MPD控压钻井
控压钻井技术控压钻井技术 国际钻井承包商欠平衡、控压钻井委员会(IADC UBD&MPD Committee)2003年给出了控压钻井技术的定义:控压钻井是一种自适应的钻井工艺,可以精确控制全井筒
控压钻井技术 控压钻井技术 IADCUBD&MPDCommittee2003 国际钻井承包商欠平衡、控压钻井委员会()年给出 了控压钻井技术的定义:控压钻井是一种自适应的钻井工艺,可以精确控制全井筒环空压力 “” 剖面,确保钻井过程中保持不漏、不喷的状态,即井眼始终处于安全密度窗口内。之后, 国际钻井承包商协会又进一步将控压钻井技术分成两大类别:主动控压钻井技术和被动控压 钻井技术。主动控压钻井技术是在钻前设计时融入控压钻井技术的理念,包括井身结构设计、 钻井液设计和套管程序设计,从而达到精确控制井筒压力剖面的目的。被动控压钻井技术指 使用一些设备如旋转控制头、节流阀和钻杆浮阀等,安全有效地处理井下事故。早期的控压 0.35MPa0.1MPa 钻井井底压力控制精度在以内,目前控制精度可高达,即基本实现井底 压力的恒定。严格来讲,所有井都需要控制压力,都需要实施控压钻井,因为钻井的过程就 是利用井筒流体压力(静止压力、动态压力等)来应对地层压力(孔隙压力、坍塌压力、漏 失压力和破裂压力等)从而实现井内压力系统的某种平衡(近平衡、欠平衡、过平衡等)。 “” 钻井过程中的卡、塌、漏、喷几乎都跟井底压力有关,因此控压钻井并不是一个新名词, “”“” 但随着钻井技术的发展,控压钻井被赋予了新的含义,突出体现在有目的和精确控制, 控压钻井的本质就是确定井底压力界限,从而利用多种工具和技术有效控制相应的环空压力 剖面以降低窄密度窗口条件下钻进时的风险与成本。 现代控压钻井技术是在欠平衡钻井和气体钻井基础上发展起来的钻井新技术。这三项技 术有共同的特点,即都需要使用旋转防喷器、气体处理装置、节流管汇、单流阀等特殊设备。 欠平衡钻井主要是为发现和保护储层、减少储层钻井问题、减小对储层的伤害、实现钻井过 程中对油藏特性的优化等;气体钻井主要目的是钻井提速,大幅度提高难钻地层的钻井速度; 控压钻井主要是为减少钻井过程中的复杂,通过降低大量钻井液的漏失和降低钻井相关的非 生产时效等提高钻井经济性。三项技术有交叉,如欠平衡钻井也可以实现提速,气体钻井也 可以实现储层保护,控压钻井即可以实现提速也可以实现储层保护等。欠平衡和气体钻井在 钻井过程中井筒流体当量泥浆密度低于地层孔隙压力,而控压钻井在钻井过程中井筒当量泥 “” 浆密度大于或等于地层孔隙压力。换言之,欠平衡钻井和气体钻井是欠平衡,而控压钻井 “” 实质上是一种微过平衡。 控压钻井技术擅长应对高难度井 与传统过平衡钻井技术相比,控压钻井技术有更多、更有效、更迅速的手段和方法实现 对井筒环空压力的控制,实现井底压力的相对不变。与欠平衡钻井技术相比,控压钻井技术 是以解决钻井复杂事故为其基本出发点,采用微过平衡方式钻进,钻井过程中不诱导地层流 体涌出,但能通过适当工艺设备安全、有效地处理操作中伴随涌入井筒的流体。过去在井口 敞开情况下,靠改变泥浆密度调节井底压力,目前利用动态压力控制系统可以通过回压泵、 节流阀系统让泥浆形成闭路循环,随时控制井底压力,达到平衡压力钻井。在含酸性有毒气 体地层、井壁不稳定地层、漏失压力接近孔隙压力的地层等,控压钻井显示出比欠平衡钻井 独特的优越性。 控压钻井工艺采用一系列的设备和技术,通过主动控制环空水力压力剖面,以消除或者 降低与井下窄密度窗口环境相关的作业风险和费用。 控压钻井技术主要用于钻进窄密度窗口地层(高温高压井、海上深井等)、钻进衰竭性 地层、开发成熟储层、保护易破碎地层,达到安全、高效、快速钻井的目的,减少套管使用, 降低井漏和井涌风险,消除地层的呼吸效应,提高储层产量等。 目前控压钻井主要用于一些高难度井,如高温高压井、含酸性有毒气体的碳酸盐岩裂缝 性地层、海洋窄密度窗口井,以及以前采用常规方法所无法钻达设计井深的井等。 国内控压钻井技术即将商业应用

