氣體、泡沫等欠平衡鉆井條件下感應(yīng)測井應(yīng)用分析

為了得到符合現(xiàn)場工程計算的泡沫欠平衡鉆井壓力模型,對beyer模型、krug和mitchell模型、lord模型、okpobiri和ikoku模型及guo模型進行了對比分析,對5種模型的建立的條件、模型的形式、適用范圍等方面進行總結(jié),并對模型進行了修正。根據(jù)某口泡沫欠平衡鉆井的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),利用delphi7分別對5種模型編程求解,計算出預(yù)定井深處的井底壓力。并把計算的壓力值與現(xiàn)場實測的壓力值進行比較,然后利用ansari定義的相對性能系數(shù)rpf,對5種模型的誤差進行了評價。結(jié)果顯示okpobiri和ikoku的相對性能系數(shù)rpf最小,guo模型次之,表明這2種模型具有最優(yōu)的性能,可以滿足泡沫欠平衡鉆井現(xiàn)場工程計算的要求。

隨著鉆井技術(shù)的發(fā)展,泡沫鉆井液的使用對提高機械鉆速的效果越發(fā)明顯,但在何種井深條件下使用泡沫鉆井液是鉆井工程的重點和難點。研究在不同井深及壓力條件下,泡沫鉆井的極限壓力和極限井深的確定。實驗結(jié)果表明,實施泡沫鉆井的最大深度為4500m左右,極限壓力為20mpa。

運用數(shù)學模型和實驗?zāi)M,開展了針對氣體鉆井轉(zhuǎn)水基鉆井條件下泥頁巖近井壁地帶的水侵規(guī)律研究。通過數(shù)學模型對該條件下的水侵過程進行模擬,得到了泥頁巖近井壁地帶內(nèi)的含水飽和度和孔隙水(氣)壓力分布,并依據(jù)含水飽和度計算出水侵距離,對水侵范圍進行了預(yù)測。同時,運用西南石油大學國家重點實驗室欠平衡鉆井室自主研發(fā)的欠平衡鉆井多功能評價儀,對地層溫度、壓力進行模擬,展開了對氣體鉆井轉(zhuǎn)水基鉆井條件下泥頁巖的水侵規(guī)律實驗研究,得到了巖心中的水侵范圍,并與理論預(yù)測的水侵范圍進行了對比驗證,結(jié)果表明數(shù)學模型能很好地預(yù)測氣體鉆井轉(zhuǎn)水基鉆井條件下泥頁巖近井壁地帶內(nèi)的水侵范圍。

空氣/泡沫鉆井過程中,使用泡沫鉆井費用比使用空氣鉆井高出很多,但空氣鉆井攜砂能力明顯差,不利于井壁穩(wěn)定,所以出水層段必須使用泡沫鉆井,因此在空氣/泡沫鉆井過程中,及時發(fā)現(xiàn)和識別水層,及時更換循環(huán)介質(zhì)是十分重要的。在伊朗19+2氣井項目鉆井過程中,對綜合錄井資料進行重新的認識和解釋,探索出了一套水層識別方法。

泡沫水泥固井是欠平衡鉆井配套應(yīng)用的主要技術(shù)之一。要想保證全過程的欠平衡狀態(tài),在固井時推薦使用泡沫水泥,而且,泡沫水泥漿在氣體鉆井、易漏地層鉆井中得到了廣泛的運用。泡沫水泥的靜液柱壓力是使用該水泥的關(guān)鍵參數(shù),文章討論了泡沫質(zhì)量以及溫度、壓力對泡沫水泥漿密度的影響,推導(dǎo)出了泡沫水泥漿靜液柱壓力計算公式,利用該式可以方便地估算泡沫水泥固井時的靜液柱壓力,最后對計算結(jié)果進行了簡要的分析。

