超临界CO2连续油管钻井可行性分析.pdf
2 01 0年 1 2月 石油勘探与开发 PETR0LEU M EXPL0RAT1 0N AND DEVEL PM ENT 文章 编 号 1 0 0 0 0 7 4 7 2 0 1 0 0 6 0 7 4 3 0 5 超临界 C O2 连续油管钻井可行性分析 沈 忠厚 ,王海柱 ,李根生 中国石油大学 北京 油气资源与探测国家重点实验 室 基金 项 目 IN家 重点 基 础 研 究 发展 规 划 9 7 3 项 目 2 0 1 0 CB2 2 6 7 0 4 ; IN 家 自然科 学基 金 重 点 项 目 5 1 0 3 4 0 0 7 摘要 超 临界 C O 流体具有接近于气体 的低 黏度和高扩散 系数 , 同时具有接近 于液体 的高密度。与氮气 、 空气、 液 体、 充 气液、 泡沫等钻 井流体相 比, 超 临界 C O 流体 的密度变化 范围较 宽, 这 一特性使得超 临界 C O z为井下马达提 供足够扭 矩 的同时, 还能保证 井底 的欠平衡状态。即使超临界 C O 流体侵入储集层, 也不会对其造成伤 害, 相反还 能进 一步增 大储 集 层孔 隙度和渗透率, 降低流动阻力, 提高采收率。同时超l l缶 界 C O。 射流破岩速度较水射流快得 多, 而且破岩 门限压力也 非 常低 , 在利用连续油管进行超临界 C O 喷射钻 井时, 可大大降低 连续油管钻井 系统的压力 , 扩 大连 续油管 的作 业范 围, 更 适合小 井眼、 微小 井眼、 超 短半径水平井、 复杂结构井等钻井。超 临界 C O 连续 油管钻井将为钻井带来一次全新 的技术创 新, 也将 成为特殊油气藏开发的高效钻 井技术。 图 l O表 1参 1 5 关 键 词 连 续 油 管 ;钻 井 ;超 临界 CO2 ;可行 性 分 析 中 图分 类 号 TE2 4 2 . 9 文 献 标识 码 A F e a s i b i l i t y a n a l y s i s o f c o i l e d t u b i n g d r i l l i n g wi t h s u p e r c r i t i c a l c a r b o n d i o x i d e She n Zho ng ho u,W a n g Ha i z hu,Li Ge ns h e ng S t a t e Ke y L a b o r a t o r y o f P e t r o l e u m Re s o u r c e a n d Pr o s p e c t i n g,C h i n a U n i v e r s i t y o f P e t r o l e u m,B e i j i n g 1 0 2 2 4 9 ,Ch i na Ab s t r a c t Su pe r c r i t i c a l CO2 SC CO2 f l u i d h a s t he p r o pe r t i e s o f l o w v i s c os i t y a nd h i gh di f f u s i on c a pa c i t y n e a r t o ga s ,a n d hi gh e r d e ns i t y n e a r t o l i q ui d. Compa r e d wi t h n i t r o ge n, a i r , l i q ui d,a e r a t e d f l u i d, f o a m a n d ot he r d r i l l i ng f l u i ds , t he s u p e r c r i t i c a l CO2 f l u i d h a s a wi d e r a n g e o f d e n s i t y wh i c h c a n n o t o n l y ma k e i t t o g e n e r a t e e n o u g h t o r q u e t o r u n a d o wn h o l e mo t or ,but a l s o e ns ur e t h e do wn ho l e i