国外控制压力钻井工艺技术

在这个阶段中，除完成170口深井外，还完成了10口超深井，其中包括井深
超过7000M的2口超深井（四川关基井，7175M；新疆固2井，7002M），这 是我国深井超深井钻井的初步发展阶段。
在深井钻井工艺技术方面，发展了优选参数钻井和近平衡钻井技术；钻井
液体系由细分散发展到粗分散，开发了三磺和聚合物等钻井液体系；钻井 液化学处理剂和水泥外加品种增多，逐步形成系列。但是，在处理深井井
具钻深井方面处于世界领先地位，电磁波MWD、井眼轨迹控制及纠斜 技术先进。
欧洲北海是世界上深井超深井集中地区，平均井深超过5000m，属高温
高压深井，目前北海地区测量井深8000m左右的大位移井钻井周期一般
只有90d左右。
德国1990年完成的KTB大陆科探井井深9101m，在钻井应用了高新技术，
（1）套管层数少且系列单一，不能应付复杂地质条件下深井、超深井钻井
遇到的各种复杂情况，这种5层套管柱的井身结构应变能力差。 难以满足封 隔多套复杂地层的要求。
（2）下部井眼尺寸小（4 ” 、4 5/8 ”），钻具组合单一，没有配套打捞工具，
不利于快速、优质、安全钻井。 （3）小井眼钻进受水力参数限制，在高密度条件下，其钻达的深度是有限 的，满足地质加深的要求难度非常大。
美加利福尼亚934-29R井914.4+660.4+508+406.4+273.1+196.9( 尾管)+127(尾管)
沙特阿拉伯Khuff井914.4+762+609.6+473.1+339.7+244.5+177.8( 尾管)+114.3(尾管) 美得克萨斯NPI960-L1井1219.2+914.4+660.4+473.1+355.6+273.1( 尾管)+228.6裸眼完钻 美怀俄明洲Bighorn1-5井762+508+406.4+301.6+250.8( 尾管)+196.9(尾管)+139.7(尾管) 美阿克拉何马州DanvilleA#1井762+609.6+406.4+301.6(尾管)+244.5(尾管) 德国KTB超深井622.3+406.4+339.7+244.5( 尾管)+193.7(尾管) 拉丁美洲及墨西哥海湾地区762+609.6+508+406.4+346.1( 尾管)+295.3(尾管)+244.5(尾 管)+193.7(尾管)

整体钻头设计是 “自进式” 切削机构与常规
收稿日期：2008-10-06 改回日期：2008-11-14 作者简介：杨利（1972—），男，1992 年毕业于石油大学科技英语专业 ，高级工程师，现主要从事钻井科技情报服务和研究工作 。联系电话：（0546） 8555885, E-mail:ylzjy@, 通讯地址：山东省东营市北一路 827 号钻井工艺研究院情报档案培训中心 。
2007 年 1 月， 美国 Particle 钻井技术公司利用 钢粒冲击钻井技术 完成了一口 井的施工， 在 8h 纯 钻 时 内 钻 进 36.58m， 是 当 时 完 成 的 最 长 的 进 尺 。 试验过程中粒子储存腔驱动管线损坏一次， 更换配 件后修复。 后因标准止回阀破损导致钻头水眼堵 塞， 起钻后决定中止试验， 本次试验达到了预期效 果。
微井眼钻井技术是由美国能源部设在洛斯阿拉 莫斯的国家实验室开发的， 该技术的基础是小型化 了的连续软管钻井技术。 与普通井眼相比， 微井眼 井径很小， 可用于浅层开发井、 油藏数据监测井、 深探井和浅井重入钻井。 其优点是： ①钻井产生的 岩屑和所需的钻井液量都大大减少； ②微井眼钻井 使用小型连续管钻机， 钻井设备也实现了小型化， 机械钻速快， 对动力的需求较常规钻机大大减小； ③大大降低勘探开发风险， 预期可降低勘探钻井成 本 30％以 上 ， 降 低 开 发 钻 井 成 本 50％以 上 。 但 微 井眼连续管钻井技术也存在一些不足： ①钻深受卷 筒尺寸和连续管总重量的限制， 提升能力受注入头 载荷的限制； ②滑动钻井 （连续管不能旋转） 降低 了井眼清洗效率， 增加了井眼与连续管柱之间的摩 擦， 限制了由地面施加的钻压； ③即使有井下传送 工具， 连续管在井内水平延伸也有一定限度， 若管 内的钻井液流速过高， 水力能量损失较大； ④易卡 钻， 底部钻具难以打捞。

