欠平衡钻井技术

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欠平衡钻井技术

欠平衡钻井技术

•低渗透油藏
纯70-平1井 该井水平段沙四段地层压力系数1.51 ,
纯97-5井
沙四段地层压力系数1.14-1.16,采用 密度为1.06至1.07 的钻井液,钻进中 火炬自动点火,火焰高2~米,实现了 边喷边钻,收到了解放油气层、提高钻 速的明显效果,为应用欠平衡钻井技术 开发低渗透砂岩油藏进行了成功的尝试。 投产后日产 16吨,为邻井的34倍。
轻泥浆替出 重泥浆; 继续下钻。
保保 护护 液液
十、欠平衡钻井现场应用
•火成岩储层
商741-平1井
该地区地层压力系数1.055,常 规钻井严重井漏,充氮气欠平衡 钻进,基浆密度1.03 ,充气量 200 Nm3/h,动欠压3.1MPa; 投产后初产71t/d,已累产6500t, 为邻井产量的3~5倍。
采用聚合醇钻井液欠平衡钻进,控制泥浆
密度1.42 g/cm3,静欠压2.33MPa,动欠 压1. 19MPa,钻进中火炬点火,投产后日 油23吨,为邻井的3倍。
•南方海相地层
云参1井是中石化集团公司重点探井, 设计井深3500m,实测地层压力系数 0.952~0.745,钻进中漏失严重;应用 充气欠平衡钻井技术,钻井液密度 1.01~1.03g/cm3,充气量1200Nm3
罗151-11井
使用硬胶泡沫钻井液,地层压力 系数0.96,静欠压1.19MPa;完井
投产日产油18t,是同地区同期
完成常规井产量的两倍。
•灰岩裂缝性油藏
埕北244井
本井钻至奥陶系灰岩 先发生井漏,又发生 井涌,应用欠平衡钻 井技术,解决了既漏 又涌的难题,顺利地 完成了高漏失地层的 钻探任务,取准取全 了地质资料,并取得 φ10mm油嘴235.2t/d油、 6940m3/d气的高产。

《欠平衡钻井》课件

《欠平衡钻井》课件
特点
欠平衡钻井能够减少钻屑和地层伤害 ,提高钻速和钻井效率,同时能够实 时监测地层流体,为油气田开发提供 更多信息。
欠平衡钻井的原理
• 原理:在欠平衡钻井中,通过控制钻井液的密度、粘度、压力 等参数,使钻井液压力低于地层孔隙压力,形成负压差。负压 差能够促使地层流体流入井内,同时通过旋转控制头等设备控 制流体的流入量和压力,确保钻井安全。
02
03
钻井液类型
根据不同的地质条件和钻 井需求,选择合适的钻井 液类型,如水基钻井液、 油基钻井液等。
钻井液性能
确保钻井液具有适当的密 度、粘度、切力等性能, 以满足钻井过程中的各种 需求。
钻井液处理
在钻井过程中,对钻井液 进行适当的处理,以保持 其性能稳定,并防止对环 境和设备的损害。
井控技术
随钻测量数据处理
对随钻测量数据进行处理 和分析,及时发现和解决 潜在的钻井问题,并为后 续的钻井决策提供依据。
2023
PART 03
欠平衡钻井的优势与挑战
REPORTING
优势分析
01
提高钻井效率
欠平衡钻井技术可以减少钻井过 程中的钻屑堆积,降低重复钻井 的次数,从而提高钻井效率。
保护油气层
02
03
介绍
欧洲北海地区采用欠平衡钻井技术,克服了复杂地质条件下的钻井难题

国际典型案例
细节
注重技术创新和环境保护,实现了钻井作业的可持续发展。
结果
提高了油气勘探开发的效益,为当地社会经济发展提供了支持。
案例总结与启示
01
欠平衡钻井技术在国内外油气 勘探开发中得到了广泛应用, 取得了显著的经济效益和社会 效益。
环境影响
在欠平衡钻井过程中,需要特别注意对环境的影响,如减少气体排 放和防止环境污染。

