欠平衡钻井工艺和优缺点

平衡钻井的优点

• 及时发现和有效保护油气层

• 随钻对储层进行评价

• 可提高机械钻速

• 避免井漏、防止粘吸卡钻

• 提高勘探效率

• 能够避免井喷

欠平衡钻井的缺点

• 产层伤害

• 井塌问题

• 环境保护

• 安全问题

欠平衡钻井的条件

1.地层条件

1)地层压力条件

2)地层稳定性

3)地层渗透率

4)H2S含量

2.井身结构条件

技术套管应下到欠平衡施工井段的顶部

3.地面装备条件

• 液相欠平衡钻井：

  旋转控制头、液控阀、 液气分离器、真空除气器、防回火装置、火炬、点火系统等

• 气相欠平衡钻井：

井口装置、气体制备、增压设备、液体注入装置

适合欠平衡钻井的地层

1.只有在负压差条件下才能发现的地层

2.地层情况复杂

3.对于渗透性好的地层，可提高机械钻速避免压差卡钻

4.与钻井液滤液严重不相容的地层

5.含大量对水基钻井液滤液敏感的矿物的地层

井口装置分为三级

1.一级井口装置

套管头、单闸板防喷器、钻井四通、双闸板、旋转头

用于高风险井

2.二级井口装置

套管头、钻井四通、双闸板、环形放喷器、旋转头

用于风险不太大的井，地层压力低于35MPa

3.三级井口装置

套管头、钻井四通、双闸板、旋转头

用于低风险井

欠平衡钻完井液相关问题

1)与地层流体的相容性

2)腐蚀问题

3)黏度问题

4)自发的逆流吸入

5)井壁稳定性问题

6)井眼清洁问题

7)密度稳定问题

8)安全环保和成本

液体欠平衡钻井技术

1.液体欠平衡钻井技术的特点

1)技术简单可靠

2)不用配置过多的专用设备、工具、软件

3)充分利用原钻机的配备

4)添加旋转控制头、分分离器、撇油器

2.液体欠平衡钻井技术的分类

• 油包水或水包油钻井液技术

密度适用0.8~1.02g/cm3

• 水或卤水钻井液技术，

密度适用1.0~1.30g/cm3

• 常规钻井液技术

密度适用大于1.05g/cm3

• 采用密度减轻剂钻井液钻井技术

密度适用大于0.9g/cm3

3.液体欠平衡技术使用的地层

1.溶洞、裂缝、孔隙性储层，石灰岩、砂泥岩等

2.又喷又漏的复杂底层

3.硬地层

4.地层压力较高的储层

4 技术优点

1.允许较多的地层流体流入井筒并返出地面

2.适用于钻压力较高、产能较高的地层

3.可是用常规的动力钻具等工具

4.作业成本比其他方式低

空气欠平衡钻井技术

1.优点：

1.易形成欠平衡状态----适用于低压、衰竭油气层

2.对储层伤害小----特别适合水敏性地层

3.提高机械钻速

4.不污染岩屑，可准确评价底层

5.可有效解决井漏问题----适合带裂缝溶洞的灰岩层

6.可使用空气锤，----适用坚硬干燥底层

7.缺水地区，降低成本-----适用于严重缺水地区

8.与其他气体相比费用最低

2.缺点：

1.不适合钻含大量水的地层

2.不能钻含硫化氢等井

3.井壁不稳定，不适合钻软地层

4.钻进时扭矩和阻力难控制

5.无悬浮能力，井眼净化差

6.可能井下爆炸

7.需专门井下动力钻具和MWD

3.空气钻井工艺要点

    按设计要求根据确定的最大注气量和注入压力选择注入设备、管汇和仪器。气举过程中应注意注入压力的变化，如压力过高应控制井口回压l钻进过程中注意注入压力变化、岩屑返出情况的变化、钻柱旋转和上提下放阻力变化情况。

    如有异常应停钻，洗井或调整注入量保持井眼通畅。测井、固井等需要替入完井液时，应注意替入过程中控制井口压力和返出量