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控压钻井技术及其应用控压钻井技术及其应用姓名： XX班级：序号：学号：摘要：控压钻井是利用封闭的钻井液循环系统，通过液力井的模拟程序来反馈数据，预测环空压力剖面，从而使自动控制压力系统自动调节节流阀，产生微小调节量来精确控制整个井眼的环空压力剖面。
本文介绍了控压钻井的概念和原理及其应用和发展。
关键词：控压钻井；MPD；钻井技术；应用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，它可以有效的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。
一、MPD的系统组成和工作原理[1]1、定义和技术特点(1)MPD的定义：国际钻井承包商协会(LADC)欠平衡和控制压力委员会(Underba1anced Operation and Managed Pressure Commitee) 将MPD定义为：MPD是用于精确控制整个井眼压力剖面的适宜钻井程序，其目的是确定井下压力的环境限制，并以此控制环空液压剖面。
(2)技术特点：它不同于常规的开式压力控制系统，而是依赖于封闭的循环系统通过调节井眼的环空压力来补偿钻井液循环而产生的附加摩擦压力。
MPD技术义个重要特点就是使用了一套封闭的系统，可增加钻井液返回系统的钻井液压力，以提供钻进的能力和在保持适当环空压力剖面的情况下能连续接钻杆。
适当的环空压力剖面阻止了钻井液流人地层造成对地层的伤害。
窄窗口钻井精细控压钻井技术探讨摘要：针对深井同一裸眼段钻遇多套地层、多个压力系统并存情况，易出现漏喷同存，存在“漏转溢”、“溢转喷”可能，井控风险高。
通过采用控压钻井技术进行精细压力控制，避免钻井复杂情况出现，实现安全高效钻井。
关键词：窄密度窗口；控压钻井1、前言随着我国油气资源勘探开发领域不断拓展，深层、超深层钻井日益增多，钻遇层系多、压力系统复杂，“漏喷同层、漏喷同存”的情况时有发生，地层漏失压力、破裂压力范围小，泥浆安全窗口窄，增加了钻井施工风险，容易出现漏、溢、喷、塌、卡等工程复杂情况，轻则耽误钻井施工进度，增加钻井施工成本。
重则造成井毁人亡，造成严重的经济损失和恶劣社会影响。
为了提高窄窗口密度钻井施工井控能力，降低施工风险，需要对钻井施工压力进行精细控制，控压钻井技术能够实现压力精准控制，很好解决窄泥浆窗口钻井施工难题。
该技术通过控制钻井液密度、流变性、井口回压、环空液位、井眼空间等，实现对井底压力的精准控制，使压力介于地层孔隙压力和地层破裂压力之间，进行近平衡钻井，从而防止地层流体进入井眼，避免出现井漏、井涌、井壁垮塌、卡钻等工程异常情况，加强对该技术的研究应用，对于提高钻井施工安全性、实现优快钻井具有重要意义。
2、控压钻井技术探讨2.1 控压钻井压力控制方法常规钻井通过控制钻井液密度来改变井底压力，对于同一开次压力系统复杂、漏喷同层的情况，通过改变钻井液密度来控制井底压力存在一定局限性，主要表现在：不能很好解决循环压力导致的复杂情况；不能解决井底压力波动的情况；在起下钻、接单根等过程中施工效率低。
特别是当泥浆泵关闭后，由于泥浆停止循环，井筒内压力会大大增加，要保持循环会增加钻井施工成本。
控压钻井通过回压泵，能够进行压力补充，稳定井底压力，避免出现压力波动。
控压钻井系统压力方程如下：P bh=P s+P a+P bp以上公式中，P bp是回压泵和节流管汇产生的井口压力；P s是钻井液液柱压力；P a为循环钻井液产生的环空摩阻压力。
控压钻井的技术重点作者：胡新江来源：《中国科技博览》2016年第05期[摘要]目前，能源紧张是全世界共同关注的问题，在各种能源中石油资源占有重要的地位，也是一个国家持续发展的重要保证。
我国经过长时间的努力才有技术日趋成熟，开采复杂地层油气资源获得良好的成效。
文中从控压钻井技术的原理及主要应用形式入手，介绍了控压钻井技术的主要组成部分。
[关键词]控压钻井技术技术重点控压原理中图分类号：TE249. 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）05-0044-01控压钻井技术具有生产成本低、操作简单、生产效率高等优点，成为开采复杂地层石油资源的主要技术。
对深层次复杂地层进行钻探操作是，因孔隙与破裂压力之间的窗口较小，极易发生井漏、卡钻、大量有害气体泄漏等情况，不单单会延长钻井周期，也会引发一系列的环境、安全等问题。
如何合理有效的控制钻进过程中的压力，能及时解决钻井作业过程中发生的不良情况。