n a n u nd e r b a l a n c e d s t a t e wh i l e d r i I l i ng . Ev e n i f t he s up e r c r i t i c a l COe f l u i d i nv a d e s i nt o r e s e r vo i r,t he r e s e r v oi r wi l l n ot b e p o l l ut e d,on t he c ont r a r y,i t c an i nc r e as e t h e r e s e r v oi r p or os i t y a n d p e r me a b i l i t y f u r t he r mo r e , r e du c e f l ow r e s i s t a nc e , a n d e nh a nc e p r o du c t i on an d r e c ov e r y . M e an wh i l e, t h e r o c k b r ok e n s p e e d of s u p e r c r i t i c a l CO2 j e t i s f a s t e r t h a n t h a t o f wa t e r j e t a n d t h e t h r e s h o l d p r e s s u r e i s l o we r a l s o .W h e n t h e c o i l e d t u b i n g d r i l l i n g wi t h s u pe r c r i t i c a l CO2 t a ke s p l a c e,i t c a n s i g ni f i c a nt l y de c r e a s e t h e c oi l e d t ubi ng dr i l l i ng s ys t e m p r e s s ur e a nd e x pa n d t he c o i l e d t u bi ng op e r a t i n g r a n ge, i t i s mor e s u i t a bl e f or s l i m h ol e, mi c r o ho l e , s hor t r a di us h or i z o nt a l we l l s, c o m p l e x s t r uc t u r e s we l l s a nd S O on .Th e c o i l e d t u bi n g dr i l l i n g wi t h SC CO2 wi l l b r i n g a n i n no va t i o n i n t he dr i l l i ng t e c hn ol o gy,a n d wi l l b e c o me a n e f f i c i e nt d r i l l i ng t e c hn i que f or s p e c i a l r e s e r v oi r de v e l op me nt . Ke y wo r d sc o i l e d t u bi n g;dr i l l i ng;s up e r c r i t i c a l c a r b on di ox i de;f e a s i bi l i t y a na l ys i s 0引 言 连续油 管钻井 技术是 2 O世 纪 9 0年 代初 迅 速发 展 起来的一项低成本 、 高效率的钻井技术, 目前 已成功应 用于老 井重钻 、 加深 、 侧 钻 以及 小 井 眼 、 欠平衡 、 过平 衡 和水平井钻井等多种钻井作业 项 目, 并显示 出 良好 的 发 展前景口 ] 。然而 随着勘探 开 发 的深 入 , 一 些 特殊 油 气藏 页岩气藏、 枯竭油气藏等 的开发对钻井提 出了 更 高 的要求 , 尤 其 是成 本 控制 问题 。2 O世 纪 末 出 现 的 超 临界 C O 钻井技术 , 具有 超 临界 C 0 喷射 破 岩 门 限 压力低 、 破 岩速度快 的特 点 , 而且 超临 界 C O。 