欠平衡鉆井技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及前景畢業(yè)設(shè)計(jì)論文(編輯修改稿)
2025-07-25 15:17 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 主要介紹上述裝備和工藝技術(shù)。我們所參觀的Nothland公司近年來(lái)就進(jìn)行了2200多口井的欠平衡鉆井作業(yè)，無(wú)論油公司還是服務(wù)公司都獲得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。隨著從國(guó)外現(xiàn)代欠平衡鉆井技術(shù)的引進(jìn)，我國(guó)較大的油氣陽(yáng)都先后或正在進(jìn)行欠平衡鉆井試驗(yàn)，根據(jù)1999年全國(guó)昆明井控會(huì)上的介紹，我國(guó)所引進(jìn)的主要是旋轉(zhuǎn)控制頭，也有旋轉(zhuǎn)防噴器，其中1715MPa旋轉(zhuǎn)控制頭己達(dá)16臺(tái)。新疆局還引進(jìn)了1套霧化鉆井裝置。實(shí)現(xiàn)欠平衡方法基本上都是采用自然法。效益最好的是大港油田，在千米橋占潸山所開(kāi)展的欠平衡鉆井，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)1億噸級(jí)的油陽(yáng)，岡此大港油田花3000萬(wàn)兒引進(jìn)3套裝置。到目前為止，國(guó)產(chǎn)旋轉(zhuǎn)控制頭(旋轉(zhuǎn)防噴器)比較成熟的產(chǎn)品，僅有四川石油管理局鉆采工藝技術(shù)研究院(以下簡(jiǎn)稱“鉆采院”) 一家己形成系列配套裝備及技術(shù)。目前，已有315MPa、5MPa、7MPa產(chǎn)品在現(xiàn)場(chǎng)使用。分別在川西南礦區(qū)24口井、四川自貢鹽業(yè)鉆井大隊(duì)羅145井、川中礦區(qū)美國(guó)安然公司反承包井角59E井和金106井、川西北礦區(qū)白淺29井以及川東鉆探公司渡5井等應(yīng)用，1999中原油田購(gòu)買了一套四川石油局鉆采院研制的動(dòng)密封壓力為7MPa的旋轉(zhuǎn)防噴器應(yīng)用于該油田。國(guó)內(nèi)欠平衡鉆井技術(shù)近年來(lái)發(fā)展較快。國(guó)內(nèi)采用該項(xiàng)技術(shù)完成60余口井，所用設(shè)備主要以引進(jìn)為主。新疆、中原、大港、勝利等油田引進(jìn)了一批設(shè)備，鉆成了一批欠平衡井，具有了一定的經(jīng)驗(yàn)?！熬盼濉逼陂g大港油田針對(duì)前三系深層勘探進(jìn)行了欠平衡鉆井完井技術(shù)綜合研究，在千米橋潛山和烏馬營(yíng)潛山采用低密度無(wú)固相鉆井液休系實(shí)施了欠平衡鉆井工藝技術(shù)，完井采用射孔完成，成功的發(fā)現(xiàn)了千米橋潛山億噸級(jí)的凝析油氣田，揭示了烏馬營(yíng)潛山儲(chǔ)油氣藏特征。截止到目前，大港油田已經(jīng)先后引進(jìn)了三套主要欠平衡裝置，成立了專業(yè)化技術(shù)服務(wù)隊(duì)伍，從設(shè)備和經(jīng)驗(yàn)上都具有了很好的基礎(chǔ)。在以液體為介質(zhì)進(jìn)行欠平衡鉆井施工上，從設(shè)計(jì)及施工人員的水平、欠平衡裝備、現(xiàn)場(chǎng)施工中井口回壓控制等技術(shù)上都取得了一定的成功經(jīng)驗(yàn)，在國(guó)內(nèi)產(chǎn)生了良好的影響。