欠平衡钻井技术的进展与发展趋势_朱弘
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欠平衡钻井技术的发展与展望摘要: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。
近几年我国来在油、气田勘探开发方面已进行了大量技术研究和现场试验,并取得了显著的成果。
欠平衡钻井的相关理论和技术研究已经成为钻井工作者的一个研究热点。
一、欠平衡钻井的概况欠平衡钻井是指钻井过程中钻井液液柱压力低于地层孔隙压力,允许地层流体流入井眼、循环出并在地面得到有效控制的一种钻井方式。
欠平衡钻井具有能提高硬地层的机械钻速,减少循环漏失和压差卡钻等优点,从而获得发展。
推动欠平衡钻井技术的发展,其主要原因是减少和防止水平井钻井中钻井液对地层的损害。
早期的欠平衡钻井所采用的循环介质为空气,后来相继发展了用氮气、天然气、雾、泡沫或空气的轻质低密度钻井液的欠平衡钻井技术,主要用于钻低压地层。
随着欠平衡钻井技术进一步成熟及井控设备的发展,又发展了用液体钻井液对高压地层进行欠平衡钻井的技术等。
二、欠平衡钻井的基本分类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。
1.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。
2.欠平衡钻井技术按工艺分类可分为两种流钻(flow drilling)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。
欠平衡钻井新技术及新进展一、长庆欠平衡钻井技术回顾针对鄂尔多斯盆地油气藏低压、低渗、低产的特点,长庆进行了保护储层的钻井液技术研究与应用,1986年开始了以保护储层为目的的欠平衡钻井技术的研究与应用,并先后在2口油井和1口气井应用了泡沫钻井技术,在2口气井上应用了天然气欠平衡钻井技术。
1、泡沫钻井1986年-1987年分别在安塞油田进行了泡沫钻井现场应用,钻进地层中生界延长组长6。
塞6-41井钻进井段971-992米,进尺21米;塞29-3井1069.2-1124.5米,进尺55.3米,取岩心5.73米。
1990年在靖边气田的气探井青1井上进行了泡沫钻井,钻进地层下古生界奥陶系马家沟组,井段3205-3232米(全井段取岩心27米),是当时国内泡沫钻井最深的井。
2、天然气欠平衡钻井2000年在陕242井进行了天然气欠平衡钻井,钻进井段3030-3190m,进尺157m,平均机械钻速11.77m/h。
2002年又在苏35-18井进行了天然气欠平衡钻井,钻进井段3230-3335m,进尺105m,平均机械钻速18m/h。
二、天然气欠平衡钻井技术11、苏里格气田地质概况(1)地质分层及岩性苏里格气田主要储层为上古生界下石盒子组和山西组,埋深约3000m左右,地质分层见表1。
表1 岩性描述2古生界二迭系上统石千峰组3058上部为灰质结核泥质岩,下部为砂岩。
防塌。
上石盒子组3200 泥质岩夹砂岩。
防塌。
下统下石盒子组3335块状砂岩,含砾砂岩与泥岩互层。
防塌。
山西组3395 泥质岩夹煤线及可采煤层。
防塌。
(2)苏里格气田地质特征通过对实钻地质资料、综合测井资料及试气资料进行综合分析,认为苏里格气田储层地质特征为:储层孔隙压力低:压力系数0.77-0.87Mpa/100m。
渗透率离散性大:渗透率分析结果较离散,岩芯测试渗透率范围为0.0188—97.4×10-3μm 2。
砂体特点:单砂体分布,分散不连续,呈孤立透镜状;主要储气层的单砂体厚度薄。
浅谈欠平衡钻井工艺技术现状以及应用前景分析发布时间:2021-04-15T15:35:44.980Z 来源:《工程管理前沿》2021年第2期作者:常东山[导读] 欠平衡钻并是国际上90年代初再次兴起的提高勘探开发效益的钻井新技术。