流 体 密度 相对较高 , 井底压力容易控制, 更重要的是它不仅不会 污染储集层 , 相反进入储集层后能够增 大储集层渗透 率, 提高原油采收率口 “ ] , 因此该技术得到了广泛关注。 本文详 细分 析超临界 c 2 流体 的特点 , 通过计 算对 比了 C 2 、 氮气 、 空气 的密度 与 黏度特 性 , 结 合连 续 油管 及其 钻井 的特点 , 分析超 临界 C O 2 连续 油管钻井的优势 。 1超临界 C O 流体 的热物理性质 C O 。 为无 色无臭 、 无毒 无 害 的气体 , 其 水 溶液 略呈 酸性 。它不能 燃 烧 , 易 被 液 化 , 也 容 易 回 收循 环 利 用 , 在化 工领 域被称 为环境 友 好 型绿 色溶 剂 。大气 中 C O 含 量为 0 . 0 3 ~0 . 0 4 , 但 随工 业化 发 展 大气 中 C O 含量不断增高 ] 。 C O 2的三 相 点 为 一 5 6 . 5 6 ℃ 2 1 6 . 5 9 K 、 0 . 5 2 MP a , 临界 点为 3 1 . 1 0℃ 3 0 4 . 2 5 K 、 7 . 3 8 MP a 。C O 2 的温度 和压力 大于临界 点 温度 和 压力 时达 到 超临 界状 态 见 图 1 。 7 4 4 石 油 勘 探 与 开 发 石 油工 程 Vo 1 . 3 7 NO . 6 凸一 兰 \ 1士 i 图 1 CO2相 态 图 ] 超临界 流体 既不同 于气 体 , 也不 同 于液 体 , 它具 有 许 多独特 的物理 化学性 质 。超 f临界 流体 的 密度 接 近于 液体, 它与温度和压力呈非线性关系, 随压力升高而增 大 , 随温度升高而减 小 , 同时其 黏度 与气体 接近 , 扩散 系 数比液体大, 因此它的传热、 传质能力较强 ] 。表 1 为超 临界流体与常温常压气体及液体不同性质的比较。 表 1 超 临界流体与常温常压 气体及液体性质比较 2 C 0 、 N 及空气的密度 、 黏度特性 气体 钻井技 术 采 用 纯气 体 作 为钻 井 循 环 介 质 , 属 于欠平衡 钻井技 术的一 种 , 这种 气体 可 以是 空 气 、 天然 气、 氮气或混合气体. 其中应用较为广泛 的是空气和氮 气。但随 着油 气勘 探 开 发 的纵 深发 展 , 对 勘 探 开发 技 术的要求与日俱增 , 这类气体钻井远不能满足要求 , 在 这种情况 下 , 2 O世纪 末期 超I 临界 C O 钻井 技术 应 运 而 生 。室 内实验 表 明 , 超临 界 C 2 射 流破 岩 门限 压力 低 、 破岩速度快 、 比能 破岩 所需水 力 、 机 械能量 与破 碎剥 落 的岩石体积比 小 , 这些特点引起了钻井界的广泛关注。 2 . 1密 度特性 通常 , 气 体 的密度随 着 压力 的增 加 而稳 定增 大 , 随 着温度 的增 加而 稳 定减 小 , 但 是 C O 气 体 却 不 同 。在 临界温度 以下压 缩 C O 气体 , C O 由气态 变为液 态 , 密 度突然增 大 , 出现 了 2 6 0 K、 2 8 0 K、 3 0 0 K 3条 曲线密度 不连续变化的现象 见图 2 ; 而 3 2 0 ~4 0 0 K的 5条曲 线则是连续变化 , 没有出现跳跃点。其原因在于, 在大 于临界温 度条件 下 , 不 断压缩 C O 气体 , 其密 度不 断增 大 , 在从 气 态 向超 I临界 态 过 渡 时 , 其 密 度 变 化 是 连 续 的 。在 钻 井 过 程 中 , 井 筒 中 温 度 和 压 力 很 容 易 达 到 C O。 的 临 界点 , 且 它 们 的变 化范 围较 大 , 因 此 , 井 筒 中 I 宣 \ 镡 压 力/ Me a 图 2 C 、 N 2 密度一 压 力等温图 的 C O 密度 变化也 较大 。 由空气 和 氮 气 的 密 度 、 压 力等 温 曲线 见 图 2 、 图 3 可 以看 出 , 它 们 的密度 变 化 均 不 大 。实 际 钻井 过 程 中地 面采 用空 压 机 泵送 气 体 , 井 底 和 钻 杆 内压力 一 般 小于 5 MP a , 因此其密度变化范围也较小, 一般不超过 2 0 0 k g / m。 