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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。     

欠平衡钻完井液技术（III）—欠平衡产生方式及完井液的选择

欠平衡状态可以由自然方式和人工诱导方式产生,介绍了国外向外井液中注气的4种方式和欠平衡井完井液的选择规则,提出了在优选完井液时,要充分了解储层特点和钻井情况,解决好井眼稳定性,水层,酸气,井眼表状等问题,介绍了欠平衡钻井地面控制系统并对欠平衡钻井工艺提出了相应的要求。     

欠平衡钻井完井液技术(Ⅲ)——欠平衡产生方式及完井液的选择

欠平衡状态可以由自然方式和人工诱导方式产生。介绍了国外向钻井液中注气的4种方式和欠平衡钻井完井液的选择规则,提出在优选完井液时,要充分了解储层特点和钻井情况,解决好井眼稳定性、水层、酸气、井眼形状等问题,介绍了欠平衡钻井地面控制系统并对欠平衡钻井工艺提出了相应的要求。     

欠平衡水平井钻井技术在Bel-Z-1井的应用

Bel-Z-1井是中石油在乍得Z区块的第一口欠平衡水平井,是该技术在海外的首次成功应用。欠平衡钻井技术可有效减轻钻井过程中固相和液相对储层的侵入损害,保护储层。水平井与欠平衡钻井技术的结合是高效开发复杂油气藏,获取最大单井产能的有效途径。本文详细介绍了本区块的概况,重点介绍了施工参数、欠平衡水平井的可行性论证,对相应的技术措施进行了深入探讨。     

天然气欠平衡钻井完井技术

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,介绍了天然气排量与井底压力的关系、天然气欠平衡 钻井注入参数的确定、天然气钻井完井技术措施和天然气欠平衡钻井完井的条件。应用该套技术,在井浅2井、平 落19井和白浅111H井等进行了现场实践,取得了良好的技术经济效益。     

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。     

欠平衡钻井随钻储层监测评价技术研究

通过对储层欠平衡钻井过程中流体、压力及各项钻井参数的随钻监测和实时解释评价,可以实时获得储层的多项特征参数并综合判断井筒工况条件.为此,首先研究了储层欠平衡钻井随钻监测原理及流体、压力、钻井参数和钻井液监测的系统组成,然后研究了井筒压力、地层压力、储层产能、井筒欠平衡状况评价的基本原理和方法,最后探讨了该项技术在欠平衡钻MRC井、欠平衡钻井安全监测与风险控制,及欠平衡钻井随钻完井决策等方面的应用.研究结果表明,欠平衡钻井随钻储层监测评价技术有助于准确快速识别评价产层、判断欠平衡钻井条件和井下复杂,提高欠平衡钻井工艺水平和综合效益,具有良好的应用前景.     

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。     

欠平衡钻井技术成效显著

2002年，中国石油西南油气田在邛西3井成功实施全过程欠平衡钻完井，取得邛西构造三叠系须家河碎屑岩储层勘探重大发现。2004年对四川盆地三叠系须家河组、侏罗系碎屑岩储层共实施欠平衡钻井35口，其中全过程欠平衡15口，特别是针对低压储层，开展了天然气欠平衡钻完井技术的实践。平落19井位于平落坝、邛西过渡带，地层压力低，采用天然气欠平衡钻井方式，欠平衡井段的机械钻速达到了7．23米／小时，是常规泥浆钻进的10倍。该井与处于同一构造带上的其他5口天然气井相隔不远，但产量分别是邻井产量的2．27～4．72倍。该井的成功，对于探索低压气藏的高效开发提供了一种有效的手段。     

四川欠平衡钻井完井配套技术完善与推广应用

四川在2002年形成全过程欠平衡钻井完井技术后,近几年欠平衡钻井完井技术又取得了新进展。针对欠平衡钻井完井技术存在的问题和不足,对欠平衡钻井完井工艺技术和欠平衡钻井装备进行了进一步的研究完善。运用欠平衡钻井完井配套技术和研制的欠平衡钻井装备,从2003-2005年,在川渝地区共开展了141井次的欠平衡钻井完井推广应用,取得了良好的技术经济效益。     

欠平衡钻井中钻井液密度的确定与控制方法

合理的钻井液密度是欠平衡钻井安全、快速施工的前提。在欠平衡钻井工艺方面,研究较多的是井壁稳定力学和油气储层保护,在确定和控制井底负压差及钻井液密度方面研究较少。讨论了欠平衡钻井井底负压差的确定因素和合理钻井液密度的计算方法;研制出欠平衡钻井地面数据监控系统,可依据实时监测的钻井作业参数和产出流体量,以及立管压力和套管压力与井底实际压力间的数学关系及软件计算,调节钻井液密度和井口回压来控制井底负压差。理论模式和控制方法经计算模拟及现场应用,符合钻井现场要求,软件计算误差小于5%。     

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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     

干热岩钻井液技术新进展

热岩钻井液遇到的2个主要关键问题是抗高温和堵漏能力。分析了干热岩钻井施工的地质特点和钻井液技术难点,调研了干热岩钻井液体系及现场应用情况,总结了适合不同地层条件的国内外干热岩钻井液新技术,以及现阶段存在的问题,展望了未来的发展方向。目前干热岩钻井液仍是以聚磺钻井液为主的水基体系,已研究出抗高温泡沫钻井液、充气钻井液、液氮流体等,他们在现场的应用效果明显;具有地层伤害小、抗温抗盐、地层适应性强、环境友好等特点的体系是干热岩钻井液未来的发展方向。      

