠平衡钻井技术欠平衡压力钻井是指在钻井过程中钻井液柱作用在井底的压力(包括钻井液柱的静液压力,循环压降和井口回压)低于底层孔隙压力。

常规的钻井属于过平衡钻井,钻井液压力大于地层流体压力,小于地层破裂压力。

这样做主要是防止井喷。

欠平衡钻井时,钻井液压力略小于底层流体压力,仍小于地层破裂压力。

这样能及早发现油气藏。

欠平衡钻井系列分为:①气体钻井,包括空气、天然气和氮气钻井,密度适用范围0~0.02克/立方厘米;②雾化钻井,密度适用范围0.02~0.07克/立方厘米;③泡沫钻井液钻井,包括稳定和不稳定泡沫钻井,密度适用范围O.07~0.60克/立方厘米;④充气钻井液钻井,包括通过立管注气和井下注气两种方式。

井下注气技术是通过寄生管、同心管、钻柱和连续油管等在钻进的同时往井下的钻井液中注空气、天然气、氮气。

其密度适用范围为0.7~O.9克/立方厘米,是应用广泛的一种欠平衡钻井方法;⑤水或卤水钻井液钻井,密度适用范围1~1.30克/立方厘米;⑥油包水或水包油钻井液钻井,密度适用范围为0.8~1.02克/立方厘米;⑦常规钻井液钻井(采用密度减轻剂),密度适用范围大于O.9克/立方厘米;⑧泥浆帽钻井,国外称之为浮动泥浆钻井,用于钻地层较深的高压裂缝层或高含硫化氢的气层。

欠平衡钻井技术按工艺分类可分为两种:流钻是指使用普通钻井液的欠平衡钻井;人工诱导欠平衡钻井是指由于地层压力太低,必须采用特殊的钻井液和工艺才能建立欠平衡。

欠平衡钻井所用的地面常规装备有:氮或压缩气供应装置、容积小且压力大的注液泵、液-气混合管汇、节流管汇、钻屑或钻井液取样器、化学剂注射泵、采油分离系统和自动燃烧气体系统,以下是国外目前比较先进的专用装备。

①高压旋转分流器-防喷器系统又称旋转防喷器(BOP)。

国外有好几个厂家都有专利产品,其中美国Williums工具公司生产的旋转防喷头使用最多,压力级别最为齐全。

该公司供应的高压系统有7000型和7100型两种:7000型的静试验压力为21MPa,工作压力为10.5MPa;7100型包括旋转控制头总成、热传递-润滑装置、遥控监控台和遥控防爆电源设备。