。 l吕 曲 \ 静 压 力/ Me a 图 3 c 、 空气密度一 压力等温 图 图 4比较 了 不 同钻 井 液 的 密 度 变化 范 围。可 见 , C O 气 体 的密度 可 调 范 围最 大 , 几 乎 涵 盖 了 所有 钻 井 液 密度 调 控范 围 , 这也 说 明 C O 气 体对 井 底 的压 力调 控 能力较 大 , 适 应性更 为广泛 。 二氧化碳 液体 蒸 党 气 液 泡沫 空气和气体 0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 J 0 0 0 1 2 0 0 密度/ k g . m 图 4 欠平衡钻井流体 密度 范围 2 . 2黏 度特性 钻井 液的 黏度 对 于 携 岩 至 关 重要 , 一 般 黏度 越 大 越 有利 于岩 屑携 带 , 但 是 高 黏 度 同时 也 带 来 另外 一 个 问题, 即管路循环压耗增大。图 5 、 6分别为 C O z与氮 气 、 C O 和空气 的黏度一 压力等 温 图。从 图中可 以看 出 , 氮气 和空气 的 黏度 曲线 走 势 几乎 相 同, 而 且 对 温 度 和 瑚 咖 渤 枷 枷 0 沈忠厚 等超临界 C O z连续油 管钻井可行性分析 7 4 5 压力 的变化 也不敏感 。而 C O 气 体 , 随着 压力 的升 高 , 无论 是液态 还是超 临界 态 , 其 黏 度变 化 均非 常 明显 , 尤 其 是从气态 变 为液 态 时黏 度 出现 突 变 见 图 5 。当温 度 高 于I 临界 温 度时 , 随 着压 力 的升 高 C O 。由气 态转 变 为超临界态 , 其 黏 度 也逐 渐增 大 , 且 连 续 变 化 , 其 大 小 介 于气态 和液态之 间 。 2 0 0 1 6 o 鼍 1 2 o 8 0 德 4 0 0 压 力/MP a 图 5 C O 、 N 黏 度 一 压 力 等 温 图 图 6 C O 、 空 气 黏 度 压 力等 温 图 由 C O 。的密度和 黏度 特性 可知 , 超 临界 C O 流 体 黏度 比氮 气 和 空 气 黏 度 大 , 且 密 度 更 大 , 更 有 利 于 携 岩 。但 与常规 钻井液 相 比 , 其 黏度 又小 得 多 , 在较 小 的 流速下便 可达 到紊流状 态 , 有 利 于携 岩 , 且 其低 黏 特性 也能够 降低循 环 压 耗 , 从 而 降低 对 地 面 设 备 和 井 下 工 具的压 力要求 。 3超临界 C O。 钻井优势 由于超临界 C O 流 体 的密度 、 黏度 、 扩散 性等 特殊 性 质 , 超 临界 C O 钻井具 有诸 多技术 优势 。 3 . 1破 岩速度快 。 门限压力低 高压水 射流 破 坏 作 用 主要 有 空 化 破 坏 作 用 、 水 射 流冲击作用 、 水射 流动压 力作 用 、 水 射流 脉 冲负 荷疲 劳 破坏作用以及水楔作用等 , 在破岩过程中这些作用可 能同时发 生也可能 发生一 两项 ] 。超临 界 C O。 射 流破 岩作用机 理 与水 射 流破 岩机 理 类似 , 但 是 由 于超 临界 C Oz 的低 黏 、 易扩散 等特性 , 使 其在 水楔 作 用方 面 更加 突出 。由图 7 可 见 , 水射 流破 岩 时 , 高压 水 在压 差 的作 用下 向裂 纹深部 流动 , 但 当裂纹 逐 渐变 窄 时 , 由于 其黏 度较大 、 扩散性也较小 , 在毛管力的作用下便会停止向 前 流动 , 其 水力 能量也无 法 传递 到 裂隙 深部 , 若 水 射流 的能量不 够高便 无法破 碎 岩石 。然 而对 于 超临 界 C O z 射 流来说 , 由于超 临界 C O 黏度 很小 接近气 体 , 扩散 性 也较 大 , 而 且表 面 张 力 为 零 , 不 存 在 毛 管作 用 , 超 I临 界 C O。 流 体能 够进 入 到任 何 大 于其分 子 的空 间 , 射流 能量能够得到高效传递 。因此在超临界 C O 喷射破岩 时 , 超临界 C O 流体能 够容易地 渗入 到裂 隙深部 , 使裂 纹 深部流 体 与高 压 射 流 流体 联 通 为 统 一 的压 力 体 , 增 大 作用在 岩石 裂 隙 内表 面上 的压 力 , 从 而 降低 破 岩 门 限压力 , 同时提 高破岩 速度 。 