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气井关井压产后产量异常下降原因分析 刘亚林 李相方 刘广天 孙凡晓 （中国石油大学石油天然气工程学院，北京102249） 摘要：本文论述了关井后井筒压力的恢复原理，分析并描述了无积液气井和积液气井关井过程中井筒压力和井底流量的变化规律，基于井筒气液分离前后井底压力的理论变化情况，揭示了积液倒灌产生的原因和条件，通过对倒灌对地层渗透率的影响分析，解释了关井复产造成产量下降的原因，同时给出了防治倒灌的关井方法。
主题词：气井，关井复产，积液，倒灌 ＡＮＡＬＹＳＩＳ ＯＮ ＴＨＥ ＡＢＮＯＲＭＡＬ ＰＲＯＤＵＣＴＩＯＮ ＤＲＡＷＤＯＷＮ ＯＦ ＧＡＳ ＷＥＬＬ ＲＥＯＰＥＮＳ ＬＩＵ Ｙａ＿ｌｉｎ， ＬＩ Ｘｉａｎｇ＿ｆａｎｇ， ＬＩＵ Ｇｕａｎｇｔｉａｎ， ＳＵＮ Ｆａｎｘｉａｏ （ Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ－Ｂｅｉｊｉｎｇ，１０２２４９， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｓｈｅｎｇｌｉ ｓｈａｌｌｏｗ ｇａｓ ｆｉｅｌｄ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ， ｗｅｌｌ ｓｈｕｔ－ｉｎ ｆｏｒ ａ ｐｅｒｉｏｄ ｏｆ ｔｉｍｅ ｉｓ ｏｆｔｅｎ ｕｓｅｄ ｔｏ ｂｕｉｌｄ－ｕｐ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｇａｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ． Ｂｕｔ ｓｏｍｅｔｉｍｅｓ ｇａｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｄｒｏｐｓ ａｂｎｏｒｍａｌｌｙ ａｔ ｔｈｅ ｎｅｘｔ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｂｕｉｌｄ－ｕｐ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ， ｔｈｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｂｕｉｌｄ－ｕｐ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ａｆｔｅｒ ｓｈｕｔ－ｉｎ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ． Ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｉｓ ｗｅｌｌ ｌｏａｄｉｎｇ ｒｅｖｅｒｓｅ ｏｓｍｏｓｉｓ ｗｈｉｃｈ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ａｄｄｅｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｕｅ ｔｏ ｄｕａｌ ｐｈａｓｅ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｗｅｌｌ ｓｈｕｔ－ｉｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｇａｓ ｗｅｌｌ， ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｂｕｉｌｔ＿ｕｐ， ｗｅｌｌ ｌｏａｄｉｎｇ， ｒｅｖｅｒｓｅ ｏｓｍｏｓｉｓ 常规的开采经验认为：地层能量供应不足造成气井产量、压力下降，关井有助于近井地层能量得到及时补充。
钻井中泵压变化原因分析及事故预防措施1 概述在使用钻井进行生产时，泥浆泵的使用对生产有着至关重要的作用，所以泥浆泵又被叫做钻井的心脏。
通过泵压的变化人们可以直接了解钻井的情况，能及时准确地对钻井出现的情况做出判断和分析，找到原因并提出解决的方案，为钻井的安全生产保驾护航。
2 泵压变化原因2.1 泵压升高原因在生产过程中，随着钻头的不断深入，钻井深度也跟着增加，那么泥浆泵的泵压也会随着井的不断深入而升高，但这一过程的变化是比较缓慢的。
钻头在工作过程中会被地下的泥浆包裹住，钻头被包住之后会表现出如钻时变慢，钻头扭矩增大，在一般的情况下出现这种情况泵压会有所升高但表现并不明显，但泵压明显增高且幅度大，说明钻头水眼被堵死，因为水眼出现堵塞的情况下，会引发如憋压、环空不畅、水力清洗不好等情况。
除了泥包钻头，卡钻也会引起泵压的升高，由于井下地质情况复杂，随着钻头的不断深入，钻头进入地质较硬的层面极为容易造成卡钻，在出现卡钻的情况下，柴油机的转速会增大，其排量会突然增加，泵压也会跟着升高。
除了上述两个主要因素外，引起泵压升高的因素还包括泥浆密度升高、钙侵黏土形成絮凝、定向打井时钻压过大等，这些都会引发泵压升高。
2.2 泵压降低原因造成泵压下降的原因主要有活塞与缸套刺坏，但是没有波动的现象，一般在下降1MPa时我们就可以发现。
