可循环泡沫钻井完井液在罗151-11井欠平衡压力钻井中的应用

介绍了可循环泡沫钻井完井液配方、性能及在罗１５１－１１井欠平衡压力钻井中的应用情况。在罗１５１－１１井中的成功应用表明,该体系密度低、悬浮和携带岩屑能力强,抗污染效果好,能够满足欠平衡压力钻井的需要,且能减少低压油气层的损害,对胜利油田低压地层欠平衡压力钻井具有重要意义。     

一种适用于欠平衡钻井的充气泡沫钻井液

欠平衡钻井技术的关键是控制钻井液密度．使井内液柱压力小于储层孔隙压力。介绍了一种适用于欠平衡钻井的充气泡沫低密度钻井液。该充气泡沫钻井液在固体矿产勘探和热气田开采等方面取得了较好的应用效果。这种钻井液为气、液、固三相体系．泡沫剂选用DF-l,稳泡剂为一般的有机高分子聚合物。根据欠平衡钻井要求。通过对粘土、聚合物和泡沫剂的加量进行正交试验,优选出了若干组充气泡沫钻井液配方。应用表明,该充气泡沫钻井液泡沫稳定、密度低、液柱压力小、流变性好、携带岩屑能力强,有一定的抑制地层粘土矿物膨胀分散的能力和抗高温抗污染能力,可以作为欠平衡钻井介质进行试验应用。     

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欠平衡钻井由于有利于发现和保护油气层、提高钻速、降低成本,减少井漏及压差卡钻等复杂情况,而受到人们的高度重视。在已知的三种欠平衡钻井液体中,泡沫流体由于比空气钻井更安全,比雾化钻井液或纯气体钻井所需的设备功率更低,净化井眼能力更强,因而越来越广泛地应用于欠平衡钻井中。利用泡沫流体进行欠平衡钻井,是一种较安全的钻井技术,文章介绍了泡沫流体的组成、性能、特点及作用,分析了泡沫流体钻井中常见问题并提出了一些建议。     

欠平衡泡沫钻井工艺在水平井中的应用

以泡沫作为循环介质的欠平衡钻井技术，新疆局已经取得了较为成功的经验，而以泡沫流体做为钻井介质应用于水平井的实践，在国内尚属首次，文章就欠平衡泡沫钻井参数优选，水平井段的钻井措施，泡沫的携岩以及水平井井眼轨迹控制等问题作出一定的论述，并针对在吐哈油田三塘湖地区牛102井的现场实践作出相应的总结。     

牛102井欠平衡泡沫水平井钻井技术

介绍了吐哈三塘湖油田牛102井利用泡沫流体以欠平衡钻井方式钻水平井段的钻井设计及施工情况.将欠平衡钻井、水平井钻井技术两种工艺相结合并且成功应用在牛102井.着重论述了水平井段欠平衡钻井负压差值的选择依据,以及泡沫流体各参数的设计方法.该项技术在牛102井的成功实践为今后同类条件油田的勘探开发提供了宝贵的经验和借鉴.     

泡沫流体循环利用研究进展

泡沫欠平衡钻井中的泡沫流体能否循环使用,直接影响着泡沫钻井的成本、环境保护及推广,是国内外共同关注的技术难题.文章综述了目前四种常用的消泡方法的特点、泡沫循环流体的分类及区别、以及国内外在泡沫流体循环钻井方面的实例.在泡沫流体循环利用技术方面一是研制价格便宜、抗温抗盐性能好、携岩携水能力强、井壁稳定性好的多功能泡沫体系;二是开展机械与化学及其它联合消泡机理与工艺配套技术的研究,实现泡沫流体的多次循环利用.     

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天然气欠平衡钻井完井技术是一项新技术，可以实现从钻井到完井全过程储层无外来流体的伤害，它可将储层伤害减小到最低程度。近几年四川石油管理局经过攻关，研究形成了天然气欠平衡钻井完井技术。文章介绍了天然气欠平衡钻井完井的实施条件，利用欠平衡钻井数值模拟软件对井内压力分布规律、环空速度分布、环空岩屑浓度分布及井口回压影响规律进行了分析，讨论了地层出液对天然气钻井的影响，分析了天然气排量与井底压力的关系，介绍了天然气欠平衡钻井注入参数的确定、循环流程及天然气欠平衡钻井完井技术措施。应用该套技术，在井浅2井、平落19井和白浅111H井进行了现场实践，取得了良好的技术经济效益。     

欠平衡完井技术及发展现状

欠平衡钻井技术作为一项减少储层损害、提高油井产能以及解决常规钻井技术出现的钻速低、井漏、压差卡钻等问题的有效手段 ,越来越得到石油界的普遍重视 ,但当前采用欠平衡钻井技术钻成的大多数井 ,都采用传统的方法完井 ,即用加重钻井液的方法 ,这样势必对地层造成侵害 ,欠平衡钻井中用到的轻于加重压井液的泡沫或空气经常会受到完井时有害流体的污染。欠平衡完井技术是欠平衡钻井技术的延伸 ,是在欠平衡状态下采用的一种新的完井方法 ,它可以使流体损失降到最小程度 ,并能减少地层损害及改善油井产能。     

