控压钻井-威德福共45页文档
威德福概述
威德福拥有适合下面尺寸套管的一趟钻开窗的造斜器系
统
• 4 ½”
• 5”
• 5 ½”
• 5 3/4
• 6 5/8”
• 7”
• 7 5/8”
• 9 5/8”
• 13-3/8”
• 16”
• 18 5/8”-20”
QuickCut whipstock System
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Land Contract Drilling Logging-While-Drilling
威德福知识产权在油气服务领域被评为最强的之一
油气服务公司在能源和环境方面领导技术潮流
Royal Dutch Shell
Rank
1
Weatherford
2
Halliburton
3
Schlumberger
4
Baker Hughes
5
Exxon Mobil
6
BJ Services
7
Smith Intl
Chevron
6
定向井、水平井服务
定向钻井服务,如MWD、LWD、旋转导向等, 提高钻井效率并优化井 的轨迹
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7
钻井服务 – 设计与工程
• 全套定向钻井工程和钻井设计服务 (使用软件Compass and 5D)
•测量管理和质量管理 •钻井工程优化和研究 •旋转导向建模和现场监督 •石油工程和石油地质技术支持
亚洲 60 Service Locations 10 Manufacturing Facilities 7% of employees
泥浆帽控压钻井课件.
ΔP=P破－P地 ΔP=P破－P坍
(P坍＞ P地) ,
若：P泥＞ P破(P漏) 则井漏； P泥＜ P地 则井涌甚至井喷； P泥＜ P坍 则井塌。
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背景和意义
较大的钻井作业窗口
裂缝压力
井底循环压力
储层压力
时间
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背景和意义
窄窗口施工相关问题
F. 深井和高温高压井循环压耗过高引 起安全窗口不够 E. 漏层的地层压力梯度差异较大出现 井下复杂 D. 常规套管结构满足不了需要 C. 深井溶洞性地层的密度置换问题 B. 出现“涌漏同存、又涌又漏”的情 况 A. 窄密度窗口下的高密度钻井液漏失
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技术现状分析
控压钻井技术
针对窄密度窗口的安全钻井问题，目前国际上常用的方法是 控压钻井技术。 国际钻井承包商协会欠平衡作业和控制压力钻井委员会将 MPD 定义为：“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”。
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技术现状分析
控压钻井的原理
通过对井底压力的实时监测、水力参数的分析计算、井口
套压（或回压）的自动控制，实现合理的井底压力，始终保持 井底压差处于微过平衡状态，有效控制地层流体侵入井眼,减少 井涌、井漏、卡钻等多种钻井复杂情况,非常适宜孔隙压力和破 裂压力窗口较窄的地层作业。
钻井新技术及发展方向分析
钻井新技术及发展方向分析1 钻井技术新进展1.1石油钻机钻机是实现钻井目的最直接的装备,也直接关系到钻井技术进步。
近年来,国外石油钻机能力不断增强,自动化配套进一步完善,使钻机具备更健康、安全、环保的功能,并朝着不断满足石油工程需要的方向发展。
主要进展有:(1) 采用模块化结构设计,套装式井架,减少钻机的占地面积,提高钻机移运性能,降低搬家安装费用。
(2) 高性能的“机、电、液”一体化技术促进石油钻机的功能进一步完善。
(3) 采用套管和钻杆自动传送、自动排放、铁钻工和自动送钻等自动化工具,提高钻机的智能化水平,为提高劳动生产率创造条件。
1.2随钻测量技术1.2.1随钻测量与随钻测井技术21 世纪以来, 随钻测量(MWD) 和随钻测井(LWD) 技术处于强势发展之中,系列不断完善,其测量参数已逐步增加到近20种钻井工程和地层参数,仪器距离钻头越来越近。
与前几年的技术相比,目前,近钻头传感器离钻头只有0.5～2 m 的距离,可靠性高,稳定性强,可更好地评价油、气、水层,实时提供决策信息,有助于避免井下复杂情况的发生,引导井眼沿着最佳轨迹穿过油气层。
由于该技术的市场价值大,世界范围内有几十家公司参与市场竞争,其中斯伦贝谢、哈里伯顿和贝克休斯3 家公司处于领先地位。
1.2.2电磁波传输式随钻测量技术为适应气体钻井、泡沫钻井和控压钻井等新技术快速发展的需要,电磁波传输MWD(elect romagnetic MWD tool s ,EM MWD) 技术研究与应用已有很大进展,测量深度已经达到41420 km。