另外还有高压管汇闸刺坏，在泵压下降1MPa时我们就能够发现，如果发现得比较晚，泵压就会一直下降，但是在下降过程中不会产生波动。
另一个主要原因就是柴油机的转速，在柴油机工作过程中其转速的高低也会直接影响泵压。
在生产过程中除了以上三种主要因素外，还有其他原因，如水眼脱落，钻具刺漏，油、气、水侵入井眼，钻具使用周期过长等都是引起泵压下降的原因。
2.3 泵压波动原因泵压波动有以下成因：上水管密封不严或损坏，凡尔体卡死或无法关闭，钻井液比例不均，泥浆比重不均。
在上述成因中上部管封不严或损坏为最主要因素，因为上水管损坏在其表面有抽气现象或钻井液渗出，因为破损就会进入空气，由于管道内空气的进入就会使泵压出现波动，其表现为压力表表针上下摆动、水龙带剧烈晃动等。
第30卷第8期 岩 土 力 学 V ol.30 No. 8 2009年8月 Rock and Soil Mechanics Aug. 2009收稿日期：2009-03-12基金项目：国家863项目“超深井钻井技术”（No. 2006AA06A109）资助。
第一作者简介：王敏生，男，1973年生，博士研究生，高级工程师，主要从事油气井钻井工艺研究工作。
E-mail: wangms@文章编号：1000－7598 (2009) 08－2436－06井底应力场对气体钻井井斜的影响王敏生1, 2，唐 波2（1. 中国石油大学（华东）石油工程学院，山东 东营 257061；2. 胜利石油管理局钻井工艺研究院，山东 东营 257017）摘 要：建立了油气井钻井过程中的井底力学模型，该力学模型考虑了井眼内压力、岩石节理、井眼深度、地应力、岩石材料特性、井眼直径等影响因素，并讨论了各个因素对井底应力场的影响，阐明了气体钻井时井底应力场分布变化对井眼井斜的影响。
气体钻井时井眼内的压力远小于井眼周围的围压，井底会出现很大的拉应力，岩石容易破坏，因此，气体钻井时钻井速度远远大于钻井液钻井，但拉应力越大，井眼与岩石节理面交接处产生的应力集中越大，应力集中处岩石更容易破坏，也更易产生井斜。
气体钻井时井底的应力状态对地层倾角、材料特性、井眼直径、井眼深度及初始地应力的变化较钻井液钻井时更敏感。
关 键 词：气体钻井；井斜；井底；岩石；应力场；有限元法 中图分类号：TD 325 文献标识码：AEffects of stress field in bottom hole on borehole deviation during gas drillingWANG Min-sheng 1, 2，TANG Bo 2（1. College of Petroleum Engineering , China University of Petroleum, Dongying 257061, China;2. Research Institute of Drilling Technology, Shengli Petroleum Administrative Bureau, Dongying 257017, China ）Abstract: A mechanical model of bottom hole was set up, considering affecting factors such as subsurface pressure, joints, hole depth, geostress, material behavior, diameter of borehole and so on. The effects on stress field in bottom hole of those factors on the stress ficrd of bottom bole are discussed; and the effects on borehole deviation of stress field in bottom hole while gas drilling are also expounded. The Pressure in downhole is far less than ambient pressure while gas drilling. There will be large tensile stress at bottomhole; and the rock is easy to destroy, so, drilling speed of gas drilling is far more than that of fluid drilling; but while tensile stress is larger, the stress concentration at interface between downhole and joint plane is larger. The rock at stress concentration is easy to be destroyed and deviated. The stress status of gas drilling is more sensitive to the change of dip angle, material property, diameter, depth and original stress than that of fluid drilling.Key words: gas drilling; borehole deviation; bottom hole; rock; stress field; finite element method1 引 言油气井钻井过程中的防斜打直技术是困扰石油钻井界的一个非常重要的百年难题。
