关于控压钻井技术的研究与应用
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CQMPD精细控压钻井技术应用与思考韩烈祥【摘要】介绍了CQMPD精细控压钻井系统的结构、工作原理,给出了其在川渝气田的应用实例.CQMPD精细控压钻井系统在川渝高石梯—磨溪、川西北剑阁和土库曼斯坦阿姆河右岸等地区的成功应用有效解决了安全密度窗口窄,频繁发生井漏、溢流甚至喷漏同存等钻井井控难题,对于潜伏类碳酸盐气藏的高效、安全开发起到重要作用,该技术成熟度高.但是,随着勘探开发对象变得越来越复杂,对精细控压钻井技术的要求也更加严格,近年来,在精细控压钻井工艺、产品和应用领域上又取得了新的拓展,有效提高了超深复杂井的固井质量.该研究对于降低复杂盐下气藏开发的钻井成本亦具有重要的指导意义.【期刊名称】《石油钻采工艺》【年(卷),期】2018(040)005【总页数】4页(P559-562)【关键词】MPD精细控压;井控;钻井;固井;超深复杂井【作者】韩烈祥【作者单位】中石油集团川庆钻探钻采工程技术研究院;油气钻井技术国家工程实验室欠平衡与气体钻井试验分基地【正文语种】中文【中图分类】TE242精细控压钻井是在窄安全密度窗口地层钻完井过程中精确控制环空压力,实现井筒压力平稳。
随着技术的不断完善,不仅可用于解决窄安全密度窗口地层、同一裸眼井段多压力系统的安全钻进难题,还能延长水平井钻深能力,提高复杂超深气井的固井质量。
该技术自2003年提出至今,已应用于多个油气田窄安全密度窗口地层钻井,有效解决了钻井过程中出现的井涌、井塌、井漏、卡钻问题[1]。
1 精细控压钻井技术CQMPD精细控压钻井系统是中国石油集团川庆公司自主研制的、具有完全自主知识产权的闭环精细控压钻井系统[1],已在川渝、塔里木、土库曼斯坦阿姆河右岸等油气田广泛使用,有效解决了深层油气田复杂地层剖面钻井难题。
CQMPD精细控压钻井技术已发展形成了全过程精细控压钻完井技术,形成了从钻前、钻进、起下钻、电测、下套管固井(下完井管柱)等所有工况的精细控压配套技术,有效降低了安全起下钻风险,保证了井身质量。
精细控压钻井技术创新及应用探讨摘要:精细控压钻井技术在复杂地层中的应用能有效提升钻井质量和安全性。
本文主要是从精细控压钻井技术的意义出发,分析其原理和涉及到的设备,探讨创新的方向及应用,努力提升精细控压钻井水平。
关键词:钻井;压力控制;回压随着油气资源开发深入,逐步向复杂压力地层和深部开发,增加了作业难度,高效低成本的开发就成为当前研究的重点。
在高压、高温的特殊地层中极容易出现溢漏坍塌等情况,钻井施工过程中可能遇到窄窗口和溢漏同存的复杂情况,这就需要创新钻井技术来解决这些难题,主要从精细控压钻井工艺、工况模拟装置和系统评价方法、欠平衡控压钻井工艺以及控压钻井方法方面加大研究。
1精细控压钻井技术意义精细控压钻井技术是国外较先进的前沿钻井技术,在复杂井下情况、压力敏感地层的钻探过程中发挥良好作用,国内西部复杂超深井中普遍存在容易漏失和坍塌薄弱地层、长井段同一壓力系统、窄密度地层层情况,东部油田深海油藏和枯竭油气层钻井中都有很好的应用,这就要求国内从业人员和研究人员加大研究力度,从实际出发,组建创新团队来公关相关技术难题。
2精细控压钻井技术分析控制压力钻井是对钻井工艺进行改善和优化,通过特殊工艺和地面设备来增加井口回压,对井筒环空压力剖面进行精准控制,以此来保证井底压力的可控性。
井底压力保持稳定的原则是控制回压,可通过可能侵入地层流体的性质以及井筒内进入地层流体的量来调整,如果地层酸性气体较多或是较大产气量的情况,可对回压进行适当调整,针对性提升施加压力。
在窄窗口地层中,通过回压控制钻井时,钻井液当量循环密度影符合以下规律:P l>ph> pp> Pe> Pe其p。
为地层坍塌压力当量密度;中、pe、为环空循环压耗、流体柱压力折算得到的当量密度;ph为井口施加回压、环空循环压耗以及液体柱压力和折算得到的当量密度;pp、p1分别为地层漏失压力当量密度和孔隙压力当量密度。
配套的装备是保证实施精细控压钻井的基础,也是工艺实施的关键,以哈里伯顿的精细MPD系统为例,其控压钻井关键装备包括旋转控制装置、回压控制系统、数据采集传递接收系统以及压力闭环控制系统。
