控压钻井-Blending technologies MPD, casing drilling

网络出版时间：2015-02-25 09:14网络出版地址：/kcms/detail/13.1614.G3.20150330.0939.003.html控压钻井技术与装备现场试验孙海芳1谢正凯2李杰3周英超4（1.中国石油集团川庆钻探工程有限公司；2.中国石油天然气集团公司科技管理部；3.中国石油西南油气田公司；4.中国石油集团钻井工程技术研究院）摘要：精细控压钻井技术是解决窄安全密度窗口地层、压力敏感性地层安全钻井问题的关键技术。

国外已有成熟技术，但价格高昂，为推进该钻井技术与装备的国产化和工业化，低成本解决国内塔里木、川渝等油气战略接替区类似安全钻井难题，中国石油天然气集团公司设立了精细控压钻井技术与装备现场试验项目。

通过顶层设计“4511”目标，建立合理高效的项目组织，强化节点控制，加强过程监管，完成了精细控压钻井技术与装备的完善定型，实现了由工程样机到工业应用的重大跨越，打通了控压钻井创新成果向生产力转化的快车道。

该技术和装备在西南、冀东、塔里木油气田和海外区块规模化推广应用，支撑了相应区块的勘探开发，创造了显著的经济效益，彰显了集团公司的技术创新能力，提升了工程技术水平和海外市场的竞争力。

关键词：钻井精细控压技术装备现场试验成果转化产业化中图分类号：TE2；G311 文献标识码：A窄安全密度窗口引起的“漏喷同存”是一个普遍存在的问题，导致常规钻井存在漏失严重、非生产时间多、不能钻达设计地质目标等难题，并带来严重的井控安全风险，尤其在我国西部地区、环渤海湾及国外土库曼斯坦、伊朗等多个国家，这种情况非常突出。

21世纪之初，国际钻井界推出了一种前沿钻井技术——精细控压钻井技术（MPD），可有效解决上述类似问题。

精细控压钻技术是指在钻井过程中，精确控制井筒环空压力当量密度在安全密度窗口内的一种钻井方式，即在实施精细控压钻井作业时，采用比常规钻井密度低的钻井液，通过精细控压钻井系统适当控制地面回压，改变井筒压力分布剖面，使井底压力精确控制在孔隙压力和漏失压力之间，减少溢漏的发生。

PCDS精细控压钻井技术新进展周英操;刘伟【摘要】为解决钻进复杂地层时普遍存在的井涌、漏失、坍塌和卡钻等井下故障,特别是\"溢漏同存\"窄安全密度窗口地层安全钻进的问题,研制了PCDS精细控压钻井系列装备,形成了欠/近/过平衡精细控压钻井技术,以及9种工况、4种控制模式、13种应急转换的精细控压钻井工艺,并在不同类型的复杂地层进行了应用,解决了\"溢漏同存\"窄安全密度窗口地层安全钻进的难题,提高了油气勘探发现率,大幅延长了水平井水平段长度,提高了单井产量.详细介绍了PCDS精细控压钻井装备的发展过程及最新进展,分析了PCDS精细控压钻井技术的现场应用效果,指出了控压钻井技术将向高效一体化方向发展,应用领域也将不断拓宽,其与信息化、智能化结合,将形成智能井筒安全控制钻井技术,为未来智能钻井技术奠定基础.【期刊名称】《石油钻探技术》【年(卷),期】2019(047)003【总页数】7页(P68-74)【关键词】精细控压钻井;复杂地层;井下故障;安全密度窗口;智能钻井;技术进展【作者】周英操;刘伟【作者单位】中国石油集团工程技术研究院有限公司,北京 102206;中国石油集团工程技术研究院有限公司,北京 102206【正文语种】中文【中图分类】TE249精细控压钻井技术是在常规钻井与欠平衡钻井技术基础上发展起来的、解决窄安全密度窗口地层安全钻进难题的先进技术，可以控制因“无法预知”、“无法控制”情况造成的井涌、漏失、坍塌和卡钻等井下故障，保障钻井作业安全，提高复杂压力地层钻探的成功率，降低开发成本。

