【正文】 致 謝 感謝我的論文指導(dǎo)程俊老師，這篇論文的每個實驗細(xì)節(jié)和每個數(shù)據(jù)，都離不開你的細(xì)心指導(dǎo)。(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(zhǔn)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。漏失程度與壓差，裂縫的各種情況有關(guān)。得出了最低攜巖速度。遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 2323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(rèn)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(jìn)步。排量不變，泵壓下降時調(diào)節(jié)原則：在欠平衡鉆進(jìn)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?，F(xiàn)場主要應(yīng)用了兩種控制原則收到遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 2222了良好的效果。這與現(xiàn)場實錄資料非常吻合。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） 。 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 2020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。其計算公式為： （4??DFWPb???1） （4????2） 中式：地層壓力，MPa ：井口壓力，MPa ：負(fù)壓值，MPa ：鉆井液塑DPWPFP?性粘度，mPa?s ：套管直徑，mm ：排量，L/s ：井深，mQH根據(jù)井下壓力關(guān)系，代入井下實際邊界條件針對不同性能時的水包油鉆井液體系應(yīng)用軟件計算的欠壓值結(jié)果如表，計算中參照地質(zhì)設(shè)計地層壓力系數(shù)取 ，取井口回壓為零。 工程設(shè)計井身結(jié)構(gòu): 301m（ 300m）??+ 3087m（ 3085mm）??遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 1818+ 3670m（ 2950?3667m） 。衛(wèi)減少損害，增大產(chǎn)能，提高鉆井效率，開發(fā)欠平衡鉆井是一種理想方案。這樣，可使實際井底壓力保持在欠平衡鉆井的設(shè)計范圍內(nèi)。在此如果嵌入自動控制程序模塊，系統(tǒng)處理器一方面將采集到的數(shù)據(jù)及計算出的數(shù)據(jù)顯示輸出并儲存，另一方面將計算出的井底壓力與設(shè)計的井底壓力比較，當(dāng)計算的井底實際壓力設(shè)定值設(shè)定誤差時，通過嵌入的自動控制程序產(chǎn)生節(jié)流閥開度關(guān)小的控制信號，增加井口壓力值；在等待一個壓力傳播延遲后根據(jù)變化了的泵壓和其它數(shù)據(jù)重新計算井底壓力，再把計算的井底實際壓力與設(shè)定值進(jìn)行對比，直到井底壓力在設(shè)定值177。地層壓力實時監(jiān)測不僅有助于發(fā)現(xiàn)油氣層、保護(hù)油氣層，而且可以預(yù)防井漏、井噴等不安全事故的發(fā)生。實時采集的總烴值和氣體地面流量可以為預(yù)測地層流體侵入井筒，判斷井底實現(xiàn)欠壓值提供理論依據(jù)。可以利用存儲模塊、數(shù)據(jù)隨機(jī)查詢等模塊對其欠平衡鉆井期間采集的數(shù)據(jù)自動存儲或隨機(jī)查詢?nèi)我鈺r間的或井深時的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)工作流程圖（41）所示。配備先進(jìn)的綜合錄井儀，該錄井儀器實時采集的數(shù)據(jù)中，包括欠平衡鉆井實時分析所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)?，F(xiàn)已經(jīng)開發(fā)出欠平衡鉆井采集和分析處理系統(tǒng)，系統(tǒng)能夠?qū)η菲胶忏@井相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行自動采集，通過計算機(jī)軟件進(jìn)行處理并指導(dǎo)欠平衡鉆井的現(xiàn)場作業(yè)。