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1、 大庆石油学院应用技术学院毕业论文大庆石油学院应用技术学院毕业论文欠平衡钻井技术发展现状及前景展望欠平衡钻井技术发展现状及前景展望学科专业：油田化学油田化学学 生：吴艳玲吴艳玲指导教师：于彦龙于彦龙入学日期：2007 年 9 月 论文完成日期：2010 年 4 月I欠平衡钻井技术发展现状及前景展望欠平衡钻井技术发展现状及前景展望摘 要欠平衡钻井是国际上90年代初再次兴起的提高勘探开发效益的钻井新技术。本文首先介绍了欠平衡钻井的基本概念、优点及其应用条件；然后又介绍了实现欠平衡钻井的主要方法及关键技术；又介绍了国内外欠平衡钻井的发展历程及现状和技术水平；最后针对欠平衡钻井技术的应用条件，例举了国
2、内外成功使用欠平衡钻井的应用实例，同时也提出了我国欠平衡钻井技术的前景和面临的技术挑战。关键词：关键词：欠平衡钻井技术；关键技术；钻井液；压力系数；勘探开发II目 录摘 要.I目 录.II第 1 章 概述.11.1 欠平衡钻井技术的含义.11.2 欠平衡钻井技术的优势.11.3 欠平衡钻井技术的分类.21.4 欠平衡钻井技术的优点：.21.5 适合采用欠平衡钻井的地层.31.6 欠平衡钻井的条件.41.6.1 井眼条件.4 1.6.2 地面装备条件.4第 2 章 欠平衡钻井技术的发展历程及研究现状.52.1 欠平衡钻井技术的发展历程.52.2 国外欠平衡钻井技术发展现状.52.3 国内欠平衡钻
3、井技术的现状.7第 3 章 欠平衡钻井技术应用实例.93.1 平衡钻井技术在国外的应用实例.93.2 欠平衡钻井技术在国内的应用实例.103.2.1 新疆油田.11 3.2.2 四川油田.11III第 4 章 欠平衡钻井技术的发展前景展望.124.1 对欠平衡钻井技术的需求.124.2 欠平衡钻井技术的优势.124.2.1 减少对油气层的伤害，有效保护油气层，提高油气井的产 量.13 4.2.2 实时发现地质异常情况，及时评价低压低渗油气层.13 4.2.3 有效控制漏失，减少和避免压差卡钻等井下复杂情况的发 生，减少作业和相关的费用.13 4.2.5 可以在钻井过程中生产油气.144.3 应
4、用欠平衡钻井技术应注意的问题.144.3.1 地层是否适用欠平衡钻井.14 4.3.2 选择合理的钻井液.14 4.3.3 安全问题.16第 5 章 结论与建议.175.1 结论.175.2 建议.17参考文献.19致 谢.20IV1第 1 章 概述1.1 欠平衡钻井技术的含义在钻井过程中，利用自然条件或采取人工方法，在可以控制的条件下，使井筒内钻井液液柱压力低于所钻地层的压力，从而在井筒内形成负压，这一钻井过程叫欠平衡钻井。利用自然条件，是指地层压力较高，采用常规钻井液就能够在井筒内形成负压。采用这种方式进行欠平衡钻井，不需要向钻井液中加入使密度降低的外加剂，也不需要向钻井液中充入外加剂的辅
5、助设备及其它外围辅助设备，因而钻井成本也较低。国内大多数油田都有利用自然条件进行欠平衡钻井的区块。采用人工方法在井筒内形成负压，主要是因为地层压力较低，采用常规钻井液无法形成负压，需要向钻井液中充入使钻井液密度减低的外加剂。造成地层低压的原因，或者是地层原始压力本身就比较低，或者是老开发区内长期开采使储层压力大幅度降低。采用人工方式进行欠平衡钻井，需要在钻井液中加入减轻剂和使用减轻剂制备与充入设备包括井筒内工具，以及对返出钻井液进行处理的外围设备，因而钻井成本较高。常用的钻井液减轻剂包括氮气、天然气、二氧化碳、空气、泡沫、柴油等。采用柴油做钻井液减轻剂需要的辅助设备较为简单，其它减轻剂则需要较
6、复杂的外围辅助设备，因而钻井成本相对比较高。1.2 欠平衡钻井技术的优势应用欠平衡钻井技术可避免钻井液侵入储层，有效解决储层污染问题，大大提高产层的初期产量，延长储层的开采期；同时，有利于提高机械钻速，减少和避免井漏和压差卡钻事故的发生，提高钻井效率。此外，可对产层进行随钻测试，了解储层真实的产能，缩短勘探开发周期，提高勘探效率。21.3 欠平衡钻井技术的分类常规的钻井属于过平衡钻井，钻井液压力大于地层流体压力，小于地层破裂压力。这样做主要是防止井喷。欠平衡钻井时，钻井液压力略小于底层流体压力，仍大于地层破裂压力。这样能及早发现油气藏。欠平衡钻井系列分为：1气体钻井，包括空气、天然气和氮气钻井
7、，密度适用范围00.02 克/立方厘米；2雾化钻井，密度适用范围 0.020.07 克/立方厘米；3泡沫钻井液钻井，包括稳定和不稳定泡沫钻井，密度适用范围0.070.60 克/立方厘米；4充气钻井液钻井，包括通过立管注气和井下注气两种方式。井下注气技术是通过寄生管、同心管、钻柱和连续油管等在钻进的同时往井下的钻井液中注空气、天然气、氮气。其密度适用范围为 0.70.9 克/立方厘米，是应用广泛的一种欠平衡钻井方法；5水或卤水钻井液钻井，密度适用范围 11.30 克/立方厘米；6油包水或水包油钻井液钻井，密度适用范围为 0.81.02 克/立方厘米；7常规钻井液钻井（采用密度减轻剂），密度适用范围大于 0.9克/立方厘米；8泥浆帽钻井，国外称之为浮动泥浆钻井，用于钻地层较深的高压裂缝层或高含硫化氢的气层。欠平衡钻井技术按工艺分类可分为两种：流钻是指使用普通钻井液的欠平衡钻井；人工诱导欠平衡钻井是指由于地层压力太低，必须采用特殊的钻井液和工艺才能建立欠平衡。1.4 欠平衡钻井技术的优点：欠平衡钻井技术主要有以下几个优点： 1有效的保护油气层采用欠平衡钻井，能做到钻井液液柱压力小于地层压力，钻井液对3油气层