国际钻井承包商协会欠平衡作业和控制压力钻井委员会（IADC Underbalanced Operations & Managed Pressure Drilling Committee）将精细控压钻井（managed pressure drilling，MPD）定义为：“精细控压钻井是一种用于精确控制整个井眼环空压力剖面的自适应钻井过程，其目的是确定井下压力环境界限，并以此控制井眼环空液柱压力剖面的钻井技术”。

控制压力钻井技术应用研究【摘要】文章围绕着控制压力钻井技术问题，首先介绍了mpd技术的目标和优点，其次分析了mpd技术控制的变量，最后就控制压力钻井技术应用形式进行了分析和介绍。

【关键词】控制压力钻井技术；应用；形式中图分类号： te242 文献标识码： a 文章编号：引言控制压力钻井技术(managed pressure drilling，简称mpd)是指在油气井钻井过程中，能有效控制井筒液柱压力剖面，达到安全、高效钻井的钻井技术。

该技术比欠平衡钻井(ubd)技术更先进，在国外已被现场生产所证实。

控制压力钻井是通过对回压、流体密度、流体流变性、环空液位、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，有效控制地层流体侵入井眼，减少井涌、井漏、卡钻等复杂情况，非常适合孔隙压力和破裂压力窗口较窄的地层作业。

1 mpd技术的目标和优点mpd技术使用封闭、承压的钻井液循环系统，或使用与欠平衡钻井技术相关的装备进行平衡压力钻井，主要用来解决与钻井有关的复杂问题或与可钻性有关的经济问题。

1.1 mpd技术的目标采用mpd技术钻井的首要目标是解决一系列与钻井相关的问题或者障碍，增强可钻性、降低钻井成本。

美国近20年来使用闭合、承压的钻井液循环系统钻井，这已成为陆地钻井技术的一个发展方向。

该技术的主要优势在于，用较短的钻井时间、较低的费用提高r井控能力，从而使陆卜钻井技术更加完善。

mpd技术的最终日标足最优化钻井，缩短作生产时间(npt)和减少钻井事故，实现安全、经济钻进。

由于应用mpd技术能缩短40％的非生产时间，使以前经济效益不佳的油气井或者没有经济效益的油气井开始具有工业开发价值。

1.2 mpd技术的优点（1）mpd技术可以精确控制整个井眼压力剖面，避免地层流体的侵入。

（2）应硝mpd技术时使用封闭、承压的钻井液循环系统，能够控制和处理钻井过程中可能引发的任何形式的溢流。

压力控制钻井技术根据国际钻井承包商协会（IADC）的定义[1]，压力控制钻井（Managed Pressure Drilling—MPD）是一种适应性的钻井方式，用于精确控制某个井段的井底环空压力，其目的在于根据地层压力的变化相应地控制环空压力，使井底压差保持在设计的范围内。

压力控制钻井过程中要避免地层流体连续进入井筒，偶尔发生油气侵时要通过合理的作业程序进行控制，防止进一步地井侵。

1.2 技术应用压力控制钻井的应用方式包括四种：恒定井底压力钻井、泥浆帽钻井、双梯度钻井和HSE钻井。

其中恒定井底压力钻井技术是应用最广的技术，也最适合渤海地区应用。

恒定井底压力钻井（MPD-CBHP）是在钻完井过程中始终将井底压力控制在较恒定的压力窗口内，是压力控制钻井主要的应用方式。

例如中－沙油气公司SSG（SINO-SAUDI GAS）在沙特KAS地区利用CBHP技术在探井中减少钻井复杂问题、避免卡钻等重大意外问题，在钻进、起下钻、接单根等过程中保持了井底压力的恒定。

北海StatoilHydro公司的Kvitebjørn高温高压井CBHP作业中，使用了连续循环系统CCS、随钻井底压力检测APWD、随钻地层压力检测FPWD、平衡泥浆段塞BMP、自动节流控制技术等新技术，在钻进及起下钻、接单根时使井底压力以当量密度0.02 g/cm3高于地层孔隙压力，避免了高温高压、高产地层的复杂问题[4]。

