平衡压力钻井技术

精细控压压力平衡法固井技术摘要：在现今的社会发展中，随着开采的不断深入出现了高产油气田，大多数油气田处于较复杂的地层中，此类油气田属于超深油气田，整个裸眼井的井段分布区域，大多数会受到多种不同压力的影响，导致固井质量较差，并存在安全风险隐患。

在整个作业施工中，井控风险因素较高，在实际的施工中无法将水泥浆所具有的顶替效率发挥出来。

在现今的油气田开采中，有很多油气田具有开采复杂性特点，尽可能选择密度窗口较小的地层，保障整体开采的安全性。

精细控压压力平衡法固井技术的应用，就能够实现这一根本的工作开展存在的问题，保障压力处于一种平衡的状态下，以及整个高深油气田施工作业开展的安全性与稳定性。

关键词：精细控压压力平衡法；固井技术；策略1精细控压压力平衡法固井技术应用存在的问题1.1压力的影响在当今的石油开采中，一些新增的油气田出现在相对复杂的地质环境中，这些油田大多是超深油气田。

在超深油气田裸眼段，受到各种压力因素的影响，增加了超深油气井固井作业的难度。

在超深油气田进行施工作业时，由于超深油气井井控工作风险较高，在平衡固井方法的应用中无法提高水泥浆的驱替效果，这将增加精细压力控制压力平衡固井技术的应用难度。

1.2漏井的风险在当前的油气井开采作业中，因为所要处理的大部分都是超深油气井，这种超深油气井的地层结构通常都是较为多变、较为复杂的，所以使得整个油气井的渗透率都相对较高，并且，由于这种超深油气井不能及时地满足油气井的环空水泥浆所需填充的特定要求，造成了油气井的漏失风险较大。

根据有关油气井的漏失风险分析，因为油气井漏层的自身压力通常是不稳定的，并且油气井漏层的压力是在不断变化的，所以，如果油气井的岩层中的整个网络系统不能很好地发育，就会导致油气井的整体丰度处于较高的转换状态，增加了油气井井漏的风险。

除此之外，当油气井的厚度相对较大时，也会造成油气井的压力不能维持在一个均衡的状态，使得油气井的填充堵漏效果不够理想，增加了提升漏失现象的发生概率，还会造成油气井出现更为严重的事故，进而对油气井的作业效果产生影响。