精细控压钻井技术创新及应用探讨近年来,随着油气勘探范围的不断扩大,越来越多的油田通过钻井来进行开发。
而在钻井活动中,控制井筒压力是非常重要的一步。
传统的钻井方法常常采用气动液压钻机,在控制井筒压力方面存在一定困难,容易出现井底压力过高或过低等问题,导致井漏等事故的发生。
因此,发展一种精细控压钻井技术是十分必要的。
精细控压钻井技术是指在钻井过程中,通过利用先进的控制技术与设备,实现对井筒压力的精准控制。
其重要内容包括:1.传感器技术通过传感器技术,实时监测井下压力等关键数据,采用数字化处理及自动控制系统,以便实现精准控制。
2.智能控制系统智能控制系统是实现精细控压的关键。
它将传感器所得到的实时数据,并基于先进的算法,计算出钻进过程中关键参数,并反馈给钻工以做出针对性调整。
3.参数优化方案针对性地制定参数优化方案,使得控制器根据井筒状况精准调整参数,来实现准确控制。
在井漏等意外事件发生时,智能防护系统能够迅速响应并关闭钻机,确保人员安全。
实际应用中,精细控压钻井技术在许多国家得到了广泛应用。
在挑战性大、工艺液环境复杂的油气田,其更具优势。
1. 提升井下安全采用精细控压钻井技术,能够有效避免井漏等沉降事故的发生,并且在面对有毒有害气体、高硫化物、臭氧等有害物质环境时,能确保井下工作人员的安全。
2. 减少钻井异常成本传统钻井中,钻井异常情况发生后往往意味着成本的增加。
而采用精细控压钻井技术,能够实现精细控制并规避异常情况,减少了钻井异常以及其它成本。
3. 提升收益精细控压钻井技术能够实现井底地层的多维度描述,通过强化控制获取更多真实地质信息从而提升收益。
三、技术亟待发展精细控压钻井技术仍存在一些亟待解决的问题,例如:1.核心技术仍有待完善目前,精细控压钻井技术核心技术尚未完全掌握,需要加强研究,尤其是针对复杂地质情况下的适用性研究。
2.系统性问题未解决精细控压钻井技术需要有一个完整的系统,包括传感器、智能控制系统、参数优化方案等,而这需要设备商、技术研究机构和油气公司之间的合作与协调。
控压钻井技术的具体应用[摘要]现如今,我国经济不断发展,这离不开石油业的支持。
我国石油开采技术一直在世界处于领先地位,使用控压钻这种技术也是石油开采钻井的主要方式之一。
这种技术的生产成本比较低,操作过程比较简便,而且也节省了大量时间,所以受到石油开采技术工人青睐。
本文简要介绍这种开采形式的原理及其设备,探究这种方法在石油开采中的具体应用。
[关键词]控压钻井石油开采cbhp技术动态压力技术最近几年中,不管是我们国家还是其他国家,都把石油开采技术中的钻进技术作为主要研究的对象,所以说研究控压钻井技术已经是整个石油开采工作的必然要求。
这种技术的主要适用于地层不是特别简单的石油和天然气的开发采集,有着十分多的优点,比如说价格低廉、操控简单、生产时间短、效率明显提高等等,渐渐的这种方法成为了最近我们国家和其他国家主要使用的方法之一。
那么,为什么这种方法这么受欢迎呢?在具体应用方面有哪些优点呢?1石油开采中控压钻井技术简介1.1什么是控压钻井技术对于石油开采总的控压钻井技术有着各种各样的介绍方法,即使这些表达的方式不是完全一样的,但是在对于这种技术的优势和特征上面还是基本上相同的。
这种技术主要运用在需要细致的调控这整个油井井眼压力侧面的,在实际开采中应用的钻井流程,这种方法要达到的目标是可以保证井底压力可以在承受的范围以内波动。
我们国家对于这种技术也有着自己的研究,并且给出了有关这种技术的概念,在大体的角度上我们国家和其他国家的学术研究人员对于这种技术的优势具有着一直的评价,也就是说,在大体上这种技术的有点是能够让开采石油的成本降低、操控比较简单、时间比较短、效率比较高等等,重点是表现在以下几个方面:第一,在石油钻井的流程当中,地质的表层流体非常轻易的就可以侵入,这样就程度比较大的影响钻井效果有的时候甚至是造成了钻井的故障的发生,平添了钻取程度比较深的井的危险。
如果将控压钻井技术的话,那么就可以对于井底的内部环境压力进行良好的操控,提升了整个钻井的效果。
