欠平衡钻井

摘要： 考虑欠平衡钻井中钻屑的影响以及由于地层和钻井液之间热量传递导致的温度变化,应用气-液-固三相流模型来模拟井筒流体,计算井筒温度和压力分布,分析不同参数对环空内流体压力和温度分布的影响。研究表明,与两相流模型及其他考虑地温梯度的三相流模型相比,考虑传热的非等温三相流模型能够更加准确地预测欠平衡钻井井底压力。井筒内黏性耗散、旋转钻柱与井壁间摩擦及钻头钻进产生的热源以及储集层油气流入对环空内流体温度分布有重要影响,进而对井底压力产生重要影响。井底流体温度随着液相流量、循环时间、液相和气相比热容的增加而降低,随着气相流量的增加而升高。井底压力与气相和液相流量的相关性较强,液相流量增加则井底压力增大,气相流量增加则井底压力减小;井底压力与循环时间、液相和气相比热容的相关性较弱。

摘要： 哈萨克斯坦肯基亚克盐下油田同一裸眼段高低压同存,施工过程中上部高压气层频繁气侵,下部井段漏失频发,给钻井施工及井控安全带来极大风险。通过研究分析喷漏同存各种形式及处理技术,针对H80X四开上喷下漏的施工难题,应用防漏堵漏、控制释放高压气层能量、欠平衡等方法,确保了安全施工。同时针对喷漏同存的施工难题,建议应进一步探讨优化井身结构、优选防漏堵漏方法等,从而提升施工的安全性和有效性。

摘要： 河南桐柏吴城地区地质构造的特点显示,地层存在多段区域水层,且该矿区生产年限久远,溶腔与裂隙发育明显,存在区域联通现象。同时受矿山生产压力影响,在实施地质钻探施工中,易发生井涌井漏现象,采用常规的过平衡钻井技术成本消耗高,难度大。因此欠平衡钻井技术的运用展现出了其明显优势。

摘要： 本文简单阐述了空气潜孔锤和气举反循环钻进施工技术特点,通过采用两种不同的施工工艺分析水井施工实例,充分体现出两种工艺在施工效率高、施工成本低、对水质和地层污染小等特点,确保水井的出水量和水质,空气正循环与气举反循环的联合使用,为水井的多种工艺施工提供钻探工艺技术,为今后施工同类型的水井提供了新的施工方法。

摘要： 采用欠平衡技术开发煤层气钻达目标层,可有效提高产量,保护气层和环境。合理利用欠平衡技术,能提高钻井速度,延长钻头寿命,避免井漏事故和卡钻,提高地层评价和储层保护,还能提高产量。文章阐述了欠平衡钻井技术能更好地保护气藏,为快速经济钻井提供有力支撑;为了保证煤层钻进过程中井壁的稳定性,有必要首先研究煤层岩石的力学特性,然后通过计算和预测得到煤层钻进过程中的三个压力剖面,从而选择合理的钻井液密度并设计欠平衡钻井的欠压值。分析认为基液是影响欠平衡钻井液的关键技术,应综合考虑储层特点、开发运行和经济条件进行选择。

摘要： 通过对穿采空区井常用的钻井工艺进行研究,根据项目特点、施工地地质条件等,选用合适的欠平衡钻井工艺应用于煤矿地面采空区水位观测孔钻井施工。将研究中获取的煤层顶板裂隙带高度、保持井底清洁的最小气量计算结果应用于实际施工,分析经验公式的不足和优点;将跟管钻进技术与空气动力钻井技术相结合,解决穿采空区井施工中套管难以下入的难题。为其他煤矿地面采空区水位观测孔或需要穿越采空区的井型施工提供有益参考。

摘要： 天然裂缝性地层的地质特点使钻井施工面临很大的挑战。在钻井过程中由于钻井液液柱压力通常高于地层孔隙压力而导致钻井液漏失。在固井作业过程中,由于固井水泥浆的密度高于钻井液密度,会产生更高的井底压力,从而导致固井水泥浆漏失。因此,必须从钻井设计层面做出相应的施工方案,从而最大程度地减少漏失问题的发生。

