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随钻提高窄安全密度窗口的泥浆技术王善举;孙举;马文英【期刊名称】《精细石油化工进展》【年(卷),期】2008(009)005【摘要】分析了造成窄密度窗口的原因,从泥浆的技术思路提出在钻井过程中通过提高钻井液体系的封堵能力、抑制能力等措施实现增大钻井安全密度窗口的目的.研制了化学封堵剂AOP-1,性能评价结果表明,此封堵剂具有良好的抑制能力,随环境变化其特性呈现不同状态,能起到封堵作用.优选出最佳井壁封固技术组合体系,即1%～2%AOP-1+1%～3%KCI+1%～1.5%CaCl2+1.5%～3%沥青类产品(或采用与多元醇复配使用),将该技术组合体系形成的聚磺泥浆和饱和盐水聚磺泥浆分别进行井壁封固性、抑制性及页岩滚动回收率实验,结果表明,多元技术组合体系形成的聚磺泥浆性能均优于饱和盐水聚磺泥浆.井壁封固技术组合体系在桑株1井现场应用结果表明,3 500～5 781 m井段平均井径扩大率5.62%;在中1H井现场应用结果表明,石炭系井段平均井径扩大率11.55%.【总页数】5页(P20-24)【作者】王善举;孙举;马文英【作者单位】中原石油勘探局钻井工程技术研究院,濮阳,457001;中原石油勘探局钻井工程技术研究院,濮阳,457001;中原石油勘探局钻井工程技术研究院,濮阳,457001【正文语种】中文【中图分类】TE2【相关文献】1.窄安全密度窗口钻井液封堵技术在跃满区块的应用 [J], 程智;仇盛南;郝惠军;曹靖瑜;刘学龄;解洪祥2.提高窄安全密度窗口地层固井质量的力学机制研究 [J], 沈海超;胡晓庆;王希玲3.南海西部窄安全密度窗口超高温高压钻井技术 [J], 罗鸣;吴江;陈浩东;肖平4.莺琼盆地高温高压窄安全密度窗口钻井关键技术 [J], 韩成; 罗鸣; 杨玉豪; 刘贤玉; 李文拓5.川渝地区窄安全密度窗口天然气深井固井新技术 [J], 陈敏;赵常青;林强;周迎春;廖长平;杨万忠;宾国成;周太彬因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
延长气田窄窗口钻井难点分析与技术研究摘要：结合延长气田窄窗口钻井的地层特点，对其钻井施工的难点进行了分析，并结合延长气田目的层的实际情况，对窄窗口钻井技术难点的解决措施进行了讨论和研究。
关键词：延长气田窄窗口钻井难点技术前言：社会经济的发展，对于石油、天然气等资源的需求不断增大，促进了我国石油勘探与开发的发展，推动了我国石油化工工业的繁荣。
但是，相对来说，窄窗口安全钻井问题也日益突出，成为许多油田钻井施工中的技术瓶颈，同时，窄窗口钻进问题也是导致钻井周期长、机械钻速低、事故频发的主要原因，是当前石油技术人员需要重点研究的课题。
一.窄窗口的相关概念窄窗口实际上是指钻井安全窗口，指在钻井过程中，能够维持井壁稳定性的钻井压力范围，从而避免喷、漏、榻、卡等钻井事故的发生。
在窄窗口中，压差接近、等于或者小于循环压耗，又或者其值小于等于0.一般来说，压差越大，则钻井难度越小，反之，钻井难度越大，如果压差小于循环压耗或者小于等于0，则钻机无法正常钻井，很容易出现喷、漏、塌、卡等钻井事故。
一般来说，窄窗口表现为以下几种情况：1.对于压力敏感的地层，如裂缝、溶洞等，在这种地层中，停泵会出现井涌，开泵则会出现漏失；2.上部存在异常高压的地层，在继续下钻时，目标层的压力正常，会由于地层压力的忽然降低而出现漏失；3.容易出现坍塌或者漏失的薄弱地层；4.枯竭的油气层，当油气层枯竭后，会出现压力降低的情况，从而导致上部地层压力稳定，而下部地层则出现漏失；5.深海油层，在深海海底，疏松的沉积层以及海水柱的作用，会使得地层压力与破裂压力区间较小。
二.窄窗口钻井的技术难点对于窄窗口安全钻井而言，其主要技术难点在于，如何有效解决钻井过程中出现的涌、漏、塌等安全钻井问题。
在窄窗口较为突出的区域，存在着许多的问题和不足，这里从地层特性以及钻井施工特点对这些问题进行分析。