2 海上MPD作业流程设计压力控制钻井设备应至少包括压力控制系统、流体处理系统、井下工具系统等。

现场应用时要针对作业井的具体情况进行合理优选，特别要结合海上平台的具体情况，在满足作业能力和安全环保要求的前提下，尽量简化设备，减少平台的空间占用。

2.1 作业流程设计设计MPD时考虑了以下几种工况：（1）在钻储层上部的水泥塞或未发现油气显示前，通过液压系统打开液动闸板阀3，井口返出流体经泥浆槽8至振动筛，与常规钻井相同；（2）进行MPD作业期间，关闭液动闸板阀3，关闭MPD节流管汇中路阀，流体进入液气分离器后，游离的气体被分离出来，输送到点火器燃烧掉。

MPD技术及其在钻井中的应用MP D 技术及其在钻井中的应用严新新陈永明燕修良(中石化胜利石油管理局钻井工艺研究院)摘要MP D (M anaged Pressure D rilling )即控制压力钻井是在国外得到应用的一种先进技术。

该技术能够解决复杂地层钻井所出现的复杂问题,如由漏失造成的钻井液费用过高、压差卡钻、井控问题,以及在狭窄压力窗口下钻进时可能发生的涌-漏现象等等,以提高钻井效率、降低钻井成本。

关键词MP D 技术井漏井底压力井控钻井液密度经济效益0 引言目前,采用常规钻井装置和方法进行钻井勘探(包括天然气水合物钻井)[1,2]有许多是不经济的。

其主要原因在于钻井过程中会出现诸如地层漏失、压差卡钻、钻杆脱扣、地层孔隙压力与地层破裂梯度间压力窗口狭窄造成涌—漏等等问题,致使增加非生产时间,从而导致勘探费用大幅度提高。

为避免上述问题,希望有一种更为精确地约束和控制井眼压力的方法。

美国在上世纪60年代后期开始应用控制压力钻井技术,也称为MP D (Managed Pressure D rilling )技术,它是应用先进的井控设备和方法来实现钻井最优化的一种工艺技术。

MP D 技术的意图是利用欠平衡工具和技术来控制随钻井作业进入井眼的地层流体,避免通过加重钻井液来解决钻井复杂问题。

用这一技术可减少套管层数,提高钻井效益,降低钻井成本。

美国近20年来使用闭合、承压的钻井液循环系统钻井,已成为陆地发展钻井的一种技术。

该技术的主要优势在于,用较短的钻井时间、较低的费用提高了井控能力,从而使陆地钻井技术更加完善。

目前,在美国所有的陆地钻井作业中,约1/4的井未使用闭合、承压的钻井液循环系统;有1/4的井使用该系统来实现真正的欠平衡钻井;1/4的井在应用该系统钻井时,需要使用可压缩流体(空气、天然气、泡沫、雾);1/4的井正在使用闭合、承压的循环系统以MP D 的某种形式进行作业。

MP D 技术在陆地钻井和海上钻井中,均获得了良好经济效益。

国际先进的三项控压钻井系统作者：发布时间：2010-10-08 16:41:47目前国际上对控压钻井研究很多，形成商业化产品、能够进行现场施工服务的主要有Halliburton公司的动态压力控制系统（DAPC精细控压钻井系统）、Weatherford公司的Secure Drilling系统（精细流量控制系统）和Schlumberger公司的自动节流控压钻井系统。

Weatherford公司Secure Drilling系统Secure Drilling系统最早称之为“微流量控制系统（MicroFlux Control-MFC）”，后被Weatherford公司收购，2010年获得《勘探与开发》（E & P）杂志评选的“世界十大石油工程技术创新特别奖”。

