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收稿日期:2000—03—24作者简介:马宗金,高级工程师,1969年毕业于西南石油学院采油专业。
现任四川石油管理局钻采工艺技术研究院院长、四川油气井灭火公司经理。
毕业至今一直从事石油钻井工程技术和技术管理工作。
曾多次荣获部、局级科技进步奖,在国内外刊物发表了多篇论文,其中1993年发表的“大斜率定向井下套管技术”被美国“图拉萨”大学《石油理论》刊物转载,“中国油气井井喷失控抢险灭火技术及现状”1997年在新加坡召开的国际石油钻井承包商协会的亚太地区井控会上宣读。
钻井工艺现代欠平衡钻井技术马宗金 肖润德(四川石油管理局钻采工艺技术研究院,四川广汉618300)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。
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。
文中介绍了欠平衡钻井的基本概念、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;并对四川油气田发展欠平衡钻井技术提出了几点建议。
关键词 现代 欠平衡钻井 技术 设备 现状中图分类号:TE249 文献标识码:A 文章编号:1006—768X (2000)03—001—04R ecent underbalanced drilling technologyMA Z ong -Jin ,XIAO Run -De(D rilli ng &Production Technology Research Instit ute ,S PA ,Guanghan 618300,Chi na )Abstract :Underbalanced drilling is a new drilling technology to increase exploration and develop 2ment benefit.On the basis of summarizing past drilling experience in China ,in recent years ,some tech 2nical research and field testing are done in oil/gas field exploration and development respect ,and out 2standing economic benefit is obtained.The paper presents basic concept ,condition and advantage of un 2derbalanced drilling ;methods and key techniques of realizing underbalanced drilling ;discusses main e 2quipment of underbalanced drilling and its action.Meanwhile ,status quo and state -of -art of under 2balanced drilling are also introduced abroad.Some suggestions are proposed on developing underbal 2anced drilling technology in Sichuan oil/gas field.K ey w ords :recent ,underbalanced drilling ,technique ,equipment ,status quo 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,是90年代初国际上再次兴起的钻井新技术。
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。
欠平衡压力钻井技术一、欠平衡压力钻井的概念欠平衡压力钻井Under Balance Drilling （UBD ）是指在钻井过程中泥浆柱作用在井底的压力（包括泥浆柱的静液压力和循环压降），低于地层孔隙压力。
欠平衡压力钻井时,p b p p <，0<∆p 。
此时允许产层流体流入井内，并可将其循环到地面，地面可有效地控制。
UBD Pp ＞Pb = Ph + Pa + Pch二、国内外发展概况1、欠平衡压力钻井发展历史欠平衡压力钻井实际上是一种古老的钻井方式，直到1895年旋转钻井产生之前，绳索式顿钻钻井都是用欠平衡方式进行的，在当时技术条件下，利用欠平衡方式诱发井喷是发现油气藏的手段。
欠平衡-----井喷------油气藏从1895至1920这段时间里，旋转钻井是用清水作为循环流体的，为保证钻井安全和井眼清洁，1920年开始使用加有粘土和处理剂的混配钻井液体系，自此，超平衡压力钻井成为常规的钻井方式。
国外从30年代开始发展欠平衡压力钻井技术，当时用空气作为钻井液，钻速提高了2-3倍，同时还避免了许多井漏和卡钻事故。
70-80年代发展了泡沫技术，有效地解决了携岩问题，进一步推进了欠平衡压力钻井技术的发展，但由于成本和安全原因，这项技术在80年代停滞。
80年代末以来，由于专用设备和工具的配套，以及相应技术的发展，欠平衡压力钻井技术才又迅速发展起来。
欠平衡压力钻井技术以美国和加拿大应用为最多，技术和装备最先进，它们大都成立了欠平衡压力钻井服务公司；其次是英国、巴西、委内瑞拉、墨西哥等国也应用了欠平衡压力钻井技术。
