控制压力钻井技术全尺寸模拟井试验及分析.pdf

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1、石油机械2012年第40卷第5期CHINAPETROLEUMMACHINERY钻井技术与装备控制压力钻井技术全尺寸模拟井试验及分析王树江李宗清燕修良陈永明朱焕刚曹强康波(1．中国石油大学(华东)石油工程学院2．胜利石油管理局钻8-Z：艺研究院)摘要：指出了控制压力钻井技术室内试验存在的不足，给出了控制压力钻井技术全尺寸模拟井试验的原理、方法和设备，验证了控制压力钻井技术的工艺流程和控压设备的可操作性以及自动控制系统控制能力。试验结果表明，该试验流程配套简单，可以较好地模拟钻井的整个过程，通过对采集

2、控制系统的不断调试，掌握了其调节特性，为现场试验起到了很好的指导作用；同时指出，处理气体溢流时，必须配置针对极端非线性、时变和多变量耦合等过程特性的智能控制器。如果控压钻井自动节流管汇配套的是常规液压驱动的节流阀，在钻井泵启、停过程中，流量的变化速度远远高于节流阀的反应速度，而且井筒内流体存在巨大的惯性，套压控制过程中，ECD变化达到0．3，因此应采用电动钻机，这样可以逐步缓慢降低钻井泵的排量，从而实现恒井底压力控制。关键词：控制压力；钻井技术；全尺寸模拟井；工艺流程；控压设备；试验分析中图分类号

3、：TE249文献标识码：A文章编号：1001—4578(2012)05—0003—04Full·sizeSimulationWellExperimentandAnalysisofPressureControlDrillingTechnologyWangShujiang，LiZongqing。YanXiuliangChenYongmingZhuHuangangCaoQiang。KangBo(1．CollegeofPetroleumEngineering，ChinaUniversityofPetrol

4、eum，Dongying2．ResearchInstituteofDrillingTechnology，ShengliPetroleumAdministration)Abstract：Theweaknessinthelaboratorytestofpressurecontroldrillingtechnologywaspointedout．Theprinci—ple，methodandequipmentofthetechnologyweregiven．Thetechnologicalprocess

5、ofthetechnologytheopera—，bilityofthepressurecontrolequipmentandthecontrolcapacityoftheautomaticcontrolsystemwereverified．Theexperimentalfindingsshowthatthematchingoftheexperimentalprocedureissimpleandthewholedrillingprocesscanwellbesimulated．Theregula

6、tionprope~yofthecollectionandcontrolsystemisgraspedthroughitsconstantdebugging，whichcanserveasagoodguidetoitsfieldtest．Atthesametimeitispointedoutthattheintelligentcontrollermustbeallocatedtodealwithgasoverflowconcerningtheprocesscharacteristicsofextr

7、emelinearity，timevaryingandmultivariablecoupling．Ifthepressurecontroldrillingautomaticthrottlemanifoldismatchedwiththethrottlingvalveofconventionalhydraulicdrive，thevariationvelocityofflowrateisfarabovethereactionveloci．tyofthrottleintheprocessofstart

8、upandshutdownofdrillingpump．Moreover．thereexistsgreatinertiawiththefluidinwellbore．IntheprocessofcasingpressurecontroltheECDchangereaches0．3．Therefore，theelectricdrivedrillingrigshouldbeadoptedSOastodecreasethedisplacementofdrillingpumpgradual