2008年，在合川～安岳地区须 家河储层共实施欠平衡钻井28口， 有效保障了该区勘探发现的需要。
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5.1 钻井提速技术
建井周期的技术极限
建井周期
理论上最好的情 况
通常损失时间 不可预见损失时间
可以减少的时间
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技术极限
直接提速
通常最好的情况
间接提速
5.1 钻井提速技术
1、直接提速技术 2 、间接提速技术
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1、直接提速技术
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VSI（虚拟强度指数）优化方法
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新疆油田在霍003井三开井段应用NDS技术，提高 了对井下状况的认识，提高密度不再是防止卡钻 的唯一措施，泥浆密度由原来的2.6g/cm3降至 2.38 g/cm3 ，减少了漏失和由此引发的水化坍 塌，井漏次数和漏失量大幅度下降，大幅度减少 了井下事故和复杂，缩短了钻井周期。
1616米 1478米 1503米
主要钻井工艺技术介绍
路漫漫其悠远 2020/4/14
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5.1 钻井提速技术 5.2 欠平衡钻井技术 5.3 水平井技术 5.4 深井钻井技术
5.1 钻井提速技术
钻井速度是影响成本的主要因素之一。一口典型的油气井 中，接近50％的费用用于机械钻进，50％的费用用于完井(下 套管、注水泥、测井等）。 美国的研究与实践表明：如果钻井效率提高一倍，总的钻 井费用可以降低约25％。因此，钻井提速，是降低钻井成本 、实现效益最大化并实现科学生产的首要追求。 向钻井要速度、要效益，对于油气钻井发展和钻井公司核 心竞争力的提高都具有重要的意义。
循环 PBH=PHyd＋PAF-PECDRT
压力
PAF
பைடு நூலகம்路漫漫其悠远
钻柱
当量循环密 度
降低工具
套管
控压钻井技术
2006年俄克荷拉 马州东南部油田 的一口井试验。 不使用当量密度 降低工具时，井 底压力当量密度 为1.221 g/cm3。 使用工具钻进过 程中，井底ECD 1.113～ 1.137g/cm3，约 降 0.11g/cm3。
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中国石油近年欠平衡钻井应用情况
5.2 欠平衡钻井技术
近三年欠平衡钻井主要应用情况
油气藏类型
储层特征
关键技术
典型区块
碎屑岩油气藏 火山岩油气藏
•低压、易漏失 •水敏性、易污染 •常规钻井识别难
•压力系数低 •裂缝发育易漏失 •极易污染、伤害不可逆
•全过程欠平衡 •不压井装置 •套管阀、冻胶阀 •气体钻井
岩石真实强度
岩石虚拟强度
岩石真实强度指数（TSI）
岩石破碎能 钻头输出功
岩石虚拟强度指数(VSI)
各种有关因素
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各种有关因素
VSI（虚拟强度指数）优化方法
虚拟强度指数（VSI） = f（钻压，转速，扭矩，机械钻速，钻头类型和尺寸……）
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ExxonMobil 公司应用VSI
方法
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控压钻井技术
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PBac 回压
k
井 深
循环状态 PBH=PHyd＋ PAF
静止状态 PBH=PHyd＋ PBack
压力
环空摩阻 PAF
当量循环密度降低工具通过降低环空流体的部 分环空压耗和部分静液压力，达到降低当量循 环密度的目。
控压钻井技术
井
深
PECDRT
静止 PBH=PHyd
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2、间接提速技术
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NDS技术
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NDS技术是经验钻井向科学钻井的重大进步，提高了对井下状况的判断
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NDS工作原理图
DN204井应用NDS技术，提高了对窄泥浆密度窗口的认识，将泥浆密度从 过去的2.28g/cm3降低到2.18g/cm3，大大降低了泥浆漏失，该井目的层段 仅漏失泥浆86方，而迪那地区第一、二轮井平均漏失达1500方。从而降 低了钻井复杂和风险，缩短了钻井周期，提高了钻井安全水平。
•氮气欠平衡 •水包油欠平衡 •欠平衡水平井
四川须家河 渤海湾歧口
松辽深层 三塘湖 准噶尔石炭系
应用比例（% ）
56
26
古潜山油气藏
•裂缝发育易漏失、造成伤害 •伤害不可逆 •物性变化大 •安全窗口窄、喷漏同层 •可能含H2S
•水包油钻井液
•充气钻井液
辽河潜山
•油层专打 •控压钻井 •井下液面监测仪
VSI方法在不 同国家应用
效果
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颗粒冲击钻井（PID）技术
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PID钻头 微粒加工与注射系统PIS 微粒回收系统PPS
实验时，颗粒以大约15gpm的流速传送到泥浆排量为 450gpm钻井液流中，然后运送这些充满微粒的泥浆通过 立管送到钻头，总流体中含大约3%的微粒。 系统进行了四次现场试验，取得了积极效果，同井段钻 速提高150-350%。
174天 138天
92天
孔隙压力 梯度
坍塌压力梯度 (剪切破坏， 井壁垮塌掉块
)
泥浆 密度
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泥浆漏失 梯度
破裂压力 梯度
ECD
压裂破坏区 垮塌破坏区
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控压钻井技术
UBD
PD
旋转 控制头气 体控制放 喷系统内 防喷工具
MPD
各技术之间的关系
控压钻井技术
常规钻井
窄窗口钻井
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正常钻进流体循环途径
旋转 控制 头
溢流阀
MPD回压泵
接单根
控压钻井节 流管汇
泥浆泵 泥浆泵 进液管 线
泥浆补给灌
振动筛
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综合压力控制器 钻机井控节流管汇
排气道
分离器
泥浆池
PCH
回压
井 深
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地层孔隙压力 压力
传统工艺静态压力梯度 传统工艺循环压力梯度 DAPC静态压力梯度 DAPC循环压力梯度
地层破裂压力
环空摩阻 PAF
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5.1 钻井提速技术 5.2 欠平衡钻井技术 5.3 水平井技术 5.4 深井钻井技术
欠平衡钻井技术特点
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5.2 欠平衡钻井技术
2008年，在各油田与各施工服务企业的共同努力下，欠平衡、 气体钻井工作量大幅度增长，较2007年增加了35%，圆满完成了210 口井的年度任务。
华北古潜山 塔里木碳酸岩
18
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5.2 欠平衡钻井技术
（1）欠平衡钻井的规模应用打开了四川盆地须家河勘探的新局面
邛西构造
广安构造
合川构造
应用构造：15个 应用井数：240口 探明储量：05年前600亿方
06年后2300亿方
四川盆地欠平衡钻井应用分布图
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邛西3井全过程欠平衡钻井的成 功应用，带动了西南油气田欠平衡 钻井的高潮，大大提高了四川盆地 须家河储层的地质认识，开创了勘 探的新局面。