层 温度 １ ５℃ ，作业 处海 水深 度 １ ３ Ｉ。 ５ ９ Ｔ Ｉ 在应 用 控 制 压 力 钻 井 （ Ｄ）技 术 以 前 ，共 ＭＰ
钻 了 ９口井 。２ ０ ０ ４年 ９月 ，第 二 口井 完 井 后 ，该 油 田开始 投产 。３ ／ １ ４ １ 一Ａ 一 ２井是 最后 一 口采 用常 规 方法钻 的井 ，该井 钻遇压 力 亏空层 ，地 层压 力亏 空达 １ ～ １ ａ ４ ７ＭＰ ，发 生 了严 重 的 井漏 。考 虑 到井
３ ／１ ４ １ 一Ａ 一 ２井 的井 漏停钻 事实 表 明 ：传 统 的
２ 综合 控 制 压 力 钻 井 技 术
综 合控 制压 力钻 井技 术是 多项 技术 的集成 ，包 括 ：ＭＰ Ｄ在 高温 高压井 中的应用 技术 ；接 单根 ／ 立
柱过程 中的不 间断循 环技 术 ；选 用 能提高 地层 承压 能力 的钻井 液体 系等 。新技 术 和新方 法 的开发 和应
用 贯穿 于项 目的设计 、配 套装备 测试 和调试 等各 个
阶段 。
漏带来 的井控 方 面的 高 风 险 ，被 迫 中断 钻 井 作业 ，
未能钻 达设 计井深 。
２ １ 专 业管理 ．
专业 管理 是成 功实施 ＭＰ Ｄ技 术 的关 键 。ＭＰ Ｄ 钻井 的复 杂性 ，以及 服务 、设 备和 人员 的协作 ，要
摘 要 ＫＶＩ Ｅ Ｊ Ｎ 油 田是 高温 高压 Ｔ Ｂ Ｒ 凝析 气田 ，油层位 于 中侏 罗纪 Ｂ Ｅ Ｒ ＮＴ 组和 下侏 罗纪的砂 岩 中，经 过几年 的 开采 ，地层 压 力亏 空严重 ，造成 井 下情 况复 杂 ，无 法进 行钻 井作 业 。为此 ，采 用 了以控制压 力 钻 井 为 主的 多项综 合技 术 ，较 好地 解 决 了井下钻

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。

钻井新技术及发展方向分析1 钻井技术新进展1.1石油钻机钻机是实现钻井目的最直接的装备,也直接关系到钻井技术进步。

近年来,国外石油钻机能力不断增强,自动化配套进一步完善,使钻机具备更健康、安全、环保的功能,并朝着不断满足石油工程需要的方向发展。

主要进展有:(1) 采用模块化结构设计,套装式井架,减少钻机的占地面积,提高钻机移运性能,降低搬家安装费用。

(2) 高性能的“机、电、液”一体化技术促进石油钻机的功能进一步完善。

(3) 采用套管和钻杆自动传送、自动排放、铁钻工和自动送钻等自动化工具,提高钻机的智能化水平,为提高劳动生产率创造条件。

1.2随钻测量技术1.2.1随钻测量与随钻测井技术21 世纪以来, 随钻测量(MWD) 和随钻测井(LWD) 技术处于强势发展之中,系列不断完善,其测量参数已逐步增加到近20种钻井工程和地层参数,仪器距离钻头越来越近。

