【正文】 析處理系統(tǒng)研究與應(yīng)用。 油氣藏篩選程序?qū)τ谥本蛩骄那菲胶忏@井來說，篩選合理的油氣藏是非常必要的。需要提供和研究的油氣藏數(shù)據(jù)參數(shù)包括油氣比原油的 API 密度、平均孔隙度、平均滲透率、地層體積指數(shù)、壓力、溫度和含水量。在油氣藏篩選問題上，應(yīng)該由一個有鉆井工程師、油藏工程師、地質(zhì)學(xué)家、地球物理學(xué)家、巖石物理學(xué)家、采油工程師、欠平衡鉆井專家、安全專家、經(jīng)濟(jì)師等組成的多學(xué)科工作組來完成。這個篩選程序?yàn)椋河煤唵蔚那菲胶忏@井技術(shù)能否完成這口井；以我們現(xiàn)有的數(shù)據(jù)能否證明欠平衡鉆井技術(shù)在此油氣層中優(yōu)于過平衡鉆井技術(shù)；用欠平衡鉆井技術(shù)潛在的風(fēng)險和事故；該地層能否承受住壓力降低而不坍塌；欠平衡鉆井技術(shù)與長期的油氣層優(yōu)選相比較費(fèi)用是否劃算；多學(xué)科工作組是否對油氣藏已經(jīng)做了足夠的研究工作；初始油井設(shè)計是否能滿足油氣藏開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)；現(xiàn)有的井控設(shè)備能否滿足預(yù)期的油氣層條件。如果試驗(yàn)和計算結(jié)果表明，欠平衡鉆井的鉆井液密度不能保證井壁穩(wěn)定，通過調(diào)整鉆井液體系和性能，增強(qiáng)井壁的穩(wěn)定性。這其中有兩個制約因素：材料（巖體）和應(yīng)力。應(yīng)力：深部地層的上覆巖層壓力引起的地應(yīng)力；強(qiáng)烈地質(zhì)構(gòu)造作用引起的地質(zhì)構(gòu)造力；異常熱應(yīng)力、循環(huán)溫度應(yīng)力、流固耦合應(yīng)力。 非泥頁巖地層的穩(wěn)定性對于給定段地層，在給定欠平衡鉆井的條件下，井壁是否可以保持穩(wěn)定，可按圖（21）所示的動作程序進(jìn)行一系列的試驗(yàn)和分析，最終得到結(jié)論。圖 21 非泥頁巖地層穩(wěn)定性預(yù)測圖可得出，泥頁巖是在原有地應(yīng)力再加水化應(yīng)力條件下，以水化后降低的泥頁巖強(qiáng)度來決定水化后是否井壁失穩(wěn)；如果井壁穩(wěn)定性不夠，則靠提高鉆井液密度予以克服。在常規(guī)的過平衡鉆井中，人們常常是在給定鉆井液密度的前提下，調(diào)整鉆井液體系和性質(zhì)達(dá)到一個合適的狀態(tài)，使該狀態(tài)下泥頁巖水化應(yīng)力、水化下降程度在給定鉆井液密度條件下能保持井壁穩(wěn)定。因此我們完全可以通過調(diào)整鉆井液體系和性能，使泥頁巖水化影響大幅度降低（即減少水化應(yīng)力、使強(qiáng)度降低減少） ，到達(dá)使泥頁巖井壁穩(wěn)定強(qiáng)化的目的，在此條件下可以大幅度降低鉆井液密度，實(shí)現(xiàn)欠平衡鉆井。這幾個相可以是同一種物質(zhì)的不同相態(tài)，也可以是不同物質(zhì)的不同相態(tài)。可以是一種物質(zhì)的兩個相態(tài)，也可以是兩種物質(zhì)的兩種相態(tài)。單組分兩相流動是由同一種化學(xué)成分但不同的相態(tài)混合在一起的流動體系。但是，廣義來說，某些雙組分流動（主要指液體、液體流動） ，由彼此互不混合的一種相態(tài)構(gòu)成，也常被稱為兩相流動，例如油、水兩相流動。在不涉及相變的條件下，?？蓪⑺鼈円暈橥环N物理現(xiàn)象處理。