我国从近几年也开始研究和应用欠平衡压力钻井技术。
2、国外情况欠平衡压力钻井技术是八十年代后期在美国德克萨斯州奥斯汀白垩系地层钻井时得以迅速发展起来的。
目前美国欠平衡压力钻井的井数已达2500多口。
美国和加拿大具有：（1）先进的欠平衡钻井装备（2）专业技术服务公司（3）配套的欠平衡钻井技术加拿大欠平衡钻井数目图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多个国家和地区4500多口井上应用。
钻井井喷案例案例1、川东钻探公司“12．23”特别重大井喷失控案例2003年12月23日，位于重庆市开县高桥镇晓阳村的中国石油天然气集团公司所属四川石油管理局川东钻探公司钻井二公司川钻12队承钻的罗家16H 井发生特别重大井喷失控事故，造成243人死亡(其中石油系统职工2人)，直接经济损失9262．71万元。
一、事故简要经过2003年12月23日2时52分，罗家16H井钻进至井深4049．48m时，因更换钻具需要，在仅进行了35min泥浆循环(应该循环90min)的情况下，就开始起钻。
在起钻作业中总共起钻120柱，灌注泥浆38次，但是在操作中没有遵守每3柱钻杆灌满泥浆1次的规定及时灌注泥浆；其中有9次是超过3柱才进行灌浆操作的，最多至提升9柱才进行灌浆。
23日12时因机械故障停止起钻操作，用了4个多小时进行检修。
在16时20分检修结束后，没有下钻进行泥浆充分循环即继续起钻作业。
21时55分，录井员发现泥浆溢流，向司钻报告发生井涌，司钻发出井喷警报，井队采取多种措施未能控制局面。
至22时4分左右，井喷完全失控，富含硫化氢的天然气大量逸出。
22时30分左右，井队人员开始撤离现场，同时疏散了井场周边居民。
23时20分左右，井队人完全撤离，在外围设立了警戒线。
23时左右，重庆市安全生产监督管理局接到川东北气矿事故报告，并要求协助事故抢险工作。
23时左右，高桥镇政府听到晓阳村方向群众燃放爆竹和传来类似洪水声响的声音，镇党政领导派人前去查看。
晓阳村党支部书记周克安回答：是井场出了事故，许多群众在他家周围。
镇里随即叫他通知群众转移。
23时20分左右，开县安全生产监督管理局电话询问高桥镇是否发生井喷事故、在哪个地点。
高桥镇回答：在晓阳村一组的气井发生事故。
井场没有向镇里报告，派人去了解情况，还没有回来。
23时25分左右，开县安全生产监督管理局再次电话通知高桥镇组织群众疏散。
高桥镇党政领导分工负责组织转移当地中学800多名住校学生和高桥镇居民；同时要求镇机关全体干部利用电话和手机拨打井场附近各村能打通的号码，通知人员撤离。
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。
欠平衡压力钻井井底压力的控制技术摘要：欠平衡钻井技术在实际应用过程中有着有着非常多的优势，但是对于井底欠平衡压力的稳定性要求非常高，然而在实际钻井过程中，影响井底压力的因素非常多，只有对造成压力波动的因素进行有效控制，才能提高欠平衡压力钻井技术的稳定性，因此研究井底压力的控制技术尤为重要。
关键词：欠平衡压力钻井；井底压力；控制技术欠平衡压力钻井技术在国内外已经取得了较快的发展，由于其工艺技术和专业设备的不断改进和完善，使欠平衡压力钻井技术能够实现不同循环流体方式的欠平衡压力钻井。
欠平衡压力钻井技术能够有效解决低渗透储层在钻探过程所出现中的问题，能够对储层进行有效保护并提高作业效率。
1压力控制钻井技术目标压力控制钻井技术具有一定的现实性，同时，使用封闭的钻井液的压力和循环系统，压力控制钻井技术的使用主要是可以解决在钻井过程中出现的压力问题。
因此，其主要目的是能够很好地控制钻井压力，井底各种障碍可以得到有效解决，钻井液循环系统在美国已经使用了20多年，已经成为陆上钻井技术发展的重要方向，压力控制钻井技术的使用可以在短期内提高井控能力，同时提高钻井经济性，降低钻井成本，促进陆上钻井技术的发展，压力控制钻井技术的最终目标是减少钻井过程中发生的各种事故，同时有效地减少钻井时间并实现钻井经济性和安全性。
2造成井底压力波动的原因2.1钻柱连接在钻柱连接过程中注进行注气会导致井底压力发生明显变化，因此在该过程中井底的压力会出现波动。
在实际钻井过程中，将中断气相与液相进行有效循环，油井内的摩擦压力会逐渐减小直到消失，导致井底压力程度会呈现出下降趋势。
其次，在钻井时钻柱及环空中都会出现气液分离现象的发生，上端会产生液体断塞导致静态液面压力发生明显变化，会导致井底压力出现严重的变化。
2.2气相注入方式使用立管注入法直接向井内注入气体时，不管是在下钻还是钻杆连接过程中，井底压力都会发生明显变化。
当采用环空注入法是依靠同心管或者寄生管款实现钻柱连接，仍然保证气体持续注入，但是环空封闭状态依然会造成井底压力发生差异性。
欠平衡钻井完井技术在四川天然气勘探新领域的突破
郑有成
【期刊名称】《中国石油勘探》
【年(卷),期】2003(008)001
【摘要】近年来,西南油气田分公司和四川石油管理局针对四川盆地地质特点和储藏特征,联合对欠平衡钻井理论、工艺及装备进行攻关,形成了适合四川盆地的现代欠平衡钻井和完井配套技术.在邛西3井开展配套试验获得成功,这是川西地区碎屑岩地层天然气勘探技术的重大突破.本文介绍了四川开展欠平衡钻井完井技术攻关的情况,阐述了现代欠平衡钻井完井技术要点及发展方向.
【总页数】7页(P52-57,66)
【作者】郑有成
【作者单位】西南油气田分公司勘探事业部,四川省,成都市,610041
【正文语种】中文
【中图分类】TE1
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