一、简述控压钻井技术的的原理控压钻井技术是指油气井进行钻井过程中，能够合理控制井筒压力剖面图，实现安全、有效的钻井效果。
开展钻井作业时，在井筒内形成环空压力因素较多，例如：井口回压、压力波动、井筒液柱压力等。
开展常规的钻井操作时，最主要的控制手段就是合理调节钻井液密度，但该系统并非权封闭性，因此，即使能够合理控制井底压力，但并无法保证其控压效果的连续性。
控压钻井技术的工作原理如下：低密度钻井液处于循环状态下，确保其动态处在规范的密度窗范围之内。
如果循环状态发生留置，会对井口位置添加适量的回压，在一定程度上确保钻井作业的安全。
二、控压钻井技术的主要应用形式（一）HSE控压钻井技术回流控制钻井简称为HSE控压钻井，该技术枝江健康、环保、安全作为设计目的，把钻井液返回钻台的技术。
HSE控压钻井作为IADC所列出的众多控压钻井的一种形式，或许技术应用上存在一定的变化，该该技术与敞开式循环系统对比，一般出现危险必须停止钻进货影响开采操作时方可使用该技术。
控压钻井技术在深井复杂结构井中的应用摘要：经过长时间的发展，现如今我国石油产业规模不断扩大，控压钻井关键技术也更加成熟，尤其是对于复杂地层油气资源开采也有非常好的效果。
控压钻进技术在其中发挥了重要作用。
控压钻井技术应用于油田，其本身是一种新技术，已经被诸多油田企业应用到实际工作中。
控压钻井技术主要是对井内压力进行精准控制，使井眼压力始终处于可控范围内。
而对于深井复杂结构井当中获得了更为普遍的应用。
关键词：控压钻井技术；深井；复杂结构井；应用引言控压钻井技术应用在本质上与传统钻机技术应用有一定的区别，是现代钻井技术发展的重要支撑。
基于此，本文主要对控压钻井技术在深井复杂结构井中的应用进行了简要的分析。
1、压力控制原理钻井过程中，井筒中任意一点的压力由环空液柱压力、钻井液循环时的环空流动阻力、井口回压、环空循环压力波动（如激动压力、抽吸压力、侵入井内的地层流体引起的压力波动）等组成即：ｐＨ＝ｐｍ＋ｐＡ＋ｐＣ＋ｐａｆ式中：ｐＨ为井底压力，ＭＰａ；ｐｍ为环空液柱压力，ＭＰａ；ｐＡ为环空流动阻力，ＭＰａ；ｐＣ为井口回压，ＭＰａ；ｐａｆ为环空循环压力波动，ＭＰａ。
在窄安全密度窗口情况下的常规钻井，降低钻井液密度使动态循环时不压漏地层，则井内静止时地层流体会流入井筒，造成对地层的损害；提高钻井液密度使井内静止时ｐＨ＞ｐＰ，动态循环时会发生井漏。
常规钻井时钻井液密度很难控制。
控压钻井动态循环时，使用较低的钻井液密度使ｐＨ在安全密度窗口内，静态时在井口精确施加一定量的回压ｐＣ，使静态ｐＨ也在安全密度窗口内，从而保证钻井安全（理想情况下静态ｐＣ＝ｐＡ）。
控压钻井设计通过在井口精确施加一定量的回压，调节了井底压力，使井底压力等于或稍大于储层压力。
2、深井复杂结构井技术难点(1)纵向上存在多套压力系统，过路层系多，地层压力准确预测难，安全密度窗口窄。
同一裸眼井段高低压互存，实钻过程中常发生溢漏并发，压差卡钻等井下复杂或故障，钻井风险巨大。
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。
压力控制钻井井底压力控制方法柳贡慧;胡志坤;李军;陶谦【摘要】针对常规过平衡钻井和欠平衡钻井(UBD)在实际的钻井工程作业中有许多需要克服和完善的地方,近几年国外在实际生产中为了完善钻井工艺和技术,在常规过平衡钻井和欠平衡钻井的基础上发展了压力管理钻井(MPD),国内称为压力控制钻井,并在一些地区得到了实际的生产应用,效果很好,其实际生产应用前景很广阔.压力管理钻井中的核心部分就是对于井底压力的控制,不同的钻井工艺对于压力的控制方式不同,介绍了几种井底压力的控制方式,分析了其优劣势,为其现场的进一步应用提供了借鉴.【期刊名称】《石油钻采工艺》【年(卷),期】2009(031)002【总页数】4页(P15-18)【关键词】MPD;压力控制;钻井技术【作者】柳贡慧;胡志坤;李军;陶谦【作者单位】中国石油大学石油工程教育部重点实验室,北京,102249;中国石油大学石油工程教育部重点实验室,北京,102249;中国石油大学石油工程教育部重点实验室,北京,102249;中国石油大学石油工程教育部重点实验室,北京,102249【正文语种】中文【中图分类】TE249对于常规过平衡钻井来说，在钻井过程中，一般是通过调整钻井液的密度来保持井筒中的液柱压力大于地层压力，但是由于难以得到精确的地层压力数据，常规钻井作业通常会对油气储层造成较大的伤害，不利于后期的生产开采，甚至导致实际采收率远远低于预期的效果，造成较大的经济损失。
