随钻井底流量变化测试方案研究.pdf

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1、钻采工艺2014年3月·16·DRILLING＆PR0DUCT10NTECHN0L0GYMar．2014随钻井底流量变化测试方案研究邵强(中国石油化工集团公司西南石油工程公司钻井工程研究院)邵强．随钻井底流量变化测试方案研究．钻采工艺，2014，37(2)：16—18摘要：针对钻井过程中井筒压力控制的一系列问题，提出通过随钻监测井底流量变化，并控制井口回压或微调钻井液密度的方法，从而达到控压钻井的目的。考虑随钻井底的实际工况，利用钻井液流道压差测试流量方法、超声波测试流量方法和电磁感应测试流量方法，完成了对井底流量变化测试的方案设计。关键词：随钻测试；环空压力；流量变化；

2、超声波；电磁感应DOI：10．3969／J．ISSN．1006—768X．2014．02．05近年来，随着钻井技术的不断发展，钻井作业的国内通过流量变化控制钻井研究仍处于起步阶安全性、可靠性、环保和成本控制等方面的要求也越段，具有很强的潜在研究价值。国外仅于2006年在来越高。在整个钻井过程中，钻井液的控制也与钻巴西石油公司和美国雪佛龙公司海洋深水钻井中曾井作业的安全性、可靠性密切相关。钻井过程中当采用流量变化控制钻井方法进行试验。目前，国内钻井液液柱压力低于地层压力时，容易发生“井涌”由于工艺和工具的原因，特别是工具达不到工程实现象，如果此问题没有得到及时解决，将会导致

3、“井际中对微循环控制压力的要求，暂时达不到通过流喷”事故的发生；而当井眼中的钻井液液柱压力大量变化控制压力钻井的技术水平。于地层压裂压力时，可能会发生“井漏”，从而导致笔者利用钻井液流道压差测试流量方法、超声井塌、卡钻、井喷、损害油气层等后果，甚至引起严重波测试流量方法和电磁感应测试流量方法，完成井的人身或设备事故。国内钻井工程师对井筒压力控底流量变化测试方案设计。制展开了许多研究，取得了一些成果，但至今还没有一、测试方法研究开发出一种对井筒压力进行精密控制的系统。针对钻井过程中在井筒压力管理方面存在的问题，国外1．理论基础近几年发展并应用井筒压力控制新技术，运用流量随钻

4、井底流量变化，是指在随钻井下系统所能变化控制系统实现控制压力钻井目的u。监测到的钻井液总流量波动范围。当钻井作业处于钻井液流量变化控制钻井技术通过对钻井液的稳态时，可以利用某段时间内排出与进入钻井液体精密控制井筒对井眼压力精确控制。该技术具有较积流量或质量流量之差的大小来判断。算法描述如高的监测精度，使得对井筒压力的控制更加精细，能下：够确定最佳的压力梯度范围，由此简化操作，降低成设某段时间排出与进人流量之差为△Q(k)，本。监控系统实时对流量的监控和快速调节，减少其正常波动范围的上限为△Q，下限为△Q，则了发生各种钻井事故的可能性，并且对孔隙压力和当△Q<△Q()<△Q

5、时，工作正常，无溢流也压裂梯度的精确把握也大大降低了在某一井段因钻无井漏；进过深而进入过高孔隙压力过度区的可能性，由此当△Q(k)≥△Q时，发生溢流，且△Q()一△Q大幅度地降低了钻井风险，提高了作业安全性。X(k一1)越大，则溢流越严重；收稿日期：2013—10—06基金项目：国家科技重大专项课题“低渗气藏复杂地层高效钻井关键技术”(编号：2011ZX05022—005)部分研究成果。作者简介：邵强(1973一)，工程师，1994年毕业于重庆石油学校，现任中国石油化工集团公司西南石油工程有限公司钻井工程研究院物资装备部主任。地址：(618000)四川省德阳市金沙江西路6

6、99号，电话：(0838)2202253。联系人：钟水清，电话：(028)86016641，E—Illail：zsqing666@126．com第37卷第2期钻采工艺Vo1．37No．2DRIILINC&PRODUCTIONTECHNOLOGY·17·当AQ(k)≤一AQ，时，发生井漏，一AQ(k)一生压差，通过测量压差的方法来测量流量。AQ(k～1)越小，说明井漏越严重。超声波流量测试是利用超声波脉冲来测量流体钻井作业时需要连续不断地注入钻井液，以平流量，按工作原理分为传播速度差法和多普勒法，衡地层中的油、气、水压力和岩石的侧压力，防止井传播速度差法有时间差法、频率差法

7、和相位差法。喷、井塌、卡钻以及井漏等事故的发生，不同井段和电磁感应流量测试是根据法拉第电磁感应定律工况下钻井液参数有不同的期望值。制成的一种测量导电性液体的仪表，通过运动流体通过实时监测井筒中钻井液压力和温度，并将切割磁感线改变磁通，从而产生电动势，通过电动势采集的数据输入数据采集系统，再与回流钻井液期的变化来测量流量的变化。望值比较；通过是否有漏失，结合地层破裂压力，确二、井底流量变化测试方案设计定增加或减少回程压力，以达到流量期望值，完成安全钻井的目的。1．压差测试法方案设计2．井底流量变化测试方法1．1结构设计结合井底特