精细控压钻井技术创新及应用探讨随着石油工业的发展,传统的钻井技术已经不能满足日益复杂的油气田开发需求,钻井工程中的控压钻井技术应运而生。
精细控压钻井技术是一种将压力控制作为主要目标的钻井技术,通过优化井探、井涌和井泥等环节,实现在高压高温、脆弱地层和易燃易爆气体层块等困难机井状况下的安全高效钻井作业。
精细控压钻井技术的创新主要体现在以下几个方面:1.压力预测与控制:传统钻井过程中,地层压力预测准确度较低,容易导致井溢漏现象,而精细控压钻井技术采用了先进的井下测量技术和分析方法,能够实时准确地预测地层压力,及时采取相应措施进行压力控制,有效避免井溢漏风险。
2.岩石力学与井壁稳定:精细控压钻井技术注重研究地层力学行为,针对不同地层岩石的物理力学特性进行分析,并结合井壁稳定性评价方法,科学合理地选择钻井液,优化钻井参数,提高井壁稳定性和钻井效率。
3.井探技术与井眼质量控制:精细控压钻井技术引入了先进的测井和地层评价方法,能够实时监测并评估井壁稳定性、岩性、孔隙度等地层参数,及时调整钻井液和钻井工艺,确保井眼质量,避免井下事故和作业延误。
4.井涌与井泥控制:在复杂地层条件下,井涌和井泥控制是精细控压钻井技术的重要研究内容。
通过合理设计固井策略、优化钻井液配方和监测井下压力变化等手段,控制井涌和井泥,防止井下气体和地层流体逆进,确保井口安全。
精细控压钻井技术在石油工业中的应用也得到了广泛推广。
通过应用该技术,可以提高钻井作业的安全性、稳定性和效率,降低边际成本,提高项目经济效益。
精细控压钻井技术能够有效地控制井下压力,降低井溢漏风险,保障作业人员和设备的安全。
在高压高温、脆弱地层和易燃易爆气体层块等复杂环境下,精细控压钻井技术可以准确预测地层压力,及时采取相应措施,实现安全高效的钻井作业。
精细控压钻井技术还可以降低油气井的开发成本,提高项目经济效益。
通过优化钻井液配方和控制井涌和井泥,可以减少资源的浪费,降低开发成本;通过提高钻井效率,可以缩短开发周期,提前实现投资回收。
188当钻遇地层岩性复杂,不确定的地质因素较多,尤其是地层压力很难准确预测,纵向上多压力系统,且存在局部高压。
有限的套管程序不可能将各个复杂层段有效地分隔开来,造成同一个裸眼井段内同时存在2个或多个高、低压互层。
因此容易同时发生喷漏同存的井下复杂情况。
对于此类情况,目前的处理手段有限,处理周期长,严重影响了钻井速度,阻碍了该区块的天然气勘探步伐。
1 实施精细控压钻进的有利条件经过多次桥浆堵漏压井,1次重晶石粉沉淀法和2次注水泥堵漏,已证实裸眼段情况:①不含硫化氢等有毒气体;②经过多次堵漏后,裸眼井段承压能力虽有所提高,但仍不足以满足安全钻井的需要;③裸眼井段存在多个压力系统,喷、漏同存,且钻井液密度窗口窄。
国内控压钻井技术从理论研究到装备配套已得到进一步完善,并已经在多个油田进行了成功应用,实现了通过有效地控制常压或低压裂缝性储层井筒液柱压力剖面,实现井底压力的调节,保证井底压力等于或略大于地层压力,不需中断钻井即可控制涌、漏,达到安全、高效钻过油气层的目的。
2 精细控压钻井技术的研究2.1 精细控压钻井流程精细控压包括井底恒压控压模式和微流量控压模式。
井底恒压法控压钻井技术,并通过自动节流管汇调节井口回压,实现井底压力的精确平稳控制,使井底压力处于安全密度窗口范围内,其控制精度能达0.35MPa;微流量控压法钻井技术,主要通过高精度流量计精确测量泵入和返回钻井液的质量和密度,判断溢漏,并通过自动节流管汇调节井口回压,达到不溢不漏的目的,可在地层流体浸入或涌入量小于80L时检测到溢流并进行控制。
停泵时,回压补偿装置自动启动,控制井底压力始终处于微过平衡的状态,从而控制地层流体的侵入,在钻进窄密度窗口地层或存在涌、漏现象时,可实现有效的压力控制。
2.2 钻井安全保障措施以微过平衡为原则:钻井过程中,通过调节环空回压来保持井底液柱压力始终处于微过平衡状态,循环罐液面保持微降状态,以保证气层中的天然气不会大量地侵入井筒,同时最大限度地减少钻井液漏失量。
控压钻井技术及应用分析作者:孙宏威来源:《中国新技术新产品》2013年第06期摘要:随着全球经济的快速发展,能源紧张已成为全世界共同面临的重要问题,石油在能源中占有非常重要地位,是国家得以持续发展的保证。