隨著國(guó)內(nèi)欠平衡技術(shù)認(rèn)識(shí)的不斷加深，該技術(shù)開(kāi)始逐漸被應(yīng)用于老油田的開(kāi)發(fā)，今后欠平衡技術(shù)在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用范圍將逐漸擴(kuò)大，設(shè)備配套國(guó)產(chǎn)化的進(jìn)程將逐漸加快，實(shí)現(xiàn)全過(guò)程欠平衡將成為今后同內(nèi)各油田發(fā)展的目標(biāo)。 第3章 欠平衡鉆井技術(shù)應(yīng)用實(shí)例不是所有的儲(chǔ)層都適合欠平衡鉆井，經(jīng)驗(yàn)表明，只有為適合的地區(qū)精心制定欠平衡鉆井計(jì)劃，才能獲得顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，與設(shè)計(jì)合理的常規(guī)過(guò)平衡鉆井相比，設(shè)計(jì)與施工不當(dāng)?shù)那菲胶忏@井往往反而增加作業(yè)費(fèi)用，加重地層傷害，降低油井產(chǎn)量。要想獲得最佳效果，在設(shè)計(jì)欠平衡鉆井之前，必須首先了解儲(chǔ)層相關(guān)特性參數(shù)，如地層的壓力、滲透率、孔隙度以及孔喉分布尺寸、地層流體物性等參數(shù)，然后在室內(nèi)引進(jìn)欠平衡鉆井評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)，分析欠平衡鉆井可能造成的傷害種類及程度，并以此作為篩選欠平衡鉆井是否合理的重要依據(jù)。下而列舉了欠平衡鉆井技術(shù)在國(guó)外成功應(yīng)用的實(shí)例：1982年美國(guó)?？松驹诘驴怂_斯州威爾遜縣，瑪薩里納瑞克油田鉆了24口井。該油田為裂縫性油藏，油層孔隙度為4％～9％，滲透率為0．01103～O．25lO3μm2井深約2500m左右。24口井中，采用兩種循環(huán)體系鉆進(jìn)，即常規(guī)鉆井液鉆井和低壓鉆井。其中2l口采用常規(guī)鉆井液鉆井(19口井為普通鉆井液，2口為加重鹽水鉆井液)，3口采用低壓鉆井(2口是霧化，1口是輕質(zhì)鹽水)。據(jù)奧斯汀白堊系地層完井的lO口井統(tǒng)計(jì)，其中用普通鉆井液完井6口，開(kāi)采24個(gè)月，占總開(kāi)采量的18％，平均每井每月占總開(kāi)采量的0．1％；而用霧化鉆井2口，開(kāi)采23個(gè)月，占總開(kāi)采量的69％，平均每井每月占總丌采量的1．5％，比前者增加15倍。在德克薩斯州兩南有個(gè)丌采20年的老氣田，儲(chǔ)層壓力降到11 6Mpa，井深4267m，壓力系數(shù)為O．272。這樣低的壓力，用常規(guī)鉆井方式(普通鉆井液鉆井)和修井技術(shù)實(shí)際上是不可行的。因?yàn)樗豌@井液會(huì)傷害和淹沒(méi)氣井。所以，在原來(lái)油井附近又鉆了一口補(bǔ)充井，用穩(wěn)定泡沫鉆生產(chǎn)層，泡沫流體防止了明顯的地層傷害。在裸眼完井后還未進(jìn)行酸化壓裂，這口井的產(chǎn)氣量就達(dá)70800m3／d。另外，欠平衡鉆井還在美國(guó)貝克油田，科羅拉多州的石灰?guī)r和白云巖儲(chǔ)層以及加利福利亞州的裂縫性黑碳頁(yè)巖儲(chǔ)層等獲得了成功的應(yīng)用。我國(guó)的欠平衡鉆井技術(shù)主要應(yīng)用?。河停瘹鈱?，預(yù)防置換性漏失傷害儲(chǔ)層一些油田的碳酸鹽巖、火成巖儲(chǔ)層，由于構(gòu)造作用和后期成巖作用，縫洞特別發(fā)育，鉆井過(guò)程中時(shí)常會(huì)出現(xiàn)置換性漏失，多數(shù)時(shí)候表現(xiàn)為只進(jìn)不出，有的則是泵入鉆井液，甚至是稠化水都會(huì)發(fā)生大規(guī)模漏失，但停泵后時(shí)常因油氣密度較鉆井液或鹽水小而將縫洞中的油或氣置換出米，即表現(xiàn)為先前漏失了大量的鉆井液或鹽水，而后井口又返出大量油／氣?