石油钻井连续循环系统

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石油钻井连续循环系统

连续循环系统是在钻井过程中，起下钻或接单根时，可以不停泵而保持井眼处于连续循环状态的系统，它以钻台为基础，适用于任何带有顶部驱动钻井装置的井架。

该系统主要包括连续循环连接器、钻井液分流及输送装置、顶部驱动连接工具、控制系统和液压动力系统。

常规钻井过程中，钻杆上卸扣时 IJ一由于泥浆循环通道中断，被迫停止泥浆的循环. 造成不利影响：

一是造成环空中产生动态压差，导致泥浆循环漏失。

二是造成井底压力下降，有时会引起井涌。

三是循环恢复时井底压力剧增对敏感性地层可能引起循环漏失。

四是钻屑的沉降会减小有效井径并增加钻柱的扭矩和阻力。

五是欠平衡钻井时气体连续循环，会导致环空内的压力极不稳定。

上述影响会产生诸如井眼不稳定、井壁坍塌、卡钻、地层裂缝以及泥浆漏失等问题。

严重时会造成巨大的经济损失，甚至是人员伤亡。

而采用连续循环系统，以上的问题都可以得到很好的解决。

连续循环系统解决了井底压力控制、孔隙压力与破裂压力窄小、井眼鼓胀、油气意外入侵井眼等问题。

主要是在保持钻井液连续循环和压井的条件下，使井下由于泥

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浆的中断而产生的许多问题得到解决。

，连续衙环系统的纰成与原理连续循环系统是 sheIuK、 BP、Siafoll、 BG、 TOIa 以及 En 共同合作开发的。

首台连续循环系统在意大利和埃及海上已成功地完成 2 次独立的钻井作业。

在 2005年的海洋技术会议上，介绍了连续循环系统（获世界石油杂志 2004 年新视野奖）商业性应用情况。

迄今为止，该系统在钻进和起下钻过程中已在 600 次连接中保持连续循环。

这项新技术是谢非尔公司与 BP 公司、英国天然气公司、壳牌商业公司和道达尔公司合资开发的。

连续循环系统把 3 个闸板防喷器与类似于铁钻工的设备和整体钻杆卡瓦结合在一起，在接单根时保持连续循环。

该系统利用光导纤维在系统内传递信号并带有操作者控制的触感屏幕用户界面。

在接单根期间，连续循环系统不用停泵来保持恒压。

这就使我们很容易地在孔隙压力与破裂压力窗口很窄的条件下钻进，而在此之前在这些地区钻进是困难的或用常规钻井技术是无法钻进的。

连续循环系统还减少了卡钻事故。

连续循环减轻了井眼的鼓胀效应并可避免油气意外侵入井眼的可能性。

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 另外，携屑和钻屑的清除能力也得到改善。

首次应用连续循环系是在意大利南部的陆上油田。

目的是评价连续循环系以及使操作人员和井队人员掌握和了解该系统。

选择了 Monte Eno10 井作为连续循环系统的试验井，之所以选择这口井是因为大家能接受，而且在该井的设计中没有难钻的地层。

使用连续循环系统和 5in 钻杆打一段长 660m 的 121/4in井眼。

这是首次使用连续循环系统来接立根而且是首次使用完整的生产控制软件。

在以前的试验中，仅仅是利用连续循环系统来接单根。

利用该系统进行了82 次连接，其中 20 次是在钻进中接单根，62 次是在起下钻时接立根。

在整个试验中连续循环系统性能良好，总连接时间为18～20min。

总连接时间为机械连接时间、钻杆提升时间以及停止循环与重新形成循环所损失的时间之和。

采用连续循环系统接单根时所消耗时间比常规接单根的时间长，其原因是要采取多个步骤来关闭压力腔内的液流通道，但是总的连接时间缩短了，因为泥浆泵照常运转。

试验所取得的经验是，该系统的信号传送有所改善而且钻机的

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安装和拆卸方法得到了优化。

在意大利成功地完成了试验之后, Eni 公司立即制定了在埃及海上一口难钻井中使用连续系统的计划。

这是一口重返井，开始侧钻的深度约为 5000m，地层的孔隙压力为 2. 0，孔隙压力与破裂压力梯度的窗口很窄，为 0. 03。

钻进时经常发生井涌、天然气侵入井中、漏失和膨胀效应等复杂情况。

这些复杂情况使钻达设计深度成为泡影，而且大幅度增加了非生产时间。

这些情况导致在油井中打临时水泥塞和报废。

而连续循环系统可以产生恒定的井下压力，所以允许以低于孔隙压力的钻井液密度或高于孔隙压力的当量循环密度进行侧钻。

这就克服了第一次钻该层所遇到的困难。

在井上安装了连续循环系统后，在连续循环的条件下，进行了 500 多次连接，现在已钻达原设计深度。

使用连续循环系统后，接单根或接立根的时间减少，并减少了钻机的安装和拆卸时间。

更重要的是可以钻达设计深度，开采以前不能开采的储层。

首次使用时, 连续循环系统的可靠性十分惊人。

在约 5 个月运转期内，连续循环系统只有一次意外中断运行，中断时间不超过 3min，其原因是误操作。

另外，在首次商业性应用中，连续循环系统的累计停工时间不

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 超过总施工时间的 1%。

Eni 公司打算在埃及继续使用连续循环系统并开始在其他几个钻井作业区推广这种设备。

第 2 台连续循环系统以运抵挪威的井场，已决定在墨西哥湾使用第 3 台连续循环系统。

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