【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(jì)算表序號(hào) 塑性粘度mPa?s動(dòng)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(dòng)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(yùn)動(dòng)方程如?y（321）所示為： ??34dvgaVvmgt?????變換得式（322）： 23mydydtt??????通過(guò)一系列數(shù)學(xué)求解得出圖（44）所示小球半徑與上升時(shí)間關(guān)系。 圖 44 小球半徑與上升時(shí)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(guò)程中，體積逐漸膨脹，井底壓力愈來(lái)愈高，潛在危險(xiǎn)增大，需及時(shí)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(lái)計(jì)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(jì)算出的氣侵后環(huán)空鉆井液密度及壓力分布規(guī)律見(jiàn)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(dòng)態(tài)方程研究出欠平衡狀態(tài)下氣侵后井底壓力計(jì)算模型，代入現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)作為邊界條件，應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件計(jì)算氣體上竄速度，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，經(jīng)計(jì)算機(jī)軟件計(jì)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(shí)氣泡上返時(shí)間為 38min，這與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)值相符。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，實(shí)時(shí)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(jì)算值與實(shí)際監(jiān)測(cè)值符合率 85％以上。0 1000 2022 3000 4000井 深 (m)環(huán)空鉆井液密度實(shí)鉆井底壓力參數(shù)計(jì)算和現(xiàn)場(chǎng)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(dòng)壓差） 。該井目的層預(yù)測(cè)壓力系數(shù) ，初始設(shè)計(jì)鉆井液密度窗口 ? g/cm3，而在實(shí)施過(guò)程中，鉆井液密度超過(guò) g/cm3 則欠不起來(lái)，因此對(duì)所的鉆井液密度窗口進(jìn)行修正，把密度控制在 ? g/cm3 之間，收到了較好的效果。運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)實(shí)際地層壓力進(jìn)行計(jì)算，在次基礎(chǔ)上進(jìn)行了井底循環(huán)壓力，井底靜壓差和動(dòng)壓差的計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表（42）：表 42 實(shí)鉆井底壓力計(jì)算序號(hào) 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(dòng)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(jì)算壓力系數(shù) ，中途測(cè)試實(shí)測(cè) ，誤差為％。實(shí)鉆過(guò)程中，（?） ；?。這與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)錄資料非常吻合。壓力與井深變換曲線見(jiàn)圖（46） 。井底欠壓值控制技術(shù)應(yīng)用欠平衡鉆井過(guò)程中，由于油氣的侵入及上升，環(huán)空壓力下降，井底負(fù)壓差隨之增大，過(guò)大的井底負(fù)壓差容易造成井壁失穩(wěn)或井口壓力過(guò)大等，給欠平衡鉆井帶來(lái)了極大的風(fēng)險(xiǎn)，因次在欠平衡鉆井過(guò)程中適時(shí)通過(guò)節(jié)流閥控制負(fù)壓差。在正常鉆進(jìn) 圖 46 壓力與井深關(guān)系曲線過(guò)程中，? 之間?，F(xiàn)場(chǎng)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(shí)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(fù)壓值增大的同時(shí)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(fù)壓值） 。由于需要 1 個(gè)循環(huán)周期才能將侵入的油氣帶出來(lái)，控制效果只有在 1 個(gè)循環(huán)后才能顯示出來(lái)。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(guò)平衡鉆進(jìn)或壓滿、壓死目的層。排量不變，泵壓下降時(shí)調(diào)節(jié)原則：在欠平衡鉆進(jìn)時(shí)，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?yàn)椋蜌庵诃h(huán)空中上升、膨脹而造成液柱壓力降低。此時(shí)，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(shí)注意泵壓的變化，當(dāng)泵壓繼續(xù)減少時(shí)，調(diào)節(jié)節(jié)流閥使泵壓回升，避免欠平衡鉆進(jìn)過(guò)程中油氣侵入量急劇增加而導(dǎo)致壓力失控。結(jié)論本文在查閱資料的基礎(chǔ)之上，對(duì)欠平衡鉆井技術(shù)有了初步的了解，通過(guò)對(duì)鉆井理論和關(guān)鍵技術(shù)的研究分析后得到了以下認(rèn)識(shí)和結(jié)論：(1)欠平衡鉆井技術(shù)是一項(xiàng)新技術(shù)，以多方面的優(yōu)勢(shì)得到了人們的關(guān)注，近幾年無(wú)論從理論、技術(shù)、裝備都有了很大的進(jìn)步。(2)在進(jìn)行欠平衡鉆井前，必須對(duì)油氣藏進(jìn)行嚴(yán)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(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題，尤其是泥頁(yè)巖地層，是物理，化學(xué)和力學(xué)相耦合的結(jié)果。(4)欠平衡鉆井過(guò)程中井筒流動(dòng)是一個(gè)氣、液、固三相流動(dòng)，文中用兩相流動(dòng)模型研究了直井筒的流態(tài)和攜巖問(wèn)題，建立了兩相流數(shù)學(xué)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(jì)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(duì)各種爆燃方式分析之上，認(rèn)識(shí)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(diǎn)是壓力、溫度最大點(diǎn)。(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(shí)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(fù)壓值的設(shè)計(jì)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(jì)過(guò)程中應(yīng)對(duì)每項(xiàng)因素精確分析，以完成井底負(fù)壓值的合理設(shè)計(jì)，一般經(jīng)驗(yàn)是欠平衡鉆井井底負(fù)壓值應(yīng)維持在 13MPa。(8)鉆井液技術(shù)是實(shí)施欠平衡鉆井的關(guān)鍵技術(shù)，先計(jì)算環(huán)空壓耗，再根據(jù)合適的欠壓值和準(zhǔn)確的地層孔隙壓力依據(jù)給出的經(jīng)驗(yàn)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(fù)壓值、泵壓、排量間的關(guān)系，通過(guò)控制回壓可以達(dá)到對(duì)井底氣體的侵入情況和井底壓差的控制。(10)欠平衡鉆井?dāng)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)對(duì)鉆井全過(guò)程進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、計(jì)算和分析，依據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果對(duì)整個(gè)工藝過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督和指導(dǎo)，確保欠平衡鉆井安全順利的完成。致 謝 感謝我的論文指導(dǎo)程俊老師，這篇論文的每個(gè)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)和每個(gè)數(shù)據(jù)，都離不開你的細(xì)心指導(dǎo)。而你嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膫€(gè)性和寬容的態(tài)度，幫助我能夠很快的融入論文的寫作當(dāng)中。 在論文即將完成之際，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意！參考文獻(xiàn)[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(huì)年，張國(guó)龍，[J].西部探礦工程，2022，2：7273.[4][J].國(guó)外石油機(jī)械，2022，29(2)：55.[5][D].大慶：大慶石油學(xué)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(xué)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