1.2.3随钻井底环空压力测量技术为适应欠平衡钻井监测井筒与储层之间负压差的需要,哈里伯顿、斯伦贝谢和威德福等公司研制出了随钻井底环空压力测量仪（annular pressure measurement while drilling, APWD) ,在钻井过程中可以实时测量井底环空压力,通过MWD 或EMMWD 实时将数据传送到地面,指导欠平衡钻井作业。
(完整word版)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。
早期的控压钻井井底压力控制精度在0.35MPa以内，目前控制精度可高达0.1MPa，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。
威德福定向钻井技术
1 2 3 4 5 6 7 9
11
13 22 30
1200
Source : Wall Street Journal
WFT portfolio key differentiators: Quality and quantity of patents Fundamental science strength Potential industry impact
•华丽的功能:
•MP4 •Blue tooth •Spotlight •Keyless entry •6 CD’s changer •Reverse Sonar •Leather seats •Wood grain panel
2
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威德福的工具
• 目前已成熟的LWD探头种类有
– 伽马(HGAM) – 方位伽马(HAGR) 及成像 – 能谱方位伽马(SAGR) – 多频电阻率(MFR) – 超深电阻率(MFR+) – 热中子孔隙度(TNP) – 方位密度(NDT)
Mechanical Specifications
Maximum OD Length (HEL System) Weight Top connection Bottom connection Make-up torque Maximum torque Maximum tension Bending strength ratio Maximum dogleg severity, rotating Maximum dogleg severity, sliding Equivalent bending stiffness (OD x ID) Maximum operating temperature Maximum operating pressure Maximum flow rate Maximum sand content 5-1/4 in. 25.2 ft 1,400 lb 3-1/2 IF box 3-1/2 IF pin 9,900 to 10,900 ft-lb 16,700 ft-lb 528,000 lb 2:10 20°/100 ft 36°/100 ft 4.75 in. × 143.22 in. 356°F (180°C) 30,000 psi (207 MPa) 400 gal/min 2%
威德福套管钻井技术
CNOOC – World Record Run
套管锚组合 Casing Spear Running Tool
Casing Drilling Spear Assembly usiing tools from inventory Spacer Sub H-E Spear Grapple with Extended Stop Ring Left Hand Release and Bi-Directional Slips
下入参数Running Parameters WOB 2-10 klbs RPM 50 - 120 Torque 2 kftlb Flow 800 gpm
(up to 8 kftlb if stringers present)
注释Comments 用PDC钻头钻穿，用时15分，钻头五损伤 Drilled-out with PDC Bit in 15 mins - No Damage to Bit.
世界记录的套管钻井 World Record Casing Drilling Run
.
• 中海油天津分公司CNOOC China (Tianjin Branch). • 2002年1月January 2002. DS2 13 3/8” x 17”. • 井号Well LD9-3-1. • 钻机 Rig Bohai 4. • 在15-1/2“小时内钻进507米Drilled in 507 mts casing in 15 ½” hours.
