平衡压力钻井技术

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1、平衡压力钻井技术保护油气层钻井完井技术提纲一、概述二、钻井过程中造成储集层损害的因素三、保护储集层的钻井技术平衡压力钻井技术欠平衡钻井技术四、保护储集层的固井技术五、保护储集层的完井技术六、保护储集层的射孔技术平衡压力钻井技术平衡压力钻井技术的概念及发展状况地下压力系统及检测技术井眼内压力系统分析波动压力分析温度和压力对泥浆密度和井下压力系统的影响合理泥浆密度设计平衡压力钻井设计。平衡压力钻井技术在钻井过程中，储集层损害的主要因素有两个。一是当钻开储集层时，存在着井内钻井液有效液柱压力与地层压力差，致使钻井液中的滤液和固相进人地层而损害泊气层。另一

2、个原因是钻开储集层需要一定的时间，储集层被钻井液浸泡而遭受损害。要使储集层损害保持在最小限度内，就必须将压差控制在最小安全值范围内，为了减小钻井液对储集层的浸泡时间，就必须以最短的时间钻穿储集层，进行完井电测，下套管，注水泥浆固井。因此，为了保护储集层，减少污染，就要求有一套高速、优质、安全的钻井工艺技术。平衡压力钻井技术国外在20世纪60年代末在压力差理论的基础上采用了平衡压力钻井技术，这项技术不但能大幅度提高机械钻速，而且能有效地保护储集层。近年在完善发展平衡压力钻井技术的同时，国内近年来进行了欠平衡钻井的理论与实践。平衡压力钻井技术和欠平衡钻

3、井技术都是保护储集层和提高钻井速度的现代钻井工艺技术。平衡压力钻井技术平衡压力钻井定义：平衡压力钻井也称近平衡压力钻井，是指钻进时井筒液柱压力稍大于地层孔隙压力，两者接近平衡，也就是两者的压力差比较小。平衡压力钻井技术平衡压力钻井优点：实行平衡压力钻井可减少对油气层的损害，因为不采用平衡压力钻井技术，钻井液密度过大，压差大，钻井液滤失量大，滤液和国电相均易进入地层造成对油气层损害，影响发现油气层和油气井产量。实行平衡压钻井可提高钻速。因为不实行平衡压力钻井，钻井液密度高，井内钻井液住压力高，压差大，井底压持效应大，钻速降低。实行平衡压力钻井，压差小

4、，压持效应小，钻速就可以提高。实行平衡压力钻井还可以减少因压差过小发生井喷事故，因为井筒内压力小，油气层内的油或气就会进入井内，最初是井筒内液柱压力降低，井口发生溢流、甚至井喷。实行平衡压力钻井，还可减少井漏、井塌，卡钻等井下复杂事故。平衡压力钻井技术平衡压力钻井发展史平衡压力钻井技术从1958年到1968年发展起来的。平衡压力钻井技术是在压力差理论的基础上建立的，压力差理论是20世纪60年代钻井技术领域内发晨起来的一个新理论，压力差理论的内容是，钻速随压力差的增加而下降，下降幅度随岩石性质和钻压大小而变化，压力差在6.9Mpa以内，钻速随压力差增

5、加而大幅度降低，压力差越靠近零，钻速变化幅度越大。平衡压力钻井技术平衡压力钻井发展史1958年伊哥尔（Eckel）在室内研究了压力对岩石可钻性的影响。其结果是钻速随压力差的增加而下降，当孔隙压力与静液柱压力相等时--平衡压力，钻速最高。在1959年坎宁汉（Cuningham）和耶宁克（Ecnink）用微型钻头在实验室内研究了上覆岩层压力，地层孔隙压力和液柱压力对渗透性地层钻速的影响。实验结果，上覆岩层压力实际上不影响钻速，而钻井液液柱压力与地层孔隙压力差对钻速有显著影响，钻速隧压力差增加而下降，原差由零增至7MPa，钻速下降60%～70%。他们分析

6、钻速降低有两个原因：一是由压差作用使岩屑压持在井底，二是由于压差作用使岩石强度增加。平衡压力钻井技术平衡压力钻井发展史1965年宾汉（Bingham）认为钻速和压差之间的关系在现场条件下比较复杂。压差增加，影响岩石强度和岩屑的压持作用，钻头水力作用可降低这种影响。1969年宾汉对地层孔隙压力大于钻井液动压力（钻井液柱静压力加环空压降）时，钻速随负压差增加而增加现象做了解释，指出在实际钻井条件下，作用在井底的钻井液动压力除去钻井液柱静压力和环空压降外，还包括钻头喷嘴射流对井底的冲击力和钻头旋转时对井底产生的水力冲击压力。钻进时井筒内液柱压力与油气层压

7、力差值的减少，代表了钻井技术的进步。据资料介绍国外50年代压差值一般为7MPa，由于钻井技术水平迅速提高，现在压力差值已能控制在1.5～3.5Mpa。南路易斯安那地区压差影响钻速降低百分数的曲线南得克萨斯地区压差影响钻速降低百分数的曲线中原油田文留地区沙河街压差影响钻速降低百分比曲线中原油田文留地区东营组压差影响钻速降低百分比曲线平衡压力钻井技术平衡压力钻井国内发展状况1980年我国开始使用平衡压力钻井技术。通过“六.五”攻关，平衡压力钻井技术取得了很大成果，钻进时钻井液压差降低后，提高了勘探效果，如华北油田在曹家务构造，过去钻的探井，因储集层受到

8、损害，未获得真实产能。曹5井完井测试仅日产油0.37m3，气0.37×105m3。在该区钻的曹6井，采用先期完成法，实行平