控压钻井技术、设备与应用
控压钻井技术及应用分析.
业， 无论 是在 钻进 、 接单根， 还 是 起下 钻 时 均保 持 恒定 的环 空压 力 剖 面 ， 在 钻 进孔 隙 压 力—— 破 裂 压 力 窗 口狭 窄 的 地 层 或 存 在涌 、 漏 现象 时 ， 可 实现有 效 的压力 控制 。 ２ ． ２加 压 泥浆 帽钻井 （ Ｐ Ｍ Ｃ Ｄ） 技术 加 压 泥 浆 帽 钻 井 是 在钻 井 中 因环 空 流体密 度 较小 而需 在井 口施加 一 个正 压 ， 因此称 为 加压 泥浆 帽钻 井 ， 这 也是 与 泥浆 帽钻井 的 主要 区别 。 加压 泥浆 帽钻井 是一 种控 制严 重井 漏 的钻 井方 法 ， 适用 于 陆上 和海 洋 油 气 井 眼严 重 漏 失 地 层 的 钻进 作 业。 泥浆 帽钻井 和 加压 泥浆 帽钻井 都适 用 于钻 进 严 重 漏 失 地层 ， 但是 ， 若 储 层 压 力 低 于 静水 压 头 ，则 应 采 用 泥 浆 帽 钻 井 工 艺 ，在 钻 井 液 漏失 过 程 中 向环 空 泵 人 清 水， 一旦 侵入 井 眼 的气 体 被 环空 内的清 水 压 回漏失 层 段 ， 即可 继 续 钻 进 ； 当储 层 压 力 高 于静水 压头 时 ， 就必 须 采用 加 压泥 浆 帽 钻井 工艺 ， 利 用加 重 钻井 液来 平 衡储 层 压 力 。加压 泥浆 帽 钻井 过 程 中 ， 通 过旋 转 控 制 头从地 面 向环 空上 部 注入 液态 “ 钻 井 结 语 液帽” 。 通常， 注 入 的泥浆 帽 已经 过加 重 和 增 粘 处 理 ，高 密 度 钻 井 液应 缓慢 注入 环 控 压钻 井 技 术 在 不 断 的应 用 和 发 展 空， 防 止油 气 上 窜 进 入环 空 ， 从 而保 持 良 过程中 ， 其 应 用形 式 较 为 多样 ， 因此 在使
精细控压钻井技术创新及应用探讨
精细控压钻井技术创新及应用探讨随着石油工业的发展，传统的钻井技术已经不能满足日益复杂的油气田开发需求，钻井工程中的控压钻井技术应运而生。
精细控压钻井技术是一种将压力控制作为主要目标的钻井技术，通过优化井探、井涌和井泥等环节，实现在高压高温、脆弱地层和易燃易爆气体层块等困难机井状况下的安全高效钻井作业。
精细控压钻井技术的创新主要体现在以下几个方面：1.压力预测与控制：传统钻井过程中，地层压力预测准确度较低，容易导致井溢漏现象，而精细控压钻井技术采用了先进的井下测量技术和分析方法，能够实时准确地预测地层压力，及时采取相应措施进行压力控制，有效避免井溢漏风险。
2.岩石力学与井壁稳定：精细控压钻井技术注重研究地层力学行为，针对不同地层岩石的物理力学特性进行分析，并结合井壁稳定性评价方法，科学合理地选择钻井液，优化钻井参数，提高井壁稳定性和钻井效率。
3.井探技术与井眼质量控制：精细控压钻井技术引入了先进的测井和地层评价方法，能够实时监测并评估井壁稳定性、岩性、孔隙度等地层参数，及时调整钻井液和钻井工艺，确保井眼质量，避免井下事故和作业延误。
4.井涌与井泥控制：在复杂地层条件下，井涌和井泥控制是精细控压钻井技术的重要研究内容。
通过合理设计固井策略、优化钻井液配方和监测井下压力变化等手段，控制井涌和井泥，防止井下气体和地层流体逆进，确保井口安全。
精细控压钻井技术在石油工业中的应用也得到了广泛推广。
通过应用该技术，可以提高钻井作业的安全性、稳定性和效率，降低边际成本，提高项目经济效益。
精细控压钻井技术能够有效地控制井下压力，降低井溢漏风险，保障作业人员和设备的安全。
在高压高温、脆弱地层和易燃易爆气体层块等复杂环境下，精细控压钻井技术可以准确预测地层压力，及时采取相应措施，实现安全高效的钻井作业。
精细控压钻井技术还可以降低油气井的开发成本，提高项目经济效益。
通过优化钻井液配方和控制井涌和井泥，可以减少资源的浪费，降低开发成本；通过提高钻井效率，可以缩短开发周期，提前实现投资回收。
控压钻井(推荐完整)
决海洋钻井中遇到的溶洞型及裂缝地层导致的严
重漏失有良好效果。
6
双梯度钻井技术
控制压力钻井ຫໍສະໝຸດ 作业时，隔水管内充满海水（或不使用隔水 管），通过海底泵和小直径回流管线旁路回输钻井 液；或在隔水管中注入低密度介质（空心微球、低 密度流体、气体），降低隔水管环空内返回流体的 密度，使之与海水相当，在整个钻井液返回回路中 保持双密度钻井液体系，有效控制井眼环空压力、 井底压力，确保井底压力处于安全的压力窗口之内。
泥浆帽钻井
泥浆帽钻井技术作业是向环空注入高密度钻井液， 钻杆中注入“牺牲流体”；通常牺牲流体密度较低， 以此获得较高的机械钻速。牺牲流体与环空注入的 高密度钻井液在环空相遇，形成钻井液—牺牲流体 界面，界面以上的高密度钻井液被称为泥浆帽。
海洋应用泥浆帽钻井的井口装备示意图
此方法已在海洋钻井作业中获得成功应用，对解
1. 解决了钻井中的窄密度窗口问题 2. 解决了海洋浅表层作业的相关问
题 3. 解决了隔水管进气对深水钻井的
影响问题 4. 减少非生产时间，降低作业成本
1
控制压力钻井
控压钻井原理
常规钻井：井底循环压力= 静液柱压力+ 环空摩阻 控压钻井：井底循环压力= 静液柱压力+ 环空摩阻+ 地面回压 （环控压耗折算当量钻井液密度0.03-0.15g/cm3）
3
控制压力钻井
控压钻井技术方式 1. 恒定井底压力MPD（CBHP MPD） 2. 泥浆帽钻井（PMCD） 3. 双梯度钻井MPD 4. HSE（健康、安全、环境） MPD 又称回流控制钻井技术
4
控制压力钻井
井底恒压控压钻井
井底恒压控压钻井适用于窄密度窗口和未 知密度窗口情况下的钻井作业，可通过调节井 口回压维持井底压力等于或略大于地层压力， 保证钻井作业安全、高效。
精细控压钻井技术创新及应用探讨
精细控压钻井技术创新及应用探讨【摘要】本文主要探讨了精细控压钻井技术的创新及应用。
在现有钻井技术问题分析部分，介绍了目前钻探过程中存在的挑战和难点。
随后对精细控压钻井技术的原理进行了详细介绍，并探讨了其创新点和优势所在。
通过案例分析，展示了精细控压钻井技术在实际项目中的应用效果。
