【正文】 井內(nèi)的氣泡主要受浮力 ，黏滯v 34/ga??表 41 不同鉆井液密度下的井底壓力計算表序號 塑性粘度mPa?s動切力 Pa零切力 Pa密度g/cm3井深m排量L/s泵壓MPa環(huán)空壓耗MPa靜欠壓值MPa動欠壓值MPa1 18 9 2 3095362030302 18 9 2 3095362030303 20 9 2 3095362030304 20 10 2 3095362030305 20 10 2 3095362030306 20 10 2 3095362030307 22 11 3 3095362030308 25 12 3 309536203030阻力 和重力 作用。其中 為氣泡半徑， 為黏滯系數(shù)， 為氣體??4aVv???mg?a?V上升速度， 為鉆井液密度， 為氣體上升距離，因此，氣泡運動方程如?y（321）所示為： ??34dvgaVvmgt?????變換得式（322）： 23mydydtt??????通過一系列數(shù)學求解得出圖（44）所示小球半徑與上升時間關(guān)系。 圖 44 小球半徑與上升時間關(guān)系從圖可以看出，氣體小球半徑越大，上升速度越快，而氣體在井內(nèi)上升過程中，體積逐漸膨脹，井底壓力愈來愈高，潛在危險增大，需及時節(jié)流排氣。（2）氣侵后環(huán)空鉆井液密度及壓力分布規(guī)律研究用侵入井眼內(nèi)的氣體流量來計算氣侵后環(huán)空鉆井液密度及壓力分布規(guī)律，如公式（323 ） 、 （324） 、 （325） 、 （326 ）所示，計算出的氣侵后環(huán)空鉆井液密度及壓力分布規(guī)律見圖（45） （46 ）： 圖 45 井深與環(huán)空壓力關(guān)系 圖 46 井深與密度關(guān)系曲線由圖可以看出，環(huán)空壓力與環(huán)空鉆井液密度從井底至井口逐漸降低。根據(jù)氣體動態(tài)方程研究出欠平衡狀態(tài)下氣侵后井底壓力計算模型，代入現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)作為邊界條件，應(yīng)用計算機軟件計算氣體上竄速度，根據(jù)現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)，經(jīng)計算機軟件計算，井底至井口下 200m 段為氣泡流型為泡沫流，井口 200m 段轉(zhuǎn)為段塞流，井深 3500m 時氣泡上返時間為 38min，這與現(xiàn)場實測值相符。根據(jù)計算結(jié)果，實時控制節(jié)流閥的開啟度，控制套壓在 300psi 以下，從而控制溢流，做到“邊噴邊鉆” ，理論計算值與實際監(jiān)測值符合率 85％以上。0 1000 2022 3000 4000井 深 (m)環(huán)空鉆井液密度實鉆井底壓力參數(shù)計算和現(xiàn)場應(yīng)用井底壓力參數(shù)包括井底循環(huán)壓力，地層壓力，井底欠壓值（靜壓差、動壓差） 。該井目的層預測壓力系數(shù) ，初始設(shè)計鉆井液密度窗口 ? g/cm3，而在實施過程中，鉆井液密度超過 g/cm3 則欠不起來，因此對所的鉆井液密度窗口進行修正，把密度控制在 ? g/cm3 之間，收到了較好的效果。運用計算機軟件對實際地層壓力進行計算，在次基礎(chǔ)上進行了井底循環(huán)壓力，井底靜壓差和動壓差的計算，計算結(jié)果見下表（42）：表 42 實鉆井底壓力計算序號 井深 m 環(huán)空壓力 MPa地層壓力 MPa地層壓力系數(shù)井底靜壓差MPa井底動壓差MPa環(huán)空鉆井液密度 g/cm312345673010311032103310341035103575 平均值 由表可以看出，三開欠平衡段計算壓力系數(shù) ，中途測試實測 ，誤差為％。實鉆過程中，（?） ；?。這與現(xiàn)場實錄資料非常吻合。壓力與井深變換曲線見圖（46） 。井底欠壓值控制技術(shù)應(yīng)用欠平衡鉆井過程中，由于油氣的侵入及上升，環(huán)空壓力下降，井底負壓差隨之增大，過大的井底負壓差容易造成井壁失穩(wěn)或井口壓力過大等，給欠平衡鉆井帶來了極大的風險，因次在欠平衡鉆井過程中適時通過節(jié)流閥控制負壓差。在正常鉆進 圖 46 壓力與井深關(guān)系曲線過程中，? 之間?，F(xiàn)場主要應(yīng)用了兩種控制原則收到了良好的效果。氣侵量增大時調(diào)節(jié)原則：隨著油氣侵入量的增大，環(huán)空液柱壓力減小井底負壓值增大的同時套壓隨之升高，應(yīng)關(guān)小節(jié)流閥，使泵壓升高（泵壓升高值就是減少的井底負壓值） 。