控压钻井
控压钻井流程
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《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
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。
控压钻井技术规程
控压钻井技术规程1. 引言控压钻井技术是一种重要的钻井方法，可以有效地控制井口的压力，并确保钻井作业的安全进行。
本文档将介绍控压钻井技术的基本原理、操作流程以及安全注意事项，旨在提供指导和参考。
2. 基本原理控压钻井技术依靠合理的井控装置和良好的密封措施来控制井口的压力。
其基本原理包括以下几个方面：2.1 井控装置井控装置是控压钻井中最关键的设备之一。
常见的井控装置包括旋转顶盖、替换泥浆池和活塞。
为保证井口压力能够被有效控制，需要对井口进行密封处理。
常见的密封措施有旋转顶盖密封、井口套管和井口防喷帽等。
2.3 排水能力控压钻井中，排水能力的大小直接影响着井口压力的控制效果。
因此，在进行控压钻井作业之前，需要对井口进行足够的排水准备。
3. 操作流程控压钻井技术的操作流程一般包括以下几个步骤：3.1 检查井口装置在进行控压钻井之前，需要检查井口装置的完整性和工作状态，确保其能够正常工作。
根据现场情况和使用的井控装置，选择相应的密封措施对井口进行密封处理，确保井口压力能够得到有效控制。
3.3 排水准备在进行控压钻井作业之前，需要对井口进行排水准备，确保其排水能力能够满足需要。
3.4 控制井口压力通过调整井控装置和密封措施，以及合理地控制钻井液的注入速率等参数，实现对井口压力的有效控制。
3.5 安全监测在控压钻井过程中，需要持续地进行安全监测，及时发现和解决可能存在的安全隐患，确保作业的安全进行。
4. 安全注意事项在使用控压钻井技术进行作业时，需要注意以下几个安全事项：4.1 定期检查井控装置井控装置是控压钻井作业的核心设备，其工作状态直接影响着作业的安全性。
因此，需要定期检查井控装置的完整性和工作状态，并及时进行维护和修理。
4.2 提前做好密封措施准备控压钻井需要对井口进行密封处理，以确保井口压力能够得到有效控制。
在进行控压钻井作业之前，需要提前做好相应的密封措施准备工作。
4.3 严格按照操作规程进行作业在进行控压钻井作业时，需要严格按照相应的操作规程进行操作，确保作业的安全进行。
控压钻井概述讲解
HSE
❖ 健康、安全、环保MPD（HSE）：是控压钻井的重要组 成部分，主要用于含H2S地层，使用闭合承压钻井液循环 系统更严格控制井底气体产出，通过专用的分离器处理 H2S等有害气体，降低地面危险等级。
控压钻井主要装备
旋转防喷器（RCD） 单向阀（NRV） 节流管汇系统
❖ 旋转防喷器又叫旋转控制 头，在井眼环空与钻柱之 间起封隔作用，并提供安 全有效的压力控制，同时 具有将井眼返出流体导离 井口的作用。
旋转防喷器
钻杆内单向阀
❖ 又称钻具止回阀，是MPD中的重要装备。由于MPD需要 向环空中加回压，根据U型管原理，钻井液有可能被压回 钻柱内。泥浆中岩屑会堵塞钻具，甚至泥浆会从喷出钻柱 ，所以需要在钻柱内安装单向阀。下图为球形止回阀结构 。
节流管汇系统
❖ 节流管汇：利用节流管汇中的节流阀启闭,控制一定的回 压来保持井底压力的平衡。
❖ 控压钻井筛选步骤 ①确定作业目的； ②获取数据； ③评价分析；常规水力学、控压钻井水力学分析；确定重 要的参数。
MPD筛选流程图
Hale Waihona Puke 控压钻井的主要分类加压泥浆帽钻井
井底恒压控压钻井
传统分为四大类
双梯度控压钻井
HSE/密闭控压钻井
井底恒压控压钻井（CBHP）
❖ 井底恒压控压钻井（CBHP）：是一种通过环空水力摩 阻、节流压力和钻井液静液柱压力来精确控制井眼压 力的方法，主要用于钻过窄或不明压力梯度窗口。
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。
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。
控压钻井作业程序
控压钻井作业程序一、待命状态按照设计要求，调整泥浆性能，打开G1，打开手动截止阀G2和G3。