展望了精细控压钻井技术未来的发展方向，强调了该技术的重要性和推广应用，同时指出了未来值得关注的方向和可能的发展趋势。
该文全面解析了精细控压钻井技术在石油钻探领域的创新与应用，对于行业内相关人士具有一定的借鉴意义。
【关键词】精细控压钻井技术、创新、应用、问题分析、原理介绍、创新点、应用案例分析、未来发展方向、重要性、推广应用、展望。
1. 引言1.1 精细控压钻井技术创新及应用探讨精细控压钻井技术是近年来在石油行业领域迅速发展的一种高级技术，它通过精准的控制井底压力和井筒流体密度，来实现井下作业过程中的钻井控制。
精细控压钻井技术的应用，不仅可以提高钻井作业的效率和安全性，还能满足地下岩石压力及井底动态液压力的要求，从而有效地减少钻井事故的发生。
在当前石油勘探开发领域，由于油气田地质条件的复杂性和沉积环境多样性，传统的控压钻井技术已经难以满足现代钻井作业的要求。
因此精细控压钻井技术的创新及应用成为了当前石油行业的研究热点之一。
本文将深入探讨精细控压钻井技术的创新点、原理介绍、应用案例分析，同时展望其未来发展方向，以期为行业提供更多的技术支持和借鉴经验。
2. 正文2.1 现有的钻井技术问题分析钻井技术在石油勘探与开发中起着至关重要的作用，然而现有的钻井技术在使用过程中存在着一些问题。
传统的钻井技术在高温高压井下易发生漏失，导致作业环境的不稳定性，增加了作业难度与危险性。
钻井过程中的井控问题也是一个常见的挑战，如井底压力过高或过低都会影响井筒稳定性，同时也容易导致地层破损或井眼塌陷。
传统的钻井技术在应对非常规油气藏开发时存在着一定的局限性，效率低下且成本较高。
精细控压钻井技术创新及应用探讨
精细控压钻井技术创新及应用探讨精细控压钻井技术是一种钻井过程的控制技术，它是针对井底压力监测和控制实现的一种技术手段，通过这种技术，可以实现井底压力控制在一定的范围内，从而达到更加精细化和精准化的钻井过程控制。
本文将对精细控压钻井技术进行探讨，并介绍其应用领域和发展趋势。
一、精细控压钻井技术的原理和特点精细控压钻井技术主要是通过井底压力控制系统，实现对井底压力的监测和控制，从而实现对钻井过程中的削减过程、循环过程和钻头到达目标钻层过程中的井底压力进行实时监测和控制。
这种技术的主要特点包括以下几个方面：1、精度高：采用精密的传感器和控制系统对井底压力进行监测和控制，能够保证井底压力的精度和稳定性，实现更加精确和精细化的钻井控制。
2、安全可靠：通过实时监测井底压力，可以及时发现和解决钻井中可能出现的安全隐患，从而保障钻井过程的安全稳定性。
3、环保节能：通过精细控制钻井过程中的流速和钻进速度，有效地降低了泥浆流量和功率消耗，实现了节能环保的目的。
4、操作简便：采用了自动化控制系统，可以实现对钻井过程的一键控制，大大降低了人工操作的难度和工作强度。
精细控压钻井技术在石油天然气勘探和开发过程中具有十分广泛的应用领域，包括以下几个方面：1、深海油气开采：深海油气勘探和开采面临着海水深度大、环境恶劣等复杂的工况条件，需要采用更加精细化的控制技术来保证钻井过程的安全和高效。
2、压裂水平井钻井：压裂水平井钻井技术是一种应用广泛的技术手段，它需要对井底压力进行精细化的控制，才能实现对裂缝的更好控制和钻井的高效和精度。
3、深井钻探：在深井钻探中，对井底压力的控制显得尤为重要，只有采用更加先进的控制技术，才能保证钻井过程的成功和安全。
随着油气资源的日益减少和开采难度的不断增大，精细控压钻井技术将呈现出以下几个发展趋势：1、数字化和自动化：随着信息技术的不断发展，将会有更加智能化的井底压力监测和控制技术出现，实现更加数字化和自动化的钻井过程控制。
精细控压钻井技术创新及应用探讨
精细控压钻井技术创新及应用探讨一、精细控压钻井技术概述精细控压钻井技术是指通过控制钻井液的密度和流量，实现对井下钻井过程中的压力进行精细控制的一种技术。
其主要目的是避免井下钻井中发生井喷、漏失等危险情况，确保钻井作业安全顺利进行。
精细控压钻井技术主要包括控制井下压力的方法、监测井下压力的技术以及应对井下压力异常情况的对策等内容。
在精细控压钻井技术中，最关键的是控制钻井液的密度和流量。
密度控制是指根据井下地层的情况，调整钻井液的密度，确保在钻井过程中产生的压力不致过大或过小，从而避免井下压力异常。
流量控制是指根据井眼的直径、井深等因素，调整钻井液的流量，保证其在井下运行时不会引起泥浆液面上升过快或下降过快，给井下钻井作业带来不利影响。
1. 钻井液配方创新精细控压钻井技术的创新之一是钻井液的配方创新。
传统的钻井液配方多为泥浆型钻井液，其密度调整范围有限，难以满足对井下压力精细控制的需求。
而近年来，随着钻井工程技术的不断发展，新型的油基钻井液和水基钻井液开始逐渐应用于精细控压钻井技术中。
这些新型钻井液具有密度调整范围大、稳定性好、对地层的侵蚀性小等特点，可以更好地满足井下压力的精细控制需求。
2. 井下压力监测技术创新精细控压钻井技术的另一个创新是井下压力监测技术的创新。
井下压力是指在钻井过程中地层对钻井液产生的压力。
传统的井下压力监测技术多为单点监测，难以对井下压力进行全面、精细的监测。
而现在，随着卫星通信技术、传感器技术等的发展，井下压力监测技术也得到了极大的提升。
通过在井下设置多个压力监测点，并通过卫星通信技术将数据传输到地面，可以对井下压力进行实时、精细的监测，为精细控压钻井技术的实施提供了可靠的技术支持。
3. 应急对策机制的创新精细控压钻井技术的第三个创新是应急对策机制的创新。
由于油气田钻井作业的复杂性，井下压力异常情况难以完全避免。
对于精细控压钻井技术而言，建立一套完善的应急对策机制显得尤为重要。
控压钻井技术及应用分析
控压钻井技术及应用分析
控压钻井技术是一项用于油气井的高效且安全的钻井技术。
它将钻井、固井和完井等多种工艺技术整合在一起，以确保井口保持正常压力，同时避免油气从井中泄漏出来。
这种技术可以更好地掌握井内油气层的情况，提高生产效率，降低成本，提高工作安全性。
首先，控压钻井技术的核心理念是通过控制钻井过程中的井压，保持井底压力与油气层压力平衡，从而控制油气层的流量和压力。