该系统的优势在于对传统钻井工艺设计和钻机仅需较小改动，系统可快速监测出钻井液漏失量和地层流体的涌入量，并能有效对其采取相应的处理措施，使流体溢出、漏失量最小。

从而有效地降低钻井费用、提高钻井效率和钻井安全性。

微流量控制系统为提高钻井效率、降低作业费用、提高钻井作业的安全性而研发。

该技术不仅可用于普通井，还可用于复杂井和高风险井，如高温高压井和窄泥浆密度窗口井。

微流量控制技术通过实时监测井筒参数、控制环空压力和提供自动地溢流监测和控制的方式，切实地提高钻井安全性。

该技术最独特的特征是它通过高精度的流量测量仪测量返回物流量的能力，并可在一分钟内完成对溢流和漏失的分析、检测和控制，使井眼内溢流流体或漏失钻井液的体积最小。

由于微流量控制技术可使钻井风险和非生产时间降至最小，并能最大程度地保证钻井的安全性和可行性，因此绝大多数井都可获得收益。

而对风险井、复杂井（高温高压井、窄密度窗口井）更是可获得相当可观的收益。

微流量控制控压钻井系统由三部分组成：节流管汇、各种高精度传感器和中央数据采集控制系统。

微流量控制系统的工作原理是通过高精度传感器测量流入井筒和流出井筒流体的体积，中央数据采集控制系统根据传感器的数据分析、对比两种流量的大小，判定井下事故，然后通过控制中心自动控制节流系统，或发出警报提醒钻井技师井下所发生的事故，并能给出相应的处理措施供钻司参考。

精细控压钻井技术创新及应用探讨【摘要】本文主要探讨了精细控压钻井技术的创新及应用。

在现有钻井技术问题分析部分，介绍了目前钻探过程中存在的挑战和难点。

随后对精细控压钻井技术的原理进行了详细介绍，并探讨了其创新点和优势所在。

通过案例分析，展示了精细控压钻井技术在实际项目中的应用效果。

展望了精细控压钻井技术未来的发展方向，强调了该技术的重要性和推广应用，同时指出了未来值得关注的方向和可能的发展趋势。

该文全面解析了精细控压钻井技术在石油钻探领域的创新与应用，对于行业内相关人士具有一定的借鉴意义。

【关键词】精细控压钻井技术、创新、应用、问题分析、原理介绍、创新点、应用案例分析、未来发展方向、重要性、推广应用、展望。

1. 引言1.1 精细控压钻井技术创新及应用探讨精细控压钻井技术是近年来在石油行业领域迅速发展的一种高级技术，它通过精准的控制井底压力和井筒流体密度，来实现井下作业过程中的钻井控制。

精细控压钻井技术的应用，不仅可以提高钻井作业的效率和安全性，还能满足地下岩石压力及井底动态液压力的要求，从而有效地减少钻井事故的发生。

在当前石油勘探开发领域，由于油气田地质条件的复杂性和沉积环境多样性，传统的控压钻井技术已经难以满足现代钻井作业的要求。

因此精细控压钻井技术的创新及应用成为了当前石油行业的研究热点之一。

本文将深入探讨精细控压钻井技术的创新点、原理介绍、应用案例分析，同时展望其未来发展方向，以期为行业提供更多的技术支持和借鉴经验。

2. 正文2.1 现有的钻井技术问题分析钻井技术在石油勘探与开发中起着至关重要的作用，然而现有的钻井技术在使用过程中存在着一些问题。

传统的钻井技术在高温高压井下易发生漏失，导致作业环境的不稳定性，增加了作业难度与危险性。

钻井过程中的井控问题也是一个常见的挑战，如井底压力过高或过低都会影响井筒稳定性，同时也容易导致地层破损或井眼塌陷。

传统的钻井技术在应对非常规油气藏开发时存在着一定的局限性，效率低下且成本较高。

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。

控压钻井技术及其应用摘要：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，并因其具有降低生产成本，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，逐步成为近年国内外钻井新技术研发热点。

文章在对控压钻井技术的定义及其工作原理分析的基础上，对国内现行主要控压钻井技术进行了梳理，以期为控压钻井技术的全面推广提供参考。

关键词：控压钻井；控压原理；应用随着当前世界石油开采逐渐向深部复杂地层的扩展，开采过程中发生的井涌、井漏、有害气体泄漏、卡钻、起下钻时间过长等各种窄密度窗口安全钻井问题开始引起人们的广泛关注。

因为该类问题的发生不仅会拖延项目进度，还会造成项目事故频发，更会带来健康、安全、环境等方面的问题，成为制约石油深层开采的技术瓶颈。

解决问题的关键就在于对井下压力实施有效控制，即采取控压钻井技术（Managed Pressure Drilling，MPD），这也是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20世纪60年代，但直到2004年SPE/IADC在Amsterdam举行的钻井专题会议上才正式提出，并与UBD和Air Drilling一起被IADC定义为钻井过程中的控制压力钻井的三大体系。