与前几年的技术相比,目前,近钻头传感器离钻头只有0.5～2 m 的距离,可靠性高,稳定性强,可更好地评价油、气、水层,实时提供决策信息,有助于避免井下复杂情况的发生,引导井眼沿着最佳轨迹穿过油气层。

由于该技术的市场价值大,世界范围内有几十家公司参与市场竞争,其中斯伦贝谢、哈里伯顿和贝克休斯3 家公司处于领先地位。

1.2.2电磁波传输式随钻测量技术为适应气体钻井、泡沫钻井和控压钻井等新技术快速发展的需要,电磁波传输MWD(elect romagnetic MWD tool s ,EM MWD) 技术研究与应用已有很大进展,测量深度已经达到41420 km。

1.2.3随钻井底环空压力测量技术为适应欠平衡钻井监测井筒与储层之间负压差的需要,哈里伯顿、斯伦贝谢和威德福等公司研制出了随钻井底环空压力测量仪（annular pressure measurement while drilling, APWD) ,在钻井过程中可以实时测量井底环空压力,通过MWD 或EMMWD 实时将数据传送到地面,指导欠平衡钻井作业。

拥有的海上钻探高工艺 同样适用于陆地
钻井开发 。以下介绍 的是Ｌ ＷＣ Ｅ Ｏ公司 开发生产 的钻井设备 。 个泵 出厂时均通过了最 大载荷试验 。 曲轴 只有 Ｌ ＷＣ Ｅ Ｏ公 司应用平衡 安装锻造 曲轴 。与普通锻造轴相比 ，这 种 曲轴的竞争性在 于 ：结构简单 ；平衡
差度１ ２～７ 千克 ；可 以减少噪音 、减少 ５
。 靠 的制造和维修质量保证 。在发货之前 震器 ，如 图５
７２ 石油与装备 Ｐ ｔ ｌ ｍ＆Ｅ ｕｐ ｎ ｅｒＯ ｒｃ ｉ Ｔ顶 驱 Ｅ Ｄｉ ｌ ｖ Ｍ ｅ Ｄｒｅ
缝 毒
表１
升为 纛一》 ．。 ＿ ｊ 宠力矩 －
一５ ３Ｏ
２ ４ ２Ｈ ８ ７ ｍ ４ ０６７ ５Ｈｍ
机 、组件和机组有关 。为防止这一问题 出现 ，Ｌ ＷＣ ｒｃＤ ｉｅ 顶驱不安装 Ｅ ＯＤｉ ｔ ｒ Ｔ ｅ ｖＭ
减速 器 。
Ｌ ＤＤＴ ５ ０ － Ｄ＇ ０ Ｌ Ｄ啪 ５ — ７０
Ｌ ＤＤ＿ — ｒ Ｄ－Ｉ ０ Ｏ０
震器 可 以平缓 液 流 ，增强钻 探效 益 。
脉动 减震 器旋 转方 便 ，使用 容 易并可
５％ ０ ％ 台和７ ０ｐｉ ５０ｓ 试验台 ，在每个泵全载荷情 降低 损 耗 。在额 定静 压 １ ０ ～２ ０ 况下进行了４ 小时标准试验。试验时计算 时测 定 。可 以生 产压 力２ ５ ／ ０ Ｋｇ ｃ Ｍ。
装备空问
海上钻 井技 术 用 于 陆地 开发
Ｌ ＷＣ 公 司海 上钻探工艺及设备介绍 Ｅ Ｏ
口 编 译 ／ 秋丽 杜
特诺股份 公司是年营业 额超过１ ２
： 亿元世大钻设生 Ｉ 美的界型探备产
商和 供货 商 ，总 部位 于 美国 ，掌 控着