渗流对欠平衡钻井井壁稳定性的影响

欠平衡钻井过程中井壁稳定是保证欠平衡钻井成功的关键。在常规钻井时，井壁不稳来自力学和化学作用，而欠平衡加大了这些作用机理。在欠平衡钻井过程中，地层流体不断流入井内，井眼形成后井筒周围的应力将伴随地层流体的渗流而重新分布，进而影响井壁的稳定性。文章将由原地应力产生的应力与地层流体向井眼径向渗流产生的应力叠加而求得了欠平衡钻井井周应力的解析解，运用Mohr-Coulomb强度准则建立了欠平衡钻井坍塌压力的计算式。计算结果表明:在欠平衡钻井过程中，考虑地层流体在岩石中的渗流作用后、地层坍塌压力更大即井壁更易失稳，应用于塔中722井的井壁稳定性分析表明，理论结果与工程实际吻合，说明了模型的正确性，可进一步推广应用。     

欠平衡钻井在探井中的应用

介绍了欠平衡井段负压差值的计算方法和泡沫流体各参数的设计方法，并利用该技术在呼图壁气田探井（呼３井）上的成功试验，说明欠平衡钻井技术的特点和应用效果。     

欠平衡钻井完井液技术的研究与应用

本文介绍了胜利油田欠平衡钻井完井液技术的室内研究,以及欠平衡钻井液在罗151－11井,离741平,平1井,王平1井的成功应用,三口井的应用证明,合理选择钻井完井液体系是实现欠平衡钻井成功的关键,在欠平衡钻井完井的施工中,采用合理的保护油气层措施,提高油井产能,是欠平衡钻井的宗旨,本文介绍了欠平衡钻井实践,为今后同一地区类似储层或其经地层类似储层的欠平衡钻井提供了宝贵的经验。     

稳定泡沫钻水平井井筒稳态流动的解析模型

稳定泡沫是一种特殊的钻井流体，适用于低压易漏地层和枯竭储层的欠平衡钻井，具有减少漏失和保护储层的功能。利用稳定泡沫钻斜井或水平井时，为保持井眼稳定且利于井底压力控制，准确计算井底循环压力至关重要。 借鉴国外学者的实验数据，分别对稳定泡沫流体流变性模型、井筒内泡沫流型的变化规律和稳定泡沫的稳态流动模型进行了研究，并推导出流动压力模型的解析解。结合吐哈油田牛102井泡沫钻水平井数据进行模型的实例计算，结果表明该模型计算精度较高。     

欠平衡泡沫钻井液技术在窿14井的应用

窿14井是青西油田窟窿山构造的一口重点工程探索井.该井为配合在1358～2670 m的欠平衡空气钻井实验,使用了泡沫欠平衡钻井液技术.通过室内研究,优选出了适合在该地区使用的各种处理剂,并通过调整处理剂加量优化设计泡沫钻井液配方.评价试验表明,该配方泡沫钻井液发泡率高、稳定时间长、抗温性好、抗污染能力强、抑制能力强、腐蚀性小.现场应用表明,所使用的泡沫钻井液性能优良,满足了空气钻井方式下携岩的要求,对钻具腐蚀性小,井壁稳定能力好,在地层持续出水的情况下仍保证了井壁的稳定性,应用井段无坍塌事故.     

乳化柴油钻井液欠平衡钻井技术在松辽盆地南部油气田的应用

依据松辽盆地南部油气田负压钻井存在的主要技术难点，通过对井眼稳定的实验分析、负压钻井的安全与井底负压值的控制设计以及负压钻进结束后压井技术的系统研究，确定了以乳化柴油钻井液作为钻进和压井的负压钻井施工方案。首次在国内安全顺利地应用低粘、低切、低密度乳化柴油钻井液体系，在探井SNl82井、评价井SN98井进行了欠平衡压力钻井施工。在SNl82井中新发现了2个天然气层；在SN98井中钻遇了多个天然气层，从2038m点着火到完钻，实现了“边喷边钻”，放喷管线口火焰最高时达8．5m左右。机械钻速比邻井高2—4倍，1只钻头相当于邻井2只钻头的进尺。此外，该乳化柴油钻井液在加入破乳剂等处理剂后可回收部分柴油，大大降低了欠平衡钻井成本。     

泡沫钻井液在井筒中的流动与传热

针对泡沫钻井液特殊物理性质,建立了泡沫在井筒中流动与传热的数学模型,并给出了模型求解方法。为了分析传热对泡沫钻井水力参数的影响,采用建立的数学模型和给出的求解方法进行的数值计算结果表明：钻杆内泡沫温度始终低于环空内泡沫温度和地层温度,而环空下部泡沫温度低于地层温度,在环空上部泡沫温度高于地层温度。随着井深、注液流量和注气流量的增加,环空下部泡沫温度与地层偏差增大。传热使井口泡沫质量增大、井底泡沫质量减小、井底压力增大、最小携岩流速减小、最小注气流量增大,降低了泡沫的稳定性和携岩能力。另外,对泡沫的密度、Fanning摩擦系数也有一定的影响;井筒传热对泡沫钻井水力参数有一定的影响,但不是很明显,可通过增加注气流量和井口回压来抵消传热对泡沫钻井水力参数的影响。     