我国于新中国成立之初开始勘探并成功开发石油资源,经过几十年的不断努力,我国的采油技术已日臻成熟,对复杂地层油气资源开采也取得了很好的成效。
文中对控压钻进技术进行了详细的分析,并进一步对控压钻井技术的应用形式进行了具体的阐述。
关键词:控压钻井;控压原理;应用中图分类号:TD842.2+4 文献标识码:A随着我国对采油技术的不断发展,控压钻进技术以其生产成本低、操作流程简单、节省非生产时间和提高油井生产效率等诸多优点,成为复杂地层油气资源开采的主要技术。
近年来,国内外在钻进新技术的研发方面也以其为重点,对此采油技术进行深入的研究分析,以促进控压钻井技术得以进一步的完善。
1 控压钻井技术1.1 控压钻井技术的定义针对于控压钻进技术的具体定义可以说是种类比较繁多,虽然表述方法各不相同,但在对其技术特点的认识上还是一致的。
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。
我国对些定义也进行了相关的表达,在总体上国内外学者对其控压钻井技术的优点的认知还是相同的,即总体上具有降低生产成本,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,具体主要表现在以下几个方面:一是在钻进过程中,地层流体容易侵入,这时就会影响钻井的性能甚至是导致故障的产生,增加了深层钻井投资风险。
控压钻进技术就能够对井眼内环境压力实施有效的控制,从而避免了流体故障性的侵入,提高了钻进的性能。
二是控压钻井技术可以对回压、流体密度、流体流变性、环空液面、循环摩擦力和井眼几何尺寸实施动态监控,并针对监控状况自动实施应对策略,从而实现及时、高效和低成本的故障处理。
三是控压钻井技术能够实施孔隙压力和破裂压力间的对比监测,或以有效的进行预测,提前对容易发生的井涌、井塌、井漏等事故做好防范工作,避免损失的发生。
控压钻井技术的应用前景分析【摘要】现在这样一个工业时代中,石油作为工业的血液,其重要性越来越显现出来,而石油作为一种不可再生的能源,其储藏量越来越少,在这种背景下,石油的开采越来越受到人们的重视,而钻井技术目前是石油开采中的一个难点,在实际的钻井过程中,传统的施工工艺很容易引发一些问题,影响了钻井施工的顺利进行,严重时甚至还会影响石油的正常开采,本文就根据控压钻井技术的特点和优势,对控压钻井技术的应用前景进行分析。
【关键词】控压钻井技术应用前景分析控压钻井技术在石油勘探中占有重要的位置,而随着石油资源越来越重要,石油的开采也受到了人们的重视,为了提高勘探的效率,相关的技术和设备成了勘探工作的重点,而传统的窄密度窗口安全钻井技术中存在很多问题,尤其是在一些复杂地形使用时,例如在盆地和沙漠中,传统的钻井技术在这些地形中开采时,很容易造成深井、施工时间长,各种安全事故频发,钻井技术已经成为勘探工作中需要解决的首要问题,通过实际的调查发现,钻井技术中引发安全问题的主要因素就是压力的控制,而控压钻井技术就是在这种背景下产生的,通过对井眼环空压力剖面的不断检测,然后就可以确定井下的压力,从而实现对钻井压力的控制。
1 控压钻井技术简述1.1 控压钻井技术的优势控压钻井技术英文名为Managed Pressure Drilling Committee,简称MPD,受到我国科学技术水平的限制,目前我国的控压钻井技术与西方一些发达国家相比,还要落后很多,甚至与东南亚的一些国家相比,我国的控压钻井技术还不够成熟,在南海石油的勘探中,马来西亚等国家都使用了控压钻井技术,通过实际的调查发现,通过这种新技术的使用,对井漏和井涌有很明显的改善作用,从安全事故的角度考虑,也有很大程度的减少,对生产周期和成本也有一定的降低,通过对近几年来控压钻井技术的使用情况进行分析发现,对井眼环空压力剖面进行很好的控制,同时还能够很好的平衡井底的压力,这些都是传统的钻井技术很难解决的问题,由此可见控压钻井技术的优势,而我国地大物博,不同地区的地形地质有很大差异,传统的开采技术已经很难完成石油的勘探,要想改善我国的石油开采情况,就必须对钻井技术进行改革,采用这种最新的钻井技术,从各个方面来提高石油的开采效率。