大牛地气田欠平衡水平井钻井技术

欠平衡钻井技术
欠平衡钻井技术（Underbalanced drilling，简称UBD）是一种在井口维持地层压力低于井口压力的钻井方法。

该方法主要是通过减小钻井液密度或增加气体（氮气、天然气或压缩空气）注入到井内，以降低井底压力，使钻井过程中地层压井的现象得到控制。

欠平衡钻井技术的主要优势在于可以减少地层崩塌、井击、井喷等危险情况的发生，并且可以提高钻井速度和孔隙渗透率，从而减少钻井成本。

与常规钻井技术相比，欠平衡钻井技术可以更好地保持储层中的原始压力和流体性质，从而更好地评估储层的产能。

欠平衡钻井技术的应用范围广泛，适用于不同类型的油气井，包括深水井、高温高压井、气井、油藏难以气窜的井等。

在深水井中，欠平衡钻井技术可以减少水合物的形成并提高钻井速度。

在高温高压井中，欠平衡钻井技术可以减少井口附近的孔隙压力差，降低井喷和井击的风险。

欠平衡钻井技术的关键是控制井底压力和钻井液流量。

为了确保井底压力低于井口压力，需要通过控制钻头旋转速度、注入气体的流量和钻井液的密度来实现。

通常会使用特殊的测量设备和控制系统来监测井底压力和流量，以确保钻井过程的安全和有效。

但是欠平衡钻井技术也存在一些挑战和风险。

一方面，由于井底压力低于井口压力，有可能导致井喷和井击的发生。

由于钻井液密度较低，可能会导致钻井液中的固体颗粒无法有效地将井底产能传递到井口。

在实施欠平衡钻井技术时，需要对目标油气井的地层进行详细的分析和评估，选择合适的钻井液和气体注入方案，并严格控制钻井液和气体的流量和压力，以确保钻井过程的安全和顺利。

录井技术在大牛地气田水平井钻井中的发展及应用,化工-：段旭东王振华摘要：水平井钻井技术是开发建设鄂尔多斯大牛地气田的迫切需要，针对该区水平井施工中地层研磨性强，井眼轨迹控制难的难题，录井技术也在不断发展进步。

随着水平井钻井技术的日趋完善和成熟，我们正不断探索与研究综合录井技术水平井钻井技术在低渗透气田大牛地气田的开发研究。

阐述了录井技术在大牛地气田从初期岩屑录井、气测录井和钻时录井，发展到如今的x射线录井，定录一体等特色录井技术，充分发挥录井地质导向作用，为大牛地气田水平井的顺利、优质施工提供了技术支持和保障。

关键词：大牛地；水平井；综合录井；地质导向一、大牛地气田水平井发展概况大牛地气田已成为中国石化的一个重要的天然气开发基地，而水平井钻井技术已成为该油气开发的主要手段，水平井与直井比较，具有低成本优势。

水平井与直井比较，产量是直井的3～5倍，甚至更高，而钻井投资与直井相比，井深3 000 m为2倍左右；井深1 500 m为2．5倍左右。

二、综合录井在大牛地气田的发展综合录井技术从狭义上讲是随钻技术，是跟踪技术；广义上讲是信息采集处理技术。

它集常规地质录井、气测录井和工程录井为一体，是地面录井技术的最高阶段。

1.岩屑录井岩屑录井在大牛地气田的综合录井发展中一直占着举足轻重的地位，在钻井过程中，随着泥浆一起被带至地面的那些地下岩石碎块叫作岩屑，俗称为“砂样”。

在钻井过程中，按一定的时间顺序、取样间距以及迟到时间，将岩屑连续收集、观察并恢复井下剖面的过程即为岩屑录井。

岩屑录井过程中产生的资料即为岩屑录井资料。

岩屑录井为我们现场录井提供了第一手的地质资料，通过岩屑录井我们现场工作人员可以掌握井下地层层序、岩性、，初步了解钻遇地层的含油、气、水情况如图（1），在水平的施工过程中更好的做到地质导向的作用，为水平井顺利到达A 靶点提供技术支持。

图（1）通过岩屑录井建立多井对比图而岩屑录井具有成本低、简便易行、了解井下地质情况及时、资料的系统性强等优点。

欠平衡钻井技术欠平衡钻井技术是一种在井筒内使压力低于地层压力的钻井技术。

相较于正平衡钻井技术，欠平衡钻井技术能够降低钻井过程中的井下事故风险，提高钻井速度和效率，适用于复杂地质条件下的钻井作业。

欠平衡钻井技术的原理是通过控制钻井液循环系统中的泵入流量，使井筒内部维持一个压力低于地层压力的状态。

这样可以减少地层破裂和井下沉积物堵塞的风险，从而提高钻井的安全性和效率。

欠平衡钻井技术主要有以下几种常用的方法：1. MEG（气泡剂辅助）技术：在钻井液中添加气泡剂，通过气泡的膨胀和爆破，形成一定的气泡力量来降低钻井液的密度，从而降低井筒内部的压力。