欠平衡钻井技术

欠平衡钻井技术

欠平衡钻井技术
欠平衡钻井技术(Underbalanced drilling,简称UBD)是一种在井口维持地层压力低于井口压力的钻井方法。

该方法主要是通过减小钻井液密度或增加气体(氮气、天然气或压缩空气)注入到井内,以降低井底压力,使钻井过程中地层压井的现象得到控制。

欠平衡钻井技术的主要优势在于可以减少地层崩塌、井击、井喷等危险情况的发生,并且可以提高钻井速度和孔隙渗透率,从而减少钻井成本。

与常规钻井技术相比,欠平衡钻井技术可以更好地保持储层中的原始压力和流体性质,从而更好地评估储层的产能。

欠平衡钻井技术的应用范围广泛,适用于不同类型的油气井,包括深水井、高温高压井、气井、油藏难以气窜的井等。

在深水井中,欠平衡钻井技术可以减少水合物的形成并提高钻井速度。

在高温高压井中,欠平衡钻井技术可以减少井口附近的孔隙压力差,降低井喷和井击的风险。

欠平衡钻井技术的关键是控制井底压力和钻井液流量。

为了确保井底压力低于井口压力,需要通过控制钻头旋转速度、注入气体的流量和钻井液的密度来实现。

通常会使用特殊的测量设备和控制系统来监测井底压力和流量,以确保钻井过程的安全和有效。

但是欠平衡钻井技术也存在一些挑战和风险。

一方面,由于井底压力低于井口压力,有可能导致井喷和井击的发生。

由于钻井液密度较低,可能会导致钻井液中的固体颗粒无法有效地将井底产能传递到井口。

在实施欠平衡钻井技术时,需要对目标油气井的地层进行详细的分析和评估,选择合适的钻井液和气体注入方案,并严格控制钻井液和气体的流量和压力,以确保钻井过程的安全和顺利。

欠平衡钻井

欠平衡钻井

增压机 雾泵 氮气进入立管
环流空气进入
Weatherford生产的制氮增压系统
组成:由空气压缩机、冷却、清洁系统、增 压器和控制系统组成 特点:一台柴油机驱动空压机和增压器 结构紧凑,放在9m×5m的撬座,运输方便

美国Weatherford 公司制氮及增压系统
•雾化装置
功用:在泡沫、雾化 钻井过程中注入液体, 并与气体混合形成雾 化液或泡沫 钢板 组成:由注液泵、雾 或钢 丝网 化器、管汇组成 注液泵:根据注液量 实际要求选择压力和 排量,目前用水泥车 作为注液泵 泡沫发生器:

(三) 钻井液与完井液
1、欠平衡钻井液完井液的分类: 1) 常规钻井液体系: 2) 气体类:空气、天然气、氮气、废气 3) 雾化液:空气、氮气、天然气雾化液 4) 泡沫体系:空气、氮气泡沫 5) 充气钻井液体系: 6) 无固相钻井液体系:淡水、盐水等 7) 含轻质固相添加剂的体系:

美国Shaffer公司 PCWD旋转防喷器
1. 静压:35MPa 动压:21MPa
2. 封零:17.5MPa 3. 最大转速:
100rpm 21MPa
200rpm 14MPa
目前世界上压力等级 最高的旋转防喷器。
旋转防喷器
动力站
(二)节流控制系统及分离系统
1、节流控制系统 功用:基本与常规钻井节流系统相同, 控制从井口返出流体的压力及流量大小, 从而控制井底欠压值。 系统组成:节流管汇、液压控制系统 2、分离系统
Psp
Pud
Pdp
Pbp
Par Pp
Pm Pbj
(2)调整钻井液密度控制欠压值 方法:调整井口回压控制立管压力值 立压与泥浆密度的关系: Psp1/Psp2=ρm1 / ρm2 1—初始值 2---调整后的值 (3)调整注气量和注液量控制欠压值 使用专门的软件模拟计算

欠平衡钻井技术

欠平衡钻井技术

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

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。

欠平衡钻井技术

欠平衡钻井技术

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

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。

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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。