在经历最近几年的快速发展后，控压钻井技术已经逐步形成了以恒定井底压力技术、加压泥浆帽钻井技术、双梯度钻井技术和健康安全环境技术为主的工艺体系，并在国外Harlliburton和Shell公司以及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。

1 控压钻井技术1.1 控压钻井技术的定义目前世界对控压钻井技术的定义比较繁多，但总体上采用国际钻井承包商协会的定义。

该定义对控压钻井技术对进行如下表述：控压钻井技术是用于精确控制整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。

控压钻井技术探讨与展望【摘要】控压钻井技术(mpd)是近年来发展起来的一项解决复杂钻井问题的重要技术。

文章主要介绍了控压钻井技术原理及组成、应用mpd技术需要的装备等，并就其未来发展进行了展望。

【关键词】控压钻井技术；探讨；展望中图分类号：te2 文献标识码： a 文章编号：引言控压钻井技术，是一种正逐渐被应用起来的钻井技术，又称mpd 技术。

由国际钻井承包商协会对其的定义为：以确定井底压力目的为基础，达到有效控制环空液压剖面的目标，它是改进传统钻井技术之后实现的一种全新钻井程序。

而2009年，由agr公司给出了另一种截然不同的定义：mpd技术是一种能够对井筒中环空压力剖面惊喜精确控制的自适应钻井程序，它能够确保井底压力环境和压力剖面的一致性。

1控压钻井技术原理及组成1.1 控压原理在钻井作业中，在井筒里组成环空压力的因素众多，包括压力波动、井口回压、环空的循环压耗以及并简的液柱压力等等。

在常规的钻井作业之中，最重要的控制手段就是对钻井液密度的调节，但其缺点是时效性太弱。

另外因系统并不是全封闭型，所以虽然对井底的压力控制也能借助对循环排量的调节加以实现，但是并不能保证其控压的连续性。

而控压钻井技术的控压原理则是低密度钻井液在循环状态时，保持其动态处于安全的密度窗范围里，如果循环停滞，则会加以相应程度的回压于井口位置，从而将静态继续合理控制于安全的密度窗范围中，从而起到保障钻井安全的目的。

1.2 系统组成控压钻井技术系统组成主要有指令系统、电控系统、分析系统、监测系统等部分：(1)指令系统。

各类液压控制阀门、信号采集、显示部件、管线与其他仪表组成该指令系统。

在这之中，电气控制系统的相关信号由控制柜进行接收，同时电气控制系统的工作命令由电磁阀接收，而后通过电路把相关的工作信号转换为相应的液压信号，从而能够把电信号的变量成功变为节流阀开度的变量，从而实现控压的目的。