鉆井工程-18-欠平衡鉆井

本文在模擬井底條件下研究了泡沫在水平環(huán)空中的攜巖能力。就聚合物處理劑、泡沫質(zhì)量、流動速度、溫度和壓力等因素對泡沫攜巖能力的影響進行了詳細深入研究。實驗是在全尺寸的流動環(huán)空中進行,其實驗管長為73ft(5·76in×3·5in的同心環(huán)空),改變溫度(80~170?)和壓力(100~400psi),考察其攜巖能力的變化。使用了較為成熟的現(xiàn)場用泡沫體系,其中含有表面活性劑和羥乙基纖維素聚合物(hec)。同時,還測試了三種不同聚合物濃度(0、0·25%和0·5%)下的攜巖能力。泡沫質(zhì)量在70%~90%之間變化。在測試中,不斷地在流動環(huán)中注入巖屑,直至達到穩(wěn)態(tài)。使用核密度計原位測定了巖屑的體積濃度。當然,也可以通過稱量加入和流出流動環(huán)中的巖屑含量來計算環(huán)中巖屑濃度。實驗中的測試參數(shù)為:氣體和液體的注入速率、注入的巖屑質(zhì)量和清除塔中的巖屑質(zhì)量、混合密度、摩擦壓力損耗,以及環(huán)空中的壓力和溫度等。在攜巖測試過程中可以觀測到同時存在靜態(tài)巖屑床和全懸浮流體。流體流動參數(shù)主要受聚合物濃度、泡沫質(zhì)量和環(huán)空流速的影響。環(huán)空流動速率、泡沫質(zhì)量和聚合物濃度等因素都會影響攜巖效率和摩擦壓力損耗。本文將有助于更好地設(shè)計鉆井和洗井作業(yè)方案。

欠平衡鉆井技術(shù)能降低對儲層的傷害,提高機械鉆速,但在許多情況下不能使用。動態(tài)欠平衡鉆井技術(shù)基于質(zhì)量、能量守恒定律,通過對鉆頭噴嘴進行特殊設(shè)計,在鉆頭底部及其周圍產(chǎn)生欠平衡,而井眼其他部分處于過平衡狀態(tài)。因此,

針對常規(guī)的欠平衡鉆井工藝不能解決起下鉆、完井等作業(yè)過程中井底欠平衡壓差的連續(xù)保持,無法實施全過程的欠平衡作業(yè)問題,研制了可用于全過程欠平衡鉆井作業(yè)的井下控制工具——井下封井器。室內(nèi)試驗與現(xiàn)場應(yīng)用情況表明(1)采用井下封井器實現(xiàn)了全過程的欠平衡鉆井,顯著提高了欠平衡鉆井工藝水平和作業(yè)水平,起下鉆過程中不需預(yù)先加入重鉆井液,因此可有效地保護和發(fā)現(xiàn)油氣層;(2)井下封井器與使用不壓井強行起下鉆設(shè)備相比,大大減少鉆井作業(yè)時間,其適應(yīng)性和使用性能更好,完全可以取代不壓井強行起下鉆設(shè)備。

開窗側(cè)鉆欠平衡鉆井技術(shù)是在定向井、水平井、小井眼鉆井以及欠平衡鉆井技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種綜合鉆井技術(shù),在一定程度上代表了鉆井工藝的發(fā)展水平。目前,油藏區(qū)塊多年的開采,已進入開發(fā)后期,由于各種原因造成大量的停產(chǎn)井、報費井;以及地層復(fù)雜,勘探和開發(fā)難度大,存在大量的套損井、低產(chǎn)井。若利用該技術(shù)能使這些井復(fù)活,從而改善油藏開采效率,有效地開發(fā)各類油藏,提高采收率和油井產(chǎn)量,降低綜合開發(fā)成本;能充分利用老井井身結(jié)構(gòu)對油藏開發(fā)再挖潛,充分利用原有的井場、地面采輸設(shè)備等,減少鉆井作業(yè)費、節(jié)約套管使用費、地面建設(shè)費,降低施工成本,縮短施工周期,提高綜合經(jīng)濟效益;該技術(shù)的推廣還有利于環(huán)境保護。

個人收集整理資料，僅供交流學習，勿作商業(yè)用途 1/13 欠平衡鉆井技術(shù)論文 小井眼欠平衡鉆井技術(shù) 王殿云常青忠王守啟郎應(yīng)虎 <渤海鉆探工程公司大港鉆井技術(shù)服務(wù)公司） 摘要隨著石油工業(yè)地發(fā)展,對常規(guī)小井眼鉆井、小井眼修井地技術(shù)及 工藝日趨成熟,常規(guī)小井眼鉆井和修井得到了長足發(fā)展.為了對油氣層加以 保護、加快小井眼鉆井速度、減少井下事故復(fù)雜、防止小井眼鉆井和小井 眼修井作業(yè)過程中地井漏和井噴,并得到有效地控制就需要進行小井眼欠 平衡鉆井和欠平衡修井.為此,發(fā)展小井眼欠平衡鉆井和小井眼欠平衡修井, 就需要完善其工藝技術(shù)及配套地工具.b5e2rgbcap 關(guān)鍵詞欠平衡小井眼鉆井修井 目前,在國內(nèi)由于缺乏配套地井口工具及成熟地施工工藝,小井眼欠平 衡鉆井技術(shù)還一直是空白.以前,我公司也僅限于5寸鉆桿地欠平衡作業(yè), 大于或小于5寸鉆桿地欠平衡作業(yè)都