摘要： 伊拉克库尔德A油田主力产层Bekhme碳酸盐岩储层裂缝发育,经过多年开发,地层压力逐年降低,钻井过程中极易发生钻井液漏失,不但导致机械钻速低,而且造成储层污染而出现单井产量低、含水率高等问题.为此,研究应用了以原油为钻井液、环空注氮气的欠平衡钻井技术,该技术改变了传统的充气方式,氮气由套管头侧出口注入井眼,从尾管悬挂器上部筛管进入环空,随井眼内钻井液直接返至井口,即氮气只参与钻井液的部分循环,通过降低上部井眼内钻井液液柱压力来降低井底钻井液液柱压力,实现欠平衡钻进,且不影响井下MWD的测量和传输.该技术在A油田现场应用6口井,均顺利钻至设计井深,未发生井漏、井涌和井眼失稳等井下复杂情况,且实现了边钻进边生产的目的,与应用常规钻井技术的油井相比,机械钻速明显提高,单井产量提高了1～3倍,取得了良好的提速提产效果.研究与应用表明,原油注氮欠平衡钻井技术能满足老油田低地层压力、窄安全密度窗口地层安全钻井的需求,可提高油藏采收率及勘探开发效益.

摘要： 石油工程的第一步就是钻井,钻井作为勘探开发最常用的方法之一,不仅需要探明储层,形成出油气通道,在此基础上,对于勘探成功率、砂岩钻遇率及采收率也有一定的要求.因此前期仪器研发投入资金大、高精技术密集,同时因此带来的生产效率的提高也很显著.简要介绍了七种钻井技术,总结其优势,并提出未来发展方向.

摘要： 氮气欠平衡钻井技术能够及时、有效地保护油气层,特别适合于低渗透的高压储层,以及开发后期的压力衰竭储层,也能提高钻井速度,增加单井产量等,所以氮气欠平衡钻井技术在这些区块得到广泛的应用.综合氮气欠平衡钻井技术的优势,如何在西峡沟地区X井进行氮气欠平衡工作,其结果显示,钻速不仅提高了,而且提高了单井的产量.在获得良好经济利益的同时,节约了钻井的成本.

摘要： 结合钻柱注气式欠平衡钻井工艺,建立了基于无迹卡尔曼滤波和油气水三相变质量流动模型的地层特性随钻解释新模型,并将测量参数简化为井底压力和液相出口流量两个,对地层特性参数(地层渗透率、地层压力)进行实时解释与分析.计算结果表明,地层渗透率/地层压力的单参数估计可以实现地层参数实时准确的解释,而双参数估计却无法实现,其解释精度较低.从工程上来说,将随钻解释新模型与随钻地层压力测量装置相结合,可以在现场对地层渗透率进行快速准确的估计.最后对比分析了无迹卡尔曼滤波(UKF)与已有的扩展卡尔曼滤波(EKF),UKF无论是在估计精度还是收敛速度方面都要优于EKF,进而论证了基于UKF随钻解释新模型的优越性和准确性.本文研究完善了地层特性随钻解释理论体系,可为其现场作业提供理论指导.

摘要： 欠平衡钻井技术因其特殊的施工设备和工艺原理为传统录井技术带来了诸多挑战.针对这一情况,对常规综合录井系统进行改进与完善,建立了适用于欠平衡钻井的随钻信息监测系统,并基于该系统归纳出一套气层快速识别与评价方法.该方法主要通过对随钻气测、钻时以及钻井工程参数等资料进行精细分析,做到在钻进过程中及时发现气层,并利用随钻产气量的变化情况判断钻遇气层的介质类型.同时,以不稳定渗流模型求解结果为基础,结合叠加原理推导出随钻气层渗透率计算模型,实现欠平衡钻井随钻气层快速评价.实际应用表明,该技术的解释评价结果与测井结果较为一致,具有较好的现场指导意义.