2. 流体耦合技术：将高压气体以流体耦合的方式注入套管与井筒之间的缝隙中，使套管外形成一个低压区域，从而降低井筒内的压力。

3. 膨胀管道技术：通过选用膨胀管道，使钻井液在膨胀管道内压力降低，然后再进入井底，形成平衡钻井管道，实现钻井液外泄来降低井筒内压力。

欠平衡钻井技术的应用范围比较广泛。

在高压气藏和高渗透油藏等特殊地质条件下，这种技术可以减少地层损伤和泥浆污染，保护地层储集能力。

在气体钻井和高温、高硫、高压等腐蚀井下环境条件下，欠平衡钻井技术可以提高钻井的安全性和效率。

欠平衡钻井技术还可以应用于水平井、大角度井和深水井等特殊钻井作业中。

不过，欠平衡钻井技术也存在一些问题和挑战。

由于钻井液密度的控制比较困难，需要选择合适的钻井液体系和气泡剂，以确保欠平衡钻井的效果。

欠平衡钻井的安全性较差，井下系统会面临较大的压力差，需要加强井控措施和监测手段，避免井下事故的发生。

欠平衡钻井技术能够提高钻井的效率和安全性，在特殊地质条件下有着广泛的应用前景。

随着钻井工艺和技术的不断发展，欠平衡钻井技术将进一步完善和应用于实际生产中。

鄂尔多斯盆地大牛地气田水平井钻井提速的几点做法大牛地气田区内地形复杂，地质条件复杂，钻井施工难度大，制约着本地区水平井的钻井速度，加快大牛地气田水平井的钻井速度，缩短施工周期，是对该区块低成本开发，提高钻井经济效益的有效途径。

我们主要从以下四个方面进行钻井提速:一、生产组织二、优选钻头合理使用钻具结构及优化钻井参数三、优选钻井液体系四、控制事故和复杂首先说说生产组织，无缝隙生产管理模式提高搬安速度：黄河钻井北方公司全体干部职工牢固树立“一盘棋”思想，紧紧咬住进尺目标不放松，瞄准地面提速求突破，积极推行“无缝隙生产管理模式”，深挖生产组织潜力，保证了生产高效率、快节奏运行。

不断强化领导干部24小时值班制度，特别是遇到复杂天气、重点井、难点井，公司领导更是提前部署，靠前指挥。

针对关键工序、关键环节，要求党员干部和技术专家必须到场，确保每一个生产环节不出纰漏。

为了提高员工的时效意识，从公司到相关科室再到岗位人头，层层组织召开每日晨会，对接井到交井各阶段时间生产情况进行公示，保证各部门及时全面掌握各井施工动态，及时下派生产任务，有效减少了各部门之间、基层单位之间的信息壁垒，提高了生产时效。

针对钻井队搬迁工作量大，极易影响时效的情况，我们公司努力在如何提高搬迁、安装、开钻的速度上想办法、下功夫。

坚持以生产调度为中心的生产运营平台，在严格执行“月计划、周运行”的基础上，预测3天搬迁计划，提前召开由承包科室长、承包区块的工农员、搬迁井队的队长及有关后勤单位等参加的搬迁运行会，安排部署制定好第2天的搬迁计划、人员分配、车辆调度、搬迁顺序等，确保人员配置最佳，搬迁方案最优，安装进度最快。