在特定的工艺要求和生产要求情况下，通过配置特定的MPD钻井装置，能够很好地控制压力。
MPD作业是通过降低非生产时间（NPT）、减少钻井过程中出现的各种事故、优化钻井工艺，从而达到降低钻井成本，减小钻井过程中出现各种钻井事故的机率，最大限度地实现保护储层的同时，提升钻井效率。
它可使储层实现最经济化的开采，使钻井的经济可行性得到显著提高。
在SPE手册《先进钻井完井技术》中的MPD章节中，IADC关于MPD的定义如下：MPD是一种为了更精确控制井眼环空压力剖面而采用的钻井方式。
精细控压钻井技术在官东地区的应用摘要：针对大港油田官东地区探井面临高压注水影响而导致复杂事故频发的钻井难点，采用精细控压钻井技术和装备降低井控风险、提高了油气井勘探效果和保护油气层。
分别在4口井中应用了该项技术，取得了良好的应用效果，有效提高了钻井效率、降低了作业费用、提高了钻井作业安全性，解决了高压注水条件的勘探开发问题。
该技术的成功应用，为渤海湾油田提供了技术借鉴，积累的宝贵的实践经验。
关键词：精细控压高压注水不泄压官东地区官东地区是大港油田效益增储区，特别是孔二段油层厚度大、储量多，是该区含油范围较广、油层分布最稳定的勘探开发层系，孔二段特殊的岩性组合，既具有生油条件，又具有良好的储盖组合，使其具备形成岩性油气藏得天独厚的条件。
钻遇地层分别为上第三系平原组、明化镇组、馆陶组；下第三系东营组、沙河街组和孔店组。
勘探目的层为孔店组二段。
平均孔隙度15.1%，平均渗透率34.7×10-3μm2，属中—低孔、低渗储层。
温度梯度3.58-3.88℃/100m，压力系数1.08-1.18。
一、官东地区钻井技术难点分析1.地层岩性为馆陶组砾岩，沙河街组生物灰岩，玄武岩，孔一段的膏泥岩，石膏层，钻井过程易发生井漏、石膏侵等复杂情况。
2.官东地区孔一段为注水开发层，属高压低渗中孔地层，在勘探孔二段的过程中由于注水井泄压时间太长或无法泄压，导致注采压力体系紊乱，平均注水压力高达30.93MPa，在钻至注水层位时，存在水层压力联通上窜的可能，给钻井作业带来了较大的井控风险。
3.注水开发区钻井过程中复杂事故频发，2012-2013年完钻开发井复杂时效高达3.08%，钻井井下复杂以井漏、油气侵、溢流、井涌及卡钻为主。
钻井过程中钻遇油气层时的溢流或漏失处理产生的非生产时间过长，也严重影响了钻井速度。
4.为平衡高压注水地层压力，实钻密度高达1.65g/cm3，钻井过程中井底ECD 可达1.72g/cm3以上，预测破裂压力为1.90左右，对于一些薄弱地层很可能发生井漏，高压注水区钻井面临窄密度窗口钻井的问题。
控压钻井技术规程一、打开油气层前准备1、打开油气层前要进行控压技术交底（交底容:地质、工程、钻井液和井控装备、控压措施等方面）；技术交底由钻井监督和地质监督组织，预测地层硫化氢含量高地层压力异常井有有项目部井控专家组织,井队、录井、泥浆、控压、定向井及井控专家等相关人员参加，可以在钻开油气层验收时进行。
交底要以本井钻井、地质设计和本井实际情况为依据，全面分析可能存在的井控风险，制定有针对性的技术措施和应急预案，并形成本井控压钻井作业指令书由井队遵照执行。
如油田有新的规定,按油田规定执行。
2、由项目经理部依据设计确定钻开油气层的密度。
3、对井控装备、硫化氢检测与防护、泥浆材料、重浆及除硫剂的储备、人员配备、井控专家到井情况、应急预案及演练、钻开油气层提出问题的整改情况等进行全面检查合格后，方可打开油气层。
4、根据邻井实钻情况，预测油气显示层位井深，在钻开显示层前要预先在钻井液中加入2%的除硫剂进行预处理，并维持出口钻井液的PH值为11以上，现场除硫剂储备不少于5吨（以设计为准），新浆补充须符合钻井时的PH值和除硫剂的含量；5、根据钻井井控实施细则或钻井设计的相关规定，现场确保储备比重1.40g/cm3以上重浆有效量80m3以上，石灰石储备100吨以上（以设计为准）。
6、强化泥浆和录井坐岗监测制度，无论任何作业工况，钻井班都必须落实专人24小时坐岗，观察钻井液池液面变化和钻井液出口情况，确保第一时间发现溢流，迅速准确关井，并按汇报程序汇报。
7、奥系目的层作业，钻具必须带两只浮阀（MWD接头前和出套管鞋安装），起钻前必须在井底充分循环(一周半以上)进出口钻井液密度差不超过0.02g/cm3正常后方可进行起钻作业，油气层以上300m严格控制起钻速度，起钻必须按起出钻具体积（闭排）的1.5倍挤灌井浆。
地质录井队人员和泥浆坐岗人员必须依次记录灌入量，并核对与起出钻具体积是否相符，同时要观察灌钻井液的间隙中出口管是否断流等情况。