钻井鞋作业记录DRILLSHOE CASE HISTORY
- Gulf of Thailand • 套管Casing String 9-5/8” Surface Casing • 钻进长度Distance Drilled 780 ft • 总/井下时间Total / On-Bottom 5.0 / 1.5 hrs • 平均钻速Average ROP 520 ft/hr
常规控压钻井操作规程（修订）.docx..（小编推荐）
常规控压钻井操作规程（修订）.docx..（小编推荐）第一篇：常规控压钻井操作规程(修订).docx..（小编推荐）塔中常规控压钻井操作规程一、钻开目的层前准备1、控压技术交底技术交底由项目部组织，井队、录井、泥浆、欠平衡、定向井等相关人员参加，在二开中完时进行，以本井钻井、地质设计为依据，结合邻井实钻情况进行交底。
交底内容：预测油气显示层位井深、钻遇裂缝溶洞井段、地层压力、硫化氢含量；邻井钻井情况，可能钻遇的复杂情况等及针对性的技术措施和应急预案。
2、物资器材准备：应在满足钻井设计的前提下，还应满足（1）钻井液：密度1.40g/cm×80m，密度1.30 g/cm3333×80m，坂土浆60 m，地面循环量150 m，若罐容不足应增加应急罐。
石灰石100吨，重晶石100吨，除硫剂10吨。
（2）内防喷工具：箭型止回阀6只，旋塞4只，浮阀2只。
（3）应急设备：对讲机9部，硫化氢监测仪7台，（其中1000PPm高量程2台），可燃气体监测仪3台，空气呼吸器15套。
（4）700型或1050型压裂车1台（EPCC临时基地值班）。
供浆系统1套，具备分别采用砂泵和螺杆泵给压裂车供浆功能。
3、钻开目的层验收：由项目部组织，在进入目的层前100m进行，对井控装备、硫化氢检测与防护、泥浆材料、重浆及除硫剂的储备、应急预案及演练、技术交底提出问题的整改情况等进行检查合格后，方可钻开目的层。
二、技术操作要求（一）基本要求1、钻井液密度：进入目的层前100米调整泥浆密度，泥浆密度值低于设计给定地层压力系数0.02g/cm。
2、除硫剂和PH值：根据邻井实钻情况，预测油气显示层位井深，在钻开显示层前100～150米，在钻井液中加入1～3%的除硫剂，钻井液的PH值≥10，现场除硫剂储备5吨以上，循环泥浆PH值降低后，应及时提高PH值和补充除硫剂，新浆补充须符合钻进时的PH值和除硫剂的含量。
3、内防喷工具：近钻头安装1只箭回，钻具出套管鞋位置安装1只旋塞+1只箭回（旋塞在下，箭回在上）。
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。
控制压力钻井_修改版1-1
Air Drilling 空气钻井
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What is Air Drilling? 什么是空气钻井
• Compressed air is used as the sole circulating medium. 压缩空气是唯一的循环 介质 • No fluid injection means the annular returns are “dust”.不注入液体意味着环空返 回物是粉尘 • Cuttings are carried to surface by high annular velocity and routed to a pit or surface tank through a blooie line.用较高的环空气体流速将钻屑运移到地面，并 用气体排砂管线将其导至地面的罐或坑中。 • 100% Air or Gas 100％空气或天然气 • Least Efficient Cuttings Transport Medium 低效岩屑运移循环介质 • Annular velocity is critical环空气体流速是关键 • Hole stability and dry formations are essential 根本因素是井眼稳定，地层不出水
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Rotating Control Device 旋转控制头 Choke 节流管汇 Mud pumps 泥浆泵 Downhole pump 井下泵 Gas Injection 气体注入量
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Air Drilling 空气钻井
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DD-威德福钻井服务能力介绍
MWD / LWD
1,000 Positive Pulse & E-M MWD tools 400 HEL LWD Tools (GR, Res, NP, RhoB, Sonic*, PWD, Vib) 900 MWD / LWD Engineers
AncilEven Rubber Thickness (ERT) PDM