探析气体钻井钻具失效原因与预防措施作者：赵亚坤来源：《中国科技博览》2018年第02期[摘要]作为被世界公认的一种实用技术，气体钻井具有缩短钻井时间、解放油气层以及降低钻井成本等优点，但是在实际工作中，其钻具出现失效的现象，成为钻井工作者面临的一大难题。
本文针对气体钻井钻具失效的现象进行原因分析，并提出了若干预防措施，旨在为相关工作者提供借鉴和参考。
[关键词]气体钻井技术；钻具失效；原因；预防措施中图分类号：S881 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）02-0009-01引言用气体作为循环介质代替常规的钻井液，使井底处于欠平衡状态是气体钻井的典型技术特征。
由于气体钻井技术的实用特性，目前其已经成为广大油田重点推广运用的重要手段。
在运用中频繁发生的钻具失效现象，严重阻碍了钻井工作者的正常工作和实时作业，因此，必须加强对气体钻井钻具失效原因的研究，并采取有效的预防措施，解决此技术难题。
1、气体钻井钻具失效的原因气体钻井钻具失效的原因是多方面的，因此，需要相关的科研工作者对其进行不断的探索和分析，其具体原因包括以下几个方面。
1.1 井底不平而引发轴向振动一般来说，钻柱的轴向振动都是来自钻头对井底的冲击，在钻头的单齿和双齿交错接触地层时牙轮钻头会产生高频率的轴向振动，而井底的凹凸不平会引发低频率和大振幅的轴向振动。
在采用气体钻井技术时，会导致井底状态比利用钻井液钻井时更加的不平，这是由于气体钻井会使井底层的受力状态有利于岩石破碎，很多大块的岩石都整体发生破碎。
下图1为井底钻柱进行受力时的运行状态；气体钻井井底示意图如图1右上图所示；钻井液钻井井底示意图如图1右下图所示。
通过上图可以看出，气体钻井引起的轴向振动大于钻井液钻井引起的轴向振动，而大幅度的轴向振动会使得钻柱进行不断的伸张和压缩，在很大程度上增加钻柱疲劳损坏的几率。
1.2 钻具的冲蚀及腐蚀在进行气体钻井时，其携带岩屑气体的上返速度相比于钻井液的上返速度要有较大的超越值，一般可以达到15m/s，这就导致高速运动的岩屑和钻柱发生严重的碰撞，使钻杆受到严重的冲蚀，就好比金属的喷砂工艺一样，钻具在受到冲蚀后会产生凹坑或者是划痕，再经过疲劳应力的不断作用，极易发展成为裂纹。
钻井过程压力影响因素分析作者：崔力晨来源：《中国化工贸易·中旬刊》2017年第02期摘要：常规钻井技术钻遇复杂地层时，钻井液安全密度窗口窄，钻井液性能可能发生剧变，压差卡钻、粘附卡钻、喷漏同层、上漏下喷和井壁垮塌等复杂问题经常发生，甚至导致钻井作业无法正常进行，增加诸多非钻井作业时间，使钻井周期和费用大幅度上升；充气控压钻井（MPD）作为一种新的钻井技术，能够降低甚至避免诸类钻井问题，结合环空多相流水力学模型，综合分析了钻井液排量、注气量、机械钻速、井口回压和井身结构等因素对MPD环空压力的影响，实现MPD环空及井底压力保持在一定的范围内准确、快速可调，从而提高钻井效率，降低作业成本。
在不久的将来，控压钻井将会是一种更安全、更快、更有效的钻井技术。
关键词：控压钻井；排量；压力；注气量地层压力伴随着油气层的长期开采，国内外主力油气田大多进入开发的中后期，不同程度地面临地层压力衰竭与下降，因此造成地层坍塌密度降低，且与地层压力梯度接近，钻井过程中呈现出窄压力、甚至负压钻井液密度窗口，并由此产生漏喷同层、井壁垮塌等一系列钻井问题。
同时随着裸眼井段的增加，井底温度和压力也随之发生改变；且有多套压力体系的复杂裸眼井段，从而使钻井液性能发生剧变，卡、漏、喷及井壁垮塌等复杂问题进一步加剧，甚至导致钻井作业无法正常进行；面临这种复杂的地层，采用常规钻井装置和方法很难满足当前钻井作业需要。
因此，在今后的油气勘探中，如何在诸类储层钻进将成为国内外各大油气田增产上储的主要手段。
然而，充气控压钻井—MPD作为一种新的钻井技术，使用稍高于地层压力梯度的钻井液，地面通过混合器向钻井液上水管线中适当充气，利用欠平衡设备和技术，能够方便快速调节环空钻井液当量循环密度，使井底压力保持在一定范围之内，降低或避免上述钻井问题，减少非生产作业时间。
但钻井过程中，钻井液排量、注气量及井口回压等工程参数与地层压力及环空安全携岩尤为重要；文中重点考虑地层产出气与注入气在环空形成的气液两相流，利用水力学的严格推理与计算，保证了井筒环空井口的安全携岩且精确控制井底压力，对进一步深化和完善充气控压钻井的理论研究及现场应用具有重要的现实意义。
Vol.39,No.2 2021年2月中国资源综合利用China Resources Comprehensive Utilization©应用研究影响煤层气钻井工程的地质因素分析李海丽(北京大地高科地质勘查有限公司，北京100040)摘要：随着科技的发展和文明的进步，人们对生活质量的要求日渐提高。