该技术既可以在井的初钻和补钻过程中应用，也可以在高温凝析气井和高压天然气井等特殊情况下应用。
其次，控压钻井技术的工作原理是通过在钻井时使用包括玻璃纤维电缆在内的各种传感器，收集钻井参数并实时分析处理，以确定井内油气层的情况。
同时，使用井下测井工具和岩石采样技术来获取更多的油气层信息。
这些信息被用于调整井压，从而保持井口压力稳定。
另外，控压钻井技术需要具备良好的控制系统，以便在工作中对井压进行实时监测和控制。
这个系统必须能够对现场井压进行控制，优化钻井参数，保持井口压力平衡，确保生产过程的安全性。
综上所述，控压钻井技术在油气勘探和生产中有着广泛的应用前景。
掌握这项技术可以提高生产效率，降低生产成本，并提高工作安全性。
目前，已经有越来越多的石油公司将控压
钻井技术应用于开发新油气田和改善老油气田的采油工艺中。
因此，钻井人员必须积极学习和应用这种技术，以帮助公司取得更好的经济效益和社会效益。
精细控压钻井技术创新及应用探讨
精细控压钻井技术创新及应用探讨随着石油勘探开发工作的深入，传统的钻井技术已经无法满足日益复杂的油气储层条件和环境要求，精细控压钻井技术应运而生。
精细控压钻井技术是指通过对井底井眼压力进行精细调控，以实现井底不断的平衡和稳定，从而有效降低漏失风险，提高钻井效率和井眼质量的一种先进的钻井技术。
本文将从精细控压钻井技术的特点、创新点以及应用前景等方面进行探讨。
一、精细控压钻井技术的特点1. 灵活性强：精细控压钻井技术具有灵活性强的特点，可以根据不同地质情况和气井压力变化随时调整井底井眼压力，确保钻进过程中的安全和稳定。
2. 节约成本：相比传统的钻井技术，精细控压钻井技术可以有效减少钻进过程中的漏失风险，降低井下作业所需的时间和材料，从而节约成本。
3. 提高钻井效率：精细控压钻井技术能够实时监测井底井眼压力的变化，并且及时作出调整，保持井底井眼压力平衡和稳定，从而提高钻井效率。
4. 降低环境风险：通过精细控压钻井技术，可以有效降低井下环境风险，减少井底井眼压力失控的概率，保护环境安全。
2. 高效调控技术：精细控压钻井技术具有高效的井下调控技术，通过引入新型的调控装置和流体系统，能够实现井底井眼压力的精细调控，从而降低漏失风险。
3. 数据化决策支持：精细控压钻井技术还可以通过数据化的决策支持系统，实现对井下作业的决策自动化和精细化，提高钻井效率和作业安全性。
4. 综合控压技术融合：精细控压钻井技术还能够将井下控压技术与综合采油工艺融合，实现对井底井眼压力、井眼状态和油气产量等多方面信息的综合监测和调控。
随着油气勘探开发工作的深入，精细控压钻井技术的应用前景将更加广阔。
2. 技术不断提升：随着精细控压钻井技术的不断创新和提升，其在油气勘探开发工作中的应用前景也将越来越广阔，尤其是在复杂地质条件和高压气井方面的应用。
3. 促进行业发展：精细控压钻井技术的不断应用将促进国内石油勘探开发行业的发展，提高勘探开发效率和资源利用率，为我国石油工业的可持续发展做出贡献。
精细控压钻井技术创新及应用探讨
精细控压钻井技术创新及应用探讨精细控压钻井技术是随着钻井技术的不断发展而逐渐形成并得到广泛应用的一种先进技术。
随着油气勘探领域的不断深入和技术的进步，对于精细控压钻井技术的需求也日益增加。
一、精细控压钻井技术的基本原理精细控压钻井技术是通过对井下压力进行实时监测和调控，以确保井口及井下的压力处于安全范围内。
通过对井下岩石层的性质和井壁稳定性进行分析，结合实时井下的测量数据，精细控压钻井技术可以准确地控制钻井液的密度和流速，最大限度地减小压降，并最终确保油气井的安全和稳定生产。
二、精细控压钻井技术的创新1. 实时数据采集和分析技术的创新随着物联网技术的不断发展，实时数据采集和分析技术在精细控压钻井中得到了广泛应用。
通过传感器实时采集井下压力、流速、温度等数据，并通过云端计算分析，可以快速准确地获得井下岩石层性质和井壁稳定性的信息，从而为精细控压钻井提供准确的数据支持。
2. 控压系统的智能化和自动化精细控压钻井技术的创新还体现在控压系统的智能化和自动化上。
通过引入先进的控制系统和自动化设备，可以实现井下压力的实时调控，并根据实时数据自动调整钻井液的密度和流速，从而实现精细控压钻井的自动化和智能化。
三、精细控压钻井技术的应用探讨1. 在复杂地质条件下的应用精细控压钻井技术在复杂地质条件下的应用具有重要意义。
在复杂地质条件下，地层压力、地层岩性等参数变化较大，传统的钻井技术往往难以满足对井下压力的精细控制需求。
而精细控压钻井技术通过实时监测和调控，可以更好地适应复杂地质条件下的钻井作业，确保油气井的安全和稳定生产。
2. 在高温高压油气藏的应用高温高压油气藏是钻井作业中常见的特殊环境，在这样的环境下，传统的钻井技术往往面临较大的挑战。
精细控压钻井技术在高温高压油气藏的应用中具有明显的优势，通过准确地控制井下压力和钻井液的密度和流速，可以有效降低钻井作业的风险，并确保油气井的安全和稳定生产。
3. 在水平井和超深井的应用随着油气勘探的深入，水平井和超深井的开采已经成为一种趋势。
控压钻井技术及其应用
控压钻井技术及其应用姓名： XX班级：序号：学号：摘要：控压钻井是利用封闭的钻井液循环系统，通过液力井的模拟程序来反馈数据，预测环空压力剖面，从而使自动控制压力系统自动调节节流阀，产生微小调节量来精确控制整个井眼的环空压力剖面。
本文介绍了控压钻井的概念和原理及其应用和发展。
关键词：控压钻井；MPD；钻井技术；应用控压钻井是目前世界上最先进的钻井技术之一，能够对井底压力进行实时精确的控制、解决现场遇到的井下复杂钻井问题；理论研究与应用实践均表明，它可以有效的解决国内外普遍遇到的窄密度窗口安全钻井难题。
为了更好的掌握和运用该技术，从宏观角度将控压钻井看作为一项较复杂的系统工程，既要保证系统内任一组成部分能够正常运转，又要提高系统内各部分之间的协调能力，从而发挥其最大效率。
为此，提出了控压钻井系统工程（MPDSE）的概念——控压钻井系统工程就是将系统工程理论应用到控压钻井技术中的一种研究方法。