• Focus on VALUE delivery in terms of Reduced Lifting Cost and Increased Recovery
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• Full directional drilling engineering and well planning package (Compass and 5D supported) • Survey Management & QC • Drilling optimisation engineering and studies • Geo-steering modelling and wellsite supervision • Petroleum Engineering & Geo-science support
ADCO 阿联酋 04/06
TOTAL 英国
Aramco 沙特 TBA 美国
06/06
07/06 09/06
RSS
LWD RSS
12 ¼” 运行记录: 2,450m, 159 hrs
首次运行 EM-TC-LWD 成功 8 ½” 运行记录: 2,825m, 233 hrs
Aramco 沙特
08/06
LWD
控压钻井技术概论
MPD分类
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。
o 提速钻井PD(performance drilling)或AD(air drilling)用于提高机械钻速。气体、雾化、泡沫。
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 直井高角度缝，缝宽达到毫米级时，就会出现严重井漏，甚至失 返，缝宽在100微米以上的裂缝就比较难以封堵了。
o 孔隙性漏失，漏失量与过平衡压差成正比（符合达西渗流定律）， 裂缝性漏失，漏失量与过平衡压差成1.5至1.6次方的关系，且无任 何内外泥饼作用。
o MPD解决井漏的原理是控制环空压力接近于地层孔隙压力，其过 平衡压差不足以克服钻井液向孔隙性漏失层的渗流或向裂缝性地层 的流动阻力。
井 深（m）
当量泥浆密度（g/cm3）
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
2.2
2.4
2.6
300
蓬
地漏试验
当
组
800
破裂压力
1300
漏失压力
蓬
当
Weatherford_精确控制压力(海洋)钻井服务 July 2010_rev1b CN解析
Valve Settings
1/2" NPT Port from RCH Tranducer Annular Assembly Pressure max 400 psi
Regen Diverter
Driller Cabin
16" Flow line 6" Flow Line ANSI 600 6" Gate Valve 4" 600 Globe Valve 4" ANSI Throttle 600 Gate Valve 6" Radius RCH Ecological tray
13 5/8" 5000#
3
Figure 6" 206 6"X 70' Flex Hose
Figure 4" 602
Malaysia – PMCD (Semi-tender Barge) 马来西亚-加压泥浆帽钻井（半潜式钻井船）
Sarawak Shell (East Malaysia) • F-6 Field – 3 wells – no losses
Alpine 3000 RCH
Shale Shaker
22' 6"
Trip Tank 55 bbls
4" PMCD supply line
1
2
13 5/8" 5000# Mud Cross 13 5/8" 5000#
3" Figur e 3" Reset Relief 1502 Valve @ 400psi Figure 2" 602 Trip Tan k 55 bbls Trippin g Out of Hole
控压钻井概述讲解
其它常用MPD工具
❖ 多相分离系统 ❖ 氮气产生装置（NGU） ❖ ECD降低工具 ❖ 实时压力/流速监测系统 ❖ 连续循环阀 ❖ 各种传感器
比较成熟、形成商业化的产品主要有三类
Weatherford 公司和Secure Drilling公司使 用的微流量控
制系统
应用微流量控制原理和技术实施控压钻井，对进出口钻井 液的微小压力、质量流量、当量循环密度、流速等参数进 行实时监测，钻井工程人员在地面通过快速改变钻井液的 特性以满足钻井工艺要求。
控压钻井的原理
❖ 控压钻井技术是当前常用钻井技术之一，也是高 效解决“窄密度窗口”钻井的有效手段。在钻井 过程中，自动把随钻监测的环空压力剖面反馈到 地面控制系统，地面自动调整回压及压力补偿， 实现了对环空压力的闭环监测与控制。这种循环 体系要求对环空钻井液水力学的精确计算和模拟 ，从而合理地预测、解释控压钻井过程中整个环 空压力剖面以及采取相应的压力控制措施。通过 降低钻井液的漏失和钻井相关的非生产时间等来 提高钻井经济性，从而提高复杂条件下钻井作业 的安全性和效率。
