欠平衡钻井技术及应用

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1、西安石油大学本科毕业设计（论文）欠平衡钻井技术及应用摘要：欠平衡钻井是国际上90年代初再次兴起的提高勘探开发效益的钻井新技术。近几年我国来在油、气田勘探开发方面已进行了大量技术研究和现场试验，并取得了显著的成果。欠平衡钻井的相关理论和技术研究已经成为钻井工作者的一个研究热点。本文介绍了欠平衡钻井技术国内外的发展状况，实施欠平衡钻井的优缺点。分析和总结了欠平衡钻井相关理论研究成果，为技术的应用提供理论依据。关键技术从三个方面入手：在考虑了影响负压值各方面的因素后，提出了合理的设计程序；通过计算出的钻井液密度选择适应于实际

2、条件的最优钻井液类型；分析了井底压力波动和气侵后的环空压力变化，给出了一些井底压力控制措施。最后介绍了欠平衡钻井的信息采集处理系统，通过全过程的监测和指导保证欠平衡钻井的安全进行。关键词：欠平衡；钻井液；信息采集56西安石油大学本科毕业设计（论文）目录第1章绪论11.1研究的目的和意义11.2国内外发展现状11.3欠平衡钻井优点和缺点31.4本文主要内容3第2章欠平衡钻井相关理论42.1油气藏筛选理论42.1.1适合欠平衡钻井的油气藏42.1.2不适合欠平衡钻井的地层52.1.3油气藏筛选程序62.2欠平衡钻井地层稳定

3、性理论62.2.1井壁失稳机理62.2.2非泥页岩地层的稳定性72.2.3泥页岩地层的井壁稳定性72.3欠平衡钻井两相流理论82.3.1环空两相流流态分类及其判别方法92.3.2欠平衡钻井气液两相流数学模型建立102.3.3三相携屑研究122.4欠平衡钻井井下爆燃基础理论132.5裂缝性储层欠平衡钻井流动规律162.5.1严重裂缝性储层的最大问题是井漏162.5.2漏层漏失的原因分析162.5.3漏层的漏失规律与地质特征162.5.4裂缝性储层在欠平衡条件下的流动规律172.5.4欠平衡钻井有助防漏治漏20第3章欠平衡

4、钻井关键技术213.1欠平衡负压值的确定及控制213.1.1确定井底负压值应考虑的因素及分析213.1.2负压差设计流程243.1.3井底负压差的控制2456西安石油大学本科毕业设计（论文）3.2欠平衡钻井液技术263.2.1选择欠平衡钻井液体系应考虑的问题263.2.2欠平衡钻井液密度的确定283.2.3目前应用的欠平衡钻井液体系293.3欠平衡钻井井底压力控制技术313.3.1井底压力影响因素分析313.3.2气侵后环空钻井液密度及压力分布规律343.3.3地层气体侵入井内的预测方法363.3.4井底压力控制措施3

5、8第4章欠平衡钻井信息采集处理系统以及应用414.1研究欠平衡钻井参数采集与分析处理系统的意义414.2方案设计414.3系统软件的主要功能424.4系统软件的应用464.5欠平衡钻井技术应用事例474.5.1工程设计484.5.2现场施工484.5.3结论52结论与建议53参考文献55致谢5756西安石油大学本科毕业设计（论文）第1章绪论1.1研究的目的和意义进入20世纪90年代，由于世界范围内油气勘探开发从整装大油田、高压和常规压力、中高渗均质砂岩等良好勘探开发条件转移到了复杂中小油田、断块油田、薄油层、低压低渗低

6、产能、老油田改造、复杂储层条件、非常规油气等恶劣的开发勘探条件，这种形势迫使勘探开发必须要有新的思路和方法，同时由于非封固完井的水平井数量增多，强化了对防止储层损害的关注[1]。另外国际油价的持续走高，对世界经济造成了很大的影响。高油价促使世界各国进一步增强了对石油资源重要性的认识，加强了对自己国内石油资源的勘探开发和利用，增加国内石油供应，减少对国际石油的依赖程度，其关键因素就是石油的勘探开发成本，因而降低石油的勘探开发成本则是目前石油工业上游领域的重要任务之一[2]。欠平衡钻井技术不但能有效地降低油气田的勘探开发成

7、本，最大限度得保护油气层，而且能很好地克服钻井作业过程中的难题和避免一些复杂情况的发生；有利于中小型油气田、非常规油气藏，低压低渗油气藏得勘探开发；有利于油田中后期改造挖潜。因此，欠平衡钻井由于其先进性为勘探、开发带来了广阔的前景，在油气田开发中发挥着越来越重的作用。欠平衡钻井技术是21世纪油气资源开发中必不可少的主干技术之一，又是一项涉及面宽、投资大、风险大的系统工程，也是继水平井技术之后在钻井技术上的另一大发展方向和热点，应尽快掌握和发展欠平衡钻井技术，使其更好地作为发现和保护油气藏的重要战略措施。1.2国内外发展

8、现状在钻井过程钻井液循环体系井底压力低于地层孔隙压力，使地层的流体有控制的进入井筒并将其循环到地面，这一钻井技术称为欠平衡钻井。美国在1953年使用空气作为循环介质成功地完成了一口钻井，此后很长一段时间内由于设备和技术的限制因素欠平衡钻井技术并没有得到很好的发展。进入20世纪80年，欠平衡钻井技术迅速发展。欠平衡钻井技术在北美地区