对全过程欠平衡钻井技术的认识及现场实践
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欠平衡钻井技术综述打破“平衡” 保障“平衡”“钻头不到,油气不冒”的论断似乎无可辩驳。
钻头到了,油气就会冒出来?事实给出的答案是“不一定”:如果地下有油气,而进入井筒的通道在施工过程中被堵住,油气就无法冒出来。
跻身钻井技术“家族”的新宠——欠平衡钻井,通过井筒环空中循环介质的井底压力、地层孔隙压力本应保持的平衡被人为打破,避免油气进入井筒的通道堵塞,使“只要地下有油气,就能冒出来”的愿望成为现实。
中国石油近年来应用这一新技术,取得了较多重要新发现,提高了钻井速度,从而保障了储量增长与产量提高的平衡,促进了油气供求的平衡。
欠平衡钻井技术的魅力,令中国石油进一步推广应用的号角更加嘹亮:今年“新钻探井中应用欠平衡钻井技术的比例力争达到20%”。
6月29日至30日,中国石油在成都召开“欠平衡钻井工作推进会议”,再次擂响推广应用的战鼓邛西气田可谓中国石油探索欠平衡钻井技术征途中的灿烂鲜花。
千古韵事“文君当垆、相如涤器”的发生地——四川邛崃市,天然气勘探“三起三落”。
1992年、1994年各钻1口探井,见到良好油气显示,但没获产能。
成为中国石油对外合作勘探区块后,外商投资数百万美元实施“加砂压裂储层改造”作业,也无功而返。
四川油气田钻探邛西3井时,率先在国内试验全过程欠平衡钻井新技术钻进储层,喜获成功,测试日产气量达45.6万立方米,从而发现邛西气田,并证明“川西前陆盆地大型含气区”有较好的勘探开发前景。
认识欠平衡钻井技术不难。
通常的钻井作业应用的是平衡钻井技术,即井筒环空中循环介质的井底压力与地层孔隙压力保持基本平衡。
而欠平衡钻井技术却是人为地使前者低于后者,“允许地层流体有控制地进入井筒,并将其循环到地面进行有效处理”。
实现欠平衡钻井不易。
中国石油在探索、推广欠平衡钻井技术的过程中,既实施液相、气相等欠平衡钻井和全过程欠平衡钻井,也尝试用欠平衡钻井技术钻水平井,其中气相欠平衡钻井包括应用空气、氮气、天然气、柴油机尾气进行钻井作业。
欠平衡钻井技术
欠平衡钻井技术是一种在井底压力小于地层压力的情况下进行钻井的技术。
相比于常规平衡钻井技术,欠平衡钻井技术能够降低钻井过程中的井漏风险,并提高钻井效率。
欠平衡钻井技术的主要原理是利用人工创造的压差,使井底压力低于地层压力。
这种压差可以通过以下几种方法来实现:
1. 人工气体注入:在井底通过注入气体,如氮气或天然气,在井中形成气垫,降低井底压力,以实现欠平衡状态。
2. 全液体钻井:用轻质液体,如泡沫、泡沫水或汽液混合物,替代常规的钻井液来钻井。
这种液体的密度较低,能够降低井底压力。
3. 降低泥浆密度:通过减少钻井液中浆体材料的比重,使泥浆的密度降低,从而实现欠平衡。
欠平衡钻井技术的优势主要表现在以下几个方面:
1. 降低井漏风险:由于井底压力较低,井壁与地层之间的压差减小了,从而降低了地层的损害和井漏的风险。
2. 提高钻井效率:由于井底压力较低,钻进速度可以提高。
而且,欠平衡钻井中通常使用轻质液体进行钻井,减少了下钻时间和井深对泥浆密度所需的调整,进一步提高了钻井效率。
3. 可用于水平井和高井深:常规平衡钻井技术在水平井和高井深情况下的施工难度较大。
而欠平衡钻井技术由于井底压力较低,可以有效降低水平井和高井深情况下的井漏风险,减轻施工难度。