1.地层相关问题1.1对于地层勘察而言，没有对地质岩性、压力等进行准确预测；1.2地层压力高，而破裂压力低，压力窗口相对较窄；1.3在同一个裸眼井段，存在多套压力层系；1.4地层中岩石的水敏性较强，井壁稳定性不足，容易出现坍塌、漏失、缩颈等现象；1.5存在超高压、高含硫等问题。
建南地区克服窄安全密度窗口的钻井技术张良万【摘要】为解决江汉油田建南地区严重的井漏问题与提高钻井堵漏成功率,特别是深井加重钻井液"窄"安全密度窗口的堵漏成功率及地层承压能力技术水平,提出优化井身结构、利用测漏仪准确测定漏层、在多个漏失层井中采取钻一层堵一层、根据地层裂缝大小来选择合适的堵漏材料、堵漏工艺上采用桥浆+水泥堵漏并适当蹩压、采用高密度随钻堵漏浆钻进压力高而承压能力低的地层、固井前采用非渗透抗压处理剂提高承压等堵漏技术措施,以克服"窄"安全密度窗口的堵漏难题.现场实践证明采用上述措施,堵漏效果较好.【期刊名称】《天然气技术与经济》【年(卷),期】2010(004)005【总页数】4页(P58-61)【关键词】建南地区;复杂压力系统;窄安全密度窗口;堵漏;桥浆【作者】张良万【作者单位】中国石化江汉石油管理局钻井公司,湖北,潜江,433121【正文语种】中文【中图分类】TE282复杂压力系统钻井是当今钻井技术领域的世界性难题，针对多产层、多漏层井进行钻井施工，现有的套管程序难以对众多不同压力系数的漏层、喷层进行一一封隔，从而导致多个不同压力系数的地层处于同一裸眼井段中，给钻井施工带来了极大的困难[1-2]。
近年来，江汉石油管理局钻井公司在川东北及鄂西建南地区所钻的井大都属于多压力系统的井。
由于钻井液密度无法同时满足同一裸眼井段内的多套压力系统的要求，因而增加了钻井的难度，该地区已完成的20余口井几乎每井必漏。
井漏已成为制约该地区钻井速度提高的最主要因素，如何提高防漏、堵漏的成功率及提高地层承压能力，特别是深井加重钻井液“窄”安全密度窗口的堵漏及提高地层承压能力，是现有井身结构条件下亟待解决的问题。
建南地区上组合地层从侏罗系到志留系，包括了陆相及海相地层，下组合地层为志留系至灯影组。
建南地区产层主要分布在三叠系嘉陵江组、飞仙关组，二叠系长兴组、黄龙组，志留系韩家店组、小河坝组。
窄密度窗口小间隙套管尾管固井施工技术探讨窄密度窗口小间隙套管尾管固井施工技术是指在井筒内设置多层小直径套管和短尾管，以提高井筒的完整性和固井质量，减少沉降和漏失的风险。
该技术适用于低强度地层、复杂井筒、大角度井段和高温井筒等场合。
本文主要探讨该技术的重要性、施工难点和优化方案。
重要性1.保护井身完整性：井身完整性是保证油气井正常生产的基础。
窄密度套管和短尾管的设置可以减少地层的损伤和井壁的破坏，提高井身的完整性。
2.提高固井质量：套管和短尾管的设置可以形成多重保护层，增加钻井液和水泥浆的留置质量和环道填实度，从而提高固井质量。
3.减少漏失风险：套管和短尾管的设置可以减少漏失的风险，提高井筒的渗透性和脆弱性。
4.优化井底流体动力学：套管和短尾管的设置可以优化井底流体动力学，减少增加压力和流动阻力，提高井筒的动态效应。
施工难点1.套管设计：套管密度、直径和层数的设计要考虑地层条件、流体动力学、固井要求等多种因素，须进行全面分析。
2.套管制备：套管的制备要考虑合理的材料、加工工艺和尺寸控制，避免套管的内外壁存在质量问题，影响固井效果。
3.套管运输和组装：套管的运输和组装要考虑井深、井径、现场环境等多种因素，须严格按照设计要求和施工规范进行操作。
4.套管固井：套管的固井要考虑与井壁、水泥环道、水泥浆等多种因素的协调，以保证固井质量和完整性。
优化方案1.加强工艺监督：施工中要设立全程质量监督体系，加强工艺监督和巡视检查，确保施工质量达到设计要求和施工规范要求。
2.优化材料选用：在套管和尾管的选材中应尽可能选择高质量的材料，如具有高耐腐、耐压、耐磨和耐腐蚀的钢管，以保证施工的长期稳定性和耐用性。
3.加强安全管理：在施工中要加强安全管理，如严格执行安全程序和规章制度，提高操作人员的安全意识和技能水平，防范和避免可能发生的安全风险。