常东山中石化中原石油工程公司西南钻井分公司,四川成都,610051摘要欠平衡钻并是国际上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。
文中介绍欠平衡钻并的基本概念、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;国内外欠平衡钻井现状和技术水平关键词:欠平衡钻井钻井液工艺技术设备欠平衡钻井的基本概念有多种表述,无论哪种表述都应包含以下两个主要内容:第一,井筒藏柱压力一定要小于所钻储层的孔隙压力;第二,地层流体一定要有控制地流人井筒。
因此,地层流体在储层压力下向井筒连续流动所进行的有控制的钻井,叫做欠平衡钻井。
欠平衡钻井技术是在勘探开发难度日益增加,国际石油市场激烈竞争的条件下应运而生的。
应用该技术解决了许多困难和复杂的勘探开发问题,提高了产量、降低了成本.正在成为继水平井技术之后的第二个钻井技术发展热点。
1欠平衡钻井的优点在常规过平衡或近平衡钻井中,钻井液除具携带岩屑、稳定井壁、冷却钻头等作用以外,更为重要的是平衡地层压力,防止地层流体进入井筒。
而欠平衡钻井则有意识地改变井底循环压力,使其低于产层压力,当继续钻进时,这个欠平衡压力使产层流体流入井筒,从而避免了流体潺失和降低地层伤害1.1减少地层伤害欠平衡钻井过程中,驱使钻井液中的固相和液相进入产层的正压差消除了.因此,减少了固相与液相侵入产层近井地带造成的地层伤害。
尤其在钻水平井井段时,产层长时间被浸泡在钻井液中.欠平衡钻井更能较好地保护产层。
如果钻遇储层能量较低的衰竭油气藏时,井筒周围一旦发生伤害.这些伤害是不易消除的,而欠平衡钻井技术则是非常好的保护技术。
钻井技术主要发展趋势及存在问题探讨摘要:阐述了国内外钻井技术的发展趋势,研究和发展有利于提高钻井系统国内外市场竞争能力的核心技术,为钻井系统的可持续发展提供技术储备。
结合油田实际,解决不适应油田勘探开发要求的钻井技术薄弱环节,推进欠平衡钻井和水平井钻井技术,并提出了大庆油田钻井技术发展方向。
关键词:套管钻井技术一、国内外钻井技术主要发展趋势1.1水平井技术水平井钻井技术目前已作为常规钻井技术应用于几乎所有类型的油藏。
水平井钻井成本已降至为直井的1.2~1.5倍。
水平井产量是直井的4~8倍。
多分支井效率比(产量增加指数与成本增加指数之比)更高。
1.2欠平衡钻井技术连续油管欠平衡钻井技术是欠平衡钻井发展的一个重要方向。
目前普遍采用的欠平衡钻井还不能说成是完全欠平衡钻井,因为在起下钻和完井等作业中都需要有短时间的压井过程,未来的发展方向必须是不压井起下钻和完井施工。
欠平衡钻井总是一项用直井和水平井都能取得良好效果的技术。
早期的欠平衡钻井使用的是顿钻。
随着石油工业的发展,通过使用泥浆控制油井达到了经济钻进的效果。
(1)与常规钻井方法所钻的井相比,用欠平衡所钻的油井能达到最佳产能;(2)为了使整个钻井过程始终保持欠平衡,需要使用精确的动态油层模式以便根据井眼长度预测油井产能;(3)地层化学分析方法是确定地层连通性的辅助方法。
1.3套管钻井工艺技术套管钻井系统,由井下和井上两部分设备组成,它采用常规套管代替钻杆,从而实现钻井和下套管同时进行。
由顶驱驱动套管旋转,钻井液从套管进入井下然后从环空中返出。
常规钻井作业时,在下套管之前要进行一次短起下钻以防止发生井下事故,而采用套管钻井后就可以不再进行短起下钻作业。
1.4小井眼钻井技术国外许多公司迫于成本压力又开始研究和发展小井眼钻井技术,研究和开发了适用于小井眼钻井的钻机、取心工具、钻头、钻井液及固控、井涌监测与控制、测井和完井等技术。
小井眼钻井技术已比较成熟,工具设备配套齐全,目前已有可用于76.2mm井眼的钻井工具,以及多种连续取心钻机和混合型钻机。
浅谈钻井技术现状及发展趋势【摘要】随着油田的深入开发,钻井技术有了质的发展,钻井工艺技术研究、破岩机理研究、固控技术研究、钻井仪表技术研究、保护油气层钻井完井液技术研究以及三次采油钻井技术等都取得了科研成果,施工技术逐渐多样化,目前已在水平井、径向水平井、小井眼钻井、套管开窗侧钻井、欠平衡压力钻井等方面获得了突破。