A、B阀组处于关闭状态，泥浆泵开泵循环。
二、钻进状态开启节流阀A或B，关闭G1，根据目标井底压力值，调节节流阀开度，控制套压。
如A阀出现故障：开启截止阀B，开启节流阀B，关闭截止阀A，手动关闭G2。
维修节流阀A，反之亦然。
三、钻进状态转起下钻状态3.1电动钻机泥浆泵模式：开启节流阀C，开启回压泵，此时截止阀C处于关闭状态。
调节节流阀C，使节流阀C阀前压力与节流阀A前压力保持一致，打开截止阀C，逐渐降低泥浆泵排量，并控制节流阀A或B和C,使套压逐步上升至静态设计值，关闭节流阀A或B，并调节节流阀C保持静态设计值。
开始起钻。
3.2机械钻机泥浆泵模式：开启节流阀C，开启回压泵，调节压力与井口回压一致，打开截止阀C，根据泥浆泵关泵排量降低曲线，并控制节流阀A或B和C,使套压逐步上升至静态设计值，关闭节流阀A或B，并调节节流阀C保持静态设计值。
开始起钻。
四、起下钻状态：回压泵循环泥浆，补偿钻柱起下导致的泥浆体积变化，并考虑抽吸和激动压力变化，通过节流阀C控制节流，对井底压力进行控制。
五、起下钻转钻进状态：逐渐开启泥浆泵，开启节流阀A或B，调节节流阀C，并控制节流阀A或B和C,使套压逐步上降至钻进状态设计值。
关闭截止阀C,关闭回压泵和截止阀C。
开始钻进。
六、应急状态：是指发生异常高压、严重井漏等异常情况时，需要退出控压状态，相关工作交回井队处理。
6.1、严重井漏：钻井液通过其他通路进行循环，关闭进入自动节流管汇总阀门。
打开G1，关闭截止阀A、B、C，关闭G2、G3阀。
6.2、异常高压：关闭旋转防喷器总出口截止阀，转内控管线，由井队节流系统控制井筒压力，进行压井处理。
同时自动节流管汇状态转为井漏条件下状态。
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。
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。
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随着石油资源的逐渐枯竭，高成本、高风险的油气资源逐渐成为大家关注的焦点。
为了有效开发这些资源，必须引入精细控压钻井技术。
精细控压钻井技术可有效控制井底压力，提高钻井效率和钻井安全性，实现优质产油。
一、精细控压钻井技术的定义及特点精细控压钻井技术是一种针对高井压、高渗透性、强地层压力井段的钻井技术，主要应用于油气井、天然气储层、地下氧化铜厂等工程领域。
其主要目标是实现井底压力的准确控制及井底溢流的防止，以达到提高钻井效率和钻井安全性的目的。
精细控压钻井技术的特点主要有以下几个方面：1. 控制井底压力：精细控压钻井技术主要针对高井压、强地层压力的井段，通过调整钻井液压力、流量及泵速等参数，以实现准确控制井底压力，防止井底溢流。
2. 改善钻井效率：由于钻井液的压力、流量及泵速等参数得到了有效控制，精细控压钻井技术可以有效降低钻头的摩阻，提高钻进速度，降低钻井成本。
3. 保障钻井安全：精细控压钻井技术能够准确控制井底压力，避免井底溢流引起的事故，保证钻井安全。
1. 钻井液的优化：钻井液是精细控压钻井技术中的关键环节，可直接影响到钻井效率和钻井安全。
传统的油基钻井液具有高毒性、高成本、高运输难度等缺点，没法满足环保和安全需求，而新型环保型水基钻井液由于具有无毒性、无污染、低成本等特点，已被广泛应用于精细控压钻井技术中。
2. 具有先进算法的控压系统：精细控压钻井技术的核心是控压系统，控制系统的先进程度直接决定了其应用效果。
目前，通过在控制系统中加入多种算法模型操作和联运控制真实流量控制等技术手段可以有效地控制钻井过程中的井底压力。
这些新技术不仅保证了控压过程的准确性和稳定性，同时也支持了更为复杂的钻井作业。
3. 强化人机交互界面：精细控压钻井技术目标是提高钻进速度和提高钻井安全性，强化人机交互，提高操作人员对井底压力等重要指标的识别能力，能有效避免由于人为操作失误而引起的钻井事故。
控压钻井简介
• 控压钻井的定义
• 常规控压钻井工艺
• 其它控压钻井技术
控压钻井的定义
• 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。
性。
其它控压钻井技术
• 连续循环系统原理如右图所示。
• 连续循环钻井的主要优点有： 1.消除了压力波动的影响