(2)电控系统。

其在对分析系统相关的指令进行接收并处理以后，发出其指令至下位机，从而对各类阀门进行控制，同时对阀门的状态与开度实行监控。

精细控压钻井技术创新及应用探讨精细控压钻井技术是钻井领域的一项重要技术，它通过精确控制钻井中的压力，能够有效地提高钻井效率，降低钻井风险。

本文将从技术创新和应用探讨两个方面介绍精细控压钻井技术。

技术创新是精细控压钻井技术不断发展的动力。

随着石油勘探开采进入深水和超深水阶段，高压、高温等复杂工况的出现，对钻井技术提出了更高的要求。

传统的钻井技术很难满足这些要求，因此需要通过技术创新来提高钻井的安全性和效率。

一方面，精细控压钻井技术在钻井系统的设计和构造方面进行了创新。

传统的钻井系统由钻井井架、固井设备、排料设备等组成，而精细控压钻井技术通过引入压力控制装置、压力调节器等新设备，实现了在钻井过程中对井口压力的精确控制。

这些新设备的应用，使得钻井操作更加安全可控。

精细控压钻井技术在钻井流体的设计和选择方面进行了创新。

钻井流体是精细控压钻井技术的关键之一，它不仅需要具有良好的泥浆性能，还需要具备良好的控压性能。

研究人员通过改变钻井流体的成分和比例，研发出一种新型的钻井流体，能够在保证钻井流体性能的对井口压力进行精确控制。

应用探讨是精细控压钻井技术实际应用的过程。

精细控压钻井技术已经在国内外的石油勘探开采中得到了广泛应用，并取得了一定的效果。

精细控压钻井技术能够提高钻井的安全性。

由于精细控压钻井技术能够精确控制井口压力，因此能够有效地防止井口爆炸等安全事故的发生。

精细控压钻井技术能够提高钻井的效率。

由于精细控压钻井技术能够快速稳定地进行钻井操作，因此能够有效地减少钻井时间，提高钻井效率。

需要注意的是，虽然精细控压钻井技术在钻井领域已经取得了一定的成绩，但仍然存在一些问题亟待解决。

精细控压钻井技术的设备成本较高，需要投入大量的资金来购置和维护设备。

精细控压钻井技术的应用范围还比较有限，目前主要集中在深水和超深水油田的开发中。

精细控压钻井系统控制策略设计及实践
精细控压钻井系统（MPD）是一种高级的钻井技术，可控制井底压力，从而最大程度地提高钻井效率和安全性。

以下是精细控压钻井系统控制策略设计及实践的一些关键要点：
设计控制策略：MPD系统的控制策略包括初始压力控制、泥浆流量控制、井底压力控制和异常事件控制等。

设计控制策略时需要考虑钻井的各种因素，例如井深、井眼直径、岩石类型、钻头类型等。

选择控制器：控制器是MPD系统的核心组件，主要用于控制井底压力和泥浆流量等参数。

在选择控制器时需要考虑控制精度、响应时间、控制模式等因素。

实施控制策略：实施MPD系统的控制策略需要进行实时监控和调整。

在实施过程中需要注意控制参数的变化，例如井深、钻头类型、岩石类型等因素。

处理异常事件：在MPD系统运行过程中，可能会出现各种异常事件，例如井眼塞积、井口回流等。

对于这些异常事件需要及时处理，采取相应的控制策略，以保证钻井的安全和效率。

总结经验教训：MPD系统的控制策略设计和实践需要不断总结经验教训，以进一步完善控制策略和提高钻井的效率和安全性。

总之，精细控压钻井系统的控制策略设计和实践需要综合考虑钻井的各种因素，选择合适的控制器，并进行实时监控和调整，处理异常事件，并不断总结经验教训，以最大程度地提高钻井的效率和安全性。

1/ 1。

国外控制压力钻井新技术及其应用摘要：随着已发现油气资源的日渐衰竭，对更深更复杂地层的勘探开发活动越来越多，而在钻探这些深层复杂地层时，常常出现许多如井涌、井漏、有害气体泄漏、卡钻、起下钻时间过长等钻井复杂问题，根据国内外石油专业人员估计，通过常规钻井方法，不能开发的油气资源达70%左右，因此先进的钻井新工艺新技术是推动油气勘探开发工作快速发展的重要手段之一。