通過大量實(shí)驗(yàn)觀察研究，對氣液多相流的流態(tài)，不同的人有不同的劃分方法。氣液兩相的相態(tài)主要受各項(xiàng)速度、密度等參數(shù)的影響外，氣液兩相的流動的形成過程、少量雜質(zhì)的存在等可能對流態(tài)有一定的影響。泡狀流判別準(zhǔn)則 1（小氣泡）： （21）??ttTv?判別準(zhǔn)則 2（大氣泡）： （22）??????????????????????? （23）?? lglv???????? （24）?式中：管徑，mm ：氣體界面張力，PaD? ：單個氣體上升的極限速度，m/s ：泰勒氣體氣泡上升速度，m/st? Tt? ：氣相真實(shí)密度，g/cm3 ：液相真實(shí)密度，g/cm3g?l?：混合物真實(shí)密度，g/cm3 ：液相真實(shí)粘度，mPa /s M ?：含氣率，無因次 ：氣體表觀相速度，m/sgEsgv ：液體表觀相速度，m/s ：混合物速度，m/sslv M段塞流判別準(zhǔn)則： （25） ??如果 ，則：5slv? （26）?????如果 ，則：0slv （27）?過渡流判別準(zhǔn)則： （28）??????????如果 ，則：250ls?? （29）??如果 ，則：2ls? （210）?????環(huán)霧流判別準(zhǔn)則： （211）?????? 欠平衡鉆井氣液兩相流數(shù)學(xué)模型建立在整個欠平衡鉆井過程中，我們關(guān)注的井內(nèi)各是井底、井口及套管鞋處的壓力主要受氣體、液體的流量、分布狀態(tài)和運(yùn)動規(guī)律的影響，理論研究時排除了一些次要因素，突出主要影響因素的影響，因此先將研究對象模型化。忽略氣體在泥漿中的溶解，且兩相間無化學(xué)反應(yīng)。環(huán)空內(nèi)兩相段在同一位置處氣液兩相溫度相同，無熱量交換。 三相攜屑研究井眼凈化能力是否滿足正常鉆井需要，取決于鉆井環(huán)空流體的有效上返速度，只要有效上返速度 大于巖屑的沉降速度 和巖屑的最低上返速度 ，巖屑就可以被攜mvtvcv帶到地面上來。擴(kuò)散性燃燒是指燃料與空氣在著火前不互相混合，燃燒速度主要受擴(kuò)散速度控制，相對預(yù)混氣體燃燒，其燃燒速度較低。在井下條件下，多數(shù)情況都表現(xiàn)為空氣與可燃?xì)怏w混合后失火爆炸的形式，其危害性較大，主要介紹預(yù)混氣體的失火爆炸問題。著火前可燃?xì)馓幱诰徛难趸^程，化學(xué)反應(yīng)速度很低，而一旦著火后，初期對著火點(diǎn)的燃燒使可燃混合物的溫度升高，化學(xué)反應(yīng)加速。使可燃混合物著火的方法一般有兩種：自燃與點(diǎn)燃。點(diǎn)燃時，由于點(diǎn)火物體的形狀與能量傳遞途徑的不同，也可以分為不同的種類。 裂縫性儲層欠平衡鉆井流動規(guī)律 嚴(yán)重裂縫性儲層的最大問題是井漏所有碳酸鹽巖儲層探區(qū)均存在不同程度的井漏問題。對于嚴(yán)重井漏、惡性井漏和漏噴同層，不但堵漏成本與時效很高，有時無法堵漏。產(chǎn)層漏失除了造成時效成本損失外，漏入產(chǎn)層的工作液還造成了嚴(yán)重的儲層傷害。 漏層漏失的原因分析 漏失性地層中鉆井液漏失一般具備以下條件：①地層中有孔隙、裂縫或溶洞；②地層孔隙中的流體壓力(通常稱之為地層壓力)小于鉆井液的液柱壓力；③地層破裂壓力小于井底壓力（包括液柱壓力、循環(huán)回壓和激動壓力） ，因地層破裂而發(fā)生鉆井液漏失。滲透性漏失多發(fā)生在膠結(jié)不好的孔隙性地層，其巖性以砂、礫巖為主。