图 7水 射 流 与 超 临 界 CO射流 破 岩 对 比 K o l l 和 Ma r v i n的研 究 结 果 同 样 也证 明 了这 一 点_ j 一 】 。超 临界 C O 射 流 破 岩 的 门限 压力 在 大理 岩 样 中为水射 流破岩 门限压力 的 2 / 3 , 在页岩 中为 1 / z或更 小 。此外 , 页岩小 尺寸喷 射 辅助 钻井 实 验结 果表 明 , 在 曼柯 斯页 岩中利用 超临界 C O 。 作 为钻井 液 的钻 进速 度 是用 水时 的 3 . 3倍 , 破 岩所 需 比能 仅 为用 水 力 钻 井 时 的 2 0 一 。 图 8为用 功率 为 1 0 0 k W 、 直径 为 5 0 mm 的钻井设 备、 不 同介 质 喷射 钻井 对 比实 验结 果, 所 钻岩 石 为 曼 柯 斯 页岩 。 在 压 力 低 于 1 2 4 MP a 时 , 水 力 射 流 不 能 破岩 , 而超 临 界 C O 喷 射 破 岩 的有 效 压 力 却 可 低 至 5 5 M Pa [ , g 静 螺 图 8 不 同介质喷射钻 井对 比实验结果图 3 . 2有 效保 护储集层 。 提 高原油 采收率 普通 水基钻 井 液 中含 有 大 量 的 固相 颗 粒 , 打 开储 集 层时 , 往往会堵 塞储集 层 孔 隙喉道 , 同时 钻井 液 滤液 也 会侵入 到油气 层 中 , 与油气层 中的黏土矿 物结合 , 导 石 油 勘 探 与 开 发 石 油 工程 Vo l _ 3 7 NO . 6 致 黏土膨胀 , 进一 步堵 塞地 层孔 隙喉道 , 降低 储集 层 渗 透 率 。 超临界 C O 流体既无 固相也不含液相 , 从根本上 避 免 了上 述危 害 的发 生 。相 反 C O 渗透 到储 集 层后 , 还 能进一 步增 大 储 集层 孔 隙度 和 渗 透 率 , 降 低 流 动 阻 力 , 提 高原 油采 收率 ① 超 临 界 C O 流 体 密度 大 , 有 很 强 的溶剂 化能 力 , 能 够 溶 解 近井 地 带 的 重 油 组 分 和 其 他 有机物 , 降 低 表 皮 系数 , 减 小 近 井 地 带 油 气 流 动 阻 力 ; ② 超 临界 C O 流体 还 可 以使致 密 的含 黏 土 砂层 脱 水 , 打开砂层孑 L 道 , 降低井壁表皮系数, 疏通油藏与井 筒 问 流动通 道[ 1 。 。 ③ C O 溶 于 原油 后 能够 降 低原 油 黏 度 , 改善 油 、 水 流度 比, 扩大 油藏 波 及面 积 ; ④ C O 溶 于 原 油后能够 使原 油体积 膨胀 , 增 加 原 油流 动 能量 , 大 幅 降低 油水 界面 张力 , 减 小残余 油 饱 和度 ; ⑤ C O 。与原 油 混 相后 , 不 仅能 萃取和 汽化 原 油 中 的轻质 烃 , 而且 能 形 成 C O 和 轻质 烃混 合 的油 带 , 油 带移 动驱 油 可 大 幅提 高原油 采收率 。同时 大量 C O 溶 于原油 中具有 溶解 气 驱 的作用 , 随 着压 力下 降 , C O 从 液 体 中逸 出 , 液 体 内 产 生气体 驱动 力 , 提高 驱油效 率 。 4超临界 C O 连续油管钻井流程及优势 4 . 1超 临界 C O 连 续油 管钻井流 程 图 9为超 临界 C O 连续 油 管钻 井 示 意 图 , C O 存 储 在 高压储 罐 中 , 为 了保 证 进 入高 压泵 中的 C O 为液 态 , 高压储 罐 内温度一 般控 制在 一l 5 ~1 O℃ , 压 力控制 在 4 ~8 MP a , 这 样 既保 证 了 作业 安 全 , 又 不 需要 极 低 的温度 。为 了保 持罐 内温 度 , 需 要 配置 制冷 机 组 , 同 时 储 罐外 壁也应 加保温 层 。 图 9 超临界 C O。 连续油管钻井示意图 。 液 态 C O 经过 高压 泵 , 利 用连续 油管输 送 到井底 , 在 地层 温度和 压 力条 件 下 , 一 般 井 深超 过 7 5 0 m 后 液 态 C O 便 可变 为超临 界态 。