，F(xiàn)場(chǎng)般有效措施，以避免因這種置換性漏失對(duì)儲(chǔ)層所造成的傷害。低滲儲(chǔ)層，提高單井產(chǎn)量吐哈油田三塘湖地區(qū)石炭系火山巖裂縫性儲(chǔ)層屬“三低”儲(chǔ)層，在常規(guī)鉆井條件下易于發(fā)生惡性漏失。以前鉆井近200口，雖然采取了酸化、壓裂等儲(chǔ)層改造措施，但單井原油產(chǎn)量直不夠高，開(kāi)發(fā)效果較差。2007年推廣應(yīng)用氮?dú)馇菲胶忏@井后，有效避免了漏失，保護(hù)了儲(chǔ)層，牛東8一12井等15口井的單井產(chǎn)量顯著提高，其中有幾口井突破了日產(chǎn)百噸的大關(guān)。漏失性地層(非目的層)，減少井下復(fù)雜事故鉆井過(guò)程中，時(shí)常碰到漏失頻繁、漏失量極大的井區(qū)和層段。有的井同一井段漏失量可達(dá)1000m3以上，有的井則連續(xù)漏失，表現(xiàn)為一打新層段又繼續(xù)漏失，一幾井專門堵漏可達(dá)10多次。漏失易引發(fā)其他井下復(fù)雜事故，是導(dǎo)致鉆井周期長(zhǎng)、成本高的主要因素?？摄@性差的地層，有效提高機(jī)械鉆速準(zhǔn)噶爾盆地陸東地區(qū)石炭系火成巖地層，巖性變化大，可鉆性差，由于裂縫發(fā)育還時(shí)常發(fā)生漏失。為了提高該區(qū)石炭系硬地層的鉆井速度，根據(jù)地質(zhì)條件，在優(yōu)選鉆頭的同時(shí)，選擇部分壓力系數(shù)偏低、靠近斷層的井進(jìn)行欠平衡鉆井，不僅有效地避免了漏失，減少了井下復(fù)雜情況，控制了事故，還大幅度提高了機(jī)械鉆速。根據(jù)不同的地理?xiàng)l件，欠平衡鉆井技術(shù)在新疆油田和四川油田得到了應(yīng)用，并取得了很好的效果。準(zhǔn)噶爾盆地陸東滴西地區(qū)，上部地層內(nèi)部斷層、裂隙發(fā)育，石炭系地層基底斷裂發(fā)育，南北兩側(cè)的豐斷層從石炭系斷至白堊系，受斷層的影響較重，加上地層壓力系數(shù)多小于1，表現(xiàn)為靠近斷層的井更加易于發(fā)生漏失。上鉆期，鄰近的井有的漏失嚴(yán)重，而有的基本不漏，給現(xiàn)場(chǎng)人員造成漏失層段無(wú)規(guī)律可循的錯(cuò)覺(jué)，但從該地區(qū)的分層構(gòu)造圖及過(guò)井地震剖面上可以清楚地發(fā)現(xiàn)，上部地層的漏失除地層壓力系數(shù)低之外，還受內(nèi)部小斷層和區(qū)域大斷裂的共同控制。從第2輪井開(kāi)始，根據(jù)斷層發(fā)育和分布規(guī)律，針對(duì)靠近斷層的井選擇泡沫久平衡和液相欠平衡鉆井技術(shù)，并在上部非目的層段配套采取隨鉆防漏和堵漏措施，有效降低了該區(qū)鉆井復(fù)雜時(shí)率和事故時(shí)率，大大提高了鉆井速度[4]。該地區(qū)的特點(diǎn)是： (1)縱向上，油／氣層多，壓力系數(shù)差異大。上部地層易垮塌；須家河地層研磨性強(qiáng)，鉆速低；雷口坡和嘉陵江地層有多段較厚的石膏，縮徑卡鉆事故時(shí)有發(fā)生；嘉二地層超高壓。(2)橫向上，受縫洞發(fā)育和分布嚴(yán)重不均的影響，在鉆井過(guò)程中，同樣按設(shè)計(jì)密度鉆進(jìn)，有的井漏失嚴(yán)重，而有的井卻溢流、井噴，致使井下鉆井復(fù)雜事故有發(fā)生，
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