在搬迁组织中，要求跟班上井人员及时沟通，落实问题，督促车辆、人员到位，坚持做到搬迁安装设备同时进行，有效提高了钻井队的搬迁安装速度。

一、井场验收及搬迁路线落实在老井未完井时，井队接到调度室新井位通知后，与钻前公司联系，验收新井场是否达到搬迁要求，并确定搬迁路线。

大牛地气田水平井分支井完井工艺技术引言大牛地气田作为一个重要的天然气田，其水平井和分支井完井工艺技术对于气田的开发和生产具有重要意义。

本文将详细介绍大牛地气田水平井分支井完井的工艺技术。

1. 水平井的定义和分类水平井是在井身一定深度范围内，井眼与地层接触面倾斜角度小于90度的井。

根据水平井井身的不同，可以将其分类为浅水平井、中水平井和深水平井。

•浅水平井：井身长度不超过200米；•中水平井：井身长度为200米到1000米；•深水平井：井身长度超过1000米。

2. 水平井分支井的定义和应用水平井分支井是在水平井部分或全部井段上，在多个特定的层位上钻通一定长度的侧钻井。

水平井分支井既可以增加有效井长，提高单井生产能力，也可以实现多层油层的同时开发。

3. 大牛地气田水平井分支井完井流程大牛地气田水平井分支井完井的流程一般包括以下几个步骤：3.1 井筒准备在水平井分支井完井前，需要进行井筒准备工作。

首先，通过井下平衡钻井技术，在井筒上形成平衡泥浆柱，以防止地层不稳定。

然后，通过管柱悬挂技术，在井脖附近的井段上悬挂近平衡装置，平衡井筒压力。

3.2 分支井定向钻井在井筒准备完成后，进行分支井的定向钻井。

通过钻井钻具的旋转和控制定向钻井工具的运动，控制井眼在目标层位内的倾斜角度和方位角度，实现准确定向。

3.3 分支井完井分支井完成定向钻井后，进行分支井的完井。

完井过程中，需要进行套管下入、水泥固井以及完井侧钻井段等工作。

在套管下入时，要确保套管完全置于水平井段内，并进行水泥固井以加固井眼。

完井侧钻井段时，需要考虑井段水平段受力和地层条件，采取合适的钻井液体系和钻井工艺。

3.4 井口工程大牛地气田水平井分支井完井后，进行井口工程。

井口工程包括油管装置与耐压防爆装置的安装，工具跃上、人员洗井和井口的封堵等工作。

4. 大牛地气田水平井分支井完井技术挑战和解决方案大牛地气田水平井分支井完井面临一些技术挑战，包括井眼稳定性、侧钻井段完整性和生产能力等问题。

大牛地气田水平井钻井技术难点与对策大牛地气田构造位置处于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡北部东段，地层普遍含砾、下部地层研磨性强、可钻性差、有的含玄武岩、易塌、易漏、地层倾角大、煤层段坍塌，水平井扭矩摩阻大、定向托压、轨迹控制难度大、钻头选型困难等不利因素，通过优选钻头、螺杆合理选择，钻井参数优化，实施直井段防斜打直、定向稳斜段井眼轨迹控制、防塌、防漏堵漏技术、MWD、LWD轨迹检测控制，钻具失效预防等工艺措施，取得很好的效果。

标签：水平井；钻井技术；难点对策；大牛地气田鄂尔多斯盆地大牛地区块水平井施工中由于地层普遍含砾、下部地层研磨性强、可钻性差、有的含玄武岩、易塌、易漏、地层倾角大和油气、水层的不确定性，水平井扭矩摩阻大、定向托压、轨迹控制难度大、钻头选型困难等不利因素，导致钻井速度慢，周期长，井下复杂故障率高的技术难点，制定技术措施，达到预期效果。

1 钻井难点①钻头选型困难，大牛地水平井靶前距小、斜井段造斜率高，PDC选择难；②造斜段地层可钻性差、研磨性强，螺杆磨损严重，钻头寿命短，使用数量多，制约钻井速度；③大尺寸井眼定向机械钻速低；④定向扭矩摩阻大、托压、轨迹控制难度大；⑤钻具失效严重，频繁起下钻影响施工周期；⑥井漏、井塌严重，井眼净化困难；⑦大斜度井段钻遇煤层，煤层胶结松散，卡钻的风险高。

2 技术对策2.1 钻头优选根据地层及临井资料选用合适的钻头类型。

定向段下导向钻具和PDC钻头或者高转速轮牙轮完成定向造斜钻进，采用PDC钻头，钻头工作时间基本不受限制，在延长组-刘家沟组井段，推荐使用牙轮钻头HJ517G等；石千峰组-石盒子组，使用适合中硬到硬地层的PDC钻头；山西组以下地层使用617型牙轮钻头；造斜段使用PDC钻头。

2.2 优选钻井参数及钻具组合3.2.1 钻井参数2.2.2钻具组合优选一开：φ311.2mmbit+φ203mmNDC×1根m+φ203mmDC×2根+φ177.8mmDC×3根+φ158mmDC×6根+φ127mmHWDP×15根+φ127mmDP二开直井段：φ215.9mmbit+φ172mmLG+φ158mmNHWDP×1根+MWD+φ158mmDC×（6-11）根+φ127mmHWDP×15根+φ127mmDP二开定向段：φ215.9mmbit+φ172LG+φ158mmNHWDP×1根+MWD +φ127mmHWDP×（15-30）根+φ127mmDP三开水平段：φ152mmbit+φ120mmLG+φ88.9mmNHWDP×1根+MWD +φ127mmHWDP×（15-50）根+φ127mmDP2.3 井眼轨迹控制技术2.3.1 直井段防斜打直采用大钻铤，钟摆钻具组合，控制钻压等。