欠平衡钻井是上世纪90年代发展起来的新型钻井技术,适应了当前石油工业的勘探开发形势,具有很多的技术优势,因此,发展十分迅速,并具有广阔的应用前景。 欠平衡钻井是一不可逆的一次性过程,欠平衡钻井成败取决于多个可控制因素与不可控因素。如何优化可控因素,使欠平衡钻井施工安全、顺利的达到预期的效果,合理的欠平衡钻井流体参数设计和安全可靠的井口、地面控制系统是最关键的核心技术。 当前国内对欠平衡钻井流体动力参数设计理论及计算方法很多,但普遍比较繁琐,计算也很复杂。这就要求对欠平衡钻井流体动力学进行系统的研究,形成一套简捷、准确、系统的欠平衡钻井流体力学参数设计、计算、控制理论。 论文在系统分析了国内外UBD流体力学参数设计理论、方法的基础上,考虑岩屑携带、循环系统稳定性及井眼稳定等因素,对BoYun Guo气体、泡沫、充气流体UBD流体力学参数计算模型、方法进行分析、评价。文章重点对可激励地层流体进入井筒实现UBD的计算理论、设计方法进行了系统研究,建立了激励地层流体模型,环空多相流体动力学参数计算、设计、控制方程,编制了计算软件。 在油田UBD试验(天然气、充气)中,对UBD过程中的一些敏感性问题进行了理论分析。