3、国内情况国内从九十年代中后期,开始引进国外先进的井口控制设备进行探索性试验,主要是胜利、中原、新疆、塔里木等油田,通过试验,取得了一些认识和经验。

胜利油田97年开始引进美国Williams 7100型旋转控制头和地面处理设备,并进行配套,98年开展了两口井的试验,取得了经验。

三、欠平衡压力钻井的优越性1、欠平衡钻井的优点(1)、减轻地层伤害,解放油气层,提高油气井产能。

对于低渗油气藏,压力衰竭的油气藏,这一优势更为突出。

(2)、有利于识别评价油气藏。

钻进过程中井内泥浆柱的压力低于地层孔隙压力,允许地层流体进入井内,这有利于识别和准确评价油气藏。

(3)、明显提高机械钻速。

欠平衡压力钻井比超平衡压力钻井井底岩石容易破碎,而且井底易清洗,机械钻速大幅度提高,同时减轻了钻头磨损,提高钻头的使用寿命。

(4)、减少或避免压差卡钻和井漏事故的发生。

(5)、减少完井后地层改造的费用(如酸化压裂等)。

(6)、节约钻井时间,降低钻井费用。

在水平井钻井中,产层裸露的面积大,时间长,地层伤害的可能性高,伤害程度也严重,而合理地运用欠平衡钻井技术,可以克服这些问题。

2、欠平衡压力钻井的缺点:(1)存在井眼不稳定的可能性;(2)有潜在的更大的风险;(3)钻柱的扭矩和摩阻增加;(4)钻井设备复杂;(5)需要更多的操作人员。

水平井技术+欠平衡技术是最有效的油田开发技术。

四、欠平衡压力钻井的适用条件1、适用的地层(1)、硬地层(固结砂岩和碳酸岩油气藏);(2)、裂缝性油气藏;(3)、致密性(低孔低渗)油气藏;(4)、压力衰竭的低压油气藏;(5)、水敏性强的地层。

2、不适用的地层(1)、胶结疏松的地层;(2)、塑性大、易蠕动的盐岩层;(3)、不稳定页岩地层;(4)、高压酸性气井。

3欠平衡压力钻井应用的局限性欠平衡压力钻井的应用在技术和安全上有一定的局限性(1)高压高渗透的深井(井控和安全原因);(2)出水量大的地层;(3)高产油气井;(4)环空压降高的小井眼井;(5)含多套压力体系的井。

经验证明,只有针对合适的地层制定欠平衡压力钻井计划,才能获得理想的技术经济效益。

在制定欠平衡压力钻井计划之前,要了解地层的一些特性参数,如下:1、确定地层孔隙度、渗透率和孔隙喉道尺寸分布。

2、确定是否存在孔洞和裂缝。

3、确定地层中是否存在敏感性矿物(如膨胀性粘土)4、确定地层流体的饱和度。

5、确定地层的润湿性(亲油性和亲水性)。

五、欠平衡压力钻井的关键技术(1)压差的合理确定(地层条件)(2)井筒内压力分布特征及计算(3)欠平衡条件的产生(4)欠平衡钻井的井控技术(5)产出流体的地面处理技术(一)合理压差的确定压差确定的基本依据:◆地层孔隙压力;◆井壁稳定性;◆地层流体的流动特性;◆对地层流体的地面处理与控制能力。

压差的大小与井底压力和地层压力有关,当地层压力一定时,仅与井底压力有关,所以有效地控制井底压力,就能保持压差的稳定。

(二)欠平衡压力钻井井筒内压力特征及计算环空流体是多相流(固相、气相、油、水等),多相流的水力计算是一个复杂的课题。

气体在井筒内运移或随钻井液一起上返,其形态是井深的函数。

1、井筒内压力分布特征欠平衡压力钻井井筒内流体一般为多相流体系,压力分布比较复杂,然而弄清井筒内压力分布特性,并进行精确的计算,对于欠平衡压力钻井的设计与施工至关重要。

对井筒内的压力,所关心的参数主要是井底压差,保持压差的稳定是实施欠平衡压力钻井的关键。

2、影响井底压力稳定性的因素(1)地面设备的工作状态(例如注气设备、泥浆泵的工作状态);(2)接单根(此时要停止注气,停止循环);(3)起下钻(起钻前要加重泥浆,起下钻时产生压力波动);(4)地层流体产出状态(流体类型、产液速度、气液比);(5)岩屑产量、形状、尺寸;(6)井底清洗效果;(7)局部地层压力亏空效应;(8)井眼的几何形状,钻柱的几何尺寸。

3、井底压力计算由井底压力的影响因素可知,欠平衡压力钻井的井底压力计算是一项相当复杂的工作,难以精确地计算,但这又是欠平衡压力钻井设计与施工的一项关键工作,必须想办法尽量进行较精确的计算。

为解决这个问题,国内、外发展了欠平衡压力钻井井底压力的稳态和非稳态(即动态)模拟计算软件,这为欠平衡压力钻井施工前对大量可供选择的设计进行评价优选提供了方便的手段。

(1)、稳态模拟井眼内的流体系统按两相流体系,并作如下假设加以简化:★忽略岩屑在泥浆中的滑脱,岩屑的返速与环空中流体的返速相同;★偶有过平衡状态,也无流体向地层漏失;★整个系统按牛顿流体(实际为非牛顿流体);★地层流体均匀进入井内;★气层不含流体,计算只涉及天然气的密度、粘度和溶度。

