文档介绍：欠平衡水平井技术探讨
欠平衡水平井技术探讨
摘要:水平井钻井工艺和欠平衡钻井技术两种钻井技术在提高采收率、节约钻井成本和保护油气藏等方面各自具有显著的优势,这两项技术结合,为石油钻井行业在寻求降低勘探开发成本、提高经济效益上提供了一种有效途径。墨西哥EPC区块全部采用欠平衡水平井钻井技术,通过对欠平衡水平井技术的介绍,为今后两项技术在国内适合区块的广泛应用提供借鉴。
关键词:欠平衡水平井压力控制轨迹控制
一、水平井欠平衡钻井技术发展的优势
、提高单井产量
欠平衡技术钻水平井的主要优势是减小或降低地层损害,获得更大的单井产能。在常规钻井或过平衡钻井中,由于损害地层的钻井滤液和固相颗粒在水平井地层中存在时间比直井长,因此地层损害对水平井的影响比直井大。如能避免钻井完井液滤失渗入地层,就可避免严重的地层伤害,因此在特定地层采用欠平衡与水平井技术进行钻井和完井可防止由于流体侵入而产生的地层损伤。
,延长钻头寿命,降低钻井成本
欠平衡钻井可提高大部分井(也包括水平井) 的机械钻速,缩短建井周期。相关资料证明,在渗透性岩层钻进时,当井底液柱压力从平衡变为欠平衡状态时,机械钻速最大可以提高三倍以上。
在非渗透性岩层和渗透性较低岩层钻进时,机械钻速依赖于绝对井底压力。因此流体密度越低,机械钻速越高。在这种岩层中钻进,采用欠平衡钻井所获机械钻速要高于采用常规钻井的机械钻速。
二、实现水平井欠平衡钻井所要讨论的几个问题

井眼清洁在所有水平井钻井作业中都是一个重点问题。在水平井眼用多相钻井液有效清洁井眼所需的速度和密度也仍值得进一步研究。在欠平衡水平井钻井时,油藏流体进入到钻井液体系中,提供有意义的液体动能,使环空流量增加,返速上升,有助于提高环空携岩能力。比较起来,气流可能提供足够速度但缺乏足够的液相,有可能影响有效地井眼清洁。

实施欠平衡水平井钻井不但要有良好的井控装备,而且欠平衡压差大小的合理的确定也十分关键,它直接影响欠平衡水平井钻井的成败。
水平井欠平衡钻井合理压差确定的三个原则: ①保持水平裸眼井段井壁稳定; ②利于保护储层; ③防止井喷。

欠平衡钻井分为两种类型,即流钻和人工诱导的欠平衡钻井。所谓流钻欠平衡钻井,就是用合适密度的钻井液进行的欠平衡钻井;而人工诱导欠平衡钻井,就是用充气钻井液、泡沫、雾,甚至用气体作循环介质进行的欠平衡钻井。
使用了同心管或寄生管注氮方法,使得MWD脉冲信号可以在充满液体的钻柱中向上传输,实现了欠平衡钻井技术和水平井钻井技术的有效结合。对于气体、雾化、泡沫、充气欠平衡钻井技术和泥浆帽钻井技术,在水平井中都可以采用电磁波无线传输仪器对井底数据进行时时跟踪监测。

欠平衡钻井打开油气层,需要优质的钻井液与之相配合,钻井液除了提供欠平衡所需的适当密度(即液柱压力) 以外,还要具有优良的流变性和保护油层功能。
钻井介质的选择不仅对螺杆马达性能是关键,而且如何避免液体与油藏岩石接触造成地层伤害也是关键。欠平衡钻井选择气体作为循环介质时和钻井液不同,在选择过程中必须考虑其可利用性、成本、地层相容性、密度、岩屑携带