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1、第33卷第5期钻采工艺Vo.l33No.5DRILLING&PRODUCTIONTECHNOLOGY1钻井工艺控压钻井技术研究与应用新进展1,21231黄兵,石晓兵,李枝林,胥志雄,苗娟(1油气藏地质及开发工程国家重点实验室西南石油大学2川庆钻探公司钻采工艺研究院3塔里木油田分公司塔中一体化项目部)黄兵等.控压钻井技术研究与应用新进展.钻采工艺,2010,33(5):1-4摘要:控压钻井技术是一种用于精确控制整个井筒环空压力剖面的自适应钻井程
2、序,其目的是确保井底压力环境极限和控制环空水力压力剖面的一致性。控压钻井技术在解决地层压力衰减、窄密度窗口、高温高压等复杂油气藏钻井工程问题方面显示出极大的优越性。文章介绍了国外近5年控压钻井技术发展和应用情况以及国内近两年的现场应用情况(尤其是塔里木油田)。实践证明,控压钻井技术是解决复杂钻井问题的有效手段,为国内复杂地层的钻井工作提供了一种新方法。关键词:钻井技术;控压钻井;动态环空压力控制;增压泥浆帽钻井中图分类号:TE249文献标识码:ADOI:10.3969/.jissn.1006-7
3、68X.2010.05.001控压钻井技术(以下简称MPD)是近年来发展井复杂和钻井事故,降低成本,简化操作,缩短非生起来的一项解决复杂钻井问题的重要技术。控压钻产时间(NPT),显著改善油井生产效率。MPD技术井技术被评为2007年度国外石油科技十大进展技优点主要表现在以下几个方面:术之一;连续管控压钻井技术(以下简称CT-(1)MPD技术可以有效控制整个井眼环空压力MPD)作为连续管钻井技术的重要组成部分被评为剖面,避免地层流体侵入影响钻井液性能和造成井2008年度国外石油科技十大进展技术之一。涌。
4、国际钻井承包商协会对MPD作了如下定义:(2)MPD技术在接单根和起下钻时运用井口回MPD是一种经过改进的钻井程序,可以精确地控制压能有效控制井底压力,使其保持在较小的波动范[3]井筒环空压力剖面,其目的是确定井底压力,从而控围之内,保持恒定的井底压力。D.Reitsma等人[1]制环空液压剖面。AGR钻井服务公司的Andy(2005)给出了控压钻井使用的井口回压控制井底Hinton(2009)给出MPD的新定义:一种用于精确控压力的公式,即:制整个井筒环空压力剖面的自适应钻井程序,其目p井底=p井口+p环
5、空(1)的是确保井底压力环境极限和控制环空水力压力剖式中:p环空=p动态+p静水面的一致性。MPD的意图是避免连续的地层流体(3)MPD技术通过精确的井底压力监测和水力涌出井口,运用适当的操作,任何井涌事故都会被安学模型能解决窄密度窗口层段的钻井难题。[2]全地排除。(4)MPD技术能避免井眼压力超过地层破裂压力,减少井塌、井漏事故,同时可以控制和处理钻井一、MPD技术的技术特征及流程过程中可能引发的溢流事故,延长事故多发层段的1.MPD技术的优点裸眼井长度,简化井身结构,缩短钻井周期,降低钻在北海、墨西哥
6、湾、巴西近海、印尼海域、马来西井成本。亚、越南以及阿拉伯等地区的MPD实践证明,该技2.MPD技术的变量控制术能有效减少井漏、井涌、压差卡钻、井壁失稳等钻MPD可以对井口环空压力、钻井液密度和流变收稿日期:2009-12-20;修回日期:2010-07-10基金项目:国家科技重大专项塔里木盆地大型碳酸盐岩油气勘探开发示范工程(2008ZX05049)和塔中号气田欠平衡(控压)钻井工艺技术研究及应用(971007080)资助。作者简介:黄兵(1985-),硕士,2007年毕业于西南石油大学,主要从事
7、控压钻井、水平井完井等方面研究。地址:(610500)成都市新都区西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室B304,电话:13438965860,E-mai:lericehuang@163.com钻采工艺2010年9月2DRILLING&PRODUCTIONTECHNOLOGYSep.2010性、岩屑载荷、环空摩擦、井眼几何形状、钻杆旋转速包括的三套主要设备:一套节流管汇,一套回压泵和[4]度和起下钻速度、节流阀回压等因素进行控制。一套集成的压力控制器(IPM)。在IPM的控制
8、下,当井底压力发生变化时,MPD系统通过旋转控节流管汇获得连续的回压调整,使井底压力保持在制头(RCD)和节流管汇控制井眼压力。通常MPD程序设定值上下,连续流体从回压泵注入节流管汇,系统会通过控制井口回压或泵压来调整井底压力。达到精确控制井底压力的目的。井底压力是井口压力与环空压力之和。环空压力可2.CBHP-MPD技术以通过钻井液流态、流速和环空大小来调节。此外,井底压力恒定的控压钻井(CBHP-MPD)技术
