PWD-Ⅱ型泥浆脉冲随钻井底压力监测系统在深井中的应用

EZFLOW钻井液体系在南海超深水开发井的应用发布时间：2021-06-28T17:32:49.760Z 来源：《基层建设》2021年第6期作者：刘元鹏龚成林[导读] 摘要：超深水井钻井时存在易形成气体水合物、低温对钻井液性能产生严重影响、作业窗口窄致漏失风险大、储层保护要求高等问题。

中海油田服务股份有限公司油田化学事业部广东湛江 524057 摘要：超深水井钻井时存在易形成气体水合物、低温对钻井液性能产生严重影响、作业窗口窄致漏失风险大、储层保护要求高等问题。

因此，为满足超深水储层段钻井作业的需要，通过对水合物抑制剂、钻井液恒流变、储层保护进行研究，研制了一套适合超深水开发井储层段钻井施工水基钻井液体系（EZFLOW钻井液体系），并对钻井液体系的综合性能进行了评价。

钻进结果表明，该钻井液体系具有性能稳定，水合物防治，储层保护效果好。

现场钻井施工过程顺利，无井下复杂情况出现，说明该钻井液体系能够满足超深水开发井钻井施工需求。

关键词：EZFLOW钻井液、水合物抑制、恒流变、储层保护引言 LS17-2气田位于中国南海西部海域，水深在1252m-1547m。

LS17-2气田属于典型的高孔高渗透油藏，目的层温度约89℃左右，压力系数为1.19-1.22，属于正常的温度压力系统。

超深水气田开采是国内首次作业，因此对储层段的开采提出了较大的挑战。

水平井裸眼完井是一种最大限度提高储层开采能力的方式，但是如果钻开液污染储层，将无法采用其它工艺措施进行解除污染，因此，钻开液体系必须具有良好的保护储层的效果[1-2]。

同时超深水井在泥线附近存在一个低温带，低温通常会对钻井液的流变性能产生影响，导致钻井液黏度增大、絮凝等情况的出现；另外，在低温高压环境下容易产生气体水合物，也会对钻井液体系的性能产生比较严重的影响[3-4]。

因此，本文通过室内研究材料优选及小型实验，作业过程中监测钻井液性能，保证了本井作业顺利，也为后期类似井提供了作业支持。

随钻压力测量系统的研制与现场试验张涛;柳贡慧;李军;李立昌;王帅;谭天宇【摘要】The balance relationship between bottom hole annulus pressure and formation pressure is a key factor to affect the drilling operation safety. Because of the complex and various situation underground, there is a big error between the actual bottomhole pressure and calculated one. The paper introduced a PWD system which can measure the parameters of weight on bit (WOB), torque, annulus pressure, annulus temperature, pressure inside the drill string, etc., and transmit the measurement data to the ground in real time. With the real time measurement data, the wellbore hydraulic model can be corrected in real time, and the underground situation can be interpreted in real time, what is more, the drilling accident can be predicted in real time. The field test proves the accuracy and reliability of the measurement system. Compared with the storage PWD system, this measurement system is more accurate, and has the function of transmitting the measured data in real time, so it can offer powerful technical support for drilling operation.%井底环空压力与地层压力的平衡关系是影响钻井作业安全的重要因素.由于井下工况复杂多变,而目前通过水力模型理论计算所得的井底压力与实际压力值存在较大的误差.文中介绍了一种可以测量近钻头处钻压、扭矩、环空压力、环空温度及钻柱内压力等参数并将测量数据实时传输至地面的随钻压力测量系统(PWD).依靠PWD的实时测量数据,可以实时修正井筒水力模型,解释井底工况,预测钻井事故.现场试验证明,该测量系统测量参数准确、工作稳定可靠.通过与存储式PWD测量数值对比,该测量系统有较高的测量精度,具有实时传输测量数据功能,可为钻井作业提供有力的技术支持.【期刊名称】《石油钻采工艺》【年(卷),期】2012(034)002【总页数】3页(P20-22)【关键词】PWD;随钻测压;井底压力;测量【作者】张涛;柳贡慧;李军;李立昌;王帅;谭天宇【作者单位】中国石油大学,北京102249;中国石油大学,北京102249;北京信息科技大学,北京100085;中国石油大学,北京102249;渤海钻探工程技术研究院华北分院,河北任丘062552;渤海钻探工程技术研究院华北分院,河北任丘062552;渤海钻探工程技术研究院华北分院,河北任丘062552【正文语种】中文【中图分类】TE249近钻头处的井底环空压力是影响钻井作业安全的重要参数，也是控压钻井中必不可少的技术参数［1-5］。