一些先进的钻井技术走出国门,走向世界,如:计算机控制下套管技术、套管试压技术、随钻测斜技术、密闭取心技术、固控装备、钻井仪表、钻井液监测技术、MTC固井技术及化学堵漏技术等,本文就国内钻井技术的现状及发展趋势进行分析。
【关键词】钻井技术;发展趋势;油田开发引言通过钻井技术及管理人员的不懈努力,钻井硬件设施已经比较完善,很多钻井公司配备了先进的钻井工艺实验室、固控设备实验室、钻井仪表实验室、油田化学实验室、高分子材料试验车间、全尺寸科学实验井等,这些硬件设施满足了各种钻井工程技术开发与应用的需要。
钻井技术也有了长足发展,具备了世界先进水平,钻井技术的进步为油田科技事业的发展做出了积极的贡献,并取得了良好的经济效益和社会效益,如TZC系列钻井参数仪作为技术产品曾多次参与国内重点探井及涉外钻井工程技术服务,并受到外方的认可。
多年来,由于不断进行技术攻关研究与新技术的推广应用,水平井钻井技术迅速提高。
水平钻进技术是在定向井技术基础上发展起来的一项钻进新技术,其特点是能扩大油气层裸露面积、显著提高油气采收率及单井油气产量.对于薄油层高压低渗油藏以及井间剩余油等特殊油气藏,水平井技术更具有明显的优势.1、钻井技术发展现状从世界能源消耗趋势看,还是以油气为主,在未来能源消耗趋势中,天然气的消耗增加较快,但是在我国仍然以石油、煤炭作为主要能源。
尽管如此,我国的油气缺口仍然很大,供需矛盾很突出,60%石油需要进口,从钻井的历史看,我国古代钻井创造了辉煌历史,近代钻井由领先沦为落后,现代钻井奋起直追,逐步缩小差距,21世纪钻井技术有希望第二次走向辉煌.随着钻进区域的不断扩大及钻井难度的不断增加,各种新的钻井技术不断出现,目前,水平井钻井技术逐渐成为提高油气勘探开发最有效的手段之一.各种先进的钻井技术在油田开发中显示出了其优越性,新技术、新工艺日益得到重视和推广应用。
论国内外钻井技术以及发展趋势摘要:随着科学技术的发展,网络化、信息化的普及,中国的钻井技术也在不断的发展着。
虽然五十年代后我国钻井技术已经有了显著的提高,但是与西方发达国家相比仍然处在较低水平。
如何提高钻进技术,改变钻井技术的现状,满足现代化钻井技术的需求,已经成为石油钻井领域值得思考的问题。
钻井技术从上世纪末至今已经历了经验钻井、科学化钻井、自动化智能钻井3个发展阶段。
美国、西欧等西方发达国家一直处于钻井技术的前沿,完成了大批超深井、高难度定向井、水平井、径向井、分枝井。
关键词:钻井国外发展一、中国石油钻井技术概况五十年代的时候,我国就发展了喷射式钻井技术、丛式井钻井技术及高效钻头技术、井控技术、保护油气层技术等先进技术。
然而这些只是些单一的技术。
二十世纪八十年代到至今一直采用的都是科学的钻井技术。
随着科学技术的发展,及网路化、智能化的发展,为这一时期的钻井技术带来了新的动力不仅发展了井下信息实施检测技术,实现了钻井过程中的地址参数、钻井参数和井参数的实时测量、分析和控制,也开发了惊吓导向和闭环钻井系统,业发展了有利于新发现新油气层和提高油田采收率新钻井技术和方法,如欠平衡压力钻井、水平井钻井等。
虽然我国在钻井技术上取得了一些成就,但是随着我国钻井地域及井深的不断变化,现有的钻井技术出现了一些难度,特别是在深口井钻井技术上。
这一钻井技术是在五十年代才逐渐成型的,与发达国家相比还是有一定的差距的。
这种钻井技术是代表着一个国家钻井技术水平,是钻井技术的标志。
这种钻井技术是极为复杂的,其适用性及配套方面的问题,影响着可持续发展,同时其也是制约着我国钻井技术发展的限制性条件。
国外比较成熟的钻井技术二、国外石油钻井技术1、大位移井钻井技术大位移井(Extended Reach Drilling,简称ERD)是指水平位移深度(HD)与垂直深度(TVD)之比大于2.0以上的定向井或水平井;当比值大于3时,则称为特大位移井。
