浅谈MPD技术的发展和应用

３ ）在关井接单根 同时，对其施加 回压 ，确保关 井压力尽量接近循 环和继续钻井时的井底压力。 ４） 利用封 闭和承压 的钻井液循环系统或者是欠平衡钻井装置 ，可 以通过纠正作业较快地来处理压力变化 ，由于所具有动态控制环空压力
１ ＭＰ 技 术的定 义 Ｄ
控制压力钻井技术 ，也称为Ｍ Ｄ（ ｎｇｄＰｅｓｒ ｒｌ ｇ） Ｐ Ｍａａｅ ｒｓ ｅＤ ｉ ｎ 技术就 ｕ ｌ ｉ 是用能够封闭和承压的钻井液循环系统或者是欠平衡的钻井装备 ，使钻 井液 的密度 、当量循环密度和套管 的回压得 到控制 ，能够保持井底压力 是恒定的 ， 随钻进入井眼的流体也得到控制 ，防止与钻井有关 的井下 且 复杂 问题的发生 ，就能避免通过加重钻井液来解决这些问题 。 目的就 其 是确定井下压力的环境限制 ， 并且以此来控制环空液压剖面。 表１Ｍ Ｄ Ｐ 技术的种类
［ 英操， 查永进． ４ 闶 崔猛， 控压钻井技术探讨与展望硼． 石油钻探技术， ０， ： ４ ２ ８ ６ｌ ． ０ ３ ＿
在油气勘探开发 中，钻井是 必须的基本步骤 。由于勘探 难度的增
大，在某些情况下 （ 高压裂缝性油藏 、易漏失地层等 ） 采用常规钻井技 术进行油气 的勘探开发，工程费用将大幅度增加。但随着井压控制技术 的发展 ， 欠平衡钻井 （ ｎｅＢｌ ｃ ｒｉ ） Ｕｄｒ ａ ｎｅ Ｄｉｎ 技术的出现 ， ａ ｄ ｌｇ ｌ 很大程度上 减少 了钻井的非生产时间。Ｍ Ｄ Ｐ 技术始于２世纪６年代 ， ０ ０ 是在Ｕ Ｄ Ｂ 技术 发展的过程 中应运而生的。
２ ＭＰ Ｄ的主要设 备
选择设备时根据不 同的设计参数 ，还要从 以下几个方面来考虑 ： 要 开采油藏所具有的潜力；储层的平均渗透率 ； 循环当量密度 ；当前 的储 层压力 ；是不是未知的探井 ；能不能仅仅 使用静水压力来阻止地层流体 进入井筒 ；自动控制系统 的使用情况 ；地层流体 中是不是含有硫化氢和 酸陛气体；所使用的钻井设备的质量如何 ；最后是否能够达到欠平衡 。 在Ｍ Ｄ Ｐ 过程中，地面环空压力 的控制常常是采用动态压力控制系统 （ Ａ Ｃ） Ｄ Ｐ 来保持恒定 的井底压力。Ｄ Ｐ 系统通常包括：精确的水力学 ＡＣ 计算模型、控制系统来计算和提供合适的回压来保持井底压力 ； 旋转控 制装置既能封 闭环空又要允许环空增压 ；钻井液返出后通过旋转控制装 置，进人节流阀组 。 在复杂 、高风险的ＭＰ 操作 中，通常不采用人工节流 阀系统 ，取而 Ｄ 代之 的是 自 动节流阀系统 ，这样能确保安全的操作。作为完全独立 于钻 井泵系统的节流阀组 ， 在连接钻杆和起下钻的同时向环空提供回压 ，来 代替循环当量密度中摩擦所压耗的部分 ；回压泵 向环空流体提供 能量 、 提供精确地控制和调整回压。 总之 ， Ｐ 技术就是采用欠平衡设备进行的平衡压力钻进 ， ＭＤ 通过节流 阀组和回 压泵 ， 在地面上提供环空回压 ， 然后又使井底的压力保持在其平 衡范围内。由于Ⅻ）技术应用过程中， Ｄ 地层流体的侵入被阻止了 ， 在处理 相应复杂问题井的过程中也会采用相应简单的设备 ， 并且增大了 井底压力 的控制范围，这样就解决了 欠平衡技术无法解决的那些复杂问题。
