控压钻井技术筛选及评价方法.pdf

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1、石油机械2011年第39卷第l2期CHINAPETRO【正UMMACHINERY～9一．一钻井新技术控压钻井技术筛选及评价方法王倩韦海涛周英操杨慧4(1．中国石油勘探开发研究院研究生部2．中国石化国际石油勘探开发公司3．中国石油集团钻井工程技术研究院4．北京华油油气技术开发有限公司)摘要控压钻井技术由于其类型较多且工作原理、适用范围各不相同，建立一个系统评价标准来衡量控压钻井技术的适用性显得尤为重要。在讨论控压钻井分类及总结各种控压钻井方式优缺点的基础上，给出了微流量控制钻井技术、动态环空压力控制系统、Halliburton控压钻井系统、充气控压钻井技术、

2、加压钻井液帽控压钻井技术、双梯度钻井技术以及连续循环系统等7种控压钻井方式的适用范围，并提出了一套评价方法，为控压钻井适应性研究提供了一种新的思路。关键词控压钻井筛选评价来帮助钻过窄密度地层；②双梯度控压钻井，主要0引言用于窄密度的深水或超深水钻井，通过采用合适的套管直径和最少的套管层数来钻达目的层位；③加控压钻井的目的在于确定井底压力窗口，从而压钻井液帽控压钻井，主要用于钻井液完全或近乎控制环空液压剖面⋯。对一口井来说最大的问题完全漏失的高裂缝／大溶洞地层；④HSE或密闭控在于它是否适合控压钻井作业，或者说适合哪一种压钻井，用来隔离含H：s和CO：的地层

3、，是其他控压钻井方式。尽管技术和装备都有了很大的提传统控压钻井在钻井历史上的不同应用J。高，工业上还是缺少一种控压钻井技术及其应用的装备、技术以及解决钻井问题手段的进步也引筛选模型，用来考虑给定井的工程和经济方面的可导了控压钻井技术应用形式的发展，进而产生了一行性问题。国外如TexasA&M大学已着手建立控种改进的井底恒压控压钻井(CBHP)——任意点压钻井实验室，并联合各大钻井服务公司试图解决恒压控压钻井(POCP)。这种方式致力于控制井这一难题。但并未将控压钻井技术进行细致的划眼中任一点的环空压力，包括井底压力，进一步扩分，仅有的4种方式也无法满足该技

4、术在国内发展展了井底恒压控压钻井的优势。的需要。在国内控压钻井技术处于初步研究的情况随着控压钻井技术的持续向前发展，技术变得下，为理清科研思路、加强重点攻关，笔者根据国更为多元化，这使得国内学者对这项技术产生了一内科研发展的实际情况，探讨了一种新的控压钻井定的分歧及争议，明确定义及各种技术之间的关系方法筛选模型，该模型在考虑现有的所有工程信息基础上对待钻井是否适合控压钻井作出评价，这对有助于更好地理解、应用和发展这项技术。一般可国内控压钻井技术的应用发展提供了可靠的基础。将控压钻井技术分为以下3类J。1．1精细控压钻井技术1控压钻井技术的分类鉴于钻井从始至

5、终都是一个压力控制的过程，根据控制精度的不同，提出了精细控压钻井技术的控压钻井技术起初是用来钻窄密度窗口或裂缝概念，即在地层流体涌入量小于80L时检测到溢地层的。国外传统的方式将其应用形式分为4种：流，并可在2min内控制溢流，使总溢流体积小于①井底恒压控压钻井，使用地面回压或质量流量计800L；或者对井口回压自动控制达到0．35MPa的碍c基金项目：国家科技重大专项“窄密度窗口安全钻完井技术及装备”(2008ZX05021—3)。石油机械2011年第39卷第12期精度。目前该技术主要包括微流量控制钻井技术、工况下钻井液参数有不同的期望值。系统控制软件动态

6、环空压力控制技术和井底恒压控压钻井技术。通过传感器将采集到的钻井液流量、压力和温度等1．2其他控压钻井技术采样值通过A／D转换送到中央数据采集与控制系其他控压钻井技术是指达不到精细控压钻井的统中，并与期望值进行比较，当两者存在偏差时，效果和能力，但就目前的技术水平而言，可以在现系统进一步判断钻井液是否漏失。若系统判断发生场应用，并达到控压钻井目的、解决常规钻井技术漏失，则改变流量减少井口回压；若判断发生溢流，无法克服的钻井难题的其他控压钻井技术，包括简则改变流量增加井口回压，直至达到期望的钻井液易导流控压钻井技术、流量监测控压钻井技术、手流量值。这种监测与

7、比较将一直进行下去，完成钻动节流控压钻井技术、充气控压钻井技术，双梯度井时钻井液的可控循环，以满足钻井工艺要求。钻井技术、加压钻井液帽钻井技术、HSEMPD技2．2动态环空压力控制系统(DAPC)术、井口连续循环系统和降ECD工具等。DAPC系统是由Atbalance公司研发的一种自1．3控压钻井相关配套技术动调节回压、动态控制常规钻进过程中的井底压力控压钻井相关配套技术是指配合精细控压钻井稳定性，以及控制由于泵排量变化、钻杆转动或起技术和其他控压钻井技术使用的特殊技术或工具，下钻引起压力波动的系统。包括井身结构优化技术、膨胀管和波纹管技术、井DAPC系统

8、主要由自动节流管汇、旋转控制装下压力测量装置、优质钻井液技术、化学