欠平衡压力钻井技术研究报告.ppt

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1、欠平衡压力钻井技术研究报告组长：郭东亚组员：薛兴智平亚鹏张凌峰马丹目录概述欠平衡钻井发展史欠平衡钻井技术简介欠平衡钻井方式欠平衡钻井所用的地面常规装备欠平衡钻井优越性以及缺陷欠平衡钻井应用实例概述对象稠油油田、抵押裂缝性油气田、低压低渗透油气田等具有储层空隙压力低的特点，采用常规的平衡压力钻井方式，容易污染油气层。对于探井，又不利于发现油气层和评价油气层。像辽河油田一些稠油区，地层压力系数0.49~0.90，显然勘探开发这类油田不宜采用常用的密度大于1.0g/cm3的钻井液。欠平衡钻井发展史欠平衡钻井是20世纪90年代在国际上成熟并迅速发展的一项钻井的新技术。在美国，欠平衡钻井被称为上游石油

2、工业新技术，已经成为钻井技术发展热点，并越来越多地与水平井、多分支井及小井眼钻井技术相结合。国外欠平衡钻井技术主要集中在井控、钻井液、程序设计、特殊工具等方面。为此，密度低于1.0g/cm3的钻井液与相应钻井技术得以发展与应用。对于裂缝发育的高压底层，如果采用过平衡压力钻井，则会出现严重的漏失，有时因此无法钻达目的层。为此，常采用欠平衡压力钻井。对于水平井，为保护油层也多采用欠平衡压力钻井。自20世纪80年代以来，由于研制成旋转防喷头、空气钻井马达等设备，又研究出各种往井筒中注氮的方法，使欠平衡钻井工艺达到了大规模投入工业使用的程度，并呈现稳步增长的势头。其原因主要是人们对减轻地层伤害越来越

3、关注，而且欠平衡钻井有可能提高钻速和减少衰竭油藏中的井漏问题。到2006前后，在国外该项技术已成为一种成熟的钻井工艺。一些油公司曾报道，与常规方法钻水平井相比，运用欠平衡钻井技术使水平井产量提高了10倍。到2006年末，已有20多个国家应用欠平衡技术钻井，技术先进的国家包括美国、加拿大、英国、阿根廷、墨西哥等国。这些欠平衡技术先进的国家，创造欠平衡条件采用的常用技术有：边喷边钻；泥浆帽钻井；立管气体注入；环空气体注人；连续油管钻井。水、地层水、海水、淀粉水、柴油、原油都曾用做欠平衡钻井的循环工作介质。散装或膜滤氮气、工业废气、空气、氮气和空气的混合气、天然气和空心玻璃球都作为减轻剂或发泡剂。

4、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3500多口井上应用。欠平衡钻井技术简介所谓欠平衡压力钻井，即在钻井过程中允许底层流体进入井内，循环出井，并在地面得到控制。其主要标志为井底有效压力低于底层压力。实际上欠平衡钻井既可以再低压油气藏进行，只要满足欠平衡压力条件，也可以在较高底层压力切井眼稳定的油气藏进行。欠平衡井钻井方式一、空气钻井定义：空气钻井是以压缩空气（或氮气）既作为循环介质又作为破碎岩石能量的一种欠平衡钻井技术。原理：以气体（或氮气）为循环介质，用气体压缩机等设备作为增压装置，用旋转防喷器作为井口控制设备的一种欠平衡钻井工艺，用于石油、天然气钻井。空气

5、钻井流程图适应条件：1、所钻地层平缓，地层倾角<30°，无力学不稳定性应力垮塌，地层坍塌压力低。2、所钻地层不出水，无浅层天然气，无膏盐层。优点：1.显著提高机械钻速，缩短钻井周期。2.井底清洗及冷却条件好，延长了钻头的使用寿命，节省了钻头用量。3.使用空气锤钻头,钻压小,转速低,扭矩小，防斜效果更加良好。4.可有效地避免井漏等井下复杂情况的发生,有利于环境保护。缺点：1.空气钻井是欠平衡钻井，因而当遇到地层出水、油气侵显示时便不能够平衡地层压力，要立即转换成钻井液钻井方式。所以即使在空气钻井时同也要配置好压井泥浆，随时准备转换钻井方式。2.空气钻井费用高，空气钻井每天的耗油量是8~10t。

6、二、雾化钻井适应条件：在空气钻井过程中，如果地层内有少量水进入井眼，这种情况下，岩屑难以携带，故不宜使用空气钻井，应改用雾状流体钻井。工作机理：用泵将水或轻质钻井液加一定的泡沫剂直接注入空气流中，在环形空间形成雾状流。雾化钻井需要的空气量比空气钻井多。三、泡沫钻井泡沫钻井具有提高钻速，避免或减少钻井事故发生，减少地层伤害，提高单井产量，有利于发现油气藏，保护环境，降低增产措施作业费等优点。其技术优势有以下几点：1、减少对油气层的伤害，有效保护油气层，提高油气井的产量。2、实时发现地址异常情况，及时评价低压低渗油气层。3、有效控制漏失，减少压差卡钻等井下复杂情况的发生，减少作业费用。4、提高机

7、械钻速，延长钻头使用寿命，缩短钻井周期，降低钻井成本。5、能解决井底出水问题。6、能满足特殊情况下的钻井工艺要求。首次选用胜利钻井研究院提供的氮气泡沫欠平衡钻井四、充气钻井利用特殊设备，再给井眼泵入钻井液的同时，对钻井液进行充气，使充气后的钻井液当量密度小于1.0g/cm3，并根据需要使井底压力小于或等于底层压力。采用充气钻井时，钻井液液相必须具有较低的切力，易充气，易脱气，使气泡均匀稳定，气液不分层。地面有