１ ０ ２
应 用科 学
２宰３ 科０囊霸 Ｌ ０年 蔫 １ 第期
浅谈ＭＰ Ｄ技术 的发展和应用
刘 业 文 （ 胜利石油管理局渤海钻井总公司埃及项 目部 ，山东东营 ２ ７ ０ ） ５００
摘 要 本文针对 国内外新兴起 了控制 压力钻井 （ Ｄ） 技术的探讨 ，在解决复杂地层钻 井所 出现 的复 杂问题 ，如 由漏 失造成的钻井 液 ＭＰ 新
进行经济上的钻井和开发。 ４ ＭＰ Ｄ的应 用
应用方式 压力控制方式
ห้องสมุดไป่ตู้
双梯度ＭＰ 技术 Ｄ
Ｈ Ｅ （ 康 、安 全 、 环境 ）ＭＰ 技 术 Ｓ 健 Ｄ
主动型
被 动 型
在近５ 年里 ， Ｍ Ｄ Ｐ 钻井的发展在石油工业越来越被关注 。在钻高温 高 压层所 遇到的那些复杂 问题都 能通 过循环控压系统来克服 ，经验显 示 ，通常要消耗大量 的非钻井 时间在钻这种情况的井上 ，原 因就是井 涌、井下漏失 以及下套管等 问题。由于循环控压 系统能够节省非生产时 间，所以钻井效率被大幅度的提高 ，同时也创造了巨大的经济效益。 １ 在海上油气 田的应用。从２０ 年到 目 ） ０４ 前为止，大约有５ 个海上项 Ｏ
在应用Ｍ Ｄ Ｐ 技术时还应该考虑在使用常规钻井时也要涉及的井控技 术、钻井液技术和完井技术等 ，这些都和常规钻井装备与工具、计算分 析及软件 ，以及为进行控压钻井配备 的特有配套装备、工具和软件等有 关 。还包含Ｍ Ｄ Ｐ 技术的包括近平衡钻井 、过平衡钻井、精细控压钻井 、 欠平衡钻井和 自 （ 动 闭环 ） 控压钻井。
包括井底压力恒定钻井 、加压泥浆帽钻井以及健康、 安全、环保钻井。目 前 ，在开发那些其邻井已经超出非生产时间和高成本的井时， 很多作业公 司把衄）技术作为首选技术来应用 ， Ｄ 并开始探索Ⅷ 技术更广阔的应用领 域 。由于Ｍ Ｙ Ｏ｛ 益显露出的技术优势 ，目 Ｈ ＃Ｊ 日 前正受到更多的关注。 ２ 在 国内的应用。据相关资料显示 ，在埕 岛油田埕北３ 区块Ｍ Ｄ ） ０ Ｐ 技 术得到成功应用。当采用常规钻井技术无法正常钻进的时候，就采用以海
５ 结 论
钻井工程是经过了长期 的发展 ， 并逐步走向 自 动化 、智能化 。井控 装 备 、井底及环空压力测 量技 术 、信号传输技术 与实时控制技 术的结 合 ，为钻井装备的发展提供更大空间。对于钻井工程来说 ，钻井装备的 发展其实是为其发展提供了保障 。建立在先进井控设备及控制技术基础 上的Ｍ Ｄ Ｐ 技术的发展 ，为安全 、快速、高效 、经济钻井提供了一种有效
的途 径 参考 文 献
３ ＭＰ 的主 要特 点 Ｄ
１ ）即使在封 闭的系统 ，整个井眼的压力剖面都 能精确控制 ，并且 在钻井过程中地层流体并不会被诱导的流人。 ２ 钻进所使用的钻井液要低于常规密度 ，这样 就能使静液压力低 ）