其主要内容是研究系统内部各组成部分的精确设计，系统分析各组成部分之间的相互关系和内部地位，优化处理各组成部分之间的相互制约性，实现系统的最优化。
一、MPD的系统组成和工作原理[1]1、定义和技术特点(1)MPD的定义：国际钻井承包商协会(LADC)欠平衡和控制压力委员会(Underba1anced Operation and Managed Pressure Commitee) 将MPD定义为：MPD是用于精确控制整个井眼压力剖面的适宜钻井程序，其目的是确定井下压力的环境限制，并以此控制环空液压剖面。
(2)技术特点：它不同于常规的开式压力控制系统，而是依赖于封闭的循环系统通过调节井眼的环空压力来补偿钻井液循环而产生的附加摩擦压力。
MPD技术义个重要特点就是使用了一套封闭的系统，可增加钻井液返回系统的钻井液压力，以提供钻进的能力和在保持适当环空压力剖面的情况下能连续接钻杆。
适当的环空压力剖面阻止了钻井液流人地层造成对地层的伤害。
控压钻井技术
MPD解决漏涌并存的原理
o 在裂缝性井漏情况下，钻井液密度窗口非常狭窄，往 往不到0.02 g/cm3，环空循环摩阻足以造成漏失。
MPD解决井漏的原理
o 环空摩阻当量钻井液密度一般不高于
0.05g/cm3。
o 在深井和超高压地层，由于采用极高的钻 井液密度，环空摩阻高达0.15g/cm3。
o 在这种情况下，即使不是窄密度窗口，也 会造成漏喷并存或压裂地层的复杂情况。
点，静止、循环都发生井漏 o 密度窗口油井小于0.10（气井小于0.12）（假定环空摩阻折算当量钻
井液密度为0.05），静止不漏，但循环发生井漏。
窄密度窗口条件下常规钻井处理
o 控制钻井液密度 o 下技术套管封 o 堵漏提高承压能力
背景
o 地层漏失、压差卡钻、钻杆扭断、地层孔隙压力与地层破裂 压力窗口狭窄造成涌—漏等问题，增加非生产时间，导致勘探 费用大幅度提高。
o CPD （controlled pressure drilling)
欠平衡、控压、常规钻井划分
井眼压力 欠平 坍塌压力～孔隙压力 衡钻 井 控压 油井，孔隙压力～孔隙压力+1.5钻井 3.5MPa
气井，孔隙压力～孔隙压力+3-5MPa 近平 油井，孔隙压力+1.5-3.5MPa 衡钻 气井，孔隙压力+3-5MPa 井 过平 油井， 孔隙压力+3.5MPa ～破裂压力 衡钻 气井， 孔隙压力+5MPa ～破裂压力 井
MPD与UBD、PD的关系
o 欠平衡钻井的主要目标是避免损害将要开发的产层， 是以储层为本的。气体、雾化、泡沫、充气、液体钻 井。
o 而控制压力钻井MPD的主要目标是解决与钻井有关 的复杂压力控制问题，是以钻井为本的。液体。
精细控压钻井技术创新及应用探讨
精细控压钻井技术创新及应用探讨精细控压钻井技术是一种在钻井过程中通过控制钻井液的密度和流动性，以达到精确控制井底压力及优化井节挂载力的技术。
该技术的应用能够显著降低井底压力，减小井漏和井喷的风险，提高钻井作业的安全性和效率。
精细控压钻井技术的研究和应用主要集中在以下几个方面：1. 钻井液的设计和优化：精细控压钻井需要根据地层条件和井漏压力等因素，合理选择钻井液的密度和流变性能。
采用高密度钻井液和添加钻井液增稠剂等方法，能够有效增加钻井液的密度和黏度，进而提高井底压力控制能力。
2. 井控装置的改进和更新：精细控压钻井需要精确测量井底压力和及时调整钻井参数。
井控装置的改进和更新可以提高测量精度和响应速度，并能够实现自动调节钻井参数的功能。
目前，一些高精度的测井仪器和智能化的控制系统已经应用于精细控压钻井中，提高了井底压力的控制精度。
3. 井漏和井喷预防技术：井漏和井喷是钻井作业中的常见事故，对井底压力的精确控制提出了更高的要求。
精细控压钻井技术通过监测井漏的迹象和井筒压力的变化，实时调整钻井参数，以预防井漏和井喷的发生。
采用闭式钻井方法和利用钻井液中的防塌剂等，能够有效预防井漏和井喷的发生。
4. 数字化技术的应用：精细控压钻井需要大量的数据采集和处理，以实现对井底压力的精确控制。
数字化技术的应用可以实现钻井参数的自动记录和实时传输，并能够通过数据分析和建模，优化钻井液的配方和钻井参数的选择。
数字化技术还可以实现对钻井过程的远程监控和调节，在提高钻井作业安全性的提高作业效率。
精细控压钻井技术的创新和应用对于提高钻井作业的安全性和效率具有重要意义。
随着相关技术的不断发展和创新，精细控压钻井技术将在油气勘探开发中得到更广泛的应用。
控压钻井技术及其应用
控压钻井技术及其应用摘要：控压钻井技术是一项应用于复杂地层油气资源开采的技术，并因其具有降低生产成本，简化操作流程，缩短非生产时间和显著改善油井生产效率等优点，逐步成为近年国内外钻井新技术研发热点。
文章在对控压钻井技术的定义及其工作原理分析的基础上，对国内现行主要控压钻井技术进行了梳理，以期为控压钻井技术的全面推广提供参考。
关键词：控压钻井；控压原理；应用随着当前世界石油开采逐渐向深部复杂地层的扩展，开采过程中发生的井涌、井漏、有害气体泄漏、卡钻、起下钻时间过长等各种窄密度窗口安全钻井问题开始引起人们的广泛关注。
因为该类问题的发生不仅会拖延项目进度，还会造成项目事故频发，更会带来健康、安全、环境等方面的问题，成为制约石油深层开采的技术瓶颈。
解决问题的关键就在于对井下压力实施有效控制，即采取控压钻井技术（Managed Pressure Drilling，MPD），这也是目前国际上应用比较广泛的一种方法。
控压钻井技术最早起源于20世纪60年代，但直到2004年SPE/IADC在Amsterdam举行的钻井专题会议上才正式提出，并与UBD和Air Drilling一起被IADC定义为钻井过程中的控制压力钻井的三大体系。
在经历最近几年的快速发展后，控压钻井技术已经逐步形成了以恒定井底压力技术、加压泥浆帽钻井技术、双梯度钻井技术和健康安全环境技术为主的工艺体系，并在国外Harlliburton和Shell公司以及国内中石油钻井院和塔里木油田等的室内模拟试验和现场应用中表现出良好的效果。
1 控压钻井技术1.1 控压钻井技术的定义目前世界对控压钻井技术的定义比较繁多，但总体上采用国际钻井承包商协会的定义。