而侵入量的大小又決定地面設(shè)備的承受能力。根據(jù)資料介紹，在密度為 球，可以使其密度降低到 ；當(dāng)空心玻璃球的加量控制在 35%~40%時，鉆井液的密度控制在 ~。它具有密度低、攜巖能力強(qiáng)、對油層傷害小的特點。泡沫鉆井液泡沫鉆井液是氣體介質(zhì)分散在液體中，并配以發(fā)泡劑、穩(wěn)泡劑或粘土形成的分散體系，常用于低壓產(chǎn)層鉆井。充氣水基或油基鉆井液體系充氣鉆井液是將空氣注入鉆井液內(nèi)來降低流體液柱壓力，其密度最低可達(dá)到,鉆井液和空氣的混配比一般為 10:1。氣流體鉆井的優(yōu)點是：可大幅度降低壓差，大大提高機(jī)械鉆速，延長鉆頭使用壽命；減少對敏感地層的損害，保護(hù)低壓油氣層；可安全鉆穿易漏層。常規(guī)鉆井液體系具有獨(dú)特的流變性能，可以抑制其侵入地層,還有利于井眼清潔和攜巖。因此在設(shè)計過程中應(yīng)詳細(xì)研究、評估所測數(shù)據(jù)和相關(guān)資料，以確保安全鉆進(jìn)。因此按式可以計算層流時鉆井液的環(huán)空壓耗。關(guān)于各種地層壓力的監(jiān)測方法（dc 指數(shù)法、聲波時差法、C 指數(shù)法等）的計算結(jié)果誤差很大,深井中誤差遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了負(fù)壓差值。還要考慮鉆井液基液本身的物理性質(zhì)，比如粘度效應(yīng)低、無腐蝕性、毒性低等。采用人工誘導(dǎo)方式產(chǎn)生欠平衡條件，有兩種實現(xiàn)方法。第 3 章欠平衡鉆井關(guān)鍵技術(shù) 欠平衡負(fù)壓值的確定及控制 確定井底負(fù)壓值應(yīng)考慮的因素及分析產(chǎn)油、氣量 負(fù)壓井段不同壓力體系的地層壓力 水平段的長度 井口設(shè)備性能 井眼穩(wěn)定性 地層傷害 壓力波動 負(fù)壓差設(shè)計流程欠平衡鉆井負(fù)壓差的設(shè)計流程在設(shè)計時，油藏地質(zhì)部門必須提供該井不同負(fù)壓差下的油、氣和水的產(chǎn)量以及地層的堅固程度判別式，并有必要對井壁穩(wěn)儲層傷害進(jìn)行評價。雷口坡、二疊系、石炭系三個漏層，裂縫網(wǎng)絡(luò)發(fā)育，也有高角度裂縫發(fā)育，但裂縫規(guī)模比嘉陵江、飛仙關(guān)、茅口組要小，溶洞不太發(fā)育。漏失的層位則從沙溪苗到志留系，從地表到 5000 米以下，幾乎每個層位都發(fā)生過井漏，遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 1010但不同層位其漏失的嚴(yán)重程度和普遍程度有很大差異。而且漏失量大，漏失速度快。地層中的孔隙、裂縫或溶洞以及地層壓力和破裂壓力，是在地層沉積、構(gòu)造運(yùn)動或地下水溶蝕過程中天然形成的，因其成因不同又分為滲透性漏失和裂縫(溶洞)性漏失。尤其是探井打開產(chǎn)層，產(chǎn)層同時又是漏層。以下將介紹引起井下失火的可能方式，即熱自燃、平板點火、熱球點火、火花點火的燃燒分析。反應(yīng)的加速又近一步使反應(yīng)熱增大，使可燃混合物的溫度進(jìn)一步增高，如此反應(yīng)，在很短的時間內(nèi)致使反應(yīng)速度急劇升高，從而由緩慢的氧化過程轉(zhuǎn)化為燃燒過程直至爆炸。而預(yù)混氣體燃燒則是在著火前燃料與空氣已經(jīng)混合，一旦著火，其燃燒速度很快，通常表現(xiàn)為失火爆炸形式。兩相流體動力學(xué)研究提供了描述一元兩相流動基本方程，既保證能夠計算求解，又保證了兩相流的重要特點。在本模型的建立中，應(yīng)用了以下假設(shè)：在本文的研究中，假設(shè)井眼截面為圓形且與井內(nèi)鉆柱同心。根據(jù) Taitel 等人的研究成果，典型的直井流態(tài)通常可分為泡狀流，段塞流，過渡流和環(huán)狀流。雙組分兩相流動和單組分兩相流動定義雖有一些差異，但從流動相態(tài)的數(shù)學(xué)抽象，亦既從基本守衡方程的數(shù)學(xué)模型來看是相同的。因此，可以分為單組分兩相流動和雙組分兩相流動。 欠平衡鉆井兩相流理論多相流動是幾個相處于一個系統(tǒng)內(nèi)流動的體系。泥頁巖的水化應(yīng)力大小及水化后強(qiáng)度降低多少，是由鉆井液的體系和性質(zhì)來決定的；而井壁的最終穩(wěn)定性很大程度上還取決于鉆井液密度的提高。破碎巖體和含弱面的巖體由于本身強(qiáng)度低而導(dǎo)致井壁失穩(wěn)；塑性巖體由于液柱壓力不夠時而出現(xiàn)蠕動變形；埋藏很深的地層由于巨大的上覆巖層壓力使水平應(yīng)力增大；強(qiáng)烈的地質(zhì)構(gòu)造作用造成很大的殘余構(gòu)造力使井壁失穩(wěn)。