通过调节节流压力保持井底压力恒定
何时使用控压钻井
❖ 确定是否应用控压钻井需要考虑的方面 ①首先明确钻井中可能出现的问题，这些问题产生的影响 ，以及如果采取常规钻井方式可能造成的时间和经济上的 损失； ②考虑各种不同控压钻井方式在解决该井中的钻井难题能 达到的效果； ③考虑控压钻井专有设备、培训、钻井工程设计、控压钻 井专家等带来的附加费用。
先进控压钻井技术
连续循环钻井（CCS） 微流量控压钻井（MFC）
充气控压钻井 钻井泵分流器（RPD）
连续循环钻井
❖ 连续循环钻井技术是指在钻井过程中，起下钻接卸单根时 ，可以不停泵而保持井眼处于连续循环状态的技术。该技 术可有效克服因开/停泵造成的井下压力波动，减少因压 力波动造成的井下复杂情况及事故。
威德福分级箍使用说明
分级固井工具工作原理图示详细描述了威德福公司分级固井工具的工作原理。
在工具下井位置，单体滑套使多级固井工具上的循环孔处于关闭位置。
在此状态下，单体滑套与分级固井工具本体之间的所有空间或是露于套管之内或是露于环中,因此没有任何压力圈闭，而且单体滑套的弹性O型密封圈仅承受套管内与套管环空间的压差而不承受任何井下绝对压力。
若要打开多级固井工具之循环孔进行循环和固井，需向套管内投入加重开孔弹并靠其自由下落座于开孔座上。
然后在套管内开孔弹以上施加液压直至分级固井工具本体与单体滑套之间的销钉剪断。
销钉剪断后，单体滑套向下行直至中间锁定块与多级固井工具本体上锁定槽下端接触后停止。
此时分级固井工具循环孔打开，在此开孔位置，单体滑套上循环孔与工具本体循环孔对中，从而套管内外通过循环孔可进行循环及固井。
若要关闭循环孔，在套管内泵入关闭塞使其座于关闭座上。
在套管关闭塞以上加压(高于循环终了压力800－1500psi)剪断单体滑套与关闭座之间的销钉，关闭座然后下行直至其与单体滑套内下台肩接触而停止。
此时中间销定块缩回到关闭座内槽。
由于关闭塞下行而被挤压的胶塞以下套管内的液体可以沿关闭塞前端的开口槽上行。
从而不使套管受压。
单体滑套关闭循环孔通过O型圈密封。
由于分级工具循环孔上下密封本体内径相同，所以工具所受外压力不可能打开循环孔。
当单体滑套关闭循环孔后，滑套上的卡环莰入分级工具本体内从而防止单体滑套在钻进及下井工具通过时而向上移动。
开孔座和关孔座都是铝制品容易钻掉。
关闭座内的中间锁定块与其中的非旋槽相配合从而防止关闭的旋转。
关闭座导引槽内的铜销钉能确保中间锁定块与锁定槽居中。
而开孔座是通过反扣螺纹旋在单体滑套上，这样其旋转亦是不可能的。
分级工具本体与单体滑套上的J 型销亦可防止其旋转同时作为辅助的装置防止滑套上行。
751E型常规双级固井作业所需设备751E型常规双级固井作业所配置的工具及附件由如下组成：1).751E型分级固井工具；2).第一级柔性胶塞和碰压环；3).751E型自由落体开孔弹；4).751E型关孔胶塞。
威德福Compact工具详细介绍
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12
CompactTM 双侧向测井仪（ 双侧向测井仪（MDL）
应用
深探测和浅探测两条曲 线共享2英尺（0.6m）的 垂向分辨能力； 与其它仪器一起确定孔 隙度； 与其它仪器一起确定渗 透率； 复杂井眼环境下过钻杆 测井； 高狗腿度井眼中 测井； 定向井中采用钻杆输送 测井
威德福CompactTM紧凑型测井服务
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1
CompactTM 存储式钻杆传输测井（ 存储式钻杆传输测井（CML）
• Compact 钻杆传输工具（CWS）是将便携式Compact工 具下入高角度井眼以及复杂井眼时最安全和最快捷的工具 。CWS可替代传统钻杆传送测井（PCL），是对随钻测井 （LWD）的一种经济有效的补充，尤其是在那些不需要实 时信息评价数据的井眼。 • CWS将Compact仪器存储在钻杆中下入井中，完全远离了 井壁环境。仪器以电池存贮测井模式作业（没有电缆）， CWS以起下钻速度下井，当CWS接近完钻深度时，仪器 被泵入裸眼井中。当从井眼中起出管柱时，获得相应测试 数据。当仪器在地面被取回时，可下载测试数据。
13
CompactTM 双侧向测井仪（ 双侧向测井仪（MDL）
测量参数
数据 测井速度 测量范围 垂向分辨率 精度 探测深度 井内流体 最大外径 长度 重量 耐温 耐压 适合最大井眼 适合最小井眼
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深浅电阻率，格罗宁根电阻率，自然电位
mm) 8.37 ft (2.55 m) 109 lb (49 kg)
控压钻井技术规程
控压钻井技术规程一、打开油气层前准备1、打开油气层前要进行控压技术交底（交底容:地质、工程、钻井液和井控装备、控压措施等方面）；技术交底由钻井监督和地质监督组织，预测地层硫化氢含量高地层压力异常井有有项目部井控专家组织,井队、录井、泥浆、控压、定向井及井控专家等相关人员参加，可以在钻开油气层验收时进行。