平衡压力钻井技术《平衡压力钻井技术：一场地下的微妙舞蹈》嘿，你们知道吗？这平衡压力钻井技术啊，就像是一场在地下悄悄进行的超级微妙的舞蹈。

我曾经有幸跟着一位钻井老师傅在现场瞧过这钻井的事儿。

那场面，真是让我开了眼。

钻井的设备就那么威风凛凛地立在那儿，像是一个等待出征的钢铁巨人。

钻头呢，就是它的武器，准备往地底下猛扎。

在开始钻井之前啊，大家可都紧张着呢。

为啥呢？这平衡压力钻井技术可不是闹着玩的。

就好比你走钢丝，稍微一不小心，两边的力量不均衡了，那就得掉下去。

这钻井也一样，压力要是没平衡好，那可就出大乱子了。

我就看到那些工作人员，眼睛紧紧盯着各种仪表。

那些仪表就像是神秘的魔法镜，能反映出地下的各种情况。

老师傅跟我说：“小子，你可别小看这些仪表，这里面的数据可都是决定成败的关键呢。

”我就使劲点头，感觉自己像是在听武林高手传授绝世秘籍。

当钻井开始的时候，机器发出轰隆隆的声音，那声音大得感觉能把我的耳朵震聋。

不过我可顾不上这个，我的眼睛一直盯着钻头下去的地方。

这平衡压力钻井技术，就是要让钻井液的压力和地层压力保持一种巧妙的平衡。

这钻井液可神奇了，它一边要把钻屑带出来，一边还要像个温柔的守护者一样，防止地层里的东西突然跑出来捣乱。

我看到工作人员时不时地调整着一些设备的参数。

就像厨师在做菜的时候，一会儿加点盐，一会儿加点糖，精心调配着味道。

他们也是，这个阀门拧一下，那个数值改一点。

这时候，我发现有个年轻的小伙子，眉头皱得紧紧的，嘴里还嘟囔着：“这压力可真不好控制啊，就差那么一点儿。

”我在旁边都替他着急，心想要是我能帮上忙就好了。

随着钻头不断地往地下深入，那种紧张的气氛好像更浓了。

我就像个热锅上的蚂蚁一样，虽然我啥实际的忙也帮不上，但就是跟着紧张。

老师傅却很镇定，他就像一个经验丰富的老船长，不管风浪多大，都能稳稳地掌舵。

突然，一个仪表上的数值好像有点不太对劲儿了。

大家一下子都围了过去，气氛紧张得像是一根绷紧的弦。

《钻井工程》综合复习资料一、判断题1、在二维定向井设计轨道上，某点的水平位移和水平投影长度是相等的。

（）2、井斜角越大，井眼曲率也就越大。

（）3、气侵关井后，井口压力不断上升，说明地层压力在不断升高。

（）4、采用裸眼完井方法可以避免水泥浆对产层的损害。

（）5、钻井液的n、k值是宾汉流型的流变参数。

（）6、在相同的泵压水平下，采用大尺寸钻杆，能够降低循环压耗，提高钻头压降。

（）7、岩石的抗拉强度小于抗压强度，但大于抗剪强度。

（）8、牙轮钻头的移轴目的是为了使牙轮钻头产生轴向滑动剪切掉齿圈间岩石。

（）9、紊流顶替水泥浆的效率比层流顶替的效率高。

（）10、套管柱在承受轴向拉应力时，其抗外挤强度减小。

（）11、用dc指数法检测地层压力时没有考虑到水力因素的影响。

（）12、在正常压力层段，声波时差随井深的增加呈逐渐减小的趋势。

（）13、关井立管压力等于地层压力与钻柱内钻井液液柱压力之差。

（）14、造斜工具装置角为75°时，所钻井眼的井斜角与井斜方位角都增大。

（）15、岩石的强度随围压的增大而增大，塑性随围压的减小而减小。

（）16、钻井液中固相含量越高、分散性越好，机械钻速越高。

（）17、随着埋藏深度的增加，地层压力增加。

（）18、牙轮钻头的寿命主要取决于牙齿寿命和轴承寿命中最短的一个。

（）19、压井时控制井底压力不变的途径是保持井底压力不变。

（）20、满眼钻具既能有效地控制井斜角的变化，又能降斜。

（）21、钻柱偏磨严重，说明钻柱在井下的运动形式主要是公转。

（）22、只要套管居中，水泥浆的顶替效率就可以达到100%。

（）23、钻速方程中的门限钻压是钻进中限制的最大钻压。

（）24、取心钻井的关键环节包括形成岩心、保持岩心和取出岩心。

（）25、装置角是以高边方向线为始边，顺时针转至装置方向线所转过的角度。

（）26、射孔完井法是目前完井最常采用的方法。

（）二、名词解释1、牙齿磨损量：2、水泥浆稠化时间：3、上覆岩层压力：4、卡钻：5、平衡压力钻井：6、钻柱中性点：7、装置角：8、固井：9、岩心收获率：10、地层破裂压力：11、先期裸眼完井：三、回答问题1、简述异常高压地层形成的原因。

