控压钻井技术及其应用

式中 ：ＨＰ为井底压力 ； Ｂ Ｐ 为环空液柱压力 ； Ｅ Ａ Ｐ为
环空循环压耗 ，。 Ｐ 为井 口回压 ； Ｐ 为环空循环压力波动 ， 单位 Ｍ ａ Ｐ。 在一般 的钻井过程中 ，井底气压 的调节主要依靠改 变钻井液密度或者调节循环排量 的方式来实现 ，但前者 的时效性较差 ，而后者在钻井液循环停止是会因封闭失 效而无法实现连续压力控制 。 当然 ， 对复杂地层的石油钻 井而言 ， 常规钻井 的压力控制方式无法避免 问题的出现 ， 作者简介 ： 师璨 （ ９ ２ ） 硕 士研 究生 ， 理 工程 师 ， １８一 ， 助 主要 研 究方 在这种情况下 ，就必须借助控压钻井的地 面装置对意外 向 ： 油 钻 井 工 程 石 侵人流体进行控制 。
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。
通 过 装备 垮１： 『艺槲 结 台。合 理逻 辑判 断 ．实现 ｌ 葛 Ｈ 力动态 、 自通 麻 挣 制 环 苎ｉ
图 ｌ控 压 钻 井 的 控 制 要 素
１ 控压钻井技术
有将井 眼的压力控制在可操控范 围内，才能实现钻井作
随着 当前 世界石 油开采逐 渐 向深 部复 杂地层 的扩 制 ，故可避免因地层流体故障性侵入而造成 的钻井性能 展， 开采过程 中发生的井涌 、 井漏 、 害气体 泄漏 、 有 卡钻、 的降低或丧失 ， 进而减少深层钻井相关风险和投资 。 起下钻时间过长等各种窄密度窗 口安全钻井问题开始引
术 的定 义及 其 工作 原理分 析 的 基础 上 ， 国 内现行 主要 控 压 钻 井技 术进 行 了梳 理 ， 对 以期 为控 压钻 井技 术的 全 面推
提 供 参考 关 键 词 ： 压钻 井 ； 压原 理 ； 用 控 控 应 中图 分 类 号 ：Ｅ ４ Ｔ ２２ 文献标识码： Ａ 文 章编 号 ：０ ６ ８３ （０ ２ ｌ— １８ ０ １０ — ９７ ２ １） １ ０７ — ２
１ 控 压 钻 井技 术 的 定 义 ． １ 业 的顺利完 成。 在这一过程中 ， 必须要考虑井井筒液柱压 目前世界对控压钻井技术的定义 比较繁多 ，但总体 力 、 环空循环压耗和井 口回压 ， 此外操作过程 中因抽 吸 、 上采用国际钻井承包商协会 的定义 。该定义对控压钻井 侵入 、 流动等产生的压力波动也许考虑 ， 并满足式 １ 。 技术对进行如下表述 ：控压钻井技术是用 于精确控制整 ＢＨＰ Ｐ ＋ ＥＰ Ｐ＋ ｃ ＝ Ａ ＋ Ｐｆ （） １
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 ， 因其 具 有 降低 生产 成 本 ， 并 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 ， 步成 为近 年 国 内外钻 井新技 术研 发 热 点 。 逐 文章 在 对控 压 钻 井技
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 。 尽管国内外学者对该技术的表述不尽一致 ，但对其技术 特点的认知还是趋于一致的 ，即总体上具有降低生产成 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 ， 具体 主要表现在 以下几个方面 ： ①控压钻井技术能够对井眼内环境压力实施有效控
境等方面的问题 ， 成为制约石油深层开采 的技术瓶颈 。 解 高效和低成本的故 障处理 。 决问题 的关键就在于对井下压力实施有效控制 ，即采取 ③控压钻井技术能够实施孔 隙压力和破裂压力 间的
控 压 钻 井 技 术 （ ａａｅ ｒ ｓｒ Ｄ ｉ ｎ ， Ｐ ， 也 是 Ｍ ｎｇｄ Ｐｅ ｕｅ ｒｌ ｇＭ Ｄ）这 ｓ ｌ ｉ 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 ２ Ｏ世纪 ６ 年代 ，但直到 ０ ２０ ０４年 Ｓ ＥＩ Ｄ Ｐ ／ Ｃ在 Ａ ｓ ｒａ Ａ ｍ ｔ ｄｍ举 行 的钻 井 专 题 会 议 上 ｅ
酉 一
对比监测 ， 而可以预测井涌 、 从 井塌 、 井漏等事故 ， 提前做
好事故防范 ， 减少生命财产损失 。 １ 控压钻井技术原理 ． ２ 从 ＩＤ Ａ Ｃ所 给出的控压钻井 的定义 中可 以清 晰地 看 才正式提 出， 并与 Ｕ Ｄ和 ＡｒＤｉｉ 一起被 Ｉ Ｄ Ｂ ｉ ｒｌ ｇ ｌ ｎ Ａ Ｃ定义 出， 该技术特点主要包括控制 目标 、 控制策略和实现方法 为钻井 过程 中的控制压力钻井的三大体系 。在经历最近 （ １ 。 图 ） 几年的快速发展后 ，控压钻井技术已经逐步形成了以恒 控压钻井 的控制 目标是整个技术的核心 ，也就是只 定井底压 力技术 、加 压泥浆 帽钻井技 术 、双梯 度钻 井技
②控压钻井技术关注。因为该类问题的发生不仅会拖延项 性 、环空液面 、循环摩擦力和井 眼几何尺寸实施动态监 目进度 ， 还会造成项 目事故频发 ， 更会带来健康 、 安全 、 环 控 ， 并针对监控状况 自动实施应对策略 ， 从而实现及 时 、
术 和健 康 安 全 环 境 技 术 为 主 的 工 艺 体 系 ， 并 在 国 外 Ｈ ｒｉ ｒ ｎ Ｓ ｅ 司 以及 ａｌ ｕｔ 和 ｈＵ公 ｌ ｏ ｂ
通过 预先 设定 环 厩 力 ，保 持， 底 压 力在 设定 的 范嗣 以 内
避过对同艇、流体密度、流体流瘦性、环 液面、循环摩擦力和并胀几 何尺 、 ｊ 桷综食分析和耥确的水力计算 进乱糨确控制
第 ３ 卷第 １ 期 １ １
Ｖｏ ＿ Ｎｏ １ ｌ３１ ．１
企 业 技 术 开 发
ＴＥＣＨＮ０Ｌ０ＧＩ ＣＡＬ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ ＯＦ ＥＮＴＥＲＰ Ｓ ＲＩ Ｅ
２１ ０ ２年 ４月
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控 压钻井技 术及 其应 用
师 琮
（ 中原油田钻井二公司 ， 河南 濮 阳 ４ ７０ ） ５０ ０