浅析欠平衡钻井技术的研究现状及发展趋势摘要:随着全球石油工业的飞速发展,陆上石油钻采面临的压力不断攀升:一方面,油气供求关系日趋紧张;另一方面,随着多年来的勘探开发,大部分油田储层已进入低压、低渗储层、衰竭储层、难采储层,欠平衡钻井技术以其独特的优势一举解决了上述地质和工程两大难题,成为各大钻井公司的“新宠”。
本文分析了钻井技术的研究现状及发展趋势,望大家参考。
关键词:欠平衡钻井技术研究现状趋势随着全球石油工业的飞速发展,陆上石油钻采面临的压力不断攀升:一方面,油气供求关系日趋紧张;另一方面,随着多年来的勘探开发,大部分油田储层已进入低压、低渗储层、衰竭储层、难采储层,就国内而言,难动用的储量就高达60多亿吨。
与此同时,各油田钻井过程中处理井漏、井斜、卡钻、出水、井壁坍塌等井下复杂情况不但占去大量钻井时间,而且成为钻井成本居高不下的主要因素。
也因处理上述复杂情况导致钻井速度慢、周期长、成本高,对勘探开发造成严重的瓶颈制约。
欠平衡钻井技术以其独特的优势一举解决了上述地质和工程两大难题,成为各大钻井公司的“新宠”。
本文分析了钻井技术的研究现状及发展趋势,望大家参考。
一、欠平衡钻井技术的研究现状1、国际欠平衡钻井技术的研究现状欠平衡钻井技术是继水平井技术之后的另一大发展方向,加上不断完善的配套设备和技术:井口旋转控制系统、高压注气系统、地面分离系统、监测仪表系统、支持软件系统,使得欠平衡技术在美国、加拿大、欧洲被广泛采用,从而在世界范围内形成一股欠平衡钻井热潮,并以充气液和低密度钻井液的欠平衡水平井为主要形式,尤其以美国和加拿大两国最为突出。
在国外,该项技术已经成为一种成熟的钻井工艺。
(1)控压钻井. 英国Deutag Northland(Deutag北部欠平衡钻井服务公司)研究出一种新的动态井控技术,其方法是在已下套管的井段下入一尾管并通到井口,这样就给钻井液增加了另一条循环通道,在钻进中,钻井液可以通过钻杆进行循环,还可通过调节尾管~套管这第二环空的注入量达到井下压力控制的目的。
探讨钻井工程技术现状及发展趋势钻井工程技术是石油工业中的关键环节,它涉及到油气勘探、开发和生产过程中最重要的步骤之一。
随着石油资源的逐渐枯竭与人们对能源需求的不断增长,钻井工程技术的发展趋势逐渐受到了广泛关注。
本文将探讨钻井工程技术的现状以及未来的发展趋势。
钻井工程技术的现状主要可以从以下几个方面来进行分析:钻井工程技术的自动化和智能化程度不断提高。
传统的钻井方式需要大量人工操作,不仅效率低下,而且存在很多安全隐患。
而随着科技的发展,自动化和智能化装备的应用已经逐渐成为钻井工程的主要趋势。
自动钻井装置可以通过无人操控自动完成钻井过程,有效提高了生产效率,减轻了劳动强度,并且还能够实时监测井下状况,提高作业的安全性。
钻井工程技术的高深井开发能力不断提升。
由于常规油气资源逐渐减少,人们开始向超深层、大角度和复杂地层等难以开采的油气资源进行开发。
为了应对这一挑战,钻井工程技术也在不断发展。
钻井工程师通过使用高性能钻头和复合钻柱等新材料,可以有效地解决井下高温、高压和腐蚀等复杂环境条件下的钻井难题。
水平井和多级水平井技术的发展也为开发难采油气资源提供了有效的方法。
钻井工程技术的环保性能不断提高。
在过去的钻井过程中,由于钻井液和钻井废弃物的大量排放,对环境造成了严重的污染。
而现代钻井工程技术则注重环保性能的提高。
通过使用环保型钻井液和回收利用废弃物等措施,可以有效减少钻井过程中的污染物排放。
钻井废弃物处理技术也得到了大幅度的提升,能够将废弃物进行安全处理和利用,减少对环境的损害。
钻井工程技术的数字化管理水平不断提升。
随着信息技术的飞速发展,数字化管理在钻井工程中得到了广泛应用。
通过建立数字化钻井模拟平台和实时监测系统,可以实现对钻井过程的全程跟踪和控制。
通过数据分析和统计,还可以挖掘出隐藏在数据中的规律和信息,为决策提供科学依据。
未来,钻井工程技术还将面临许多挑战和发展方向。
随着非常规油气资源的开发步伐加快,钻井工程技术需要更高的适应性和灵活性。