对此如果在钻进过程中对井下压力实施有效控制则可以较好地解决这些复杂情况。

控制压力钻井(MPD)技术就是可以缓解上述复杂情况的有效方法。

本文通过调研分析总结，主要介绍了控制泥浆帽压力钻井技术（CMC），双梯度钻井技术（DGD）和钻井液微流量控制钻井技术（MFC）三种控压钻井技术。

并且分析了其技术原理，相应的钻井装备以及各自的技术优越性，给我国压力管理钻井技术提供了较好的理论支持。

关键词：控压钻井，控制泥浆帽压力钻井技术，双梯度钻井技术，钻井液微流量控制钻井技术，优点Foreign Managed Pressure Drilling New Technology and Its ApplicationYuan Jian bo1(1.China University of Petroleum (Beijing), Changping Beijing 102249)Abstract:With increasing oil and gas resources have been found failure, deeper and more complex formation on the exploration and development activities are more and more complex in the drilling of these deep strata, it is often the emergence of many such wells Chung, circulation, hazardous gas leakage, sticking, drill too long since the complex issues such as drilling, according to professional estimates of oil at home and abroad, by conventional drilling method, not the development of oil and gas resources 70% and therefore the new technology of advanced drilling technology is to promote the rapid development of oil and gas exploration and development one important means. If this process of drilling of the well pressure to implement effective control can better address these complexities. Controlled pressure drilling (MPD) technology can ease the complexity of the situation is an effective method. This paper analyzed and summarized research, mainly introduced to control the pressure mud cap drilling technology (CMC), dual-gradient drilling (DGD) and the fluid flow control micro-drilling technology (MFC) of three controlled pressure drilling technology. And analysis of the technology principle, the appropriate drilling equipment, and their technical superiority, stress management to China's drilling technology provides a better theoretical support.Keywords:Managed Pressure Drilling , Controlled Mud Cap ,Dual Gradient Drilling, Micro Flow Control System,Advantage1 引言随着全球经济进入后危机时代，石油工业也开始率先恢复，对石油的产量的需求继续增长，然而目前现有老油田的油气资源日渐衰竭，对更深更复杂地层的勘探开发活动越来越多，而在钻探这些深层复杂地层时，常常会出现许多如井涌、井漏、卡钻、起下钻时间过长等钻井复杂问题。

精细控压钻井技术创新及应用探讨精细控压钻井技术是指在钻井过程中，通过控制钻井液的密度和流量，精确地控制井底压力，以达到安全、高效地钻掘井筒的目的。

本文将探讨精细控压钻井技术的创新及应用。

精细控压钻井技术的创新主要表现在以下几个方面：钻井液的配方与管理方面的创新。

传统的钻井液主要由水、泥浆和钻井添加剂组成，而随着深水钻井、高温高压井等复杂工况的出现，传统的钻井液已经无法满足需求。

研发和应用新型钻井液成为精细控压钻井技术的创新方向。

新型钻井液具有高温、高压、减摩、减粘等特点，能够更好地应对复杂工况，提高钻井效率和安全性。

井底压力监测与预测方面的创新。

井底压力是精细控压钻井的核心参数，只有准确地监测和预测井底压力，才能进行精细控制。

传统的井底压力监测主要依靠岩石物性参数和测井数据，而这些方法受限于精度和实时性。

研发更先进的井底压力监测技术成为精细控压钻井技术的又一创新方向。

利用多米诺效应原理研发的井底压力传感器，能够实时监测井底压力，提高钻井作业的安全性和效率。

井控参数优化方面的创新。

精细控压钻井的核心任务是控制井底压力，而井底压力受到多个参数的影响，如钻井液流量、密度、井深和循环时间等。

传统的井控参数优化主要基于经验和工程师的经验，缺乏科学性和精确性。

研发基于数据建模和优化算法的井控参数优化方法成为精细控压钻井的创新方向。

这种方法能够根据实时采集的数据对井控参数进行自动调整，提高钻井作业的稳定性和效率。

自动化钻井系统的创新。

自动化钻井系统是精细控压钻井技术的实际应用载体，通过集成传感器、数据采集和控制系统，实现钻井作业的自动化和智能化。

传统的钻井系统主要依靠人工操作，受到人力和主观因素的限制，无法满足精细控压的要求。

研发和应用自动化钻井系统成为精细控压钻井技术的创新方向。

自动化钻井系统能够实时监测井底压力、控制钻井液参数、调整钻具参数等，提高钻井作业的精确性和效率。

深水钻井领域。

深水钻井作为近年来发展迅猛的领域，对钻井技术提出了更高的要求，其中包括精细控压技术。

控压钻井新技术及其应用Dave Elliott壳牌勘探与生产公司荷兰海牙Julio Montilva壳牌勘探与生产公司美国得克萨斯州休斯敦Paul Francis荷兰海牙几十年来，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。

Don ReitsmaJaye Shelton得克萨斯州休斯敦Vincent RoesTalisman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 SonnY EsPEY，Paul FREDERicks，WaYnE Matlock，MaRiE MERlE，MikE RaffERtY，RoGER SutER 以及 ERic WilsHusEn。

HOLD 是斯伦贝谢公司的商标。

AUTOCHOKE 和 WARP 是 M-I 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。

控压钻井技术控压钻井技术国际钻井承包商欠平衡、控压钻井委员会（IADC UBD&MPD Committee）2003年给出了控压钻井技术的定义:控压钻井是一种自适应的钻井工艺，可以精确控制全井筒环空压力剖面,确保钻井过程中保持“不漏、不喷”的状态，即井眼始终处于安全密度窗口内。