一、 精细控压钻井技术概述
1、MPD提出背景
近年来随着对石
BHP
油天然气勘探开发力 度的加大，各种复杂 地区钻井日益增多， 应 用 常 规 OBD技 术 以 及 UBD 技 术 均 不 能 很 好 解 决 窄 密 度 窗 口 安 BHP 全 钻 井 、 含 H2S 气 体 、高密度泥浆漏失引
井涌
起的钻井复杂和井控 风险等问题。
即 ：MPD是一种适用的钻井程序，用于精确地控制整个井眼的 环空压力剖面，其目的在于确定井底压力范围（使环空压力剖面在安 全密度窗口之类），从而合适地控制环空液压剖面。
一、 精细控压钻井技术概述
2、精细控压钻井技术定义（Managed Pressure Drilling-MPD）
技术注解： (1)MPD将工具与技术相结合，通过预先控制环空液压剖面，可以减少 与井底压差范围狭窄的井眼钻井有关的风险和投资； (2)MPD可以包括对回压、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进行综合分析与加以控制； (3)MPD可以更快地纠正作业，来处理观察到的压力变化。能够动态控 制环空压力，从而能够完成其他技术不可能经济地完成的钻井作业； (4)MPD技术可用于避免地层流体侵入，使用适当的工艺作业中产生的 任何流动都是安全的。
井底恒压 CBHP
加压泥浆帽 PMCD
窄密度窗口... 高温高压层
大漏失地层
双梯度 DGD
海洋钻井
一、 精细控压钻井技术概述
应用最广泛，适用区域最 广，技术上最先进 溶洞、大裂缝地区 地层压力梯度规律突变 （深海海底）
HSE 健康安全环保
减少污染
仅在概念阶段
陆上力
地层压力
一、 精细控压钻井技术概述
2、精细控压钻井技术定义（Managed Pressure Drilling-MPD）

决海洋钻井中遇到的溶洞型及裂缝地层导致的严
重漏失有良好效果。
6
双梯度钻井技术
控制压力钻井ຫໍສະໝຸດ 作业时，隔水管内充满海水（或不使用隔水 管），通过海底泵和小直径回流管线旁路回输钻井 液；或在隔水管中注入低密度介质（空心微球、低 密度流体、气体），降低隔水管环空内返回流体的 密度，使之与海水相当，在整个钻井液返回回路中 保持双密度钻井液体系，有效控制井眼环空压力、 井底压力，确保井底压力处于安全的压力窗口之内。
泥浆帽钻井
泥浆帽钻井技术作业是向环空注入高密度钻井液， 钻杆中注入“牺牲流体”；通常牺牲流体密度较低， 以此获得较高的机械钻速。牺牲流体与环空注入的 高密度钻井液在环空相遇，形成钻井液—牺牲流体 界面，界面以上的高密度钻井液被称为泥浆帽。
海洋应用泥浆帽钻井的井口装备示意图
此方法已在海洋钻井作业中获得成功应用，对解
1. 解决了钻井中的窄密度窗口问题 2. 解决了海洋浅表层作业的相关问
题 3. 解决了隔水管进气对深水钻井的
影响问题 4. 减少非生产时间，降低作业成本
1
控制压力钻井
控压钻井原理
常规钻井：井底循环压力= 静液柱压力+ 环空摩阻 控压钻井：井底循环压力= 静液柱压力+ 环空摩阻+ 地面回压 （环控压耗折算当量钻井液密度0.03-0.15g/cm3）
3
控制压力钻井
控压钻井技术方式 1. 恒定井底压力MPD（CBHP MPD） 2. 泥浆帽钻井（PMCD） 3. 双梯度钻井MPD 4. HSE（健康、安全、环境） MPD 又称回流控制钻井技术
4
控制压力钻井
井底恒压控压钻井
井底恒压控压钻井适用于窄密度窗口和未 知密度窗口情况下的钻井作业，可通过调节井 口回压维持井底压力等于或略大于地层压力， 保证钻井作业安全、高效。