由于需要 1 個循環(huán)周期才能將侵入的油氣帶出來，控制效果只有在 1 個循環(huán)后才能顯示出來。因此，在此期間決不能因油氣量的增加而繼續(xù)增大回壓，以免造成過平衡鉆進或壓滿、壓死目的層。排量不變，泵壓下降時調(diào)節(jié)原則：在欠平衡鉆進時，排量不變，如果泵壓下降,在排除鉆頭水眼、鉆具或泵等故障的前提下，可以判斷為鉆遇油氣層。因為，油氣柱在環(huán)空中上升、膨脹而造成液柱壓力降低。此時，應(yīng)調(diào)節(jié)節(jié)流閥使泵壓回升到原值。在此期間應(yīng)隨時注意泵壓的變化，當泵壓繼續(xù)減少時，調(diào)節(jié)節(jié)流閥使泵壓回升，避免欠平衡鉆進過程中油氣侵入量急劇增加而導致壓力失控。結(jié)論本文在查閱資料的基礎(chǔ)之上，對欠平衡鉆井技術(shù)有了初步的了解，通過對鉆井理論和關(guān)鍵技術(shù)的研究分析后得到了以下認識和結(jié)論：(1)欠平衡鉆井技術(shù)是一項新技術(shù)，以多方面的優(yōu)勢得到了人們的關(guān)注，近幾年無論從理論、技術(shù)、裝備都有了很大的進步。(2)在進行欠平衡鉆井前，必須對油氣藏進行嚴格篩選，選擇適應(yīng)于欠平衡鉆井技術(shù)充分發(fā)揮的油氣藏。(3)井壁失穩(wěn)是一個很復雜的問題，尤其是泥頁巖地層，是物理，化學和力學相耦合的結(jié)果。(4)欠平衡鉆井過程中井筒流動是一個氣、液、固三相流動，文中用兩相流動模型研究了直井筒的流態(tài)和攜巖問題，建立了兩相流數(shù)學模型。得出了最低攜巖速度。 (5)欠平衡鉆井選擇的循環(huán)介質(zhì)隨著所設(shè)計的密度不同而不同,在鉆井中存在著井下不安全隱患，主要指各種氣體鉆井，在對各種爆燃方式分析之上，認識到井下可燃濃度上、下限隨著壓力，溫度的變化而變化。井下最容易發(fā)生爆炸的點是壓力、溫度最大點。(6)一般的井漏主要是由于井底壓力高于地層壓力所引起，大的惡性井漏往往是裂縫網(wǎng)絡(luò)較好，縫、洞發(fā)育相連的地層。漏失程度與壓差，裂縫的各種情況有關(guān)。欠平衡鉆井技術(shù)可以防漏治漏。裂縫性漏失與氣侵同時存在于發(fā)生井漏的欠平衡鉆井中。(7)欠平衡鉆井中井底負壓值的設(shè)計涉及到油藏、地質(zhì)以及地面設(shè)備的工作能力等因素設(shè)計過程中應(yīng)對每項因素精確分析，以完成井底負壓值的合理設(shè)計，一般經(jīng)驗是欠平衡鉆井井底負壓值應(yīng)維持在 13MPa。(8)鉆井液技術(shù)是實施欠平衡鉆井的關(guān)鍵技術(shù)，先計算環(huán)空壓耗，再根據(jù)合適的欠壓值和準確的地層孔隙壓力依據(jù)給出的經(jīng)驗方案求解鉆井液密度。然后在充分了解地質(zhì)的情況下可以選擇出合適的鉆井液類型。(9)分析得出了井底壓力與井口回壓、負壓值、泵壓、排量間的關(guān)系，通過控制回壓可以達到對井底氣體的侵入情況和井底壓差的控制。(10)欠平衡鉆井數(shù)據(jù)實時采集系統(tǒng)對鉆井全過程進行數(shù)據(jù)采集、計算和分析，依據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果對整個工藝過程進行監(jiān)督和指導，確保欠平衡鉆井安全順利的完成。致 謝 感謝我的論文指導程俊老師，這篇論文的每個實驗細節(jié)和每個數(shù)據(jù)，都離不開你的細心指導。而你嚴謹?shù)膫€性和寬容的態(tài)度，幫助我能夠很快的融入論文的寫作當中。 在論文即將完成之際，在這里請接受我誠摯的謝意！參考文獻[1]周英操，[M].北京：石油工業(yè)出版社，2022.[2]楊振平，蔣宏偉，王少春，馮舉濤，潘 潔，[J].內(nèi)蒙古石油石化. 2022，8：7476.[3]陳會年，張國龍，[J].西部探礦工程，2022，2：7273.[4][J].國外石油機械，2022，29(2)：55.[5][D].大慶：大慶石油學院，2022.[6]李靜，[J].石油鉆探技術(shù)，2022，30(6)：2425. [7]寇海成，朱坤科，[J].鉆井工藝，23(5)：2324.[8] 72 井欠平衡鉆井技術(shù)研究及應(yīng)用[D].南充：西南石油學院，2022.[9][M].北京：石油工業(yè)出版社，2022.[10][J].2022，31(1)：13.[11][J].天然氣工業(yè)，2022，21(4)：6062.[12]楊虎，[J].石油鉆采工藝，2022，25(6)：57.[13][J].西部探礦工程，2022，65(4)：6364.[14]巨滿成，林勇，[J].20