井底压力采集技术修正欠平衡钻井软件设计偏差

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1、第32卷第5期钻采工艺V01．32No．5DRILLING＆PRODUCTIONTECHNOLOGY·7·井底压力采集技术修正欠平衡钻井软件设计偏差周强(西部钻探克拉玛依钻井工艺研究院科研中心)周强．井底压力采集技术修正欠平衡钻井软件设计偏差，2009，32(5)：7—8，12摘要：欠平衡钻井技术的核心是合理欠压差的确定，并在钻井过程中将欠压值始终控制在设计范围内。目前。欠平衡钻井技术迅速普及，但是有非常多的欠平衡钻井没有达到欠平衡钻井状态，某些参数的微小变化常常造成欠平衡钻井状态的消失；欠平衡钻井设计软件模拟井下条件所计算出的参数与现场实际有误差，然而就是这微小的误差就可导致井底失

2、去欠平衡状态。随着欠平衡钻井数据采集技术的研发，地面得到了实时井底压力数据，利用这些真实的数据修正软件设计偏差，从而完善欠平衡钻井设计，使之在欠平衡钻井中发挥更大的作用。关键词：欠平衡钻井；软件计算；采集；井底动态压力；欠压值中图分类号：TE249文献标识码：ADOI：10．3969／j．issn．1006—768X．2009．05．003始孔隙压力、含油、气、水情况、油水界面、裂缝分布一、使用欠平衡钻井软件等)变化，地层流体进入环空后，由于环空为多相流设计存在的问题体，环空的多相流重力产生的压力较难求出。确定合理的井底欠压值对于欠平衡钻井至关重动态下的欠压值是由地层压力和钻井液静液

3、柱要。如果欠压值过大，地面设备控制和处理困难，并压力、环空流动阻力以及井口回压所确定的。其大可能导致地层坍塌、出砂，造成地层渗透率严重下小直接影响地层流体进入井筒内量的大小，其值过降。因此，准确确定井壁失稳和储层损害的最大欠大易造成产层的速敏和井口设备载荷过大、套压过压值，关系到欠平衡钻井工程的成败。在设计过程高或其它钻井复杂；过小则现场控制难以操作，很容中，设计人员也是基于此原则来进行设计的。通过易失去欠平衡状态。对收集的资料分析，做出三压力曲线，确定安全窗静液柱压力直接作用在地层上，直接影响欠压口，最终计算出合适的欠压值范围。此外，欠压值的值的大小。环空压耗与钻井介质性能及注入量

4、有很设计还应考虑井口装置、套管承压能力、井口控制设大关系，该压力也直接作用在地层上，在欠平衡钻进备的能力、地面设备处理能力等诸多方面综合因素。过程中，环空多相流状态下，压力关系比较复杂，多目前国内石油钻井研究与技术服务行业普遍使数模型不考虑钻屑的影响，也基本建立在假设钻井用的欠平衡钻井软件是美国Signa工程公司Hubs过程中泥浆泵的排量、钻井液的密度流变性能不变，软件和美国莫尔公司的Maurer软件。这些软件的理论体系与数学模型相结合，运用公式近似的求出设计模式基本都是井身结构、钻具数据、地层数据以井底压力值。及钻井水力参数输入，通过流型选择及相关计算，得二、井底压力采集技术出沿井

5、身剖面若干井段的数据以及一些曲线图。这两个欠平衡软件设计都基于同样的欠平衡钻井模型欠平衡钻井的成功实施依赖于把井底压力保持和环空压耗公式，只是在细节上的考虑有所不同，计在设计的压力窗口范围内。井底压力计算涉及复杂算出的结果也不尽相同。的井筒内气液固多相流模拟计算，具有较高的技术由于多相流流型影响的多样性，造成了压耗确难度，一直是制约欠平衡钻井技术发展的瓶颈；在欠定的复杂性，给钻井工程中欠压值的确定和控制带平衡钻井过程中一旦发生过平衡对储层造成的伤害来很大困难。钻进过程中当钻遇储层性质(包括原是不可逆转的，因此，如何提高井底压力预测的精确收稿日期：2009—05—17作者简介：周强(1

6、966一)，工程师，1987年毕业于新疆石油学校钻井工程专业，现在中石油西部钻探克拉玛依钻井工艺研究院从事科研工作，地址：(834000)新疆克拉玛依，电话：(0990)6880438。钻采工艺2009年9月·8·DRIULING＆PR0DUCT10NIECHN0L0GYSep．2009性是保证欠平衡钻井成功的关键。实时监控钻井作业参数和产出的流体量，是维持欠平衡钻井状态的表1沙南5井仪器工作期间钻井参数及流体性能必要条件。钻井工程数据钻井流体性能(钻井液)目前的井底压力采集方法大体有三种：钻时(min／m)45～7O密度(g／cm)1．22(1)依据环空动力平衡原理，通过动态采集立

7、钻压(kN)l60～l80漏斗黏度(s)65—80转数(r／min)64～66API失水(Ill1)4．4管压力和计算钻具内及钻头压降得出井底压力值；扭矩(kN·In)6～14滤饼(mm)0．5这种方法的使用在欠平衡发展初期较为普遍，其缺泵压(MPa)14～l5含砂(％)0．4点是精度低，数据可靠性差。排量(L／s)27初切(Pa)5(2)利用与钻具连接下至井底的仪器在井底动水眼面积(mm)353．4终切(Pa)10态采集真实的井底压力数据，并存储起来，仪