超 临界 C O 流 体 密度 大 , 能 为井下动 力 钻 具 提 供 足 够 的扭 矩 , 钻 井 过程 中可 以 采用 P DC钻 头 螺杆 钻 具 组 合进 行 水 力 机械 联 合 破 岩 , 也可 以直 接 利 用 喷射 钻 头进 行 水 力 钻 进 。超 临界 C O 喷射 出钻 头喷 嘴后其 压 力减 小 , 温 度 急剧 降低 , 可 冷却钻头和钻具 , 同时要严格控制喷嘴压降, 避免温度 过低 造成井 底结 冰 。 由于超 临 界 c0。的密度 对温 度 和 压力 的变 化非 常 敏 感 , 温 度 和 压 力 的 微 小 变 化便 可 引 起 超临 界 C O 密度 的大 幅波 动 , 因此可 以通过 井 口回 压 阀来调控 井底 压力 。在 调节 回压 阀 时会 产生 两 个压 力 变化 , 一 是 井 口回压 P 的 变化 , 二 是 环 空 中流 体 密度 变化 引起 的压 力 变 化 , 而 井 底 压 力 变 化 为这 两 个 压 力变化 之 和。 因此 井 口回压 的微 小变 化 便可 引起 井 底 压力 的大 幅波动 见 图 1 0 。 2 0 1 5 茎 - \ R l O 1士j 5 U 3U I } 6 UU UU l UU JU U 井深/m 图 l O不 同 井 口 回压 与 井底 压 力 关 系 。 井 底破碎 的岩 屑随着 上返 的超 临界 C 0 流 体经 过 环 空被 携带 出 井 口, 由于 钻井 过 程 中会 有 少 量 的水 以 及 烃类 物质 混 入 钻井 液 中 。 因此 到 达 井 口后 首 先 要 分 离 固体 岩屑 , 防止 冲蚀 管 阀 , 随 后 进 入 气 液 分 离 器 、 气 体 净化 器 , 将 C O 提纯输 送到 C O 储 罐循 环利用 。 4 . 2超临 界 C O 连续油 管钻 井优 势 近年来 , 连续 油管钻 井 技术 发 展 迅速 , 特别 是 随着 相关技 术 的研究 和改进 , 其 应 用越 来 越 广泛 , 已经扩 展 到石 油行业 上游各 个领 域 。但 是 连续油 管 钻井 作业 仍然 面临着 许 多 严 峻 的挑 战 , 如水 射 流 喷 射钻 井 连 续 油管 及井下 工具 寿命 问题 , 欠 平 衡钻 井 井下 动 力 问题 , 以及成本控 制 问题等u 。 由于超 临界 C O 的独特 性 质 , 利用 超 临 界 C 。 进 行连 续油管 钻井 使得 连续 油管 的优 势得 到 最 大程 度 的 发挥 。首 先 , 由于超 临界 C O 破岩 门限压力低 , 破 岩速 度快 , 因此降低了喷射钻井所需的压力 , 从而延长了连 续油 管寿命 , 同 时也 降 低 了地 面设 备 和 井 下工 具 的压 力要 求 。其 次 , 利 用 井 下 马 达 进 行 欠 平 衡 钻 井 时 , 空 气、 氮气、 天然气等由于密度小都不能为井下马达提供 足够 扭矩 , 泡 沫 能够 通 过 降 低 气 液 比增 大 密 度 为井 下 马达 提供 足够 的动力 , 却 难 以保 证井 筒 的欠 平 衡状 态 , 而超 临 界 C 0 以其 独 特 的密 度 特性 , 在 保 证 为井 下 马 2 0 1 0年 1 2月 沈忠厚 等 超临界 C O 连续油管钻井可行性分析 7 4 7 达 提供 足 够 动 力 的 同 时还 保 证 了井 筒 的欠 平 衡 。再 者 , 超临界 C O 流体黏度 比常规 钻井液 黏度低 得 多 , 沿 程 压力损 失也 较 小 , 因此 它可 以在 减 小 连 续 油 管 尺 寸 的 同时保 证钻 头获得 足够 的水 功率 , 同时 , 超 临界 C Oz 流体 的低 黏特性 还可 以使环 空 中流体 在低 流 速下 获 得 紊流流 动 , 有利 于携岩口 。 综 上 , 超 临界 C O 连续油 管钻井 更适合 小井 眼 、 微 小井 眼 、 超短 半径 水 平 井 、 复 杂 结 构 井 等 钻 井 , 将 为 低 渗特低渗 、 煤层气 、 页岩 气 等经 济 开采 价值 较低 的油 气 藏提供低 成本钻 井技术 服 务 , 为 断块 、 边 底水 、 裂 缝 、 枯 竭等难开发油气藏的开发提供有效的技术保 障。 