Air Drilling 空气钻井
© 2006 Weatherford. All rights reserved.
8
What is Air Drilling? 什么是空气钻井
• Compressed air is used as the sole circulating medium. 压缩空气是唯一的循环 介质 • No fluid injection means the annular returns are “dust”.不注入液体意味着环空返 回物是粉尘 • Cuttings are carried to surface by high annular velocity and routed to a pit or surface tank through a blooie line.用较高的环空气体流速将钻屑运移到地面，并 用气体排砂管线将其导至地面的罐或坑中。 • 100% Air or Gas 100％空气或天然气 • Least Efficient Cuttings Transport Medium 低效岩屑运移循环介质 • Annular velocity is critical环空气体流速是关键 • Hole stability and dry formations are essential 根本因素是井眼稳定，地层不出水
© 2006 Weatherford. All rights reserved.
Rotating Control Device 旋转控制头 Choke 节流管汇 Mud pumps 泥浆泵 Downhole pump 井下泵 Gas Injection 气体注入量
6
Air Drilling 空气钻井
© 2006 Weatherford. All rights reserved.

可视化
套管钻井 可膨胀管
自动垂直钻井
钻
旋转闭环导向
井 技
互联网
地质导向 连续管钻井
术
欠平衡钻井
进 步 趋 势
卫星 通讯
计算机 技术
小井眼 多分支井 大位移井
LWD
顶部驱动系统 导向泥浆马达
我国 目前位置
水平井
MWD
TSP钻头
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
PDC钻头
80年代
90年代
21世纪前5年
➢国际上钻井技术的发展趋势已经由传统的建立油气通道 发展到采用钻井手段来实现勘探开发地质目的,提高单井 产量和最终采收率.
7 9963
10995 ExxonMobil
8 9243
10183 ExxonMobil
9 8937
9557
BP
中石化20XX完成397口,占完井口数的9.37%
中石化的水平井钻井技术以胜利油田为典型代表 20XX胜利油区共完钻各类水平井217口
完井方式
井数 百分比
固井射孔完井
79
36.98
筛管完井
13
5.94
裸眼完井
1
0.46
裸眼防砂完井
124
56.62
固井射孔完井36.98％
打孔筛管完井5.94％
裸眼防砂完井56.62％
到20XX底全球已完钻水平井超过30000口,遍布 美国、加拿大、前苏联等70余个国家
据国外13 家石油公司在世 界多个地区的统计资料,水平 井对直井的日产量增长比率平 均为5倍,在XX达6～20倍
一、国内外水平井技术应用现状
•水平井应用类型不断扩大
"八五"

第一章1.井控：采取一定的方法控制地层孔隙压力2.井侵：地层孔隙压力大于井底压力，地层孔隙中流体侵入井内3.溢流：井口返处的钻井液大于泵入量，停泵后井口钻井液自动外溢4.井喷：底层流体无控制地涌入井筒，喷出地面的现象叫井喷5.井控分为三个级别一级井控（初级井控），二级井控，三级井控6.做好初级井控关键在于：钻前准确预测地层压力和底层破裂压力，从而确定合理的钻井液密度和完善的井深结构7.井喷失控原因（大题，出例分析）（1）起钻抽吸，造成诱喷（2）起钻不灌钻井液汉语哦没有灌满（3）不能及时准确的发现溢流（4）发现一流后处理措施不当（5）井口不安装防喷器（6）惊恐设备的安装及试压不符合《是由与天然气钻井井控技术规定》的要求（7）井深设计不合理（8）对浅气层的危害性缺乏足够的认识（9）地质设计未能提供准确的地层孔隙压力资料，导致钻井液密度低于地层压力。

（10）空井时间过长，又无人观察井口。

（11）钻遇漏失段发生井漏未能及时处理或处理措施不当。

（12）相邻注水井不停注或未减压。

（13）钻井液中混油过量或混油不均匀，造成井内液柱压力低于地层孔隙压力。

（14）思想麻痹，违章操作。

8.井喷失控其危害可概括为以下6个方面（重点大题）（1）打乱全面的正常工作秩序影响全局生产；（2）使钻井事故复杂化；（3）井喷失控极易造成环境污染，危害周围居民生命安全，影响周围施工建设。