摘要： 随着欠平衡钻井技术的发展,声波遥传测量方式比钻井液脉冲和电磁波方式更凸显其优势.然而,声波沿着钻柱传输是一个非常复杂的过程,如何将信号从井下有效地传输到地面,并把信号从噪声中检测出来,是我们研究的重点和难点.本文利用雷达测速的原理，设计了一种微弱信号检测的方法。该方法采用下变频信号与接收到的信号做乘积运算的处理，能够解决传输速率与信号时宽带宽积的矛盾。在保证传输速率不变的情况下，提高信号的时宽积，压缩自相关波形的主瓣宽度，使信号能量更加集中，便于信号的检测与同步恢复。利用信号的自相关运算，能够压缩噪声，提高信号的信噪比。

摘要： 本文根据东营组和沙河街组岩性分布特征,主要针对破碎性火山岩和泥页岩不稳定地层进行南堡128井钻前欠平衡钻井井壁稳定性预测,通过研究欠平衡钻井条件下近井壁地层孔隙压力、有效应力变化，建立了欠平衡钻井井壁稳定性评价模型，预测结果与实钻结果较为吻合，通过上述的研究结果分析可知，在欠平衡钻井过程中，地层孔隙压力低于井筒液柱压力，地层流体由地层流入井筒，近井壁地层孔隙压力减小，孔隙压力减小有利于井壁稳定。地层流体产出过程中会对井壁岩石产生一附加拖曳力，拖曳力的大小取决于地层孔隙压力与井筒液柱压力的差值，但在水基欠平衡钻井过程中，两者差值较小，拖曳力对井壁稳定性的影响较小。南堡油田沙河街组泥页岩水化膨胀能力较弱，但富含微裂缝，地层容易沿着微裂缝发生滑移失稳，采用弱理面井壁稳定性评价模型较为合适。对于硬脆性泥页岩地层，需要提高钻井液的封堵能力和防塌能力，尽量降低钻井液滤失量。

摘要： 对于深部地层应用欠平衡钻井时,储层中的油气侵入井筒并与井筒中流体发生质量交换、热量交换,从而引起井筒流体特性及井下压力的变化.尤其在水平井中,储层油气与井筒中流体的耦合流动对环空压力的影响是不可忽略的.本文在前人的基础上,建立了欠平衡钻井随钻渗流与井筒耦合的模型,并利用有限差分方法对模型进行了求解.通过实例计算得出储层油气溢流后,考虑油气渗流的环空压力值小于同等井深下的不考虑油气渗流的环空压力值;且随着井深的增加,二者之间的差值在不断增加;考虑储层油气渗流与井筒流体耦合的井底压力的增加值小于不考虑储层油气渗流时井底压力的增加值.

摘要： 长期以来,气藏水平井地层物性参数获取和评价一般都与随钻过程相分离,如完井测试、中途测试等,而随钻测井又是依赖于测试后计算的方法来得到渗透率.欠平衡钻井在随钻过程中真实反映地层渗流情况,研究将井筒与地层作为一个整体,建立井筒多相流流动计算模型和地层渗流数学模型,采用地面监测设备随钻监测井下注入参数与地面返出参数.最后,通过所建立的数学模型,结合施工参数以及井身结构情况计算井底欠压值大小,根据所监测的实际产气量按照地层渗流模型从而得到随钻的反映地层实际渗流的渗透率,根据渗透率沿井深变化曲线规律识别地层裂缝特征,如:裂缝发育、非均质性等.采用该研究方法,在吉林油田x井营城组4092～4285m实施评价得到该水平井气藏沿井深的渗透率,均值为0.059mD,且微裂缝发育良好.该技术整合了地层参数识别、井筒压力和流动状态监控,提升了欠平衡钻井的精稳控制,所计算得出的渗透率在随钻过程中真实反映了地层渗流状态.

摘要： 玉门油田在2011年形成充氮气液相欠平衡钻完井技术后,2012年开始了规模化应用.针对欠平衡钻完井技术方面存在的问题和不足,从工艺技术、欠平衡钻井设备进行了研究和完善,并用于现场施工,2012年,在玉门油田开展了18井次的欠平衡钻完井推广应用,取得了良好的技术经济效益.介绍了欠平衡钻井工艺完善，欠平衡完井工艺完善，欠平衡钻井装备的完善，改进了欠平衡钻井地面工艺流程、试验了欠平衡裸眼管外封隔器筛管完井工艺以及套管阀配合筛管完井工艺，使玉门油田欠平衡钻完井技术上了新台阶，通过推广应用，欠平衡钻完井及时发现和有效保护了油气层，为玉门油田的勘探开发发挥了较好的作用，并且取得了一定的技术经济效益，建议对欠平衡完井工艺进一步完善，丰富欠平衡完井方法。

