控压钻井工具接头对环空压力影响分析及计算

控压钻井(MPD)是指对环空压力剖面进行精确控制的钻井技术,它是针对钻井液窄密度安全窗口的一种钻井新技术。众所周知,钻井液窄密度安全窗口,由于其安全窗口密度狭窄,使其漏、喷、卡、塌事故频发,使钻井活动非生产时间增加,大大增加了钻井成本,严重时甚至可以使钻井活动失败。控压钻井通过对环空压力剖面进行精确控制,防止钻井事故的发生。它的核心就是对环空压力剖面的精确控制,这是与常规钻井最大不同的一点。要实现对环空压力剖面的精确控制,就必须首先实现对其的精确计算,然后再通过加回压等各种方法进行控制。因此综合分析影响环空压力的各个因素,在此基础上实现对环空压力的精确计算就显得尤为重要,本文就这一问题进行探讨。     

精细控压钻井技术的研究进展与应用分析

文章介绍了精细控压钻井的技术装备以及施工工艺,同时回顾了2004年以来控压钻井的国内外技术发展现状以及统计了其应用情况。实践证明:精细控压钻井技术通过精确控制环空压力剖面使井底压力稳定在压力窗口之内,是解决窄压力窗口地层钻井问题的有效手段。     

精细控压钻井在辽河油田的试验与应用

控制压力钻井是一种用于精确控制整个井眼环空压力剖面的自适应钻井过程,其目的是确定井下压力环境界限,并以此控制井眼环空液柱压力剖面。辽河油田的XG7-H1井为一口注气井。本井自四开3730m开始全过程以1.03g/cm3低密度无固相钻井液控压欠平衡钻进,完井期间依然采用该密度钻井液,降低了井底压力,实现了全程零漏失、零复杂,有效的保护和发现油气产层,为后期注气开采奠定了良好基础,取得了较好的应用效果。该井的顺利完钻标志着精细控压钻井技术首次在辽河油田应用成功。     

新型双梯度钻井技术——CAML钻井方法

控制水泥浆液面高度(Controlled Annular Mud Level)钻井是在无隔水管钻井技术上发展而来的一种新型双梯度钻井技术,主要由海底泵模块、泥浆返回管线、隔水管改进接头等组成。通过调节隔水管上部钻井液液面高度,能够实现钻井液的闭路循环及对井底压力的精确控制。该技术具有井底压力精确控制、钻进窄密度窗口、早期井涌检测、控压固井等特性,可使用常规井控措施并可切换为常规钻井方法。文章详细分析了CAML钻井的系统组成、工艺原理、技术特点,并建议结合我国深水钻井实际情况,尽快开展相关钻井技术的研究。     

伊拉克米桑油田窄密度窗口精细控压钻井液工艺及应用

伊拉克米桑油田盐下层地质条件复杂,地层呈现“上下漏,中间塌”且在中间地层存在异常高压层,密度窗口极窄,易发生井漏、井塌、卡钻、溢流甚至井喷的复杂事故,导致钻井周期长、施工难度大、钻井成本高等一系列问题。本文介绍了一种在钻进、起下钻、套管下入等井底压力发生变化过程中,通过分段精细控制钻井液密度来实现精细控压钻井作业的方法。该技术运用于伊拉克米桑油田BUCS-XX井,成功克服密度窗口窄的问题,保障了快速、安全、优质的完成钻井作业。     

微流量控压钻井水力模型研究

微流量控压钻井是一种以环空流量为监测和控制对象的控压钻井技术,它能够及时发现和控制井下微小的溢流或漏失,减少井下事故的发生。多相流环空压力的计算是微流量控压钻井的关键技术,它关系到整个控压钻井的精确性,文章建立了一种多相流环空压力计算方法和模型,为水力软件的编制和微流量钻井系统的开发设计提供了理论依据。     

微流量控压钻井水力模型研究

微流量控压钻井是一种以环空流量为监测和控制对象的控压钻井技术,它能够及时发现和控制井下微小的溢流或漏失,减少井下事故的发生。多相流环空压力的计算是微流量控压钻井的关键技术,它关系到整个控压钻井的精确性,文章建立了一种多相流环空压力计算方法和模型,为水力软件的编制和微流量钻井系统的开发设计提供了理论依据。     