針對大慶外圍油田(重點是中深開發(fā)井)和海塔地區(qū)低壓、低滲、低產(chǎn)且無淺氣層發(fā)育的開發(fā)井,為了保持井壁穩(wěn)定、進一步提高鉆井速度、防止井漏,應(yīng)用了微泡沫鉆井液技術(shù)?，F(xiàn)場應(yīng)用結(jié)果表明,該套鉆井液體系性能穩(wěn)定,攜巖能力強,有效降低鉆井液密度,降低井底壓力,防止井漏,滿足了工程的需要,具有很好地應(yīng)用前景。

泡沫鉆井液穩(wěn)定性是泡沫鉆井液的主要性能之一,直接關(guān)系到泡沫鉆井液的攜巖能力、井壁穩(wěn)定等重要性能。本文根據(jù)泡沫鉆井液的現(xiàn)場應(yīng)用,利用低速攪拌機,對泡沫進行了起泡劑和穩(wěn)泡劑的優(yōu)選,利用流變儀和失水儀等進行了泡沫流變性和濾失性的實驗測定,對泡沬鉆井液的性能進行了深入的分析與研究,并形成了一套穩(wěn)定泡沫鉆井液配方。實驗結(jié)果表明,優(yōu)選的穩(wěn)定泡沫鉆井液配制工藝較簡單,穩(wěn)定性高,濾失量小,對油層傷害少,并具有優(yōu)良的防塌性能。綏中36-1s-1井的現(xiàn)場應(yīng)用證實,在整個鉆進過程中該鉆井液性能穩(wěn)定,能夠有效減小漏失壓差,提高機械鉆速,減少鉆井成本,泡沫鉆井液的各項性能均能滿足現(xiàn)場使用的技術(shù)要求。

近年來在塔里木山前構(gòu)造大規(guī)模使用油基鉆井液,這對注水泥塞提出了巨大挑戰(zhàn)。表現(xiàn)為:水泥漿與高粘切鉆井液易混,引起不凝或者無強度致水泥塞失敗;液體粘切高、施工泵壓高、安全風險大;井深且水泥漿量少,對計量要求特別高。針對以上難點,筆者提出通過改善鉆井液流變性降低施工泵壓、增強隔離液沖洗隔離效果輔以適當增加水泥漿量及活動管柱提高頂替效率、多種計量方式結(jié)合保障計量準確性三項措施以保證水泥塞質(zhì)量。上述技術(shù)對策在ksx井成功應(yīng)用,水泥塞面符合要求,值得借鑒應(yīng)用。

柯柯亞致密砂巖氣藏是吐哈油田發(fā)展戰(zhàn)略目標的重點攻堅區(qū)塊,其儲層埋藏深、壓實性強,常規(guī)鉆井機械鉆速較低,儲層保護效果差,如文中的柯22井測井解釋效果不佳,填井報廢.文中的柯22c井在采用充氮氣欠平衡鉆井技術(shù)改善該區(qū)塊鉆井問題,欠平衡鉆井過程中,機速較鄰井柯19井機速提高約160%,多次點火成功,試油最高產(chǎn)量達到1564方/天,最大程度地釋放儲層能量,起到了保護儲層和探明儲量的雙重功效,同時避免了井漏、粘卡等復(fù)雜,節(jié)約了鉆井周期

為了解決泡沫鉆井液的循環(huán)利用問題,迫切需要發(fā)展一種經(jīng)濟環(huán)保的消泡技術(shù)。在分析泡沫鉆井液組成、泡沫鉆井液體系以及現(xiàn)有消泡技術(shù)的基礎(chǔ)上,著重闡述了化學消泡技術(shù)和物理消泡技術(shù)的消泡機理,對目前常用的消泡劑的種類及其特點進行了系統(tǒng)的研究,分析了采用化學消泡技術(shù)所存在的諸多不足和問題,并對現(xiàn)有物理消泡技術(shù)進行了系統(tǒng)的分析。通過研究發(fā)現(xiàn),物理消泡技術(shù)具有經(jīng)濟、環(huán)保、可循環(huán)利用的優(yōu)勢,現(xiàn)場應(yīng)用前景廣闊,物理消泡內(nèi)在機理的深入研究、調(diào)控方法和相關(guān)工藝技術(shù)的開發(fā)是今后泡沫鉆井液消泡技術(shù)發(fā)展的重要方向。

