欠平衡压力钻井技术研究报告2.pptx

欠平衡钻井发展史
欠平衡钻井是20世纪90年代在国际上成 熟并迅速发展的一项钻井的新技术。在美 国，欠平衡钻井被称为上游石油工业新技 术，已经成为钻井技术发展热点，并越来 越多地与水平井、多分支井及小井眼钻井 技术相结合。国外欠平衡钻井技术主要集 中在井控、钻井液、程序设计、特殊工具 等方面。
为此，密度低于 1.0g/cm3的钻井液与 相应钻井技术得以发展与应用。对于裂缝 发育的高压底层，如果采用过平衡压力钻 井，则会出现严重的漏失，有时因此无法 钻达目的层。为此，常采用欠平衡压力钻 井。对于水平井，为保护油层也多采用欠 平衡压力钻井。
欠平衡钻井所用的地面常规装备
• 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 • 自动燃烧气体系统
欠平衡钻井地面常规装备图
欠平衡井钻井优越性
一、减轻底层伤害，解放油气层，提高油气井产 能。对于低渗油气藏，压力衰竭的油气藏，这一优势 更为突出。
三、泡沫钻井
泡沫钻井具有提高钻速，避免或减少钻井事
故发生，减少地层伤害，提高单井产量，有利于 发现油气藏，保护环境，降低增产措施作业费等 优点。
其技术优势有以下几点：1、 减少对油气层的 伤害，有效保护油气层，提高油气 井的产量。2、 实时发现地址异常情况，及时评价低压低渗油气 层。 3、有效控制漏失，减少压差卡钻等井下复 杂情况的发 生，减少作业费用。4、提高机械钻 速，延长钻头使用寿命，缩短钻井周期， 降低钻 井成本。5、能解决井底出水问题。6、能满足特 殊情况下的钻井工艺要求。
充气钻井的关键技术
• 气体选择：氮气 • 注气方式选择：钻杆注气、环空注气和挠
性油管注气 • 测量方法选择：EMMWD • 数据采集 • 防腐 • 专用内放喷工具
五、边喷边钻
在高压气井里的一项负压钻井新技术。 在钻人高压气层时不进行压井,而是一面继 续钻进,一面进行有控制地放喷,以降低井内 的压力。为此必须在井口安装旋转防喷器, 控制高压气从旋转防喷器下的四通放出。 采用边喷边钻的技术,不会因采用压井而堵 死含气层的孔隙,防止泥浆对气层的破坏作 用。
自20世纪80年代以来，由于研制成旋转防喷 头、空气钻井马达等设备，又研究出各种往井筒 中注氮的方法，使欠平衡钻井工艺达到了大规模 投入工业使用的程度，并呈现稳步增长的势头。 其原因主要是人们对减轻地层伤害越来越关注， 而且欠平衡钻井有可能提高钻速和减少衰竭油藏 中的井漏问题。到2006前后，在国外该项技术已 成为一种成熟的钻井工艺。一些油公司曾报道， 与常规方法钻水平井相比，运用欠平衡钻井技术 使水平井产量提高了10倍。
2.空气钻井费用高，空气钻井每天的耗油量 是8~10t。
二、雾化钻井
适应条件：在空气钻井过程中，如果地 层内有少量水进入井眼，这种情况下，岩 屑难以携带，故不宜使用空气钻井，应改 用雾状流体钻井。
工作机理：用泵将水或轻质钻井液加一 定的泡沫剂直接注入空气流中，在环形空 间形成雾状流。
雾化钻井需要的空气量比空气钻井多。
首次选用胜利钻井研究院提供的氮气泡沫欠平衡钻井
四、充气钻井
利用特殊设备，再给井眼泵入钻井液的 同时，对钻井液进行充气，使充气后的钻 井液当量密度小于1.0g/cm3，并根据需要 使井底压力小于或等于底层压力。
采用充气钻井时，钻井液液相必须具有 较低的切力，易充气，易脱气，使气泡均 匀稳定，气液不分层。地面有脱气设备。 适用于易出水底层。
欠平衡
压力钻井作 为能提高油 气产量的一 项重要技术， 已在世界20 多个国家 3500多口井 上应用。
欠平衡钻井技术简介
所谓欠平衡压力钻井，即在钻井过程中 允许底层流体进入井内，循环出井，并在 地面得到控制。其主要标志为井底有效压 力低于底层压力。
实际上欠平衡钻井既可以再低压油气藏 进行，只要满足欠平衡压力条件，也可以 在较高底层压力切井眼稳定的油气藏进行。
2、所钻地层不出水，无浅层天然气，无膏 盐层。
优点：
1.显著提高机械钻速，缩短钻井周期。
2.井底清洗及冷却条件好，延长了钻头的 使用寿命，节省了钻头用量。
3.使用空气锤钻头,钻压小,转速低,扭矩小， 防斜效果更加良好。
4.可有效地避免井漏等井下复杂情况的发 生,有利于环境保护。
缺点： 1.空气钻井是欠平衡钻井，因而当遇到地层 出水、油气侵显示时便不能够平衡地层压 力，要立即转换成钻井液钻井方式。所以 即使在空气钻井时同也要配置好压井泥浆， 随时准备转换钻井方式。
wk.baidu.com欠平衡压力钻井技术研究报告
组长：郭东亚 组员：薛兴智 平亚鹏
张凌峰 马 丹
目录
• 概述 • 欠平衡钻井发展史 • 欠平衡钻井技术简介 • 欠平衡钻井方式 • 欠平衡钻井所用的地面常规装备 • 欠平衡钻井优越性以及缺陷 • 欠平衡钻井应用实例
概述
对象稠油油田、抵押裂缝性油气田、低 压低渗透油气田等具有储层空隙压力低的 特点，采用常规的平衡压力钻井方式，容 易污染油气层。对于探井，又不利于发现 油气层和评价油气层。像辽河油田一些稠 油区，地层压力系数0.49~0.90，显然勘探 开发这类油田不宜采用常用的密度大于 1.0g/cm3的钻井液。
到2006年末，已有20多个国家应用欠 平衡技术钻井，技术先进的国家包括美国、 加拿大、英国、阿根廷、墨西哥等国。这 些欠平衡技术先进的国家，创造欠平衡条 件采用的常用技术有：边喷边钻；泥浆帽 钻井；立管气体注入；环空气体注人；连 续油管钻井。水、地层水、海水、淀粉水、 柴油、原油都曾用做欠平衡钻井的循环工 作介质。散装或膜滤氮气、工业废气、空 气、氮气和空气的混合气、天然气和空心 玻璃球都作为减轻剂或发泡剂。
欠平衡井钻井方式
一、空气钻井 定义：空气钻井是以压缩空气（或氮气）
既作为循环介质又作为破碎岩石能量的一 种欠平衡钻井技术。
原理：以气体（或氮气）为循环介质， 用气体压缩机等设备作为增压装置，用旋 转防喷器作为井口控制设备的一种欠平衡 钻井工艺，用于石油、天然气钻井。
空气钻井流程图
适应条件：
1、所钻地层平缓，地层倾角<30°，无力 学不稳定性应力垮塌，地层坍塌压力低。