社会不仅需要发展，也需要建设，在现代生产和生活中，能源需求不断增加。
我国煤层蕴藏十分可观的天然气资源，如何从煤层中开发出大量天然气资源成为有效缓解我国能源紧张的策略之一。
煤层气钻井作业会受到多种地质因素的彩响，因此本文重点分析了影响煤层气钻井工程的地质因素，以期为今后的煤层气钻井作业提供参考。
关键词：天然气开发；煤层气；钻井工程中图分类号：TE24文献标识码：A文章编号：1008-9500(2021)02-0017-03DOI:10.3969力.issn.1008-9500.2021.02.006Analysis of Geological Factors Affecting CBM Drilling EngineeringLI Haiti(Beijing Dadi High-tech Geological Exploration Co.,Ltd.,Beijing100040,China)Abstract:With the development of science and technology and the progress of civilization,people's requirements for the quality o£life are increasing day by day.Society not only needs development,but also construction,in modem production and life,energy demand is constantly increasing.China's coal seams contain considerable natural gas resources,how to develop a large amount of natural gas resources from coal seams has become one of the strategies to effectively alleviate my country's energy shortage.CBM drilling operations will be affected by a variety of geological factors,so this paper focused on the analysis of geological factors affecting CBM drilling engineering,in order to provide references for future CBM drilling operations.Keywords：natural gas development;coalbed methane;drilling engineering近年来，我国积极开发煤层气，但是作业原因导致煤层气开发被迫中断的占比超过50%o其具体原因主要有两个，一是工程固井的质量没有达到标准；二是钻井工程作业对煤层气造成严重污染z。
钻井中井壁不稳定因素浅析摘要：钻进生产中井壁失稳最为常见，机理复杂，难于预防。
对井壁失稳机理重新认识，为井壁稳定技术对策提供依据。
关键词：井壁不稳定；水化膨胀；坍塌压力井壁不稳定是指钻井或完井过程中的井壁坍塌、缩径、地层压裂三种基本类型，是影响井下安全的主要因素之一。
一、井壁不稳定地层的特征钻井过程中所钻遇的地层，如泥页岩、砂质或粉砂质泥岩、流砂、砂岩、泥质砂岩或粉砂岩、砾岩、煤层、岩浆岩、灰岩等均可能发生井壁不稳定。
但井塌大多发生在泥页岩地层中，约占90%以上。
缩径大多发生在蒙皂石含量高含水量大的浅层泥岩、盐膏层、含盐膏软泥岩、高渗透性砂岩或粉砂岩、沥青等类地层中。
二、坍塌地层的特征井塌可能发生在各种岩性、不同粘土矿物种类及含量的地层中；但严重井塌往往发生在具有下述特征的地层中：（1）层理裂隙发育或破碎的各种岩性地层；（2）孔隙压力异常泥页岩；（3）处于强地应力作用地区；（4）厚度大的泥岩层；（5）生油层；（6）成岩第一或第二脱水带；（7）倾角大易发生井斜的地层；（8）含水量高的泥岩或砂岩、粉砂岩等。
三、井壁不稳定实质是力学不稳定问题井壁不稳定根本原因是钻井液作用在地层的压力地层破裂压力，从而造成井壁岩石所受的应力超过岩石本身强度，引起井壁不稳定。
钻井液与地层所发生物理化学作用，最终均因造成地层坍塌压力增高和破裂压力降低，而引起井壁不稳定。
四、井壁失稳原因探讨1.力学因素地层被钻开之前，地下的岩石受到上覆压力、水平方向地应力和孔隙压力的作用下，处于应力平衡状态。
当井眼被钻开后，井内钻井液作用于井壁的压力取代了所钻岩层原先对井壁岩石的支撑，破坏了地层和原有应力平衡，引起井壁周围应力的重新分布；如井壁周围岩石所受应力超过岩石本身的强度而产生剪切破坏，对于脆性地层就会发生坍塌，井径扩大；而对于塑性地层，则发生塑性变形，造成缩径。
我们把井壁发生剪切破坏的临界井眼压力称为坍塌压力，此时的钻井液密度称为坍塌压力当量钻井液密度。
