能源消费结构调整加速天然气资源的勘探与开发,川东北地区作为四川天然气资源重点探区之一,也是“川气东送”工程资源接替的重要阵地,加快川东北地区天然气资源的勘探与开发意义重大。由于川东北地区陆相高压裂缝性储层地质条件复杂,钻井过程中常常钻遇储层裂缝,容易导致突发性溢流,出现溢流情况后井控难度大,可能造成巨大的经济损失和人员伤亡。因此迫切需要对该地区溢流机理展开深入研究。本文在充分调研国内外多相流理论研究与井控理论研究进展的基础上,结合川东北地区陆相高压裂缝性储层特点,对溢流的侵入、发生、发展及地面控制等过程展开系统的理论与实验研究,主要开展了以下几部分研究工作：(1)广泛调研和总结了多相流理论研究、井控理论研究及裂缝性储层气侵溢流研究的进展。在此基础上,深入分析了川东北地区高压气井钻井过程中容易遭遇突发性溢流、处理难度大等特殊井控问题,据此提出了本文的研究方向及思路。(2)开展了川东北地区地质特征分析。从川东北地区地质构造、储层条件和岩心特征等方面分析了川东北地区陆相高压裂缝性储层面临的复杂地质条件,发现该地区主要溢流层段为自流井组和须家河组,井深为4500-5500m,且表现为溢漏同存,钻井现场典型溢流井特征为后续井筒溢流侵入模型与压力分布规律模型的建立提供了基础地质参数与工程参数。(3)建立了井筒溢流动态侵入模型。在分析川东北地区陆相高压裂缝性储层溢流条件和溢漏规律的基础上,利用气体渗流理论建立了溢流发生时的侵入量计算模型,并利用川东北地区典型溢流井进行了实例计算,揭示了溢流的侵入及发生机理。(4)开展了井筒压力分布规律研究。根据前述建立的溢流侵入量计算模型,基于漂移流模型和气液两相流理论,建立了溢流井筒气液两相流数学模型,并借助计算机编程,采用有限差分法求解该模型,认识地层气体侵入井筒后从重力置换溢流向欠平衡溢流转换并不断发展变化的过程。(5)开展了井筒气体运移规律实验与仿真研究。根据相似理论设计并搭建了气侵溢流实验系统台架,真实观测气体侵入井筒后的运移规律及井底压力变化情况,发现井筒流型变化主要受初始气侵速度的影响,井底压力在气体侵入瞬间激增；同时进行了数值模拟对比验证,实验与仿真结果吻合。(6)开展了川东北地区陆相高压裂缝性储层压井工艺研究。通过前述对溢流发生及发展后井筒特征变化的认识,分析了正循环法、反循环法和置换法等常规堵漏压井工艺技术,并结合川东北地区陆相高压裂缝性储层溢漏特点和压井工艺影响因素展开了堵漏压井方法适应性评价,建立了适合川东北地区陆相高压裂缝性储层的堵漏压井方法选择流程。综上所述,本文的研究工作为川东北地区陆相储层钻井现场溢流认识与压井施工的科学选择提供了可靠依据,并对实现我国四川盆地川东北地区天然气资源的安全、平稳、高效开发产生重要意义。