该定义对控压钻井技术对进行如下表述：控压钻井技术是用于精确控制整个井眼压力剖面的实用钻井程序，其目的在于保持井底压力在设定的范围以内。
国内学者也是有鉴如此，进行了“管理压力钻井”以及“控制压力钻井技术”等相关表述。
钻井院控压钻井装备与技术介绍
详细描述：某油田采用钻井院控压钻井装备和技术，成功地控制了钻井过程中的 压力，提高了钻井效率，减少了井漏等复杂情况，为油田开发带来了显著的经济 效益。
案例二：某海上油田控压钻井实践
总结词：高效稳定
详细描述：在某海上油田的控压钻井实践中，钻井院的技术和装备表现出了高效和稳定的特性。通过精确控制井底压力，有 效防止了井喷、漏失等问题，大幅提高了海上钻井作业的安全性和效率。
保护油气层
控压钻井技术能够精确控制钻井液压力，减少对油气层的伤害，保 护油气资源。
控压钻井技术应用场景
1 2 3
高压、高油气比油气田
在高压、高油气比油气田中，采用控压钻井技术 可以有效控制地层压力，防止井喷等事故发生。
复杂地层
对于复杂地层，如断层、裂缝发育地层等，采用 控压钻井技术可以降低地层破裂的风险，提高钻 井成功率。
控压钻井泵的调节系统能够根 据需要调整泵的排量和压力， 实现钻柱内压力的精确控制。
控压节流阀
控压节流阀是控压钻井系统中的关键部件之一，主要作用是调节和控制钻柱内的压 力。
控压节流阀通常采用球阀或滑阀结构，具有高精度、高可靠性、快速响应等特点。
通过调节控压节流阀的开口度，可以精确控制钻柱内的压力和流量，实现控压钻井 的目的。
定性和可靠性，降低应用成本，提升市场竞争力。
提升技术应用水平
02
加强技术培训和技术服务，提高钻井工程师和技术人员的技能
水平，确保技术的正确和有效应用。
拓展技术应用领域
03
将控压钻井技术应用于更广泛的领域，如深海钻井、非常规能
源开发等，以拓展技术的应用范围和市场空间。
政策与资金支持建议
制定优惠政策
加强知识产权保护
精细控压钻井技术创新及应用探讨
精细控压钻井技术创新及应用探讨1. 引言1.1 研究背景：目前，国内外石油勘探开发企业纷纷投入资金研究和开发精细控压钻井技术，通过对现有技术的改进和创新，逐渐形成了一套完整的技术体系。
精细控压钻井技术仍存在一些问题和挑战，如井下环境复杂性、技术设备的研发和应用等。
开展进一步的研究和探讨，对优化技术方案、提高钻井效率具有重要意义。
1.2 研究目的研究目的是对精细控压钻井技术进行深入探讨与研究，旨在通过对该技术的概述、创新、应用案例和优势进行分析，全面了解其在石油钻井领域的作用与影响。
通过研究精细控压钻井技术的发展历程及未来发展方向，探索其在钻井工程中的应用前景和潜力，为我国石油工业的发展提供重要的理论基础和实践指导。
通过对精细控压钻井技术相关案例的分析，总结其成功经验和不足之处，为相关领域的研究人员提供借鉴和参考，促进精细控压钻井技术的进一步完善和推广应用。
最终旨在为石油钻井领域的技术创新和发展打下坚实的基础，推动行业的持续进步与提升。
2. 正文2.1 精细控压钻井技术概述精细控压钻井技术是一种在钻井过程中实时监测井下井口的井漏状况，并通过控制井口压力来保持钻井液系统的稳定性和井壁完整性的技术。
它主要包括实时监测系统、控制系统和执行系统三大部分。
实时监测系统通过各类传感器实时采集井底条件，控制系统根据实时监测信息调整控制参数，执行系统则负责根据控制系统的指令进行相应动作。
精细控压钻井技术在传统钻井技术的基础上进行了创新，提高了钻井作业的安全性、效率和井壁质量。
通过实时监测井下压力和流体状态，可以及时调整钻井液性质和流量，有效预防井漏和井壁塌陷等隐患。
精细控压钻井技术还可以减少作业人员的劳动强度和操作错误，降低钻井成本，提高钻井效率。
目前，精细控压钻井技术已经在国内外的油田钻井作业中得到广泛应用，取得了显著的成效。
未来，随着各类传感器和控制系统的发展，精细控压钻井技术将进一步完善，实现自动化和智能化，成为钻井作业的主流技术之一。
精细控压钻井技术创新及应用探讨
精细控压钻井技术创新及应用探讨精细控压钻井技术是指在钻井过程中，通过控制钻井液的密度和流量，精确地控制井底压力，以达到安全、高效地钻掘井筒的目的。
本文将探讨精细控压钻井技术的创新及应用。
精细控压钻井技术的创新主要表现在以下几个方面：钻井液的配方与管理方面的创新。
传统的钻井液主要由水、泥浆和钻井添加剂组成，而随着深水钻井、高温高压井等复杂工况的出现，传统的钻井液已经无法满足需求。
研发和应用新型钻井液成为精细控压钻井技术的创新方向。
新型钻井液具有高温、高压、减摩、减粘等特点，能够更好地应对复杂工况，提高钻井效率和安全性。
井底压力监测与预测方面的创新。
井底压力是精细控压钻井的核心参数，只有准确地监测和预测井底压力，才能进行精细控制。
传统的井底压力监测主要依靠岩石物性参数和测井数据，而这些方法受限于精度和实时性。
研发更先进的井底压力监测技术成为精细控压钻井技术的又一创新方向。
利用多米诺效应原理研发的井底压力传感器，能够实时监测井底压力，提高钻井作业的安全性和效率。
井控参数优化方面的创新。
精细控压钻井的核心任务是控制井底压力，而井底压力受到多个参数的影响，如钻井液流量、密度、井深和循环时间等。
传统的井控参数优化主要基于经验和工程师的经验，缺乏科学性和精确性。
研发基于数据建模和优化算法的井控参数优化方法成为精细控压钻井的创新方向。
这种方法能够根据实时采集的数据对井控参数进行自动调整，提高钻井作业的稳定性和效率。
自动化钻井系统的创新。
自动化钻井系统是精细控压钻井技术的实际应用载体，通过集成传感器、数据采集和控制系统，实现钻井作业的自动化和智能化。
传统的钻井系统主要依靠人工操作，受到人力和主观因素的限制，无法满足精细控压的要求。
研发和应用自动化钻井系统成为精细控压钻井技术的创新方向。
自动化钻井系统能够实时监测井底压力、控制钻井液参数、调整钻具参数等，提高钻井作业的精确性和效率。
深水钻井领域。
深水钻井作为近年来发展迅猛的领域，对钻井技术提出了更高的要求，其中包括精细控压技术。
控制压力钻井技术
主要内容：