（4）伤害油气层，破坏地下油气资源。

（5）造成机毁人亡，油气井的报废，以及巨大的经济损失。

（6）涉及面广，在国际国内造成不良的社会影响。

井侵T溢流T井涌T井喷T井喷失控第二章公式：P=F/SlMpa=10人6pa1000psi=6.895Mpa静液压力公式：P=P gh（g=0.00981）地层压力：地下岩石孔隙内的流体压力，即孔隙压力地层压力的四种表示方法。

1.压力单位2.压力梯度（每米井深压力的变换值）G=P/H3.当量钻井液密度（为工程方法计算出）P=p/gh4.压力系数等于该点当量钻井液密度值（单位:g/c m3）地层压力分类：1.正常地层压力=9.8kpa/m10.5kpa/m2.异常高压＞10.5kpa/m3.异常低压v9.8kpa/m上覆岩层压力：指某深度以上的岩石和其中流体总重量对该深度所形成的压力.上覆岩层压力=岩石压力+地层压力地层破裂压力：指某一深度地层发生破裂或裂缝所能承受的压力.地层压力＜钻井液密度＜地层破裂压力做底层破裂压力试验的目的（大题,必考）1.实测底层破裂压力2.确定下部井段钻进时所用的钻井液密度的上限值3.确定最大关井套压4.检查套管鞋处水泥封固质量地层破裂压力当量密度公式：P e=P/0.00981*H+P me+mH：井内破裂深度P：地表压力P m：井内钻井液密度井底压力：地面和井内各种压力作用在井底总压力。

安全钻井的压力平衡条件： pp phe pf
phe pp ， 地层流体侵入井眼；
phe= pp ，
平衡压力钻井；
phe pf ， 压裂地层，发生井漏；
phe pb pf ，过平衡压力钻井；
phe pp ， 地层流体有控制地进入井眼，欠平衡压力钻井。
一、油气井压力控制的基本概念
井控技术：主要是及时发现溢流并在保证井底压力略高于地 层压力的条件下，有效地排除溢流（即是说，怎样用泥浆柱 压力平衡地层压力；当平衡被破坏，又怎样恢复平衡）。包 括井控工艺和井控装置技术。 溢流：井下关系失去平衡，表现为地层压力大于井底压力时 ，地层流体进入井筒的现象。 井涌：是井喷的一种轻微表现形式，指井内钻井液涌出喇叭 口或转盘面上的情形，是溢流发展到一定程度的表现形式。 井喷： 地层流体（油、气、水）无控制的流入井筒并喷出地 面，通常指井内流体喷至转盘面以上一定高度或通过放喷管 线放喷的情形。或从高压层无控制的流入低压层的现象。
第三节 地层流体侵入控制----关井与压井
控制溢流主要包括两个步骤：
1、阻止地层流体继续侵入井眼——关井 2、用具有合适密度的钻井液将受污染的钻井液循环出井 眼，重新建立地层与井眼系统的压力平衡——压井。
关井：
利用井口防喷器将井口关闭，井口防喷器产生的回压与环空泥 浆液柱压力之和平衡地层压力，阻止地层流体的继续侵入。
在溢流速度不高或者井口装置承压能力较高的情况下，可使用 “硬关井”，否则，应选择“软关井”或“半软关井”。 推荐采用“半软关井”。
（三）关井步骤（以半软关井为例）
1、钻进时发生井涌
（1）立即停止钻进，发出报警信号，停转盘、停泵； （2）上提方钻杆到钻杆接头露出转盘面； （3）适当打开节流阀； （4）关防喷器— 先关环型、再关闸板； （5）关节流阀，试关井，注意套压不能超过极限套压； （6）及时向队长和钻井技术人员报告； （7）认真记录关井立压、关井套压和泥浆池增量。

