【正文】 井內的氣泡主要受浮力 ，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系。 圖 44 小球半徑與上升時間關系從圖可以看出，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)空壓力關系 圖 46 井深與密度關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應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 壓力與井深關系曲線過程中，? 之間。現(xiàn)場主要應用了兩種控制原則收到了良好的效果。氣侵量增大時調節(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，應關小節(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，應調節(jié)節(jié)流閥使泵壓回升到原值。在此期間應隨時注意泵壓的變化，當泵壓繼續(xù)減少時，調節(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。結論本文在查閱資料的基礎之上，對欠平衡鉆井技術有了初步的了解，通過對鉆井理論和關鍵技術的研究分析后得到了以下認識和結論：(1)欠平衡鉆井技術是一項新技術，以多方面的優(yōu)勢得到了人們的關注，近幾年無論從理論、技術、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，選擇適應于欠平衡鉆井技術充分發(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)介質隨著所設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。欠平衡鉆井技術可以防漏治漏。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計涉及到油藏、地質以及地面設備的工作能力等因素設計過程中應對每項因素精確分析，以完成井底負壓值的合理設計，一般經(jīng)驗是欠平衡鉆井井底負壓值應維持在 13MPa。(8)鉆井液技術是實施欠平衡鉆井的關鍵技術，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，2022，30(6)：2425. [7]寇海成，朱坤科，[J].鉆井工藝，23(5)：2324.[8] 72 井欠平衡鉆井技術研究及應用[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