5结论 超 临界 C O。 流体 既 不是 气 体也 不 是 液 体 , 其 性 质 介 于气体 和液体 之 间 , 它 同时 具有 气体 的低 黏特 性 、 液 体 的高 密度特性 以及 易扩散 等特殊 性质 。 超 临界 C O 密度 变 化范 围较 大 , 几乎 涵 盖 了 所 有 钻 井 液 密 度 调 控 范 围 , 适 应 性 更 为 广 泛 。与 超 临 界 C O 流体相 比, 氮 气 和 空 气 密度 在 钻 井 温 度 压 力 范 围 内均较 小 , 不 能为井 下马达 提 供 足够 动力 , 其 调控 范 围 也小 , 局 限性较 大 , 同时它们 的黏度 也较超 临界 C O 流 体低 , 不 利于携 岩 。 超 临界 C O 流 体 的 低 黏 度 、 高 密 度 、 高 扩 散 等 特 性 , 使得 它具 有 较强 的喷 射 破 岩 能 力 , 且 门限 压 力 低 , 同时它不但不会污染储集层 , 还能够改善储集层渗透 性 , 提高 油气采 收率 。 超 临界 C O。 连 续 油 管 钻 井 技术 使 超 临界 C O 破 岩与连续 油 管 的技 术 优 势都 得 到 了最 大 程 度 的 发 挥 , 进 一步增 强 了连 续 油 管钻 井 的适 应性 , 拓 展 了作业 范 围 , 将成 为开发特 殊油气 藏 的高效钻 井技术 。 参考文献 [ 1 ] 陈立人 ,张永泽 。龚惠娟.连续 油管钻井技术与装 备的应用 及其 新进展E J ] .石油机械 。 2 0 0 6 ,3 4 2 5 9 6 3 . [ 2 3 E 3 3 [ 4 3 [ 5 ] Ch e n Li r e n,Zh a n g Yo n g z e,Go n g Hu i j u a n .Ap p l i c a t i o n a n d ne w p r o g r e s s o f c o i l e d t u b i n g d r i l l i n g t e c h n o l o g y a n d e q u i p me n t E J ] . Ch i n a Pe t r o l e u m M a c h i n e r y,2 0 0 6,3 4 2 5 9 6 3 . 苏新亮,李根生,沈忠厚,等.连续 油管钻井技术研究 与应用进 展E J ] .天然气工业 ,2 0 0 8 ,2 8 8 5 5 5 7 ,6 6 . S u Xi n l i a n g,Li Ge n s h e n g, S h e n Zh o ng h o u,e t a 1 . Re s e a r c h o n c o i l e d t u b i n g d r i l l i n g t e c h n o l o g y a n d i t s a p p l i c a t i o nE J ] .Na t u r a l Ga s I n d u s t r y,2 0 0 8,2 8 8 5 5 ~ 5 7,6 6 . Ko l 1 6 J J .Co i l e d t ub i n g d r i l l i n g wi t h s u p e r c r i t i c a l c a r b o n d i o xid e [ A] .S P E 6 5 5 3 4 ,2 0 0 0 . Ko l 1 4 J J,Ma r v i n M H.J e t a s s i s t e d d r i l l i n g wi t h s u p e r c r i t i c a l c a r b o n d i o x i d e [ R] .Wa s h i n g t o n Te mp r e s s Te c h n o l o g i e s I n c . , 2 0 0 0 . 彭英利,马承愚.超临界流体技术应用手册 [ M] .北京 化学工 业 出 版社 ,2 0 0 5 .3 7 8 4 0 5 . Pe n g Yi n g l i ,M a Ch e n g y u . Ap p l i c a t i o n ma nu a l of s u p e r c r i t i c a l f l u i d t e c h n o l o g y [ M] .B e i j in g C h e mi c a l I n d u s t r y P r e s s ,2 0 0 5 . 