井底压力恒定MPD (CBHPMPD) 双梯度MPD(Dual-gradientMPD) 加压泥浆帽MPD (Pressured-mud-cap MPD，PMCD) HSEMPD（HSE or返回流量控制 (RFC)
其它演变的钻井方法
22
二、控压钻井（MPD）各种应用模式
10
一、控压钻井（MPD）概述
存在窄密度窗口地层的几种情况 压力敏感地层裂缝、溶洞等连通性好的地层，停泵井涌，
开泵漏失； 长井段同一压力系统当平衡上部地层时，钻开下部地层
会发生漏失，降低密度上部地层流体会有外溢； 上部存在异常高压层钻遇下部正常压力目的层，由于地
层压力降低发生漏失；
11
按其压力控制方式可分为主动型和被动型。 “被动型”MPD (ReactiveMPD)：采用常规钻井方法钻 井，但将设备组装成能够迅速应对意料外的压力变化。钻井
程序中至少需要装备有旋转控制装置(旋转防喷器或旋转头)、
节流管汇，或许还有钻柱浮阀等。 “主动型”MPD (ProactiveMPD)：充分利用组装设备
——井底压力恒定MPD
(CBHPMPD)
井底压力恒定MPD又称为 当量循环密度( ECD) 控制。 设计时使用低于常规钻井方式 的钻井液密度进行近平衡钻井。 循环时井底压力 = 静液柱压
力+环空压耗
23
二、控压钻井（MPD）各种应用模式
当关井、接钻杆时，循环压耗消失，井底压力处于欠平衡 状态，在井口加回压使井底压力保持一定程度的过平衡，防止
27
二、控压钻井（MPD）各种应用模式
28
二、控压钻井（MPD）各种应用模式
29
二、控压钻井（MPD）各种应用模式
精细控压钻井技术创新及应用探讨
精细控压钻井技术创新及应用探讨二、精细控压钻井技术的基本概念精细控压钻井技术是指利用高科技手段实现对钻井过程中的井底地层压力和钻井液压力的精细控制，以保障井下安全、提高钻井效率、降低钻井成本的一种钻井技术。
该技术的主要目的是实现对井底地层的精细压力控制，以避免钻井过程中的井下事故，同时也能够提高钻井效率，减少钻井成本。
三、精细控压钻井技术的创新1. 应用先进的传感器技术传感器是精细控压钻井技术的核心，通过传感器可以实时监测井底地层的压力变化，以及钻井液压力等数据。
随着传感器技术的不断创新，如MEMS传感器技术的应用，可以大大提高传感器的精度和灵敏度，使其能够更加准确地监测井底地层的压力变化，从而实现对井底地层的精细控制。
2. 运用智能化控制系统智能化控制系统是精细控压钻井技术的另一项重要创新，通过运用先进的控制算法和计算机技术，可以实现对钻井液的压力、流量等参数进行精确控制，以保障钻井过程中的安全和效率。
智能化控制系统还可以通过实时监测井下的数据，进行智能分析和预测，提前预防井下事故的发生。
3. 发展智能化钻头技术智能化钻头技术是精细控压钻井技术的另一项重要创新，通过在钻头上安装传感器、执行器等装置，可以实现对钻进过程的实时监测和精细控制，从而减少钻进过程中的误操作，提高钻井的效率和安全性。
四、精细控压钻井技术的应用探讨1. 在复杂地质条件下的应用在一些复杂地质条件下，如高压高温、易塌陷地层等，传统的钻井技术往往难以满足钻井过程中的精细控制需求。
而精细控压钻井技术则可以通过实时监测和智能控制，更好地适应复杂地质条件下的钻井作业，保障井下的安全和高效钻井。
2. 在水平井和超深井的应用在水平井和超深井中，由于钻井过程中的地层压力变化较大，要求对井底地层进行更加精细的控制。
而精细控压钻井技术可以通过先进的控制系统和智能化钻头技术，实现对水平井和超深井的精细控制，从而提高钻井效率，降低钻井成本。
五、精细控压钻井技术的发展趋势1. 与大数据、人工智能的深度融合随着大数据和人工智能技术的不断发展，精细控压钻井技术将会更加深度地融合大数据和人工智能技术，实现对井下数据的实时分析和智能化决策，进一步提高钻井的效率和安全性。
《控压钻井技术》课件
防喷器
防喷器是控压钻井中最重要的设 备之一，用于控制井口压力。
节流装置
节流装置通过控制钻井液流量和 压力，保持井底压力平衡。
泥浆泵
泥浆泵用于循环钻井液，清除井 底的岩屑和杂质。
控压钻井中的挑战和风险
控压钻井面临着压力控制、井漏井喷、井眼稳定等技术挑战和风险。
控压钻井的发展趋势和前景
随着油气勘探技术的不断发展，控压钻井技术将会得到更广泛的应用和推广。
2 高温高压井
控压钻井技术可解决高温高压井下的钻井作业难题。
3 特殊地质条件
控压钻井技术用于处理特殊地质条件下的油气井。
控压钻井的优势和意义
安全性
控压钻井技术可有效控制井 口压力，保障作业人员和设 备的安全。
提高效率
控压钻井技术可以减少钻井 作业中的停工时间，提高施 工效率。
增加产量
通过控制井底压力，控压钻 井技术能够提高油气井的产 量。
《控压钻井技术》PPT课 件
控压钻井技术是一种用于油气井的高压控制和安全钻井技术。本课件将介绍 该技术的定义、应用领域、优势和意义，以及关键设备和工具。
控压钻井技术的定义
控压钻井技术是一种在高压环境下进行的钻探作业，用于油气井的开发和生产。
控压钻井技术的应用领域
1 海洋石油开发
控压钻井技术广泛应用于海洋深水油气田的勘探和开发。
控压钻井的基本原理和流程
控压钻井的根本原理是通过控制井底压力，使井筒保持良好稳定，防止井漏和井喷。
1
压力控制
通过在井口设置控制设备，控制钻井液的进出，保持井底压力稳定。
2
循环钻井液
通过循环钻井液，清除井底的岩屑和杂质，保持井筒畅通。
3
井眼壁稳定
压力控制钻井技术
压力控制钻井技术根据国际钻井承包商协会（IADC）的定义[1]，压力控制钻井（Managed Pressure Drilling—MPD）是一种适应性的钻井方式，用于精确控制某个井段的井底环空压力，其目的在于根据地层压力的变化相应地控制环空压力，使井底压差保持在设计的范围内。
压力控制钻井过程中要避免地层流体连续进入井筒，偶尔发生油气侵时要通过合理的作业程序进行控制，防止进一步地井侵。
1.2 技术应用压力控制钻井的应用方式包括四种：恒定井底压力钻井、泥浆帽钻井、双梯度钻井和HSE钻井。
其中恒定井底压力钻井技术是应用最广的技术，也最适合渤海地区应用。