钻井技术简介钻井技术是石油工程中重要的环节之一，它是通过钻井设备将钻头在地下钻孔，以达到获取地下矿藏或取得地质信息的目的。

本文将对钻井技术进行简要介绍。

一、钻井工艺流程钻井工艺流程包括井选、井设计、钻井液、钻具、钻井工艺等环节。

1. 井选：根据勘探资料、地质构造、矿藏分布等因素，选择合适的井位。

2. 井设计：根据勘探目标和井位条件，设计钻井参数，确定钻井方法、井眼直径、井深等。

3. 钻井液：钻井液是一种循环流动在井孔中的重要物质，它具有冷却钻头、携带岩屑、平衡地层压力等作用。

4. 钻具：包括钻杆、钻铤、钻头等，用于将钻头运行到井底。

5. 钻井工艺：包括井下作业、钻井参数调整、固井、完井等环节，以达到钻井目标。

二、钻井方法常见的钻井方法有旋转钻井、振动钻井、冲击钻井和旋挖钻井等。

1. 旋转钻井：通过旋转钻头，使钻头切削地层，将岩屑带到井口。

2. 振动钻井：利用振动原理，使钻头在井底振动，破碎地层并带出岩屑。

3. 冲击钻井：利用冲击力将钻头推进地层，达到钻井的目的。

4. 旋挖钻井：利用旋转钻头和钻铤，通过推进钻进地层，形成井孔。

三、钻井技术1. 钻头选择：根据地层性质和井设计要求，选择合适的钻头，如钻头形状、刀具结构等。

2. 钻井液控制：钻井液的配方和控制对钻井过程至关重要，需要根据地层条件和钻井目标进行调整。

3. 钻井参数调整：包括钻速、转速、钻压、钻力等参数的调整，以保证钻井的顺利进行。

4. 钻井过程监测：通过测井、岩芯分析、地层测试等手段，获取地下地质信息，指导钻井工作。

5. 固井：在钻完井后，通过注入水泥浆或其他填充材料，将井壁固定，防止地层塌陷和井壁塌陷。

6. 完井：包括井内装置的安装和地面设备的调试，使井口能够正常产生石油或天然气。

四、钻井技术的应用钻井技术广泛应用于石油勘探、开发和生产过程中。

1. 石油勘探：通过钻井技术，获取地下地质信息，确定石油储层的分布、厚度等参数。

2. 石油开发：通过钻井技术，建立油井系统，实现石油的开采、生产和输送。

非常规压井方法非常规压井方法是溢流、井喷井不具备常规压井方法的条件而采用的压井方法，如空井井喷、钻井液喷空的压井等。

1 ．平衡点法平衡点法适用于井内钻井液喷空后的天然气井压井，要求井口条件为防喷器完好并且关闭，钻柱在井底，天然气经过放喷管线放喷。

这种压井方法是一次循环法在特殊情况下压井的具体应用。

此方法的基本原理是：设钻井液喷空后的天然气井在压井过程中，环空存在一“平衡点”。

所谓平衡点，即压井钻井液返至该点时，井口控制的套压与平衡点以下压井钻井液静液柱压力之和能够平衡地层压力。

压井时，当压井钻井液未返至平衡点前，为了尽快在环空建立起液柱压力，压井排量应以在用缸套下的最大泵压求算，保持套压等于最大允许套压；当压井钻井液返至平衡点后，为了减小设备负荷，可采用压井排量循环，控制立管总压力等于终了循环压力，直至压井钻井液返出井口，套压降至零。

平衡点按下式求出：H B = P aB /0.0098 p k式中H B ― 平衡点深度，m ;P aB ― 最大允许控制套压，MPa ;根据上式，压井过程中控制的最大套压等于“平衡点” 以上至井口压井钻井液静液柱压力。

当压井钻井液返至“平衡点”以后，随着液柱压力的增加，控制套压减小直至零，压井钻井液返至井口，井底压力始终维持一常数，且略大于地层压力。

因此，压井钻井液密度的确定尤其要慎重。

2 ．置换法当井内钻井液已大部分喷空，同时井内无钻具或仅有少量钻具，不能进行循环压井，但井口装置可以将井关闭，压井钻井液可以通过压井管汇注人井内，这种条件下可以采用置换法压井。

通常情况下，由于起钻抽极，钻井液不够或灌钻井液不及时，电测时井内静止时间过长导致气侵严重引起的溢流，经常采用此方法压井。

操作方法：①通过压井管线注人一定量的钻井液，允许套压上升某一值（以最大允许值为限）。

②关井一段时间，使泵人的钻井液下落，通过节流阀缓慢释放气体，套压降到某一值后关节流阀。

套压降低值与泵人的钻井液产生的液柱压力相等，即△P a= 0.0098 p k （△V/V h）式中△ P—套压每次降低值，MPa ;△V 一每次泵人钻井液量，m,;△V h ― 井眼单位内容积，m3 / m 。

科技成果——精细控压压力平衡法固井技术
技术开发单位
中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司
适用范围
复杂超深井窄安全密度窗口地层固井
成果简介
在注水泥设计时，将环空流体的静液柱压力设计为略低于地层孔隙压力，然后借用MPD技术装置，通过节流产生的井口回压或直接在井口施加补偿压力，使固井过程中通过井口压力和环空流动摩阻实现平衡孔隙压力，避免循环流动阻力过大而压漏地层。

注水泥结束后环空继续施加补偿压力，防止水泥浆失重造成候凝期间环空窜流。

工艺技术及装备
1、固井浆柱结构优化设计技术；
2、压稳防漏施工参数设计技术；
3、全过程井口压力实时控制技术；
4、旋转控制头、回压补偿泵等精细控压钻井装备与精细控压压力平衡法固井模拟分析与设计软件。

市场前景
该技术有效解决了复杂超深井窄安全密度窗口地层固井难题，提高顶替效率，保障施工安全，提高固井质量，在川渝地区获得规模应用，成效显著，已逐步推广应用于塔里木油田山前构造等国内深井、超深井固井，具有广阔应用前景。