2. 改善了ECD控制
3.消除了岩屑沉降的影响
液柱压力来精确控制井眼压力的方法。保持井
底压力恒定就是对ECD进行精确控制，在钻进
、接单根或起下钻过程中均维持一个恒定的环
高,在井口施加一个水力回压,而开泵时,环空摩
擦压力降低,此时则停止施加回压,这一操作使得井筒压力更为恒定,从而有效
避免了开停泵时出现井涌-井漏的恶性循环。通常情况下,当地层破裂压力梯度 接近孔隙压力时(即压力窗口窄)才会采用这种控制压力钻井工艺。
控压钻井和欠平衡钻井的区别
控压钻井在钻井过程中控制
地层流体的向井流动，使地 层流体不侵入井筒，主要解 决的是钻井问题。
欠平衡钻井使地层流体流入
井筒，主要用于钻压力衰竭 地层,降低表皮系数,提高油 气采收率,主要解决储层伤害 问题。
常规控压钻井工艺
一、井底压力恒定的控制压力钻井（CBHP）
通过环空水力摩阻、节流压力和钻井液静
了下至总井深的套管数量。
其它控压钻井技术
一、微流量控压钻井（MFC）
微流量控压钻井系统主要由 3 大部分组成: 旋转控制头、微 流量节流管汇和数据采集与控制系统。旋转控制头在井眼环空与 钻柱之间起密封作用，提供安全有效的压力控制，实现带压钻进 作业；微流量节流管汇可根据工作需要调节钻井液流量等参数， 钻井液地面管汇上装有 2 个钻井液微流量测量仪以及相关的传 感器，传感器通过测量各种钻井液参数，并将采集到的压力、温 度、流量、流速等信号通过 A/D 转换器送到中央数据采集与控 制系统中，经计算机处理后发出下一步控制指令。
控压钻井技术
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
组
1800
2300 坍塌压力
蓬
当
组
2800
孔隙压力
实际密度
塔
3300
本
组
3800
蓬
当
组
4300
塔
4800
本
组
5300
MPD分类
IADC UBO协会的MPD分会将MPD技术划分 为二大类：
✓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 被动型MPD（Reactive MPD）
➢使用MPD方法和/或设备作为应急，以减轻所出现的 钻井问题。 ➢采用常规套管程序和钻井液程序。 ➢ 配备旋转控制装置、节流管汇、钻具浮阀等设备。 ➢ 提高安全性和钻遇意外压力时（如孔隙压力或破裂 压力高于或低于预计值）的施工效率。 ➢ 目前在陆地施工的控制压力钻井大多是采用被动型 方式 。
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
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
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。
控压钻井装备与技术介绍
控压钻井装备与技术介绍一、什么是控压钻井装备与技术控压钻井装备与技术呢，就是在钻井的时候，用来控制压力的一套超级厉害的东西。
你想啊，钻井的时候地下的压力情况可复杂了，如果压力控制不好，那可就麻烦大了。
就像你在吹气球，气太多了气球会爆，气太少了气球又瘪瘪的不好看。
控压钻井装备就像是那个控制吹气量的阀门。
这些装备包括各种压力传感器啦，还有专门的控制系统等等。
这些技术呢，就是告诉这些装备什么时候该加压，什么时候该减压，就像给它们制定了一套聪明的规则。
二、控压钻井装备有哪些1. 压力传感器这可是个很灵敏的小玩意。
它就像一个小小的侦探，在钻井的过程中，它能够精准地探测到周围的压力情况。
不管是地层里面的压力变化，还是钻井液流动带来的压力波动，它都能快速地发现。
就好比你能敏锐地感觉到周围温度的变化一样，压力传感器就是这么厉害。
2. 节流管汇这个东西就像是一个压力的调节站。
当压力过高或者过低的时候，它就开始发挥作用了。
它可以通过改变钻井液的流量等方式，来调节整个钻井系统的压力。
想象一下，它就像是一个交通警察，指挥着钻井液这个车流，让压力保持在一个合适的水平。
3. 自动控制系统这个可就高级啦。
它就像一个超级大脑，把压力传感器探测到的信息收集起来，然后经过复杂的计算和分析，给节流管汇等装备发出指令。
就像是一个聪明的指挥官，根据战场的情况（也就是压力情况），指挥士兵（各种装备）做出正确的行动。