恒定井底压力钻井（MPD-CBHP）是在钻完井过程中始终将井底压力控制在较恒定的压力窗口内，是压力控制钻井主要的应用方式。
例如中－沙油气公司SSG（SINO-SAUDI GAS）在沙特KAS地区利用CBHP技术在探井中减少钻井复杂问题、避免卡钻等重大意外问题，在钻进、起下钻、接单根等过程中保持了井底压力的恒定。
北海StatoilHydro公司的Kvitebjørn高温高压井CBHP作业中，使用了连续循环系统CCS、随钻井底压力检测APWD、随钻地层压力检测FPWD、平衡泥浆段塞BMP、自动节流控制技术等新技术，在钻进及起下钻、接单根时使井底压力以当量密度0.02 g/cm3高于地层孔隙压力，避免了高温高压、高产地层的复杂问题[4]。
2 海上MPD作业流程设计压力控制钻井设备应至少包括压力控制系统、流体处理系统、井下工具系统等。
现场应用时要针对作业井的具体情况进行合理优选，特别要结合海上平台的具体情况，在满足作业能力和安全环保要求的前提下，尽量简化设备，减少平台的空间占用。
2.1 作业流程设计设计MPD时考虑了以下几种工况：（1）在钻储层上部的水泥塞或未发现油气显示前，通过液压系统打开液动闸板阀3，井口返出流体经泥浆槽8至振动筛，与常规钻井相同；（2）进行MPD作业期间，关闭液动闸板阀3，关闭MPD节流管汇中路阀，流体进入液气分离器后，游离的气体被分离出来，输送到点火器燃烧掉。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
控压钻井技术、设备与应用在大多数钻井作业中，大量经费用于解决钻井相关的问题，包括卡钻、井漏和过高的泥浆成本。
为了降低这类问题所引起的非生产时间（NPT）百分比，其目的是控制环空压力损失，特别是在因孔隙压力和破裂压力梯度太靠近而被称为窄安全密度窗口，如果我们能够解决这个问题，钻探井花费将下降，从而使以前认为难以钻进的窄安全密度窗口井也可以实现钻井。
控压钻井（MPD）是一种新技术，它通过控制环空压力损失使我们能够克服这些类型的钻井问题。
由于石油行业对这项技术了解程度还不够深入，文章讲述了控压钻井技术原理，并着重描述在钻井中应用的巨大优势。
标签：控压钻井（MPD）；恒定井底压力（CBHP）；压泥浆帽钻井（PMCD）；双梯度（DG）；返出流量控制（RFC）1 简介1.1 简介世界能源需求在不断增加以满足发展中国家对能源的需要。
日益增长的能源消耗，迫使科学家和工程师们去发现另一种能源获取的新方法，或寻找更好的方法以更高效率的获取我们已使用多年的能源。
世界上现有的大部分剩余油气资源将比过去更难开采。
事实上，很多人认为容易开采部分的能源已经被开采。
随着石油价格的飙升，生产井的安全钻井和成本控制效益尤为重要。
考虑到所有的这些问题，MPD现在应该被视为一种技术，它可以通过减少与传统海上钻井有关的过度钻井相关费用，以显著增长钻井效益。
由于NPT（非生产时间）成本对海上钻井具有更大的经济影响，海底环境是这项技术潜力最大化行业环境。
此外，作为MPD的主要优势，减少钻井相关的非生产时间，使在技术上和经济上较常规方法更具钻探前景，这将不可避免的借助目前MPD在几个条件和环境中所呈现出的优点。
许多钻井决策者的规避风险心理导致该行业在接受新技术方面已经落后其他行业。
至目前为止，正如那些在陆地上和海上已经首次应用MPD的公司所期望，这些应用大多有最具挑战性和以其他方式不可替代的优势，即替代传统邻钻井失败或严重超预算的应用前景。
1.2 基本概念的定义1.2.1 地层孔隙压力地层流体压力或孔隙压力，是被钻地层内的流体施加形成的压力。
沉积岩在油田的寻找和开发中占主要作用，由于它们的形成方式使其包含了流体。
大多数沉积岩是由岩石碎片沉积或有机物与地下水形成的。
众所周知，地球表面超过三分之二的地方是海洋，因此绝大多数的沉积岩都是由陆地周围的浅海海洋沉积物形成的。
在一般情况下，高于海平面的地球表面地区会受到侵蚀过程（陆地的碎裂和磨损）的影响。
碎片被冲入到浅海盆地从而沉淀在海床上，材质粗糙的通常沉淀的比细泥沙和粘土更接近岸边。
这个沉积过程可能会随着地球表面的缓慢移动持续很长时间，部分地区在推高，以提供新的侵蚀面，与之相邻的海盆地则慢慢加深以允许大长度的沉积物聚积。
因而沉积岩中含有水，且通常是海水，作为其形成的的一个重要组成部分。
由于沉积物深度的增加，岩石被压缩，水被挤压出。
相对较小的水分子通过岩石的孔隙流动，而较大的盐分子则被保留，岩石中所包含的水逐渐变得更咸。
这样的结果是，地层流体压力，或孔隙压力由水柱压力产生的，相当于由一个自由盐水柱从沉积层序中排出，该盐水比典型的海水更咸，浓度更大。
几年前美国墨西哥湾沿岸地区的海相盆地沉积物正常地层压力梯度平均数测定为0.465磅/英尺。
这是由约10万ppm的氯化水柱所产生的压力梯度。
相比之下，海水的典型值是23，000ppm的氯化物。
由于盐度或氯离子浓度根据沉积盆地而变化，地层孔隙压力应根据区域影响来确定，而不是使用特定盆地的具体估计的压力梯度。
0.465磅/英尺压力梯度，或表示为一个等效泥浆比重，8.94PPG被普遍认为是海相盆地中正常孔隙压力值的代表。
有一些证据表明，全球范围内，这个数字是有点偏高的。
总体而言，预期压力偏高是更安全的选择。
然而，从正常压力趋势的变化中应该能清楚地识别或估算，以做出准确的钻井设计，其中压力评估是一个重要的问题，且存在次正常/异常压力分布。
低压地层的压力梯度比正常压力地层的压力梯度小。
低压在地层中可以自然发生，由于地壳运动中的较深埋藏而经历了压力回归，或者说是因旧领域中地层流体生产而导致的地层枯竭的结果。
在异常压力地层中，压力梯度大于正常压力地层，孔隙中的流体被加压且施加的压力大于已含地层流体的压力梯度。
防渗水-沉积物填充或邻近页岩（diogenesis）的压实过程中创造了许多异常压力地层。
当一个巨大的页岩地层被完全密封时，地层流体的挤压导致孔隙空间的流体偶然获得一些表土层压。
异常压力地层可能以其他方式形成，它可能在断层，盐丘，或不连续性地质中被发现。
这个过渡区域到较高的压力梯度可以在几英尺到几千英尺中变化。
