控压钻井-威德福47页PPT
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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。