在鉆進(jìn)石灰?guī)r、白云巖的裂縫、溶洞及不整和侵蝕面、斷層、地應(yīng)力破碎帶，火成巖侵入體的裂縫和孔洞時，若井底壓力大于地層壓力就會發(fā)生裂縫(溶洞)性漏失。鉆井過程中發(fā)生井漏，除了地層本身存在孔隙、裂縫或溶洞，具有鉆井液通行的條件外。 漏層的漏失規(guī)律與地質(zhì)特征對川東地區(qū)的井漏進(jìn)行統(tǒng)計，結(jié)果表明：川東地區(qū)所有構(gòu)造上均發(fā)生井漏。嘉陵江、飛仙關(guān)、茅口組三個漏層，地層裂縫非常發(fā)育，尤其是高角度大裂縫發(fā)育（常發(fā)現(xiàn)裂縫寬度大于 10mm、傾角大于 30176。而惡性漏失有時與鉆井中的放空現(xiàn)象相關(guān)聯(lián)，個別情況下的某些漏失通道甚至同地表連通。這些層位經(jīng)常發(fā)生嚴(yán)重井漏，但惡性井漏較為少見。有時在強(qiáng)構(gòu)造作用下，地層破碎，產(chǎn)生裂縫網(wǎng)絡(luò)，也會發(fā)生比較嚴(yán)重井漏。 井底負(fù)壓差的控制研制出欠平衡鉆井地面數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)，可依據(jù)實(shí)時監(jiān)測的鉆井作業(yè)參數(shù)和產(chǎn)出流體的量，以及立管壓力和套管壓力與實(shí)際井底壓力間的數(shù)學(xué)關(guān)系及軟件計算，調(diào)節(jié)鉆井液密度和井口回壓來控制井底負(fù)壓差。采用流鉆時不需要向鉆井液中加入時密度降低的外加劑，也不需要由此而必備的的輔助設(shè)備和外圍輔助設(shè)備，因而鉆井成本較低。第一種是直接用低密度的空氣、霧化、泡沫等鉆井液；另一種是往鉆井液基液中注入一種或多種不凝氣，以降低鉆井液密度，實(shí)現(xiàn)欠平衡鉆井的目的。 選擇欠平衡鉆井液體系應(yīng)考慮的問題選擇欠平衡鉆井液十分重要，選擇鉆井液時要根據(jù)所鉆欠平衡井的類型、井身結(jié)構(gòu)、儲層物性、孔隙壓力等來綜合考慮選擇合適的欠平衡鉆井液。鉆井液可實(shí)現(xiàn)的最低密度鉆井液穩(wěn)定井壁的能力欠平衡鉆井液的攜屑能力欠平衡液與地層產(chǎn)出物的相容性防腐問題對流自吸作用對測井和錄井的影響鉆井液的經(jīng)濟(jì)性和安全性 欠平衡鉆井液密度的確定 鉆井液密度的計算過程是：先確定地層孔隙壓力、環(huán)空壓耗，然后求出鉆井液密度。另外，經(jīng)研究，作者建議在探井中可以根據(jù)隨鉆過程中試井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行解釋分析,得出地層孔隙壓力。因此,這些監(jiān)測方法對于鉆井液密度確定意義不大。但是，對于欠平衡鉆井而言，為了降低泵、井口旋轉(zhuǎn)防噴器及節(jié)流管匯等設(shè)備的負(fù)荷，增加井控的可靠性,并且避免紊流對裸眼油氣層的沖刷作用，我們一般以滿足鉆井液攜巖要求為原則，認(rèn)為欠平衡鉆井鉆井液排量不宜太大，流動狀態(tài)應(yīng)以層流為主。 （312）???? hhhLQYLPDD?????式中 ：環(huán)空壓耗 kPa ：鉆井液塑性黏度 mPa鉆井液密度的計算式為 （313）??102PnfrmH???式中 ：預(yù)測地層孔隙壓力 KPa ：井底負(fù)壓設(shè)計值 KPaP nP ：井深 m ：鉆井液密度 g/cm3Hm?欠平衡鉆井中鉆井液密度的設(shè)計以地層孔隙壓力的預(yù)測技術(shù)為前提，預(yù)測的精確程度直接關(guān)系到鉆井液