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粘稠泡沫在对付大量水侵和有效改进岩屑携带能力方面的稳定性,进一步促进了欠平衡泡沫钻井的应用。泡沫品质是控制泡沫携带岩屑能力的一个重要参数,井底泡沫品质不应低于５３ ％ 。聚合物的加入增强了泡沫流体的稳定性、流变性和失水性。采用泡沫钻井,具有井眼清洗良好、减少流体分离、机械钻速高、井下不发生着火和爆炸等优点,降低了钻井成本。由于安全、井控和环境方面的原因,越来越多的地区将采用封闭循环欠平衡泡沫钻井系统。旋转控制头、四相分离器等装置是进行欠平衡泡沫钻井的关键设备。我国的欠平衡泡沫钻井较少。中原油田采用清水混气钻了一口毛８ 井,吐哈地区在恰１０２ 井进行了泡沫钻井试验。在成本意识日益增强的工业中,正不断寻找节约成本的方法以提高现有油气田的生产寿命,泡沫钻井技术将是可靠的选择。     

负压钻井技术在中原油田的应用

为了正确认识油气藏的地质条件，中原油田对负压钻井技术进行了现场试验。负压钻井技术是大幅度降低钻井液对产层的污染，有效保护油气层的一种先进钻井工艺。本文对负压钻井的特点，应具备的条件和注意事项进行了论述，并对白２１，毛８两口井的现场试验情况进行了分析，总结了成功的经验，提出了存在的问题及建议，对负压钻井新工艺的进一步推广有一定的借鉴意义。     

原矿土钻井液室内评价与应用

塔里木盆地大北区块井眼尺寸大,上部地层普遍含砾石,钻井液存在携砂难、沉砂卡钻和压差卡钻风险。目前使用的OCMA膨润土虽然符合OCMA或者API标准,但加入到氯化钾聚合物钻井液中增黏效果有限,配制出的钻井液黏度、切力低,滤失量大,不适合大北区块山前井超大井眼的安全快速钻井。为此,提出了用原矿膨润土替代OCMA膨润土配制钻井液的方法。分析了OCMA膨润土增黏失效的原因,评价了原矿膨润土钻井液的流变性能,滤失造壁性能,配伍性能和抗盐水污染能力。研究了原矿膨润土的粒径分布和比表面积。现场应用表明,原矿膨润土钻井液比OCMA膨润土钻井液具有更好的增黏效果,滤失量更低,井下更安全,能满足大北区块超大井眼的携砂要求,井眼畅通,具有推广应用价值。      

欠平衡钻井设计中若干问题的考虑

随着欠平衡钻井技术在国内油、气田勘探开发方面的逐步应用 ,对具有指导作用的欠平衡钻井工程设计质量的要求显得尤为重要。文中结合欠平衡钻井实践与调研 ,对设计中的钻井地层、井身结构、钻机类型、钻具组合、钻井液、负压差、井控要求、井场布置等主要方面进行了分析与说明     

中等润湿性在油气钻探和开发中的应用

分析了润湿性在油气钻探与开发中的作用,认为中等润湿性有利于提高钻井液的稳定性、有利于降低钻具的摩阻和提高机械钻速,有利于降低油气层微粒运移损害和提高原油采收率。通过工作液或其滤液使油藏岩石表面转化为或保持中等润湿性,从而提高油气采收率。按照该技术思路,提出了钻井完井液不仅应该满足钻井正常作业和保护油气层的要求、还应该有利于提高油气井产能的观点,并以无机或有机正电胶、聚合醇和聚合物为主剂,开发了无机或有机正电胶双聚钻井液体系。现场应用表明,该体系具有独特的流变性、优良的润滑性及稳定井壁作用,以及显著的保护储层和提高油气采收率功能。     

生物合成基钻井液在长宁页岩气水平井的应用

油基钻井液的抑制性、封堵性强,润滑性好,对水敏感的泥页岩地层有极强的防塌作用,是四川长宁页岩气井水平段采用的主要钻井液体系,但油基钻屑因含有石油烃类、重金属和有机物等污染物,若直接排放,会对周边生态环境造成严重危害,加之目前含油岩屑的处理能力不足,导致环境保护压力巨大,油基钻井液综合成本过高,因此其使用受到一定限制。长宁CN-H井是部署在四川省宜宾市珙县的一口页岩气水平井开发井,钻探目的层为长宁下古生界龙马溪页岩层。该井四开井段泥页岩地层易水化分散、易垮塌,井壁失稳风险大,使用了一种生物合成基环保钻井液钻井,取得了良好的效果。该生物合成基钻井液流变性优异,具有良好的润滑性、封堵性、抑制性,且热稳定性好,高温下仍具有较强的悬浮和携带岩屑能力,在水平段钻进中实现了高效安全钻进。该生物合成基钻井液无毒无害,满足安全环保要求。      

氯化钙-烷基糖苷钻井液页岩气水平井适应性研究

为解决常规水基钻井液开发页岩地层无法完成的井壁稳定和润滑防卡等技术难题,对加有高浓度CaCl2的烷基糖苷钻井液进行了研究。氯化钙-烷基糖苷(APG)钻井液具有较低的水活度(0.40~0.76),与页岩气水平段钻屑活度范围(0.35~0.70)较为一致,可较好地与地层达到渗透平衡;钻屑在CaCl2-APG钻井液中的一次和二次回收率均超过90%,与油基钻井液相当,高于常规水基钻井液;焦石坝区块露头岩心在CaCl2-APG钻井液中浸泡后状态完好,抗压强度降低较少,与在油基钻井液中的浸泡现象相当。密度为1.20~2.00 g/cm3的CaCl2-APG钻井液润滑性均与油基钻井液极压润滑系数相当;在130℃持续老化72 h性能稳定,抗温稳定性好;抗钻屑、水侵和原油污染能力分别达15%、10%和10%。室内评价结果表明,该钻井液与焦石坝等页岩气水平井适应性较好。