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6.82-10.47%伊/蒙(蒙脱石)混层, 当钻井液中水浸入地层,易出现较 高的坍塌压力。
2.64
井 段 m
粘土矿物相对含量 高岭石 伊利石 14.29 64.29 12.03 9.09 67.67 54.55 57.69 88.64 87.21 绿泥石 0.00 0.00 9.09 0.00 0.00 0.00 伊/蒙间层 21.43 20.3 27.27 19.23 6.82 10.47
• 采油低水分析该区油层水氯根含量高达50000-70000mg/L,要求钻井液具有一 定的抗盐能力
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2.2 欠平衡钻井液配方室内评价
1、配方及性能确定
• 阳离子钻井液体 系
区域参考
• 青西小井眼开窗 侧钻井 • 2011欠平衡钻井
• 已完成欠平衡井 • 欠平衡要求
配方基础
钻井液流型与地面实测流
型比较接近。 中部——高返速泡状 流,呈现层流或紊流状态 井口——回压控制下的 气体弹状流,钻井液存在 下行和上行两种流态,但 总体流态呈现上升趋势。
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2.1.2充氮气欠平衡钻井特点分析
1、充气对钻井液性能的影响
气体介质 氮气
惰性气体,不影响 钻井液化学性能
2.1.1酒西盆地白垩系储层井壁稳定研究
不同含水饱和度对白垩系地层 强度的影响
7 6
杨氏模量( G P a )
钻井液流型对井底压力的影响
井底压力(MPa)
2.5 n=0.68 n=0.9
2
5 4
1.5
3 2
1
1 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8
含水增量( % )
0.5
柳9井在井深4295米岩样试验得
层坍塌压力系数1.07,地层压力系数
虽然酒西下沟组地层由于地层年代 及埋深作用,机械强度较大,有较 高的清水回收率,但由于较高的蒙 脱石含量,仍然有10-15%的膨胀率。
1.25,两者差距较小;且该段存在 71-93.9Mpa的水平地层应力,在钻
井过程各压力影响下,易出现井壁失
稳现象。
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0 1000 2000 厚度(m) 3000 4000 5000
云质泥岩 非特殊岩性段 石膏质泥岩 砂岩 泥岩 砾石层 鸭西1井 0 0 113 1307.5 2684.5 720 鸭西2井 191 0 264 859 1583 500 鸭西111井 744 0 69 1388 1995 600
鸭西 地层 岩性 组合
335
267
184
107
0
青西区块自2006年开始几乎每口井储层均发生油层漏失,采用堵漏提高承压,
为了稳定上部地层,钻井液密度远超过储层当量密度,造成油层污染。
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一、成果背景—初步应用情况
2011年欠平衡井与部分井指标对比
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
欠平衡井 段
1.15
80 / 100
<8
<12
4-8 / 8-15
15 / 20
10 / 20
9 / 10
≤0.4
400 / 600
≤ 15
45 / 60
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2.2 欠平衡钻井液配方室内评价
2、配方室内评价
配方抑制性评价
100 80 60 40 20 0 清水回收率 配方回收率 清水膨胀率 配方2h膨胀率 配方16h膨胀率 15 10 85 87.6 92.6 94.5 白垩系中沟 白垩系下沟
欠平衡钻井缺点
负压差不利于平衡地层坍塌压力
受充气设备、井口设备限制,需要在接单根、 起下钻等作业时转为常规泥浆,井内压力波 动较大,不利于井壁稳定
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2.1.1酒西盆地白垩系储层井壁稳定研究 ⒈井壁稳定性研究-机理分析
青西区块取样调查井径变化曲线 120 100
井径扩大率(%)
发现:两区块储层段井径整体
呈现井径扩大规律,其中,青
鸭儿峡区块取样调查井径变化曲线 50 40
井径扩大率(%)
鸭西113 鸭西112 鸭西111 鸭西1 2100 2500 2900 3300 3700 4100 4500 4900 鸭西3 鸭949 鸭深1 井深(m)
西区块最大扩大率107.46%, 平均扩大率18.57%,鸭西区 块最大扩大率42.35%,平均 12.86%。
实测密度偏低
密度
粘切值 气泡 失水(中/高压)
实测粘切值偏高 气泡形成泥饼针孔, 造成失水偏高
固控设备
清除效率降低
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2.1.3 对欠平衡钻井液的要求
流变性
• 虽然钻井过程中有20-40方/s气体排量,但受压力影响,井底气体体积仅为3-5%, 对返速贡献较小。仍需要传统排量携岩,且受充气压力影响钻井泵压较高 • 要求钻井液具有一定的携带和悬浮岩屑能力,满足小井眼钻进需要
国际钻井泥浆技术服务
30 20 10 0 -10 1700 -20 -30 -40
2.1.1酒西盆地白垩系储层井壁稳定研究
1、地层岩性组成
0 1000 2000 厚度(m) 3000 4000 5000
云质泥岩 白云岩(标志层) 石膏质泥岩 粉砂岩 砂泥岩 非特殊岩性段 砾石层
云质泥岩 白云岩(标志层) 石膏质泥岩 粉砂岩 砂泥岩 非特殊岩性段 砾石层
80 60 40 20 0 2500 -20 3000 3500 4000 井深(m) 4500 5000 5500
窿114 窿116 柳12 柳13 Q1-3 Q1-4 Q1-5 Q1-6 Q2-55 Q2-57 Q2-59 Q2-60
分别青西、鸭儿峡两区块提
取12口、7口已钻井的井径数 据,对储层段井径从对比分析
100 100 100 100
机速 复杂
事故 测井
50
26.8
25 7 9.6
0.86 0
0
1.36 0
0
0.67 0
0
0.54
0.96 0 0.25
0.57
5
柳108
Q2-66
Q1-7
柳106
柳12
柳8
鸭西区块勘探一直未能取得较大突破,2007年柳106等欠平衡井出现重大 发现,2010-2011年该区开始大规模部署欠平衡钻井,在发现油层、减少油层 漏失、提高机械钻速等方面,欠平衡钻井成为勘探开发一把利器。
井 段 (m) 0-100 100-300 300-500 500-800 800-1000 1000-1400
压力梯度 (MPa/) 1.05 1.06 1.07 1.09 1.1 1.11
井 段 (m) 1400-1850 1850-2150 2150-2550 2550-2670 2670-2780 2780-2965
0
出:杨氏模量随着含水量的增 加而减小,因此可以推断,岩
0
10
20
30
40
50 时间(s)
钻井液流型指数越接近1,对井
石的强度也会因杨氏模量的迅
速下降而减小
底压力影响越小,越有利于井
壁稳定
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2.1.2充氮气欠平衡钻井特点分析
1、充气对钻井液流态的影响
PV n T
井底钻井液性能——贴 近实测钻井液性能,充气
压力梯度 (MPa/) 1.12 1.13 1.14 1.15
井 段 (m) 2965-3110 3110-3490 3490-3585 3585-3650
压力梯度 (MPa/) 1.15 1.1 1.11 1.14
较低的油层压力,造成 钻井液污染油层、井漏复 杂、压死油气层使其难以 被发现等困难
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4095-4099
钻井过程中表现为,先塑性变形, 后膨胀坍塌。
4581 4115 4116
23.08 4.55 2.33
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2.1.1酒西盆地白垩系储层井壁稳定研究
3、岩样回收率及压力剖面研究
柳9井1000米以下地层清水回收率与24h膨胀率