3 7 8 4 0 6 . [ 6 ] A1 ~ Ad wa n i F,L a n g l i n a i s J P, Hu g h e s R . Mo d e l i n g o f a n u n d e r b a l a nc e d d r i l l i n g o p e r a t i o n u t i l i z i n g s u p e r c r i t i c a l c a r b o n d i o x i d e [ A] .S P E 1 1 4 0 5 0 ,2 0 0 8 . E T ] E s ] [ 9 ] [ 1 0 ] [ 1 1 ] [ 1 2 ] [ 1 3 ] [ 1 4 ] [ 1 5 ] 韩布兴.超I 临界流体科 学与技术 [ M] .北京 中国石化 出版社 , 2 0 0 5 . 1 - 4 0 . Ha n B u x i n g . S u p e r c r i t i c a l f l u i d s c i e n c e a n d t e c h n o l o g y[ M] . B e ij i n gChi n a Pe t r o c h e mi c a l Pr e s s ,2 0 0 5 .1 4 0 . 李根生 , 史怀忠 ,沈忠厚 ,等.水力脉 冲空化射 流钻井机理与试 验[ J ] .石油勘探与开发 , 2 0 0 8 ,3 5 2 2 3 9 2 4 3 . L i Ge n s h e n g, S h i Hu a i z h o n g, S h e n Z h o n g h o u, e t a 1 . Me c h a n i s ms a n d t e s t s f o r h y d r a u l i c pu l s e d c a v i t a t i n g j e t a s s i s t e d d r il l i n g [ J ] .P e t r o l e u m Ex p l o r a t i o n a n d D e v e l o p me n t ,2 0 0 8 ,3 5 2 2 3 9 - 2 4 3 . 贾江鸿 , 程远方 ,赵修太 ,等.纯梁油 田低渗透 油藏伤害机理及 解堵技术E J ] .石油勘探与开发,2 0 0 8 , 3 5 3 3 3 0 3 3 4 . J i a J i a ng h o n g, Ch e n g Yu a nf a n g, Z ha o Xi u t a i , e t a 1 . Da ma g e m e c h a n i s m a n d p l u g r e mo v ing t e c hn i q u e o f t h e l o w p e r me a b i l i t y r e s e r v o i r s i n C h u n l i a n g Oi l f i e l d E J ] .P e t r o l e u m Ex p l o r a t i o n a n d De v e l o p me n t ,2 0 0 8,3 5 3 3 3 0 3 3 4 . 王在明.超临界二氧化碳钻井 液特性研究 [ D] .东营 中国石油 大学 华东 ,2 0 0 8 .1 - 2 2 . W a n g Za i mi n g. Fe a t u r e r e s e a r c h o f s up e r c r i t i c a l c a r b on d i o x i d e d r i l l i n g f l u i d [ D J .D o n g y i n g C h i n a Un i v e r s i t y o f P e t r o l e u m E a s t Ch i n a ,2 0 0 8 . 1 2 2 . 张亮 , 王舒,张莉 , 等.胜利油 田老油区 C