三、控压钻井技术的重要性1. 安全方面如果没有控压钻井技术，在钻井过程中很容易发生井喷等危险情况。
井喷就像是一个失控的怪兽，会把钻井设备、人员都置于非常危险的境地。
而有了控压钻井技术，就可以把这个怪兽牢牢地关在笼子里，保障大家的安全。
2. 提高钻井效率它能让钻井的过程更加平稳。
就像你开车，如果一路都是坑坑洼洼，肯定开得很慢，还很费油。
但是如果路是平的，你就可以开得又快又稳。
控压钻井技术就给钻井创造了一个“平坦的路”，让钻井的速度更快，而且还能减少一些不必要的损耗。
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实时调整井口回压，维持井底压力相对稳定，保证井筒内
的压力满足地层密度窗口的要求。井底恒压控压钻井技术 适用于处理海洋窄密度窗口、浅表层钻井等问题。
井底恒压控压钻井技术装备布置示意图
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控制压力钻井
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。
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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
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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。 井底恒压控压钻井装备的布置主要是在旋转防喷器与液 气分离器之间加入一个自动节流管汇系统，根据井底压力
旋转防喷器可以避免关闭闸板防喷器，将碳氢化合物释 放至钻台的可能性降至最低，且在循环出侵入流体或在 处理气侵钻井液过程中允许活动钻柱。 HSE控压钻井技术装备布置示意图
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控制压力钻井 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
3. 通常使用液相钻井液。
4. 使用闭合、承压的钻井液循环系统。
影响问题
4. 减少非生产时间，降低作业成本
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控制压力钻井
常规钻井：井底循环压力= 静液柱压力+ 环空摩阻
控压钻井原理
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）
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控制压力钻井
HSE控压钻井技术
HSE控压钻井技术又称回流控制钻井技术，可将钻井 液返回到钻台上，满足健康、安全、环保的目的。通过
采用闭合、承压的钻井液循环系统，降低钻井、地层流
体及井控事故对人员、设备和环境造成的风险。钻井过 程中若有流体侵入，回流管线将被关闭，同时立即导流
至节流管汇，侵入流体被安全控制并循环出井眼。使用
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 决海洋钻井中遇到的溶洞型及ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ缝地层导致的严 重漏失有良好效果。
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控制压力钻井
双梯度钻井技术
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。
控制压力钻井
控制压力钻井是一种在整个井眼内精确控制环空压力剖面的自适应钻井过程。
控压钻井 技术特点 控压钻井 技术优势
1. 始终精确控制井眼压力稍大于地层孔隙压力， 不会诱导地层流体侵入。 2. 钻井液密度低于常规钻井密度，避免超出地层 破裂压力梯度。
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