泡沫欠平衡钻井气液流量组合优选研究

泡沫欠平衡钻井过程中,气体、液体和固相岩屑混合在一起,沿井筒环空向上流动,属于典型的“气-液-固”多相流。为了保护储层,避免发生井壁失稳坍塌事故,在泡沫欠平衡钻井时,必须保证井底压力小于地层压力并高于地层坍塌压力,同时还要保证整个井段泡沫钻井液处于最佳泡沫质量区,以具有足够的携岩能力。针对工程施工实际情况,对井筒环空进行网格划分,利用欠平衡钻井井筒多相流模型分段求解井筒流态和流动压力,综合分析井底压力与注入气液流量组合的对应关系,从而将井底压力安全窗口转化为可直接控制的气液流量安全窗口,为安全施工提供依据。该研究成果在也门某区块泡沫欠平衡钻井中的钻井实效对比分析表明,该方法较为实用可靠。     

煤层气水平井充气欠平衡钻井注气工艺研究

充气欠平衡钻井是目前煤层气钻井中最常用的技术手段,如何在控制注气压力,注气量以及排量等参数的情况下,使得钻进时既能满足携岩要求,又能有效地控制井底压力是一个难题。应用FLUENT软件,通过对不同的注气压力、注气量以及排量条件下的计算模拟,得出U型井直井造穴处的压降规律,并基于此,优选确定出一套合理的工艺参数,确保在充气欠平衡钻井过程中,既能形成期望流型、满足携岩要求,又能有效控制井底压力。文中通过一口井的实钻数据建立了分析模型,并进行了计算模拟,最终优化出注气压力、注气量和泵排量等参数,总结出其变化规律。该研究成果对保障钻井作业安全及优化钻井作业有一定的借鉴作用。     

低固相超高温水基钻井液研究及应用

冀东油田南堡构造深部潜山储层温度高、压力低、裂缝发育,为满足保护储层和井下携岩的需要,基于开发的聚合物增黏剂SDKP以及对抗高温降滤失剂、油溶性封堵剂、润滑剂、高温保护剂和防水锁剂的优选,优化出一套低膨润土低固相超高温水基钻井液。室内评价结果表明,1%SDKP溶液在165℃老化16h后,表观黏度保持率仍可达20%,表明SDKP的耐温性能好;SD-101和SD-201复配可显著降低1.0%膨润土基浆的滤失量,油溶性封堵剂HQ-10可显著降低高温高压滤失量;该钻井液抗温达235℃,在200℃下的塑性黏度达到15mPa·s,满足携岩需要,抗污染能力强,能抗10%NaCl、2%CaCl_2、10%劣质土污染,抑制性好,膨胀率降低率达78%,页岩回收率从8.24%提高到84.45%,储层损害小。在探井南堡3-82井五开井眼的现场应用表明,该钻井液在220℃井底温度下的流变参数基本稳定,API滤失量不变,携岩性好,顺利钻达井深6037m完钻,自喷求产,产液量为43.20 m~3/d。证明该钻井液可满足现场高温低压储层的钻井需要。     

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文章分析了国内外的石油工业勘探开发形势,得出欠平衡钻井是适应新形势下的钻井技术;阐述了实现欠平衡钻井的各种手段,讨论了欠平衡钻井技术的特点与自身的技术优势,认识到欠平衡钻井具有减少地层伤害,提高钻速,避免漏失,减少卡钻等优点,有着广阔的应用前景。总结了国内外欠平衡钻井的应用现状,结果认为其效果是显著的,能降低钻井成本和适应特殊油气藏开发的需要。同时,例举了国内外成功使用欠平衡钻井的实例。文章还分析了欠平衡钻井的水平与不足,指出开展欠平衡钻井应注意地层是否适合,钻井液基液的选择以及安全等问题     

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对于井漏的解决办法通常是先堵漏再恢复钻井作业，对堵漏无效的井则采用清水强钻等技术措施。核桃1井Φ444.5 mm井眼井段发生井漏, 通过多次堵漏无效果，又不具备清水强钻的条件, 该井位于半山腰,钻井过程中漏失的部分钻井液从钻机基础下方流出,严重影响了钻机的安全，通过采用空气/空气泡沫钻井工艺技术，解决了该井出现的各种复杂难题，快速安全成功钻达固井井深，取得了Φ444.5 mm井眼段纯空气钻井经验和地层出水时的空气泡沫钻井经验,同时对纯空气/空气泡沫钻井的钻头使用情况有了了解,并掌握了空气钻井设备的配套和使用，现场配制的泡沫基液性能满足了空气泡沫钻井的要求。采用空气钻井技术后缩短了复杂井段的钻井作业周期，大大提高了钻井机械钻速，降低了钻井作业综合成本，提高了经济效益，对于发生恶性井漏的井，采用空气钻井工艺技术是一个非常好的方法。