4.加强研究和创新：在固井技术中，要不断加强研究和创新，优化固井方案和施工工艺，以提高固井的质量和效率，降低固井成本和施工风险。
窄窗口钻井精细控压钻井技术探讨摘要：针对深井同一裸眼段钻遇多套地层、多个压力系统并存情况，易出现漏喷同存，存在“漏转溢”、“溢转喷”可能，井控风险高。
通过采用控压钻井技术进行精细压力控制，避免钻井复杂情况出现，实现安全高效钻井。
关键词：窄密度窗口；控压钻井1、前言随着我国油气资源勘探开发领域不断拓展，深层、超深层钻井日益增多，钻遇层系多、压力系统复杂，“漏喷同层、漏喷同存”的情况时有发生，地层漏失压力、破裂压力范围小，泥浆安全窗口窄，增加了钻井施工风险，容易出现漏、溢、喷、塌、卡等工程复杂情况，轻则耽误钻井施工进度，增加钻井施工成本。
重则造成井毁人亡，造成严重的经济损失和恶劣社会影响。
为了提高窄窗口密度钻井施工井控能力，降低施工风险，需要对钻井施工压力进行精细控制，控压钻井技术能够实现压力精准控制，很好解决窄泥浆窗口钻井施工难题。
该技术通过控制钻井液密度、流变性、井口回压、环空液位、井眼空间等，实现对井底压力的精准控制，使压力介于地层孔隙压力和地层破裂压力之间，进行近平衡钻井，从而防止地层流体进入井眼，避免出现井漏、井涌、井壁垮塌、卡钻等工程异常情况，加强对该技术的研究应用，对于提高钻井施工安全性、实现优快钻井具有重要意义。
2、控压钻井技术探讨2.1 控压钻井压力控制方法常规钻井通过控制钻井液密度来改变井底压力，对于同一开次压力系统复杂、漏喷同层的情况，通过改变钻井液密度来控制井底压力存在一定局限性，主要表现在：不能很好解决循环压力导致的复杂情况；不能解决井底压力波动的情况；在起下钻、接单根等过程中施工效率低。
特别是当泥浆泵关闭后，由于泥浆停止循环，井筒内压力会大大增加，要保持循环会增加钻井施工成本。
控压钻井通过回压泵，能够进行压力补充，稳定井底压力，避免出现压力波动。
控压钻井系统压力方程如下：P bh=P s+P a+P bp以上公式中，P bp是回压泵和节流管汇产生的井口压力；P s是钻井液液柱压力；P a为循环钻井液产生的环空摩阻压力。
技术创新23随着南海西部油气勘探区域的扩大以及向深部地层的发展，窄密度窗口安全钻 丼的问题越来越突出，而高温超高压井面临的挑战更大，成为制约海上油气勘探开 发进程的瓶颈。
通过持续的钻井实践和探索，形成了丼身结构优化设计、环空 E C D 预测、监测及有效控制、精细控压钻丼和挤水泥提高薄弱地层承压能力的配套 工艺技术对策，逐步克服了海上高温超压井窄安全密度窗口钻井的技术难题。
以上 技术措施在莺歌海盆地L 区深层高温超高压勘探井中进行了应用，保障了密度窗口 仅为0~0.16g /cm 3的4000 m 以上深井的成功钻探，确保了地质目标的实现，取得了本区域深层高温超压地层的勘探突破。
窄安全密度窗口条件下钻丼对策的成功实施 为后续高温超高压、深水高温高压领域的勘探开发提供了宝贵了借鉴意义。
南海是公认的世界三大海上高温高压区粒一，近年高温高压区域一錢重点的勘 探方向之一m 。
随着勘探区域的外延以及向深部地层发展，地质情况更加复杂，最主要 的表现为地层压力和温度越高，其中近些年莺歌海盆ttL 区气田已钻井最高地层压力系 数达2.26,地层最高温度接近200 t 。
由于受强构造应力形成底辟破碎带影响，高温高压区域普遍地层承压能力低、坍塌压力高，加之存在地层高压，导致安全密度窗口极 窄。
钻井液密度窗口狭窄容易导致套管层次增多、套管余量不足、钻井期间易出现井 漏、井涌甚至井喷等井下故障，导致钻井周期长、作业成本高的问题，严重影响钻井施 工的顺利进行。
为此需要针对高温高压窄压力窗口钻井技术难题，优化钻井设计方法、 发展相配套的工艺技术，以提高井底压力的控制精度，降低井下复杂情况发生风险，满 足深层高温高压地■撕发謎。
1钻井液密度窗口定义井眼中有3个压力剖面，即地层孔隙压力、地层坍塌压力和地层破裂压力剖面。
当 钻井液液柱压力大于破裂压力时会发生井漏；当钻井液液柱压力小于地层孔隙压力时会 发生井涌；当钻井液液柱压力大于地层坍塌压力时会发生井塌在窄安全密度窗口 环境中，由于地层孔隙压力接近破裂破裂压力，钻井作业时的井筒液柱压力易超出二者 所确定的范围，从而导致井漏、井涌等井下故障的产生。
