《控压钻井技术》PPT课件

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1、控制压力钻井(MPD)技术内容MPD的概念、特点与作用MPD的原理、分类、设备三大控压钻井系统MPD的关键胜利钻井院控压钻井系统MPD应用与展望控制压力钻井（MPD）的概念IADC对MPD（managedpressuredrilling)的定义（Feb2004toJan2008）控制压力钻井是一种在整个井眼内精确控制环空压力剖面的自适应钻井过程（Adaptivedrillingprocess）。其目的在于确定井下压力窗口，从而控制环空液压剖面。MPD旨在避免地层流体连续地流入到地面，钻井作业任何意外的流动将使用适当的方法进行安全的控制。（Jan2008）MPD也有翻译为：压力管理钻井MPD

2、的特点始终精确控制井眼压力稍大于地层孔隙压力，不会诱导地层流体侵入。钻井液密度低于常规钻井密度，避免超出地层破裂压力梯度。通常使用液相钻井液。使用闭合、承压的钻井液循环系统。控制压力钻井（MPD）的作用在地层破裂—孔隙压力窗口小的时候，减少井涌—井漏现象，提高井控安全性，能够钻更深的裸眼段；能够使套管下得更深，从而有可能减少一层甚至更多层次的套管；提高较大井眼钻达目的层的可能性；减少由于环空压力引起的井漏；控制压力钻井（MPD）的作用减少钻遇大裂缝发生严重井漏时的钻井液成本，及井漏引起的井控问题；避免地下井喷；提高HSE效果，尤其是在要求更高的海上；减少非生产作业时间GravityDisp

3、lacementFluidBalance21钻井三压力剖面地层孔隙压力地层坍塌压力地层破裂压力（或漏失压力）钻井压力（密度）窗口窄压力（密度）窗口问题常规钻井钻井液密度设计：油井，地层孔隙压力当量钻井液密度附加0.05-0.10g/cm3气井，附加0.07-0.15g/cm3钻井液窄密度窗口条件下的问题：密度窗口油井小于0.05（气井小于0.07），不能找到不漏不喷的平衡点，静止、循环都发生井漏密度窗口油井小于0.10（气井小于0.12）（假定环空摩阻折算当量钻井液密度为0.05），静止不漏，但循环发生井漏。窄密度窗口条件下常规钻井处理控制钻井液密度下技术套管封堵漏提高承压能力背景地层漏失

4、、压差卡钻、钻杆扭断、地层孔隙压力与地层破裂压力窗口狭窄造成涌—漏等问题，增加非生产时间，导致勘探费用大幅度提高。需要精确地管理和控制井眼压力。美国在上世纪60年代后期开始应用控制压力钻井。MPD第一次正式出现是在2004年阿姆斯特丹的IADC/SPE钻井会议上。MPD技术的意图是利用欠平衡工具和技术控制进入井眼的地层流体，其主要目的是避免通过加重钻井液来解决钻井复杂问题。减少套管层数，提高钻井效益，降低钻井成本。MPD与UBD、PD的关系欠平衡钻井的主要目标是避免损害将要开发的产层，是以储层为本的。气体、雾化、泡沫、充气、液体钻井。而控制压力钻井MPD的主要目标是解决与钻井有关的复杂压力

5、控制问题，是以钻井为本的。液体。提速钻井PD(performancedrilling)或AD(airdrilling)用于提高机械钻速。气体、雾化、泡沫。CPD（controlledpressuredrilling)井眼压力欠平衡钻井坍塌压力～孔隙压力控压钻井油井，孔隙压力～孔隙压力+1.5-3.5MPa气井，孔隙压力～孔隙压力+3-5MPa近平衡钻井油井，孔隙压力+1.5-3.5MPa气井，孔隙压力+3-5MPa过平衡钻井油井，孔隙压力+3.5MPa～破裂压力气井，孔隙压力+5MPa～破裂压力欠平衡、控压、常规钻井划分MPD原理常规钻井：井底循环压力=静液柱压力+环空摩阻MPD：井底循环

6、压力=静液柱压力+环空摩阻+地面回压（环控压耗折算当量钻井液密度0.03-0.15g/cm3）MPD解决井漏的原理井漏是经常发生的钻井复杂问题之一，常规钻井采用堵漏提高承压能力往往费时、费钱、费力，而且效果往往不好。直井高角度缝，缝宽达到毫米级时，就会出现严重井漏，甚至失返，缝宽在100微米以上的裂缝就比较难以封堵了。孔隙性漏失，漏失量与过平衡压差成正比（符合达西渗流定律），裂缝性漏失，漏失量与过平衡压差成1.5至1.6次方的关系，且无任何内外泥饼作用。MPD解决井漏的原理是控制环空压力接近于地层孔隙压力，其过平衡压差不足以克服钻井液向孔隙性漏失层的渗流或向裂缝性地层的流动阻力。MPD解决

7、漏涌并存的原理在裂缝性井漏情况下，钻井液密度窗口非常狭窄，往往不到0.02g/cm3，环空循环摩阻足以造成漏失。MPD解决井漏的原理环空摩阻当量钻井液密度一般不高于0.05g/cm3。在深井和超高压地层，由于采用极高的钻井液密度，环空摩阻高达0.15g/cm3。在这种情况下，即使不是窄密度窗口，也会造成漏喷并存或压裂地层的复杂情况。MPD分类IADCUBO协会的MPD分会将MPD技术划分为二大类：被动型MPD（React