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。

发展趋势分析
泥浆帽发展趋势
• 如果泥浆帽密度过低,那么泥浆帽在井筒内的高度就会增加,注入泥浆帽的量 也越大,即地面所需配制的泥浆帽体积就会增大,而地面泥浆帽补偿罐的容积 有限,因此,泥浆帽密度的选取要考虑地面泥浆帽补偿罐的容积大小 ,并不是 密度越低越好。 • 由于在泥浆帽中下钻会产生较大的激动压力 ,可能会造成井底压力高于压力 控制波动允许范围,因此,设计泥浆帽高度和密度时要考虑泥浆帽中下钻激动 压力的大小。 • 如果泥浆帽在井筒内的高度越高,那么驱替过程中所产生的环空压耗就越大, 而驱替过程中对泥浆帽实施小排量驱替的主要目的就是降低环空压耗,因此, 确定泥浆帽高度和密度时要考虑泥浆帽中驱替过程中产生的环空压耗。 • 对于地面节流阀来说,节流压力变化幅度越小 ,节流阀控制精度越高,节流压 力变化幅度越大,节流阀控制精度越低,因此,泥浆帽密度越高,节流回压变化 幅度越大,地面节流控制效果越不好。
技术现状分析
泥浆帽控压钻井技术
泥浆帽控压钻井是
一种控制严重井漏的作 业方法，适用于陆上和
海洋油气井眼严重漏失
地层的钻进作业。PMCD 与泥浆帽钻井的主要区 别是因环空流体密度较 小而需在井口施加一个 正压。 PMCD压力梯度分布
© 2006 Weatherford. All rights reserved.
© 2006 Weatherford. All rights reserved.
现场应用情况
Halliburton MPD技术
0.2MPa
应用效果： 有效地降低了奥陶系灰岩钻进 的复杂情况，无明显漏失和外溢 等现象，减少了钻进风险
TZ62-10H井钻井过程压力变化曲线图
0.15MPa
有利于钻进中及时发现油气显 示， TZ62-11H钻进中发现不同级

欠平衡压力钻井井底压力的控制技术摘要：欠平衡钻井技术在实际应用过程中有着有着非常多的优势，但是对于井底欠平衡压力的稳定性要求非常高，然而在实际钻井过程中，影响井底压力的因素非常多，只有对造成压力波动的因素进行有效控制，才能提高欠平衡压力钻井技术的稳定性，因此研究井底压力的控制技术尤为重要。

关键词：欠平衡压力钻井；井底压力；控制技术欠平衡压力钻井技术在国内外已经取得了较快的发展，由于其工艺技术和专业设备的不断改进和完善，使欠平衡压力钻井技术能够实现不同循环流体方式的欠平衡压力钻井。

欠平衡压力钻井技术能够有效解决低渗透储层在钻探过程所出现中的问题，能够对储层进行有效保护并提高作业效率。

1压力控制钻井技术目标压力控制钻井技术具有一定的现实性，同时，使用封闭的钻井液的压力和循环系统，压力控制钻井技术的使用主要是可以解决在钻井过程中出现的压力问题。

因此，其主要目的是能够很好地控制钻井压力，井底各种障碍可以得到有效解决，钻井液循环系统在美国已经使用了20多年，已经成为陆上钻井技术发展的重要方向，压力控制钻井技术的使用可以在短期内提高井控能力，同时提高钻井经济性，降低钻井成本，促进陆上钻井技术的发展，压力控制钻井技术的最终目标是减少钻井过程中发生的各种事故，同时有效地减少钻井时间并实现钻井经济性和安全性。

2造成井底压力波动的原因2.1钻柱连接在钻柱连接过程中注进行注气会导致井底压力发生明显变化，因此在该过程中井底的压力会出现波动。

在实际钻井过程中，将中断气相与液相进行有效循环，油井内的摩擦压力会逐渐减小直到消失，导致井底压力程度会呈现出下降趋势。

其次，在钻井时钻柱及环空中都会出现气液分离现象的发生，上端会产生液体断塞导致静态液面压力发生明显变化，会导致井底压力出现严重的变化。

2.2气相注入方式使用立管注入法直接向井内注入气体时，不管是在下钻还是钻杆连接过程中，井底压力都会发生明显变化。

当采用环空注入法是依靠同心管或者寄生管款实现钻柱连接，仍然保证气体持续注入，但是环空封闭状态依然会造成井底压力发生差异性。