窄密度窗口小间隙套管尾管固井施工技术探讨随着石油勘探开发技术的不断进步，窄密度窗口小间隙套管尾管固井施工技术得到了越来越广泛的应用。
窄密度窗口小间隙套管尾管固井施工技术是一种先进的固井施工技术，具有施工效率高、成本低、固井效果好等优点，因此受到了广大油田工程技术人员的青睐。
本文将对窄密度窗口小间隙套管尾管固井施工技术进行探讨，分析其特点和优势，并对其在油田开发中的应用进行深入剖析，以期为油田工程技术人员提供参考。
窄密度窗口小间隙套管尾管固井施工技术是固井施工中的一种先进技术，其特点主要包括以下几个方面：1.窄密度设计：窄密度设计是窄密度窗口小间隙套管尾管固井施工技术的一个显著特点。
传统的固井施工技术中，套管之间的密度通常较大，而窄密度设计则是在套管固井过程中将套管之间的间隙设计得更加紧密，以实现更好的固井效果。
2.窄密度窗口：窄密度窗口是窄密度窗口小间隙套管尾管固井施工技术的核心部分。
窄密度窗口的设计更加精细，能够满足不同井眼的要求，实现更加灵活的施工。
3.小间隙套管：小间隙套管是指在窄密度窗口小间隙套管尾管固井施工技术中使用的一种特殊套管，其特点是套管之间的间隙更小、更紧密，以实现更好的封隔效果。
4.先进材料与工艺：窄密度窗口小间隙套管尾管固井施工技术采用了先进的材料与工艺，能够有效提高固井质量和施工效率，降低施工成本。
2.施工效率高：窄密度设计、窄密度窗口和小间隙套管的使用，使得窄密度窗口小间隙套管尾管固井施工技术的施工效率大大提高，从而节约了时间和成本。
3.适应性强：窄密度窗口小间隙套管尾管固井施工技术能够根据不同井眼的要求进行灵活设计，适应性较强，能够满足不同油井的固井需求。
1.传统油井的固井改造：传统油井的固井常常存在着质量不稳定、成本高等问题，采用窄密度窗口小间隙套管尾管固井施工技术可以对其进行改造，提高固井质量，降低成本。
2.难以固井的特殊井眼：一些井眼在传统的固井施工技术下难以实现良好的固井效果，采用窄密度窗口小间隙套管尾管固井施工技术可以有效解决这一难题。
提高窄安全密度窗口地层固井质量的力学机制研究近年来，随着油田的开发，地层固井成为了石油勘探开发过程中的重要工作之一。
地层固井的质量对于油田的开发效益和安全系数起着决定性作用。
因此，提高地层固井质量已成为石油领域广泛关注的研究方向之一。
在地层固井的过程中，窄安全密度窗口地层是固井中的一种特殊地质条件。
这种地层通常分布在不同地质结构和不同油气田中，其沉积环境、地质岩性和地质构造都存在较大的差异。
因此，如何有效地解决窄安全密度窗口地层的固井质量问题，成为了当前亟需解决的难题。
针对这个问题，本文通过力学机制研究，提出了一些有效的解决办法。
首先，针对窄安全密度窗口地层的特点，通过实验研究和模拟仿真等手段，分析了固井过程中窄安全密度窗口地层固井质量问题的主要原因和机理。
在分析过程中，发现该地层极易发生漏失且泥土膨胀系数大，这种现象对固井的质量和稳定性造成了不良影响。
其次，本文进一步提出了解决办法。
在固井的地面前期工作中，通过对地层的认真分析，科学确定固井液的配比和成分，以达到最佳固井效果。
根据地层结构和固井液特性的不同，采用钻井平衡法、水泥查漏法等不同的固井方法，以提高固井的质量和稳定性。
最后，本文总结了研究结果。
提高窄安全密度窗口地层固井质量的力学机制研究，主要通过研究固井液的配比和成分、钻井平衡法、水泥查漏法等针对性措施，以提高固井质量和稳定性，减少漏失。
这些措施能够有效地提高固井效果，达到油气田持续开发的目标。
综上所述，本文提出了一些解决窄安全密度窗口地层固井质量问题的有效办法，通过科学的研究和措施，能够有效地提高固井质量和稳定性，达到油田可持续开发的目标。
随着油气资源的不断开发，地层固井质量不仅关系到工程效益，还直接关系到安全和环保问题，因此，提高地层固井质量成为石油开发领域面临的重要挑战和研究方向，尤其是针对窄安全密度窗口地层的固井质量问题。
