欠平衡钻井技术.ppt

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二、欠平衡钻井的优越性
3、减轻工程复杂、提高机械钻速
(1)提高了防喷能力,防止井喷失控;
(2)降低了液柱压力,减轻井漏和压差卡钻;
(3)消除压持效应,有利于提高机械钻速。
三、适合欠平衡钻井的地层
压力衰竭储层
低机械钻速的硬地层
井漏地层
老井重入和修井
敏感性损害地层
高渗高孔地层
裂缝和溶洞
好选择
三、适合欠平衡钻井的地层
差选择
高渗高压
未知储层或地层
高产
疏松地层
薄弱塑性地层,盐,膨胀页岩
有硫化氢
压力系数不同的多套储层
四、欠平衡钻井技术、负压差设计与控制
目前采用欠平衡压力钻井技术:
2)低压欠平衡钻井:干空气钻井、氮气钻井、天然气钻井、雾钻井泡沫钻井、充气钻井
1)控流钻井技术:使用常规钻井液(水基钻井液)进行欠平衡钻井:Flowdrilling
(氮气)欠平衡钻井技术
欠平衡钻井两种主要的技术

负压差的确定涉及多个因素,主要包括地面设备的分离能力、井口装置的承压能力、井壁稳定、气液两相流的不稳定性、速敏、应力敏感性以及地层压力的不确定性等;
其中,气液两相流的不稳定性因素要求负压差不能太小,以防止由于压力波动造成周期性的瞬时正压差,而其他因素则要求负压差小一些为好。
负压差设计
Flowdrilling欠平衡钻井技术
在停钻接单根时,因失去了环空摩阻,负压差会增加,因此只要在循环钻进时达到欠平衡就能满足欠平衡钻井的要求,负压差选择低一些为好
对于高油气比或气井,动负压差(指没有油气侵)可选为0,因为产出的气会使环空静液柱压力急剧减小,控制产气量可实现对井口压力的控制
。
负压差的确定与欠平衡钻井方式有关
充气(氮气)欠平衡钻井
由于环空多相流系统的不稳定性,充气(氮气)欠平衡钻井负压差要求大一些为好,。
井底负压差
地层孔隙压力
钻井液循环压力
=
-
=
钻井液循环压力
钻井液静液柱压力
循环阻力
+
钻井液循环压力的计算
这是一个复杂的课题,涉及到多相流的理论,国内外多采用多相流数值模拟的方法进行求解。
美国莫尔工程公司Mutelite水力设计软件,可进行欠平衡压力钻井环空多相流设计、计算。
我们正在研究动态的欠平衡钻井多相流水力设计软件,在该软件中,考虑了油气产量对环空循环压力的影响。