為確保在渤深6-13井四開階段進行全過程欠平衡鉆井試驗,防止水泥漿污染三開φ177.8mm技術(shù)套管在650m左右處下入的套管閥,設(shè)計在φ177.8mm技術(shù)套管850m左右下入內(nèi)插座,實施插入式固井作業(yè)。設(shè)計采用crt懸空內(nèi)插座,該插座由插頭、插入座、鉆桿膠塞(φ88.9mm)等組成。現(xiàn)場應(yīng)用表明,crt懸空內(nèi)插座能有效保證全過程欠平衡鉆井中的套管閥在正常使用前不受水泥漿污染,確保四開全過程欠平衡鉆井的順利完成。

運用計算機仿真技術(shù)來描述三牙輪鉆頭在復(fù)合鉆井條件下的運動規(guī)律和工作狀況,從而減少與復(fù)合鉆井相關(guān)的三牙輪鉆頭的研發(fā)設(shè)計工作量,節(jié)約成本。在復(fù)合鉆井條件下三牙輪鉆頭運動學分析基礎(chǔ)上建立其數(shù)學模型及仿真模型,并采用fortran語言設(shè)計和編寫仿真程序。選取不同的復(fù)合鉆井的鉆進參數(shù)來進行仿真實驗,并對數(shù)據(jù)進行了分析。結(jié)果表明,該仿真程序能較好地模仿鉆頭的運動情況,也為進一步深入研究復(fù)合鉆井條件下三牙輪鉆頭的工作狀況奠定了基礎(chǔ)。

泡沫鉆井技術(shù)具有攜巖能力強、耗氣量少、能夠防止地層漏失、有效處理地層出水等優(yōu)點。從鉆井實踐看,泡沫流體穩(wěn)定性強,返至地表后難以消泡,泡沫基液只能一次性使用,泡沫材料消耗多、成本高,制約了泡沫鉆井技術(shù)的發(fā)展。對國內(nèi)外現(xiàn)有消泡技術(shù)進行了調(diào)研分析,對自然消泡法、物理消泡法和化學消泡法的消泡機理及特點進行了詳細介紹和分析。

空氣泡沫鉆井技術(shù)在肯尼亞高溫地熱井的應(yīng)用

高效攜巖和有效消泡是空氣泡沫鉆井安全、優(yōu)質(zhì)、高效鉆進的重要保障,而模擬試驗裝置是開展相應(yīng)研究的關(guān)鍵設(shè)施和必要手段。設(shè)計了空氣泡沫鉆井模擬試驗裝置,并就試驗裝置的設(shè)計思想、設(shè)計原則、主要結(jié)構(gòu)參數(shù)及研制過程進行了詳細的分析。該泡沫鉆井試驗裝置可以觀察不同氣液比條件下的泡沫流動狀態(tài)、環(huán)空壓力損失,可以進行垂直井、大斜度井以及水平井空氣泡沫攜巖方面的試驗研究?？梢钥疾祜L量、風壓、泡沫性質(zhì)對機械消泡裝置消泡效率的影響規(guī)律,為機械消泡裝置的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計提供了重要的理論和試驗依據(jù)。

空氣(氮氣)泡沫可循環(huán)鉆井過程中,泡沫鉆井液會產(chǎn)生大量廢水,直接排放會對環(huán)境造成嚴重污染。泡沫鉆井液廢水cod值高,且富含表面活性劑,其單一處理技術(shù)存在一定的局限性。本研究對各種處理劑及其效果進行了比較,并對各處理過程中的關(guān)鍵影響因素進行對比分析,制訂了"混凝-氧化-吸附"的組合處理工藝。實驗結(jié)果表明,廢水的ph值,處理劑的加入量,處理劑的作用時間等對于cod的去除均有一定影響。按照國家標準對處理后的廢水進行cod測定,結(jié)果表明:聚合氯化鋁、鈉基膨潤土、次氯酸鈉和活性炭4種處理劑對此種泡沫廢水的處理效果較好,其加入量分別為0.2%、1.4%、11.2%和1.2%,處理時間分別為5h、6h、7h和8h。通過多步驟的處理,成功將泡沫鉆井液廢水cod值從高達4560mg/l降至200mg/l以內(nèi),使其得到有效治理。