交底要以本井钻井、地质设计和本井实际情况为依据，全面分析可能存在的井控风险，制定有针对性的技术措施和应急预案，并形成本井控压钻井作业指令书由井队遵照执行。
如油田有新的规定,按油田规定执行。
2、由项目经理部依据设计确定钻开油气层的密度。
3、对井控装备、硫化氢检测与防护、泥浆材料、重浆及除硫剂的储备、人员配备、井控专家到井情况、应急预案及演练、钻开油气层提出问题的整改情况等进行全面检查合格后，方可打开油气层。
4、根据邻井实钻情况，预测油气显示层位井深，在钻开显示层前要预先在钻井液中加入2%的除硫剂进行预处理，并维持出口钻井液的PH值为11以上，现场除硫剂储备不少于5吨（以设计为准），新浆补充须符合钻井时的PH值和除硫剂的含量；5、根据钻井井控实施细则或钻井设计的相关规定，现场确保储备比重1.40g/cm3以上重浆有效量80m3以上，石灰石储备100吨以上（以设计为准）。
6、强化泥浆和录井坐岗监测制度，无论任何作业工况，钻井班都必须落实专人24小时坐岗，观察钻井液池液面变化和钻井液出口情况，确保第一时间发现溢流，迅速准确关井，并按汇报程序汇报。
7、奥系目的层作业，钻具必须带两只浮阀（MWD接头前和出套管鞋安装），起钻前必须在井底充分循环(一周半以上)进出口钻井液密度差不超过0.02g/cm3正常后方可进行起钻作业，油气层以上300m严格控制起钻速度，起钻必须按起出钻具体积（闭排）的1.5倍挤灌井浆。
地质录井队人员和泥浆坐岗人员必须依次记录灌入量，并核对与起出钻具体积是否相符，同时要观察灌钻井液的间隙中出口管是否断流等情况。
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
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二、控压钻井（MPD）各种应用模式
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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；
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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
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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
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二、控压钻井（MPD）各种应用模式
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二、控压钻井（MPD）各种应用模式
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二、控压钻井（MPD）各种应用模式
控压钻井技术
蓬 当 组
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。
深（m）
蓬 当 组
1800
2300
坍塌压力
2800
蓬 当 组
孔隙压力
控制压力钻井(MPD)技术
内容
o MPD的概念、特点与作用 o MPD的原理、分类 、设备
o 三大控压钻井系统
o MPD的关键
o 胜利钻井院控压钻井系统
o MPD应用与展望
控制压力钻井（MPD）的概念
IADC对MPD（managed pressure drilling)的定义（Feb
2004 to Jan 2008）
使用回压泵 使用节流阀：自动/半自动/手动 恒压点 (PoCP)
o双梯度钻井MPD
泥浆稀释 无隔水管泥浆回收
海底泥浆举升钻井 (SMD)
使用特殊工具 注入不可压缩的轻固体和液体（在研）
恒定井底压力MPD
控制回压(AtBalance的动态环空压力控制DAPC) 被Schlumberger收购
o 不处理的钻井液（水）沿钻柱 泵入
o 回压用来平衡储层压力，并维 持系统平衡
双梯度钻井
无隔水管泥浆回收系统(RMR )
• RMR 在下表层套管前就能使用。 •使用一台自动海底泵，将返回的泥浆通过一个返回管线从泥线返回到 钻台。
• 计算机控制系统和其它监测设备，通过改变泵速维持所需的井底压力。
• AGR Subsea AS.
o GeoBalance Automated：采用地面监测系统、实时流体力学模型、自动节 流阀进行远程软件控制的节流作业。中石油2009年在塔里木油田塔中碳酸盐岩 地层实施了9口井。 o GeoBalance Optimized：实时地质力学性质（孔隙、破裂和坍塌压力）确定， 并集成到自动节流管汇控制软件中。 o GeoBalance Sigma：多相流模拟、地面分离和注入设备，用于低压或衰竭地 层。