摘要： 国内煤层气资源储量丰富、但是开发利用水平尚未成熟,产能较低.由于煤层具有的应力及压力敏感特殊性,现有的钻井技术不能够很好地开发煤层气储层,使大规模的开发利用受到了阻碍.控压钻井是一种可以实现精确控制井底压力的新型钻井方法,使原本处于平衡状态的煤层压力系统受到的扰动最小,原有的应力及压力环境可尽量的保持,所以能够有效地保护储层和防止井下复杂情况发生,从而有望达到高效开发煤层气的目的.同时由于钻井流体是液相的它可以处理出水的煤层，填补了煤层气欠平衡钻井无法处理地层出水的缺陷。控压钻井技术与多分支水平井技术、直井洞穴技术等诸多煤层气特有技术并行不悖，它只是在钻井过程中极大地减小了储层伤害和井下复杂。

摘要： 在低压储层中采用欠平衡钻井,需使用抗高温的超低密度钻井液.室内试验研究与现场应用表明:仿油基钻井液通过试验及配方优选,能够把现场钻井液应用密度控制在1.03～1.04g/cm3范围,油溶能力提高到50％,抗温能力提高到130°C,其流动性和润滑性能优良,抑制能力强,滤失量低,静结构弱.能满足水平深井钻井与地质录井要求,尤其适合低压地层或欠平衡深井钻井需要。

摘要： 针对中国煤层气特点,提出了与之配套的专用控制头设计,并具体地分析了关键部件的设计方法.通过现场应用得出结论,该旋转控制头的方案设计、结构设计、总体性能良好,达到了相关标准要求,对降低煤层气欠平衡钻井成本,加快欠平衡钻井技术在煤层气开发领域的应用,必将起到重要作用.

摘要： 本发明属于钻井领域，涉及一种欠平衡钻井用泡沫钻井液及其应用方法。该泡沫钻井液由糖苷类两性离子发泡剂、聚合物助剂和水组成，具体比例为：糖苷类两性离子发泡剂1‑10份、聚合物助剂0.05‑1.00份、水100份。本泡沫钻井液的应用方法包括发泡剂溶液、聚合物助剂溶液的配置及混合，泡沫钻井液中固相的分离及循环基液的回收等步骤。本发明兼具较好的起泡能力和抑制性能，体系简单，易于配制。

摘要： 本发明涉及一种钻头、配置有该钻头的钻井工具及采用该钻井工具实现局部欠平衡钻井的钻井方法。通过设于钻头底部的高压喷嘴周期性的喷射高压钻井液形成环形高速射流，水眼喷嘴同时喷射相对为负压状态的钻井液，高速环形射流内即形成负压区，从而在井底周期性的形成局部欠平衡状态，诱发岩爆。本发明基于欠平衡钻井原理，在井底形成局部欠平衡钻井，而局部欠平衡区域以上的井内压力大于地层压力，在提高机械钻速的同时，可克服欠平衡钻井技术的局限性，保证钻井过程的安全及钻井工作的顺畅性，有效提高钻井效率及生产效益。

摘要： 本发明涉及一种适用于欠平衡钻井的地层特性随钻解释方法，利用井底压力和液相出口流量作为测量参数进行地层特性随钻解释，解释参数的确定过程包括：获取模拟井的基本参数，构建油气水三相变质量流动模型；构建井筒水力学系统的状态方程与测量方程，状态方程根据解释参数建立，测量方程根据油气水三相变质量流动模型建立；根据状态方程与测量方程，基于无迹卡尔曼滤波的解释算法进行解释参数的预测、更新和校正，得到解释参数的值；在钻进过程中实时准确的预测地层压力及渗透率，对于提高欠平衡钻井及后期完井作业安全性与时效性具有重要的理论与实际意义。

摘要： 本发明属于钻井领域，涉及一种欠平衡钻井用泡沫钻井液及其应用方法。该泡沫钻井液由糖苷类两性离子发泡剂、聚合物助剂和水组成，具体比例为：糖苷类两性离子发泡剂1‑10份、聚合物助剂0.05‑1.00份、水100份。本泡沫钻井液的应用方法包括发泡剂溶液、聚合物助剂溶液的配置及混合，泡沫钻井液中固相的分离及循环基液的回收等步骤。本发明兼具较好的起泡能力和抑制性能，体系简单，易于配制。