此外，用于生产注入流体也可能导致现有的压力分布增加。
在钻井行业中，地层孔隙压力是钻井规划中主要的变量，而孔隙压力测量，估算和预测是指导精确水力设计的重要依据。
利用地震、日志、生产和测试数据，以及钻井参数评估来估计和预测地层压力是最常见的方式。
此外，技术开发带来了实时评价用法。
1.2.2 上覆层压力上覆层压力是指上覆沉积物的总重量在地层中的任意点施加形成的压力。
这是一个静态负载，是岩层厚度和密度的函数。
然而，如果我们需要考虑近海和深水环境的话，这个定义就应该如控压钻井所需进行修改。
由岩石及岩石区域上所含流体的总重量形成的压力称为上覆岩层压力。
等效密度中上覆岩层压力的常见范围在18和22PPG之间变化。
这个范围所产生的上覆层压力梯度约为1磅/英尺。
而1磅/英尺的上覆层压力梯度并不适用于浅海沉积物或块状盐。
因为上覆岩层应力分布的变化取决于预测压力的假设，上覆层压力的测定是一个重要的概念。
由于上覆岩石的分布并非同假设的均质，所以无法预测覆盖层的实际值。
1.2.3 破裂压力破裂压力是发生水力破裂时必须加以克服的应力。
这个应力被称为最小横向应力。
当压裂发生时，裂缝的方位通常是平行于最大应力（这是通常的过压），而这意味着裂缝将是垂直的。
对于发生的水平裂缝，上覆岩层压力将必须被超过。
这将发生在较大的水平构造应力区域。
1.2.4 坍塌压力坍塌压力代表在倒塌前保持地层“完整”要求下的最低泥浆重量。
地层坍塌压力不应该被忽略。
在一些情况下，坍塌压力等于或大于孔隙压力。
作业在坍塌压力曲线上的钻井侵占可能会看到大量的地层碎片弹进井筒，而不是由钻头产生的岩屑切碎。
井筒的不稳定可能导致通过从地层坍塌处密封井筒时卡住钻头。
1.2.5 常规钻井在常规钻井循环流路径中，钻井流体通过导向短节流向井口，随后通过管线到气液分离器和固体分离设备，是一个敞口容器的方法。
在敞口容器中钻井为操作带来了麻烦，这个麻烦困扰着每一个钻井工程师。
环空压力主要由泥浆密度和泥浆泵流量进行控制。
在静态条件下井底压力（BHP）为静液柱压力函数。
在动态条件下，当泥浆泵循环时，井底压力是泥浆柱静水压力和环形摩擦压力（AFP）函数。
在陆地和某些浅水环境中，适合的钻探窗口往往在孔隙压力和破裂压力梯度之间存在，该井可安全有效的完成。
在常规钻井中，当泵被关闭或由于钻机设备而引起任何故障时，泥浆被设计成静态地失去平衡或略高于平衡形式以防止任何溢流。
1.2.6 欠平衡钻井钻井工程协会（DEA）定义欠平衡（UB）钻孔为刻意钻遇地层，其中地层压力或孔隙压力大于由环形流体或气体所施加的压力。
在这方面，“平衡”压力钻井是欠平衡钻井的一个子类，因为环空压力在管柱运动过程中有望低于地层压力。
最初，欠平衡钻井仅在静态泥和无管柱运动的不平衡条件下使用。
换句话说，当钻井继续时该系统是超平衡或近平衡，因为在动态条件下，无论是环空摩擦损失还是管柱运动产生的压力都被增加到由钻井液液柱所施加的压力上。
1.3 窄钻井窗口原因通常在深水前景下，在海床下相对较浅的地方，由于快速沉淀和缺乏压实导致孔隙水压力高得离谱。
另一方面，由大水柱代替密集的沉积物引起的覆盖（岩）层减少使得破裂压力通常低下。
这导致了孔隙压力和破裂压力之间的窄窗口。
然而，相比较浅水前景而言，深水前景在项目领域大小、生产速度和净储备中普遍更具价值。
由于窄钻井窗口的限制，常规的方法将离开其位置到新兴技术。
从海上应用来看，控压钻井过去和现在仍然是通过地层孔隙压力和地层破裂压力井底之间很微小的差值来控制。
狭窄的差值在深水钻井中是最明显的，其中大部分表土是海水。
在这种情况下，它的标准做法是在较浅深度设置众多的套管柱，以避免大量漏失。
在控压钻井变化的帮助下，有可能通过控制井底压力来解决这类问题。
在更成熟的领域中由于生产和消耗，崩塌、孔隙压力、破裂压力和上覆岩层剖面经常会改变，曾经宽敞的钻井窗口变得更窄，这使得它在没有漏失或邀请涌入下对“行内钻”更具挑战性。
另一方面，当遇到原始储层时，尤其是在过去，钻井窗口是相当宽广的。
今天的环境下所面临的挑战包括重新进入部分耗尽储层或上覆岩层中水占很大一部分的深水应用中。
2 控压钻井基础知识2.1 控压钻井的历史和背景控压钻井不仅是一项新技术，在同行业中其新工具的优势显而易见，而且它将现有的技术和以前成熟的工具结合。
为了阐明控压钻井的演变，需要理解技术背后的历史和背景。
在1500年达芬奇为自流井勾画出一台机器。
“弹簧杆”电缆钻机于1806年开发。
1859年，德雷克用蒸汽机驱动的电缆工具钻机钻出西半球第一个具有经济价值的油井。
1901年东南部德克萨斯州的德尔托普的欠平衡钻井。
在1937的谢弗工具公司目录描述了旋转头。
在20世纪60年代，旋转控制装置（RCDs）使可压缩的流体（气体、空气、薄雾和泡沫）钻井方法蓬勃发展。
现在被称为排驱钻井（PD）或简易空气钻井，其价值主要体现在提高普及率，增加钻头寿命和降低预期钻井整体成本。
1967年和1972年之间，在路易斯安那州立大学举行的三种压力异常座谈会上控压钻井的众多预测想法首次正式提出。
这些研讨会着重异常压力的起源和程度，以及如何从现有的数据中预测压力和破裂梯度。
当量循环密度（ECD）在1970年开发的井控实践中有效地使用。
目前技术结合和定性了这些带历史性的新技术，用以处理一些最常见的钻井问题，如井涌和井漏。
在20世纪70年代，一个主要的石油公司在路易斯安那州近海中从“kicktokick”钻井到提高钻井速度，避免钻井液失返。
这是墨西哥湾的一个显著的控压钻井案例。
从最初的不接受，水平钻井方法到70年代和80年代才最终被接受。
这引发了一个令人兴奋和有效的钻井技术前景，但是，水平钻入高孔隙压力碳氢化合物的斜裂缝偶尔会带来令人不愉快的意外。
用来防止主井控屏障井喷的液柱向下进入断裂面，然后流到表面，而导致高孔隙压力碳氢化合进入井筒的结果，相当数量的井控事故发生。
泥浆压盖钻井（MCD）多年来一直被认为是常见的“干钻”或“无返回钻”。
更正式的泥浆压盖钻井版本在20世纪80年代的委内瑞拉，90年代的新斯科舍省的海伯尼亚领域，随后在哈萨克斯和前苏联均有提出。