在上述解决办法中，固井液的配比和成分是影响固井质量的主要因素之一。
窄密度窗口中钻穿岩层的方法SPE 94769摘要一般说来，造成井壁稳定性的主要问题是页岩。
个别关键的钻井模式通常由深水或浅水覆盖组成。
典型的超深水油气田在巴西。
此种模式的特点是较高的孔隙流压，较低的压力梯度和较窄的压力密度窗口。
为了在这些条件下钻井，有必要制定一定的方法来增大泥浆密度窗口。
在本文中，我们论证了通过简单地改变钻井液流压和含盐浓度来增大泥浆密度窗口的可行性。
为了评估井壁周围塑性区域的大小，我们根据钻井液流压、含盐浓度以及岩层曝露在钻井液中的时间建立了一个强大的计算机软件程序。
泥浆密度的最终宽度将取决于设计所能允许的底层损害区域的大小。
前言由于钻井技术的发展，在过去的十年里，井壁稳定性问题在石油工业中备受关注。
此外，众所周知，井壁稳定性问题主要在页岩地层中遇见，因为页岩在全国范围内代表了3/4的层积岩。
为了获得更多的页岩与钻井液间复杂关系的相互作用的认识，并推论出其不稳定规律，已经有几个相关研究相继发展起来。
这些研究包括室内试验，理论推导和现场运用几个部分。
页岩在钻进过程中的性能状态是一个复杂的现象，它受到机械的、液力的、化学的以及温度梯度的影响。
尽管大量的研究已经计算出了这些数据，然而页岩的性能状态任然没有被纳入日常的钻井实践之中。
室内实验表明页岩表现出渗透膜的性状，即当接触溶液溶解度不同时，他们之间的孔隙流体便会产生渗透压力。
因此，为了改善井壁稳定性，页岩的此种性能被广泛学习。
另一方面，由于页岩与钻井液间的力学作用，特别是化学效应。
数学模型的发展已经能够定量孔隙压力和井壁周围应力分布。
最初，简单的数学模型的提出，表明渗透压力增加井筒周围应力分布和弹性模量。
然而，这种模型使得评价井壁稳定性过于简单化，因为他们不能吻合质量守恒方程，并且也不能作为一种完美的离子隔离膜。
页岩就表现出较弱的渗透性。
此外，由于页岩井壁稳定性的瞬变特性，提出了包含化学效应的毕奥模型。
有些基于热力学理论，其他的则基于流体动力学理论。
深井安全钻井液密度窗口影响因素李玉伟;艾池;王志成;胡超洋;郝明;栗爽【摘要】Considering the pore pressure variation of sidewall rock, which is caused by drilling fluid filtering, and additional stress and strain which is caused by temperature difference between drilling fluid and formation rock, the theoretical model of variation of porosi-ty, which has considered variation of pore pressure and temperature difference, is derived, and the calculation model of safe window of drilling fluid density in deep well, which has considered variation of porosity, temperature difference and pore pressure, is finally estab-lished. Application of this calculation model shows that: when temperature difference between sidewall rock and drilling fluid in deep well is definite, with increased function of drilling fluid filtering, as increased as pore pressure of sidewall rock, the caving