欠平衡钻井技术讲座287ye--第4部分
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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。
欠平衡水平井钻井技术1 前言近年来,随着钻井技术水平的提高和应用范围的拓展,欠平衡钻井工艺和水平井钻井技术在国际石油钻井市场上得已迅速发展。
众所周知,两种钻井技术在提高采收率、节约钻井成本和保护油气藏等方面各自具有显著的优势,许多石油公司、钻井公司及服务公司都在寻求降低勘探开发费用、提高经济效益的方法和途径,以降低钻井成本和提高采收率为目的欠平衡水平井钻井技术恰恰满足了这方面的要求。
水平井钻井技术可以使井眼与油藏有更充分的接触,提高单井产量;欠平衡钻井技术能够有效地发现和保护油气层。
这两项技术结合,将会更有利于发现和开发油气资源,已经成为当今钻井行业的研究热门。
水平钻井和完井技术是二十世界80年代和90年代早期发展最成功的一种技术。
在水平钻井技术应用发展方面起巨大作用的一项关键技术是欠平衡钻井和完井技术,水平井欠平衡钻井是在钻井流体循环液柱压力低于地层孔隙压力状态下的钻井技术,也称有控状态下的“边喷边钻”工艺技术。
这就意味着可渗透性地层在节流管线未开时有流体流入,且当节流管线一经关闭时,可能存在井口压力。
水平井欠平衡钻井技术已在美国、加拿大和德国得以推广应用,并且取得了显著的经济效益。
在国内,由于测量手段和设备能力等因素的限制,在此之前该技术的现场应用尚不多见。
2 水平井欠平衡钻井技术的优势用欠平衡钻井技术钻水平井(这里应正确选择许可条件和候选条件)的优势很多。
(1) 有利于保护和发现油气层、提高单井产量欠平衡技术钻水平井的主要优势是减小或降低地层损害,获得更大的单井产量。
在常规钻井或过平衡钻井中,由于损害地层的钻井液在水平井地层中存在时间比直井存在时间长,因此地层损害对水平井的影响比直井大。
由于水平井的前半水平段与流体接触时间比后半水平段长,因而其地层损害也比后半水平段更为严重。
另外,在水平井中裸露于钻井液中的地层比直井也多,因而钻井液对水平井地层的损害的影响比直井大。
如无大量钻井液完井液滤失渗入地层,则可避免严重的地层伤害,因此在特定地层采用欠平衡技术进行钻井和完井可防止由于流体侵入而产生的地层损伤。
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。