控压钻井技术在莺歌海盆地高温高压井中的应用

中国南海莺歌海盆地中深层高温高压区域受他源、自源以及地质构造运动影响,温度高、压力大,安全密度窗口窄,钻井过程中极易出现喷、漏等复杂局面。面对突如其来的高压及井喷,常规井控技术安全性凸显不足;窄窗口井眼复杂情况处理中,常规钻井技术能实施的处理手段有限,并且易诱发次生的粘卡等井下事故。为解决难题,规避常规钻井作业中存在的不足,引进恒定井底压力控制钻井技术(下述简称:控压钻井技术)并进行应用评价。实践证明,控压钻井技术能有效应对突发的高压,并弥补常规钻井技术在窄窗口井眼中易井下复杂化的难题,为后续海上高温高压井安全高效钻进提供指导参考。     

四川盆地磨高地区控压钻井技术的实践与认识

四川盆地磨高地区目的层震旦系灯影组埋深5500m左右,上部井段嘉二2~筇竹寺,裸眼段长1500m~2000m,多压力系统,可能会钻遇窄安全密度窗口或异常高压。灯影组压力系数低,裂缝发育,属典型的窄安全密度窗口。前期采用常规钻井技术溢漏复杂普遍,井漏严重,井控风险大。本文针对嘉二2~筇竹寺和灯影组,提出了控压钻井技术方案。现场6口控压钻井应用有效解决了漏喷复杂难题,在降低复杂时间、减少钻井液漏失、提高井控安全等方面取得了显著效果,形成的控压钻井技术具备推广应用价值。     

压力控制钻井技术高效开发页岩气藏

页岩气藏是一种重要的非常规能源,分布广泛,开发难度大。页岩气藏具有较强水敏性、井壁不稳定、井底压力窗口窄、储层易伤害等特点,采用常规钻井技术易出现井壁坍塌、漏失、卡钻等事故,导致建井周期长、成本高,而压力控制钻井技术能够有效解决这些问题。压力控制钻井技术能够实现全井段实时精确控制井底压力,实现窄密度窗口连续作业;还可以利用低密度油基钻井液降低井壁水敏伤害和储层伤害;井底低压差大大提高了钻井速度。理论和现场应用表明,压力控制钻井技术是一种高效开发页岩气藏的钻井技术,在页岩气藏开发中具有广阔的前景。     

元坝地区陆相地层控压钻井技术应用可行性研究

元坝地区陆相地层存在可钻性差、结构复杂、岩性变化大等特点,采用常规钻井液钻井机械钻速低,井下复杂情况较多,建井周期长。本文首先从控压钻井技术的概述及发展现状入手,结合元坝地区应用实例分析了其提速、溢流井漏及窄密度窗口等方面的可行性,并结合该地区的特点提出了控压钻井分级解决方案及配置要求。     

莺琼盆地高温高压钻井液的开发

在南海西部莺琼盆地高温高压井钻探过程中,经常遇到井底温度在200℃左右,钻井液密度超过2.2g/cm~3,压力窗口在0.05g/cm~3左右的井况。莺琼盆地目的层面临着高温高压、压力窗口窄等难题,并且地层压力台阶多、抬升快。前期高温高压窄压力窗口井钻井作业使用普通重晶石加重的高密度钻井液,在高温高压情况下流变性容易恶化,流变性与沉降稳定性矛盾突出,溢流、卡钻等复杂事故频发。经过室内研究与现场应用表明,超细重晶石加重钻井液具备良好流变性和沉降稳定性,并通过工艺优化控制,实现了窄钻井液密度窗口的安全钻进,并在莺琼盆地多口高温高压窄压力窗口井得到成功应用,为类似海上高温高压井安全钻进提供借鉴。     

控压钻井技术在海上高温高压井中的应用

控压钻井技术在解决窄泥浆密度窗口地层、裂缝发育的压力敏感地层钻井出现的喷漏同层、喷漏同存的复杂事故有显著效果。为解决D29高温高压井极窄泥浆压力窗口的问题,本井在目的层井段使用了控压钻井技术,最终成功的完成了该井目的层井段的钻进、电测作业。     