之后，国际钻井承包商协会又进一步将控压钻井技术分成两大类别：主动控压钻井技术和被动控压钻井技术。

主动控压钻井技术是在钻前设计时融入控压钻井技术的理念，包括井身结构设计、钻井液设计和套管程序设计，从而达到精确控制井筒压力剖面的目的.被动控压钻井技术指使用一些设备如旋转控制头、节流阀和钻杆浮阀等，安全有效地处理井下事故.早期的控压钻井井底压力控制精度在0.35MPa以内,目前控制精度可高达0。

1MPa,即基本实现井底压力的恒定.严格来讲，所有井都需要控制压力，都需要实施控压钻井,因为钻井的过程就是利用井筒流体压力(静止压力、动态压力等）来应对地层压力（孔隙压力、坍塌压力、漏失压力和破裂压力等）从而实现井内压力系统的某种平衡（近平衡、欠平衡、过平衡等).钻井过程中的“卡、塌、漏、喷”几乎都跟井底压力有关,因此控压钻井并不是一个新名词，但随着钻井技术的发展,控压钻井被赋予了新的含义，突出体现在“有目的"和“精确控制”，控压钻井的本质就是确定井底压力界限，从而利用多种工具和技术有效控制相应的环空压力剖面以降低窄密度窗口条件下钻进时的风险与成本。

现代控压钻井技术是在欠平衡钻井和气体钻井基础上发展起来的钻井新技术。

这三项技术有共同的特点,即都需要使用旋转防喷器、气体处理装置、节流管汇、单流阀等特殊设备。

欠平衡钻井主要是为发现和保护储层、减少储层钻井问题、减小对储层的伤害、实现钻井过程中对油藏特性的优化等;气体钻井主要目的是钻井提速,大幅度提高难钻地层的钻井速度；控压钻井主要是为减少钻井过程中的复杂，通过降低大量钻井液的漏失和降低钻井相关的非生产时效等提高钻井经济性。

实现窄密度窗口安全钻井的控压钻井系统工程姜智博;周英操;王倩;蒋宏伟【期刊名称】《天然气工业》【年(卷),期】2011(31)8【摘要】控压钻井是目前世界上最先进的钻井技术之一,能够对井底压力进行实时精确的控制、解决现场遇到的井下复杂钻井问题；理论研究与应用实践均表明,它可以有效解决国内外普遍遇到的窄密度窗口安全钻井难题.为了更好的掌握和运用该技术,从宏观角度将控压钻井看作为一项较复杂的系统工程,既要保证系统内任一组成部分能够正常运转,又要提高系统内各部分之间的协调能力,从而发挥其最大效率.为此,提出了控压钻井系统工程(MPDSE)的概念——控压钻井系统工程就是将系统工程理论应用到控压钻井技术中的一种研究方法,其主要内容是研究系统内部各组成部分的精确设计,系统分析各组成部分之间的相互关系和内部地位,优化处理各组成部分之间的相互制约性,实现系统的最优化；进而运用综合集成法分析了控压钻井系统的研究步骤；最后还对控压钻井系统的基本框架进行了初步设计.结论认为:应以系统工程的方法对控压钻井技术进行研究,并且框架内的任一部分都关乎整个系统能否成功应用.【总页数】4页(P76-79)【作者】姜智博;周英操;王倩;蒋宏伟【作者单位】中国石油勘探开发研究院研究生部;中国石油集团钻井工程技术研究院;油气钻井技术国家工程实验室;中国石油集团钻井工程技术研究院;油气钻井技术国家工程实验室;中国石油勘探开发研究院研究生部;中国石油集团钻井工程技术研究院;油气钻井技术国家工程实验室;中国石油集团钻井工程技术研究院;油气钻井技术国家工程实验室【正文语种】中文【相关文献】1.控压钻井系统工程研究2.实现窄密度窗口安全钻井的控压钻井系统工程3.窄密度窗口精细控压钻井重浆帽优化技术4.长宁HX-6井窄密度窗口安全钻井方法5.长宁HX-6井窄密度窗口安全钻井方法因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。