于地 层 的破 裂压 力 。
［ １ 新 ，冰 明， 防 燕路良 Ⅵ 』Ｉ 其 幽 拼 中的 期 Ｄ捞 及 臊 锄 ： —６ ６６ ６． ２ 【辜 志宏， ２ 】 王庆群刘 峰， 控制压力钻井新技术及其应用田石油机械 ２昕， ．－２ 等． ． ０ ３＇ ７． ５８ ６ ［ ｃ￣， ３ Ｅｇ樊洪海刘 刚， 制压力钻井技术应用研究 【石油钻探技术 ｌ＇ ： －＆ ｌ 等控 Ｊ Ｊ ． ０ ３３ ３ ９７４
费用较高 、井 控问题和在狭 窄窗 １下钻进时 可能出现的涌一漏现 象时 ，这一技术 能够降低钻井 的总成本 、提高钻 井工程的效率 ，最终达到 ７ １ 了提高勘探 开发整体效益 的 目的。 关 键词 钻井 技术 ；控压钻井 （ Ｐ Ｍ Ｄ）；装备 ；压力控制
中 图分 类号 Ｔ ３６ 文 献标 识码 Ａ 文 章编 号 １７— ６ １（００ ２— １２Ｏ Ｐ １． ７ ６３９７ 一 １） １００一 １ ２ ０
目都应用了 术 ，不同类型的海洋钻机 Ｅ 也都取得了成功，最终达到 了钻井设计的要求。在亚太地区 ，眦，技术也已具有了一定优势 ，在 巴西 Ｄ 近海 、墨西哥湾和北海 也陧 慢开始应用 。ｊ外 ， 比 康菲公司、桑托斯公司、 马来西亚国家石油公司、壳牌公司等在马来西亚、越南、印尼的４ 多个项 Ｏ 目 自 上 升式平 台和半潜式平台都被使用，而且也应用了Ⅷ 技术 ， 中 其 就
水无 固相钻井液加旋转防喷器为主的 “ Ｐ 技术” ，成功钻成 了８ ＭＤ Ｈ井 ， 投产后产油量都在１ １３ 以上 ， ０ １／ ０１ｄ 其中． ３Ａ １ ￣ ０ － 井高ｊ ８ ｍ／ ￣． ３ 。 ５ ｄ 塔中６ 井 区奥陶系油气层是属于凝析气藏 ， ２ 该地层气油比较高 ，裂 缝 和溶洞发育 ，钻进时很 容易发生井漏和溢流 的现象 ，而且 油气 层内 含有硫化氢 ， 威胁着钻井安全性。为此 ， 塔里木油 田在塔 中６ — ７ ２ ２ 井进 行控压钻井试验 ，并且在井￣４ ２ — ０ ６ 的３ ９ ９ ５ １ｍ 个井段分别 实施 了控压钻 井， 顺利钻至设计井深。该井在应用控压钻井技术成功后 ，又先后在塔 中７ ２ 、塔中７ ３ 、中古２ ２井 ２井 井和轮南６ ３ ３ 井也相继实施了控压钻井 ，并 且最终取得 了良 的效果。 好
井 底 压 力 恒 定 钻 井 Ｍ Ｄ （ Ｂ Ｐ ＭＰ ） 术 Ｐ Ｃ Ｈ Ｄ 技 加 压 泥 浆 帽 钻 井 （ ＭＣ ） 术 Ｐ Ｄ 技
的能力 ， 以可以有效地避免任何流体流人井眼，安全操作。 所 ５ 使 用的钻井液要 比常规钻井液 的密度更小 ，由于套管循环 时破 ） 裂而导致的钻井液漏失的情况就会避免 了，并且 由于钻人空腔地带而出 现 的部分或者全部钻井液漏失而带来的钻井液损失的现象也会减少。 ６ 能够快速 的应对可观测 的压力变化 。正是 由于环空压力 的动态 ） 控制能力 ，可以使得在其他钻井方式不合适的情况下Ｍ Ｄ Ｐ 技术仍然可以