摘要： 本发明涉及一种钻头、配置有该钻头的钻井工具及采用该钻井工具实现局部欠平衡钻井的钻井方法。通过设于钻头底部的高压喷嘴周期性的喷射高压钻井液形成环形高速射流，水眼喷嘴同时喷射相对为负压状态的钻井液，高速环形射流内即形成负压区，从而在井底周期性的形成局部欠平衡状态，诱发岩爆。本发明基于欠平衡钻井原理，在井底形成局部欠平衡钻井，而局部欠平衡区域以上的井内压力大于地层压力，在提高机械钻速的同时，可克服欠平衡钻井技术的局限性，保证钻井过程的安全及钻井工作的顺畅性，有效提高钻井效率及生产效益。

摘要： 一种含硫地层欠平衡钻井作业的钻井液循环分离方法，属于含硫油气井钻井液的处理技术领域，分离方法包括压力控制、油，固，气分离、天然气分离、硫化氢清除和固控及配浆处理几个步骤，设备包括钻井液密闭分离系统和固控系统，本发明设计了一种可对钻井液中硫化氢进行有效控制、对地层产物进行密闭分离的含硫地层欠平衡钻井液的循环分离方法；解决了现有技术敞开处理对人员造成威胁，对环境带来损害的问题，具有完全密闭处理，循环利用和对地层产物进行在线监控和精确计量，以及了解地层情况的特点。

摘要： 本实用新型提供了一种欠平衡钻井的排屑结构及具有其的欠平衡钻井。其中，欠平衡钻井的排屑结构，包括：管体(10)，具有第一管段(11)和与第一管段(11)固定连接的第二管段(12)，第一管段(11)的轴向与第二管段(12)的轴向相交，第一管段(11)具有进屑端(13)和出屑口(14)，第二管段(12)具有排屑端(15)，出屑口(14)与第二管段(12)相连通，管体(10)具有缓冲结构，缓冲结构对进入第一管段(11)的岩屑进行缓冲。本实用新型的技术方案具有更高的安全性。

摘要： 本实用新型公开了一种用于欠平衡钻井和控压钻井的排砂排气短节，包括外管、内管和卡箍，该外管的上端设置有上连接头，内管的下端设置有下连接头；外管内部套设有所述内管，内管的下端端部从所述外管下端的管口内伸出；内管上段设置有密封结构；外管的下端端部通过该卡箍与外管下端端部处的所述内管部分抱紧固定。应用于排砂排气管线，本实用新型不仅实现了上连接头、下连接头围绕轴线360°无级旋转，能够满足任意轴向角度安装及确保可一次性成功对接管线，解决了排砂排气管线硬性连接带来的弊端，降低安装难度，提高安装效率，而且本排砂排气短节能够延轴线实现长度无级调整。

摘要： 本实用新型涉及欠平衡钻井技术领域的一种模拟欠平衡钻井气侵后环空钻井液压力变化的实验装置，它主要由电磁式空气泵、气体流量计、球阀A、气体入口、钻头、计算机监测系统、外管、内管、压力传感器、套管接头、混合物入口、岩屑漏斗、球阀B、液体流量计、水泵、贮水槽、三相分离器、混合物出口、流化床干燥器、岩屑收集桶和高速摄像机组成。贮水槽依次与水泵、液体流量计、球阀B和混合物入口相连，电磁式空气泵依次与气体流量计、球阀A和气体入口相连，压力传感器与计算机监测系统相连。本实用新型使用方便快捷，能很好的模拟欠平衡钻井气侵后环空钻井液压力的变化情况。

摘要： 本实用新型属于钻井监测控制装置技术领域，具体涉及一种欠平衡钻井实时监测控制装置，包括底板和支撑板，所述底板上固定安装有控制主机，所述支撑板上固定安装有气缸，所述气缸的气缸杆和支撑板滑动连接，所述气缸杆和底板焊接，所述底板上焊接有筒体，所述筒体内滑动套接有支撑杆，所述筒体内滑动套接有压块，所述压块上焊接有连杆，所述连杆和支撑板焊接，所述筒体内设置有弹簧，所述支撑杆的末端设置有车轮。本实用新型通过设置连接板、安装杆、安装板、刷毛等结构，当车轮上附着泥土时，通过设置刷毛对在车轮转动过程中对车轮进行刷蹭，使得车轮上的泥土掉落，进而使得装置在泥泞道路上移动时更加省力。