柳9井地层压力剖面
柳9井地层压力剖面显示:白垩系储
Q1-3井 695 247 22 2978 552 105 839 1896 0 700
柳北1井 0 0 124 982 2964 0 230
青科1井 0 0 0 1525 1528 0 1064.5
青西 地层 岩性 组合
云质泥岩 非特殊岩性段 石膏质泥岩 砂岩 泥岩 砾石层
酒西盆地白垩系地层以灰黑
色、深灰色泥岩夹粉砂岩、白 云质泥岩,富含黄铁矿、上部 以白云质泥岩及泥质白云岩互 层为主,下部为砂砾岩、白云质 泥岩与泥质白云岩互层、凝灰 质砾岩与白云质泥岩、泥质白 云岩不等厚互层。
柳6井 569 462 29 0 2730 0 780
Q1-2井 725 205 89 496 2262 0 730
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一、成果背景—初步应用情况
欠平衡钻井优点
欠平衡钻井有利于发现油气层 有利于降低或消除井漏复杂、粘卡 事故 低密度钻井液不利于携岩及悬浮岩屑 有利于提高钻井机速 有利于保护油气层减少后期采油改 造油气层费用 减少钻头重复切削磨损钻头,延长 使用寿命 负压钻井有利于减少钻井液浸入半 径 低密度钻井液要求低固相、低坂含,再加上 压力波动,不利于形成良好泥饼
抑制性
密 度 滤失量 抗污染
• 虽然处于负压钻井状态,但吸附滤失依旧无法避免,要求钻井液具有较强的滤 液抑制性,用以抑制伊/蒙混层的水化膨胀,降低膨胀坍塌压力
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