控压钻井技术分析
摘要控压钻井技术是当前最先进的钻井技术之一它是在欠平衡钻井技术的基础上发展起来的。文章从基本概念、工作原理出发对比了两者的分类、主要设备、应用目的、优缺点、适用范围、发展关键要素等。这有助于弄清它们的异同点在充分利用现有欠平衡钻井技术的同时更快更好地发展控压钻井技术解决钻井中的难题。控压钻井技术因其可有效降低窄密度窗口钻井喷、涌同层钻井工程复杂、提高钻井时效已成为近年国内钻井新技术研发热点。控压钻井工艺有多种形式包括井底恒定压力控压钻井、连续循环钻井和双梯度压力钻井。关键词控压钻井欠平衡钻井,压力控制,发展要素,对比分析1、控压钻井技术原理
控压钻井技术是一项改进的钻井程序可以精确地控制整个井眼的环空压力剖面。其目的在于确定井底压力窗口精确控制环空压力剖面。其工作原理为在控压钻井的封闭循环系统中钻井液从钻井液池通过钻井泵进入立管下降到钻杆通过浮阀和钻头上部的环空然后从旋转控制装置下方的环形防喷器流出。再通过一系列的节流阀到振动筛或脱气装置最后回到钻井液池。环空中的钻井液液柱压力通过使用和节流管汇被保持在钻井泵出口和节流阀之间。旋转控制装置允许管柱和全部钻柱旋转所以立管、钻杆和钻柱能连续工作、在此过程中主要通过对回压、流体密度、流体流变性、环空
f液位、水力摩阻和井眼几何形态的综合控制使整个井筒的压力维持在地层孔隙压力和破裂压力之间进行平衡或近平衡钻井解决钻井中的难题。2、控压钻井技术分类
控压钻井包括多种钻井方式其操作不同适用性也不同。带泥浆帽钻井(PMCD)是高压裂缝性油藏的有效钻井手段。在此类油藏中裂缝十分发育部分裂缝甚至可能延伸到其他的井。钻井液和储层流体的密度差造成钻头附近过平衡状态的增加随着部分裂缝的衰竭同一裸眼井段中裂缝之间压差变大可能引发先漏后涌或者裂缝之间流体的交叉流动极大地增加了操作的复杂性。在PMCD操作中采用低密度钻井液钻衰竭层段然后采用高密度钻井液将低密度钻井液压入漏失层段继续钻进所有低密度钻井液和流入井眼的流体都被压入衰竭地层。PMCD适用于碳酸盐岩高压裂缝性油藏钻井液全部或部分丧失循环含有H2S等酸性气体容纳钻井液、钻屑及地层流体的裂缝最好是非生产性裂缝PMCD极大提高完全或接近完全漏失地层操作的安全性有效保护储层。井底压力恒定的控制压力钻井CBHPMPD是MPD中另一种r