pressure is increased, fracturing pressure is decreased, safe window of drilling fluid density is narrowing, and unfavorable for safety drilling; and when pore pressure of sidewall rock is definite, if drilling fluid lower the temperature of sidewall rock, then as increased as temperature difference, the caving pressure is decreased, fracturing pressure is increased, safe window of drilling fluid density is widen, and favor-able for the safe drilling. Moreover, if drilling fluid rises the temperature of sidewall rock, then as increased as temperature difference, the caving pressure is increased, fracturing pressure is decreased, safe window of drilling fluid density is narrowing, and unfavorable for the safety drilling. In this paper, the effects of drillingfluid filtering and temperature difference between drilling fluid and formation rock on safe window of drilling fluid density are theoretically explained, which is a of significance to the present calculation model of safe window of drilling fluid density.%考虑钻井液渗滤造成井壁岩石孔隙压力变化和钻井液与地层岩石温差产生的附加应力和应变,推导了孔隙度与孔隙压力和温差的理论关系,建立了考虑孔隙压力、温差及孔隙度变化的深井安全钻井液密度窗口计算模型.应用模型计算结果表明:①深井钻井井壁岩石与钻井液温差一定时,随着钻井液渗滤作用的增强,井壁岩石孔隙压力增加,导致坍塌压力增大,破裂压力减小,安全钻井液密度窗口变小,不利于安全钻井.②当井壁岩石孔隙压力一定时,若钻井液使井壁岩石降温,则随着温差的增加,坍塌压力减小,破裂压力增加,安全钻井液密度窗口范围变大,有利于安全钻井；若钻井液使井璧岩石升温,则随着温差的增大,坍塌压力增大,破裂压力减小,安全钻井液密度窗口变小,不利于安全钻井.【期刊名称】《油气地质与采收率》【年(卷),期】2013(020)001【总页数】4页(P107-110)【关键词】深井;井壁;安全钻井液密度窗口;坍塌压力;破裂压力【作者】李玉伟;艾池;王志成;胡超洋;郝明;栗爽【作者单位】东北石油大学教育部提高油气采收率重点实验室,黑龙江大庆163318;东北石油大学教育部提高油气采收率重点实验室,黑龙江大庆163318;中国海洋石油工程股份有限公司设计公司工艺部,天津300451;东北石油大学教育部提高油气采收率重点实验室,黑龙江大庆163318;东北石油大学教育部提高油气采收率重点实验室,黑龙江大庆163318;东北石油大学教育部提高油气采收率重点实验室,黑龙江大庆163318【正文语种】中文【中图分类】TE22近年来，随着深部油气藏的大规模开发［1-2］，深钻井数量大幅增加，而深部地层温度和压力变化对安全钻井液密度窗口的影响尚不明确［3］。