對井壁失穩(wěn)機(jī)理進(jìn)行分析，井壁失穩(wěn)的本質(zhì)是：井壁上某部分的應(yīng)力狀態(tài)超過了井壁巖體的抗破壞強(qiáng)度。多學(xué)科工作組在進(jìn)行這項工作時，必須仔細(xì)考慮一個用于單個油氣藏篩選的詳細(xì)篩選程序。通過研究油氣藏的構(gòu)造圖以及收集和分析相關(guān)的數(shù)據(jù)，可以描述出油氣藏為均質(zhì)油氣藏還是非均質(zhì)油氣藏。缺點：①循環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性（壓力波動）②油層傷害（過平衡狀態(tài)，逆流自吸，地層液體配伍，出砂等）③井壁穩(wěn)定性（力學(xué)，物理，化學(xué)作用）④安全問題（井下爆炸或燃燒，井控問題，H2S 腐蝕）⑤經(jīng)濟(jì)因素（設(shè)備，材料，環(huán)境問題） 。欠平衡鉆井的主要技術(shù)特點適合開發(fā)這類油田。如大港油田于 1998 年采用欠平衡鉆井技術(shù)在板橋地區(qū)的勘探上取得了重大突破，發(fā)現(xiàn)了億噸級整裝油氣田。早在 20 世紀(jì) 50 年代，國內(nèi)的四川油田就開始運(yùn)用欠平衡鉆井技術(shù)，但由于設(shè)備能力不足、地層出水等問題而放棄。 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 22現(xiàn)在已有 20 多個國家應(yīng)用欠平衡技術(shù)鉆井，技術(shù)先進(jìn)的國家包括美國、加拿大、英國、阿根廷、墨西哥等國。 欠平衡鉆井技術(shù)國內(nèi)外進(jìn)展歷史及現(xiàn)狀欠平衡鉆井技術(shù)是 20 世紀(jì) 90 年代在國際上成熟并迅速發(fā)展的一項鉆井新技術(shù)(圖 1)。高油價促使世界各國進(jìn)一步增強(qiáng)了對石油資源重要性的認(rèn)識，加強(qiáng)了對自己國內(nèi)石油資源的勘探開發(fā)和利用，增加國內(nèi)石油供應(yīng)，減少對國際石油的依賴程度，其關(guān)鍵因素就是石油的勘探開發(fā)成本，因而降低石油的勘探開發(fā)成本則是目前石油工業(yè)上游領(lǐng)域的重要任務(wù)之一。 analyzed the change of the annulus pressure bottomhole pressure fluctuation and after intruding, gives some bottom hole pressure control measures. Finally introduced the underbalanced drilling information acquisition and processing system, through monitoring and guiding the whole process to ensure the safety of underbalanced drillingKeywords: underbalanced drilling fluid。關(guān)鍵技術(shù)從三個方面入手：在考慮了影響負(fù)壓值各方面的因素后，提出了合理的設(shè)計程序；通過計算出的鉆井液密度選擇適應(yīng)于實際條件的最優(yōu)鉆井液類型；分析了井底壓力波動和氣侵后的環(huán)空壓力變化，給出了一些井底壓力控制措施。近幾年我國來在油、氣田勘探開發(fā)方面已進(jìn)行了大量技術(shù)研究和現(xiàn)場試驗，并取得了顯著的成果。欠平衡鉆井的相關(guān)理論和技術(shù)研究已經(jīng)成為鉆井工作者的一個研究熱點。最后介紹了欠平衡鉆井的信息采集處理系統(tǒng)，通過全過程的監(jiān)測和指導(dǎo)保證欠平衡鉆井的安全進(jìn)行關(guān)鍵詞：欠平衡；鉆井液；信息采IIIIIAbstractUnderbalanced drilling is the international at the beginning of the 9039。 information collection。欠平衡鉆井技術(shù)不但能有效地降低油氣田的勘探開發(fā)成本，最大限度得保護(hù)油氣層，而且能很好地克服鉆井作業(yè)過程中的難題和避免一些復(fù)雜情況的發(fā)生；有利于中小型油氣田、非常規(guī)油氣藏，低壓低滲油氣藏得勘探開發(fā)；有利于油田中后期改造挖潛。欠平衡鉆井分為：