考虑地层孔隙压力的石油钻井液密度安全窗口确定方法

由于地质环境的不确定性,钻井面临着许多不同的难题,准确的地层孔隙压力数据是确定安全钻井液密度的前提,提出考虑地层孔隙压力的石油钻井液密度安全窗口确定方法。通过地震法预测地层孔隙压力,参考并判断异常压力成因的可能性,根据弹性力学原理结合地层孔隙压力,测算钻井液密度上下限值。通过建立压力剖面模型得到上覆岩层压力图、地层孔隙压力图、地层破裂压力图、地层坍塌压力图,确定石油钻井液密度安全窗口。经过实验论证分析得到,钻井液密度安全窗口方法合理,测算数据与实测数据相符合。     

基于井底恒压的深井气侵溢流特性分析

精确井筒多相流水力学模型的建立和井口回压实时调节是井底恒压控压钻井作业的关键。针对深井气侵溢流规律,结合控压钻井工艺特性,综合考虑井筒-地层传热和温度压力对钻井液物性参数的影响,建立了基于井底恒压控制方法的控压钻井井筒与地层耦合流动模型。计算结果表明,忽略温度压力对钻井液物性参数影响的井口回压计算值偏小,使得井控风险大大增加,在现场控压钻井设计中不可忽视。在井筒压力控制过程中,井口回压会呈规律性的波动变化,随着时间的推移,井口回压先增大后减小,并在气体前沿运移到井口时出现峰值。现场作业时,需要提高溢流量监测精度,有利于降低井口回压调整幅值,减小井口装备压力负荷,提高作业安全性。     

流花19-3油田大斜度科探井地层压力预测分析

在油气钻探过程中,地层压力预测是一项十分关键的基础工作。特别是对于科学探索井,精确的地层压力预测能够为钻井液密度选择、钻井参数优化和井身结构设计提供科学依据。针对流花19-3科探井的地震资料,以及周边区块已钻井的地质、地震、钻井、测井、测试等资料分析,得出了科探井地层孔隙压力、破裂压力和坍塌压力剖面,建立了合理的钻井液安全密度窗口。     

惠州32—5油田科探井三个地层压力剖面预测分析

在油气钻探过程中,地层压力预测是一项十分关键的基础工作。特别是对于科学探索井,精确的地层压力预测能够为钻井液密度选择、钻井参数优化和井身结构设计提供科学依据。针对HZ32—5构造科探井的地震资料,以及周边区块已钻井的地质、地震、钻井、测井、测试等资料分析,得出了科探井地层孔隙压力、破裂压力和坍塌压力剖面,建立了合理的钻井液安全密度窗口。     

渤中8—4—2探井三个地层压力剖面预测分析

在油气钻探过程中,地层压力预测是一项十分关键的基础工作。特别是对于科学探索井,精确的地层压力预测能够为钻井液密度选择、钻井参数优化和井身结构设计提供科学依据。针对渤中8—4—2科探井的地震资料,以及周边区块已钻井的地质、地震、钻井、测井、测试等资料分析,得出了科探井地层孔隙压力、破裂压力和坍塌压力剖面,建立了合理的钻井液安全密度窗口。     

微流量控压钻井技术

控制钻井技术是解决裂缝性压力敏感地层钻井中非漏即溢的一项钻井技术。与常规钻井技术不同之处在于其对压力的检测与控制较为精细,钻井液微流量控制属于控压钻井技术的范畴,该技术在传统的地面泥浆循环路线上安装了微流量传感器和节流器,可实现对钻井液压力、流量、当量循环密度、流速等参数进行随钻实时监测,同时进行反馈控制。对微流量控压钻井技术产生的技术背景、结构组成、工作原理、结构特点进行了系统分析,对该技术在国内的推广应用具有一定的借鉴作用。     

控制深水地层井眼缩径的钻井液密度研究

深水地层上覆岩层压力低,钻井安全泥浆密度窗口窄,发生井下事故的风险更大,需要确定水平井眼的变形规律,减少或避免因疏松砂岩储层蠕变缩径造成的井下复杂情况和事故。疏松砂岩储层水平井井眼缩径变形随时间的的变化规律和控制井眼缩径率的钻井液密度图版,分析了水深对水平井井眼变形的影响。结果表明,在相同条件下,深水油气田因疏松砂岩储层蠕变缩径而影响水平井安全钻进的风险比陆地和浅水油气田更小。研究结果对确定深水水平井安全钻井周期和开展水平井极限延伸长度的研究具有指导意义。