欠平衡钻井技术在实际应用中也存在一些问题和挑战。
欠平衡钻井技术的设计和操作要求高,需要充分了解地层特点和井漏风险,合理选择施工参数。
由于钻井过程中井底压力低于地层压力,地层中的气体和油可能会通过井眼进入井筒,需要采取相应的措施进行处理和处理。
欠平衡钻井技术
欠平衡钻井技术是指通过钻井液压力低于地层压力,使得钻井液能够在钻井作业过程
中尽可能少地进入地层中,从而达到减少井壁崩塌、防止钻井液污染地层的目的。
欠平衡钻井技术的优势在于,可以降低井壁塌陷的风险,减少钻井事故的发生,并且
可以减少钻井液对地层的侵蚀,从而保护地下水资源。
同时,欠平衡钻井技术还可以提高
钻进速度,降低钻井成本。
然而,这种技术也有一定的缺点,主要包括钻井风险较大、需
要高强度的完井技术等。
欠平衡钻井技术的实现需要依靠钻井液的选择和钻井液压力的控制。
一般来说,要采
用低密度、低粘度的水基钻井液,同时根据地层压力、钻井深度等因素,合理确定钻井液
的密度和液压。
在钻井过程中,通过调整钻井液的密度和液压,保证钻头和井壁之间的压
力差控制在一定的范围内,从而实现欠平衡钻井。
为了更好地实现欠平衡钻井技术,还需要引入一些相关技术,比如井眼稳定技术、密
度调整技术、完井技术等。
井眼稳定技术主要通过原位固化、井眼衬衫等手段来防止井眼
崩塌,从而保证钻进速度。
密度调整技术则可以根据地层变化,实时调整钻井液的密度,
从而避免体积膨胀从而引起的井壁塌陷。
完井技术则可以在钻井完成后,采用套管、钻杆、水泥、封隔器等工具来加强井壁支撑和污染防治,保证井口的安全性。
总之,欠平衡钻井技术在石油钻井领域具有广阔的应用前景,能够有效减少钻井事故,降低钻井成本,而且还能有效保护地层和地下水资源。
随着技术的不断发展和完善,欠平
衡钻井技术将会在石油勘探、开发和生产领域中发挥越来越重要的作用。
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。
欠平衡钻井技术
欠平衡钻井技术是一种有效的钻井方法,它采用低于地层压力的钻井液压力实现井底
压力低于地层压力的状态,使得岩层泥浆得以尽可能快速地向井口移动而不被井底压力阻碍,从而达到提高钻进效率和减少发生卡钻事故的目的。
该技术主要应用于较软的岩层和
低透水性的地层中。
有以下 3 个显著的优势:
1. 提高钻进效率
欠平衡钻井技术中使用的钻井液压力较低,可以减小钻头和井壁之间的摩擦力和阻力,使得岩层泥浆得以尽可能快速地向井口移动。
因此,欠平衡钻井技术相比传统的钻井技术,可以减少井深相同的情况下所需的钻进时间。
2. 减少卡钻
在传统的钻井技术中,通常需要使用高压的钻井液来控制井底压力,然而,如果地层
的透水性较低,钻井液可能无法快速地向井口移动,导致井底压力过高,从而引发钻具卡
钻等问题。
而欠平衡钻井技术中使用低压力的钻井液,可以有效地避免卡钻等问题的发
生。
3. 减小地层侵入和物质损伤
欠平衡钻井技术主要适用于以下场景:
1. 钻井深度不超过 2000 米
2. 井壁不过分稳定,且易塌陷
3. 钻进的地层破碎和填充性较好,即其透水性不太高
4. 采用的岩层泥浆能够清除钻屑,防止其在井孔中堆积
总之,欠平衡钻井技术在适用场景中具有显著的优势。
在选用该技术时,需要综合考
虑地层条件、岩层类型、钻具、钻井液等多个因素,以确保其应用效果达到最好。