计算方法:把组成流体通道的环空和钻杆分成整个结构的一系列单元,每个单元的几何尺寸有长度、深度、斜度和直径,环空结构用偏心圆代表。

每个单元的计算结果迭加,即得井底压力。

(2)、动态模拟在欠平衡压力钻井施工过程中,很多情况会引起压力波动,井筒内的流体不可能或很难形成稳定流,井底压力也是波动的,例如图3-4 为现场记录的井底压力随时间的变化情况。

在这种情况下井筒内的流体被视为动态的非线性两相流或多相流系统。

井底压力 BHP (Bottom Hole Pressure )可用下式表示:as acc a P P P P BHP +++=h式中 h P —— 静液压力;a P —— 循环压降;acc P —— 流体加速压力;as P —— 井口回压。

以上四项压力都是动态的,决定于时间和系统的状态。

若给系统一个干扰,例如改变气体或流体的流速,所有项压力都会相应改变,换言之,干扰会导致系统的不稳定性。

下面分析一下式中每项压力的制约因素:h P 是气液体系平均密度的函数,其中气体的密度又是压力和温度的函数;a P 与环空流体的密度、粘度、上返速度和井壁摩擦系数等有关;acc P 是由流体突然加速引起的;as P 决定于地面回压阀的控制、气体和液体的速度及地面管汇情况。

在分析井底压力动态特性的基础上,要建立合理的动态压力的计算模型,如果对井底的动态压力描述不准确,控制不合理,将得不到预期的效果。

动态模拟的计算也类似于稳态模拟,用单元分割法。

(3)、把动态压力效应减至最小的措施综上所述,欠平衡压力钻井井底动态压力的影响因素可归结为两个方面,一是客观的井眼内非线性两相流(或多相流)体系的特性;二是人为的正常作业造成的对系统的干扰。

对客观因素可以通过分析,采取必要的人为措施,使流体的压力波动减至最小;对于人为因素可通过制定合理的操作程序和加强人员的操作技术培训来解决。

在UBD作业中,有不少作业要求经常中断井眼内的非线性多相流系统,例如起下钻、接单根、改变注气速度、测试及其它测量作业等,如果采取必要的、合理的措施,可使井底压力的波动减至最小,使之稳定在平均值附近,并且大部分的扰动会快速地消失。

在UBD作业中接单根和起下钻是两个最频繁的作业,应特别注意。

A、接单根接单根过程中造成压力波动的主要原因是停止循环失去循环摩擦,造成地层流体的产出增加,另一方面是系统中的流体分离。

失去的摩擦压降可通过增加井口的回压而得到补偿。

系统中流体的分离是时间的函数,为把其减到最小,一是减少接单根的时间,二是在钻具上安装浮阀,这样也可减少停止循环期间的流体分离。

使用顶部驱动装置也可以减少接单根的次数。

B、起下钻欠平衡压力钻井起下钻时常用静液压力把井压住,采用的液体最好是油层部位的自然流体,这样对地层的伤害最小。

另外起下钻时要控制起下钻速度,把动态效应减到最低限度。

(三)欠平衡条件的产生欠平衡条件是指负压差,产生负压差有两种方法:1、用常规钻井液密度,边喷边钻这种方法适用于孔隙压力较高的地层,用常规钻井液,使循环液柱的压力低于地层孔隙压力,自然处于欠平衡状态。

2、人工诱导产生欠平衡条件人工方式产生欠平衡条件有两种方法:(1)直接采用低密度钻井液,如气化的水基或油基钻井液,气雾或泡沫钻井液等。

(2)向钻井液基液中注入一种或多种非凝气,以降低钻井液基液密度。

非凝气的选择应以安全和经济为原则。

以下对常用的非凝气和注气方法作简单介绍。

常用的非凝气有:1、空气空气的应用有局限性,不适用于油水产量大的水平钻井;二是风险大,可能造成井下着火或地面爆炸,使用时要加一定量的惰性气体。

2、液氮液氮具有惰性和易获取的特点,是欠平衡压力钻井常用的流体。

3、现场产氮气在现场用压气机和产氮设备,用过滤器把氮气和压缩气体分开,然后对氮气增压,注入井内。

4、净化废气压缩机和原动机排出的废气经有效的过滤后可作为惰性气体注入井中。

5、甲烷气甲烷气与产层中的油气相容性较好,又无腐蚀问题,是一种较理想的气体。

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