控压钻井新技术及其应用
DaveElliott壳牌勘探与生产公司荷兰海牙
JulioMo
tilva壳牌勘探与生产公司美国得克萨斯州休斯敦
几十年来，钻井工程师们一直都是采取谨慎控制泥浆比重，使其静水压力高于所钻地层孔隙压力的做法。如今，工程师们发现通过在地面控制压力来控制井底钻井工况具有很大的优势，从而突破了以往在井壁稳定性和地层破裂压力方面遇到的限制。
PaulFra
cis荷兰海牙
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得克萨斯州休斯敦
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能源公司加拿大艾伯塔省卡尔加里
《油田新技术》2011年春季刊：23卷，第1期。2011斯伦贝谢版权所有。在编写本文过程中得到以下人员的帮助，谨表谢意：休斯敦的So
YEsPEY，PaulFREDERicks，WaY
EMatlock，MaRiEMERlE，MikERaffERtY，RoGERSutER以及ERicWilsHusE
。HOLD是斯伦贝谢公司的商标。AUTOCHOKE和WARP是MI有限责任公司的商标。
钻井作业处在高压与低压环境内。异常的地层压力可能会导致机械钻速降低，钻井成本增加，甚至钻井失败。随着这种情况的频繁出现，作业者现在都致力于使用不同于以往的钻井新技术来避免发生压力相关的钻井问题。其中一种新技术便是控压钻井技术（MPD）。
传统的钻井技术通过控制井眼环空的静水压力来防止地层流体进入井筒。最理想的情况：钻井液或泥浆经过钻柱从环空返出期间能够产生一个高于所钻地层孔隙压力但又低于其破裂压力的当量循环密度（ECD）1。钻井专家将这一压力称为破裂梯度。介于孔隙压力和初始破裂压力之间的压
力范围就是钻井窗口，或称为孔隙压力破裂梯度窗口。一旦ECD超出这一范围，作业人员就必须下套管，开始钻进下面较小的井眼。保持井底压力高于地层孔隙压力梯度的钻井方式称为过平衡钻井（OBD）。自20世纪初期，绝大多数井都是采用这种方式钻进的。但是OBD也有其弊端，其中最大的弊端就是为了平衡地层压力而增加钻井液密度，使得ECD接近地层的初始破裂压力，因此不得不下入多级套管来防止井漏。
在某些情况下，尤其是超深水钻井，即使在浅层段，相对于地层强度，孔隙压力也可能很高，这就迫使作业者在钻达目的层之前下入大批套
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油田新技术
f管。结果在总井深处，井眼直径太小，无法容纳具有较大直径、能够开采具有工业价值油气产量的生产油管（右图）。并且，所增加的套管经常会大大增加井的最终成本，使其远超最初预算。
除了以上这些过平衡钻井因素外，泥浆滤液和泥浆固相还会对地层造成损害。固相侵入地层并沉积在孔隙中，可能会减少产量，降低最终采收率r