欠平衡压力钻井井底压力的控制技术

欠平衡压力钻井井底压力的控制技术

刘丽 1 李万华 2

1 克拉玛依职业技术学院 新疆维吾尔自治区 克拉玛依市 834000 2 中国石油集团测井有限公司新疆分公司测井第四项目部 新疆维吾尔自治区 克拉玛依市 834000

摘要：欠平衡钻井技术在实际应用过程中有着有着非常多的优势，但是对于井底欠平衡压力的稳定性要求非常高，然而在实际钻井过程中，影响井底压力的因素非常多，只有对造成压力波动的因素进行有效控制，才能提高欠平衡压力钻井技术的稳定性，因此研究井底压力的控制技术尤为重要。

关键词：欠平衡压力钻井；井底压力；控制技术

欠平衡压力钻井技术在国内外已经取得了较快的发展，由于其工艺技术和专业设备的不断改进和完善，使欠平衡压力钻井技术能够实现不同循环流体方式的欠平衡压力钻井。欠平衡压力钻井技术能够有效解决低渗透储层在钻探过程所出现中的问题，能够对储层进行有效保护并提高作业效率。

1压力控制钻井技术目标

压力控制钻井技术具有一定的现实性，同时，使用封闭的钻井液的压力和循环系统，压力控制钻井技术的使用主要是可以解决在钻井过程中出现的压力问题。因此，其主要目的是能够很好地控制钻井压力，井底各种障碍可以得到有效解决，钻井液循环系统在美国已经使用了20多年，已经成为陆上钻井技术发展的重要方向，压力控制钻井技术的使用可以在短期内提高井控能力，同时提高钻井经济性，降低钻井成本，促进陆上钻井技术的发展，压力控制钻井技术的最终目标是减少钻井过程中发生的各种事故，同时有效地减少钻井时间并实现钻井经济性和安全性。

2造成井底压力波动的原因

2.1钻柱连接

在钻柱连接过程中注进行注气会导致井底压力发生明显变化，因此在该过程中井底的压力会出现波动。在实际钻井过程中，将中断气相与液相进行有效循环，油井内的摩擦压力会逐渐减小直到消失，导致井底压力程度会呈现出下降趋势。其次，在钻井时钻柱及环空中都会出现气液分离现象的发生，上端会产生液体断塞导致静态液面压力发生明显变化，会导致井底压力出现严重的变化。

2.2气相注入方式

使用立管注入法直接向井内注入气体时，不管是在下钻还是钻杆连接过程中，井底压力都会发生明显变化。当采用环空注入法是依靠同心管或者寄生管款实现钻柱连接，仍然保证气体持续注入，但是环空封闭状态依然会造成井底压力发生差异性。

还工厂开在钻柱连接过程中，井底压力下降和泵入压力停止时，会导致油藏输出呈现出上升趋势，导致井底压力降低发生明显。航空封闭在在一定程度上会导致液相分离相性，使环空内的气体无法保持充足，压力波动也会明显降低，环空注入空气时，还空上部的液注与气相注入速度会决定着井底压力的保持情况，因此在实际工作过程中，必须了解气相注入和井筒间的相互作用，才可以保证井底压力的稳定。如果采用寄生管或同心管进行注气，整体静液柱压力降低会影响钻头的喷射和井眼冲洗效果。

3欠平衡钻井技术的压力控制方法

3.1立管压力控制法

在进行欠平衡钻井过程中，环空中除钻井液之外还会存在岩屑以及气体，具有三相流动特性，因此在计算环空中三相流对井底压力造成的影响比较麻烦，需要拥有专业的模型、软件、计算机以及操作人员来完成，所计算出的结果也无法保证精确性。

通常情况下，当欠平衡钻井液中含有气、液、固三相分离系统时，能够将井内所采出的流体进行气、固分离，可以有效确保入口钻井液性能密度稳定，因此在利用单向流模型进行计算液柱压力和压耗时，需要计算出立管压力和井底压力，并且对井底压力进行分析和判断。依靠立压来控制井底欠压的方式比较简单，且较为准确。

3.2选择合适的设备

在进行欠平衡压力钻井过程中需要针对低渗透油藏的实际情况，选择合适的钻井设备才能够进行开采。并且在进行钻井过程之前需要加强对低渗透油藏地质特征的了解。欠平衡压力钻井技术根据低渗透油藏的地质特征，需要采取不同的钻工具，不同的钻井设备，在进行钻井过程中，需要合理控制相应的钻井施工程序。如果钻井的压力过大，会对低渗透油藏造成严重的破坏，因此需要控制钻井压力，才能够有效防止低渗透油藏资源的泄露。在进行的渗透油藏钻井过程中，需要合理利用钻井机械设备，例如防喷器等设备的应用。只有将多种机械设备进行配合使用，才能够有效发挥出欠平衡压力钻井技术的优势。

3.3封闭环路连续循环系统

封闭环路连续循环系统可以有效防止钻井液形成胶凝和气液分离的现象，当量密度减轻工具是在钻柱上安装一个泵，当套管段进行工作时，可以减轻裸眼段的当量钻井液能够保持循环密度，从而保持井筒上部有较高的压力存在，该方法的运行成本比较高，因此无法进行大范围推广使用。

3.4井底循环压力技术

对于原油粘度高，油层非均质性严重的油田，注水开发效果不明显，需要增加油层压力来进行补充地层能量，如何保持油层压力是非常重要的研究内容。针对这些问题，可以采用额外地面设备处理流体和增加注气量的方式来保持井底压力循环，进而达到欠平衡的效果。

4欠平衡压力钻井的注意事项

在进行低渗透油藏开采过程中如果采用一般的钻井技术很容易造成储层被钻井设备破坏，导致低渗透油藏中的气压平衡形成破坏，从而引起低渗透油藏的泄漏。利用欠平衡钻井技术能够有效降低常规钻井技术对油层的伤害。能够有效保持低渗透油藏的环境特点，可以有效提高油藏的开采效率。另外，却平衡钻井技术的应用可以有效减少裂缝的发生，增加低渗透油藏的经济效益。同时，在完成欠平衡钻井技术后，能够有效减少对周围环境的污染，减少低渗透油藏的开采成本。

5结束语

综上所述，欠平衡压力钻井技术在使用过程中不仅可以有效保护油田储层，而且根据储层的岩石特性，能够有效提高钻井速度。针对油藏中的非均质性情况可以有效控制井底压力，从而有效提升了油田企业的经济效益，降低了作业成本，欠平衡压力钻井技术的应用前景非常广泛。

参考文献

[1]刘德昌.欠平衡压力钻井井控技术在也门KHA-1井的应用[J].中国石油和化工标准与质量,2012:162.

[2]丁振龙,刘绘新,宋建雪,梁益,熊玉霞.平衡钻井井底压力自动控制技术研究[J].天然气工业,2007:69-71+143.

[3]赵宏启.欠平衡压力钻井工艺技术的井控分析与设计[J].中国科技博览,2014:94.