第4卷第4期2008年12月 新疆石油天然气Xinjiang O il &Gas Vol .4No .4Dec .2008文章编号:1673—2677(2008)04—0066-03收稿日期:2008-07-15 改回日期:200811-16作者简介:徐秀杰(1956-),男,西部钻探克拉玛依钻井工艺研究院科研中心工程师。

HZ M WD 无线随钻测量与传输系统的研制与应用徐秀杰,陈若铭,罗良波,范志国(西部钻探克拉玛依钻井工艺研究院,新疆克拉玛依834000)摘　要:定向钻井需要解决的关键技术之一,就是对井眼轨迹数据的准确测量与信息的实时传输,但是,高端随钻测量技术长期以来一直由国外公司控制,中端无线随钻仪器因成本居高不下,且维修保养困难、供货周期长等问题,已成为制约我国利用该技术提高油田勘探开发效益的瓶颈,为此,我院就该技术进行了大量的理论和实验研究,解决了该技术面临的诸多技术难题,研制成功了HZ MWD 无线随钻测量与传输系统,并成功地在新疆油田的8口水平井上进行了现场应用,取得了良好的应用效果,为新一代随钻测量仪器研究奠定了坚实的基础。

关键词:无线随钻测量;传输;研制;应用;HZ MWD中图分类号:TE271 文献标识码:B 定向井、水平井可有效增加油层的裸露面积,大幅度提高单井采收率,达到提高油田开发效益的目的,因此,已成为油田开发的重要技术手段,但是,作为定向井钻井核心技术之一的高端无线随钻测量与实时传输技术长期以来一直由国外公司控制,国内少数仪器公司只能生产用于浅井的低端无线随钻仪器。

然而,重点水平井、小井眼水平井,深井水平井开发中使用的中端无线随钻仪器基本依靠进口仪器,无法满足国内定向钻井领域日益增长的对先进无线随钻仪器的需求,也给油田的高效开发带来诸多不便:(1)由于国外对我国进行技术封锁,我们很难获得高端无线随钻测量与传输技术,严重制约了我国先进无线随钻仪器的研发和应用,同时也制约了水平井技术的发展。

APSLWD随钻测井系统原理及应用摘要：随钻测井把钻井技术、测井技术及油藏工程技术融为一体，用无线短传方式把井底工程地质参数传至地面，适时做出解释与决策，实施随钻控制。

本文以APS公司生产的LWD随钻测井系统为例，介绍其工作原理、结构组成和技术特点，及其在辽河油田和吉林油田的应用效果。

关键词：随钻测井APS 应用一、引言随着随钻测井LWD（Logging While Drilling）技术的发展和应用，大斜度井和水平井技术得到进一步提高。

LWD是在钻井过程中实时测量地质工程参数和测井曲线，地质工程师可以依据获取的自然伽马、电阻率等地质参数，对地层变化情况做出及时准确的判断，精细调整钻井轨迹，指导定向施工，确保井眼轨迹命中油气层并在最佳油气层中钻进，提高油气层钻遇率，优化和完善钻井过程。

此外，在随钻测井条件下地层尚未或很少受井内泥浆滤液侵入的影响，与电缆测井相比，更容易测出原状地层的真实参数[1][2]。

APS公司生产的LWD系统可实时测量井斜、方位、工具面、环空压力、自然伽马和电阻率等地质和工程参数，采用泥浆正脉冲信号传输方式，提供实时补偿测量并消除井筒因素的影响来提高数据的精度，在各种类型的泥浆和井眼中可进行地质导向、井眼校正、孔隙压力趋势分析和测井等作业，为现场工程师和解释人员提供可靠的数据来源，是一种先进的无线随钻测量系统。

二、APS LWD随钻测井系统简介（一）随钻电磁波电阻率测井仪工作原理APS电磁波电阻率WPR（Wave Propagation Resistivity Sub）是一种双频率（400kHz和2MHz）、双源距、可进行实时补偿的随钻测井工具，其一般原理如下：从发射极发出的电磁波，通过地层到达中间的接收天线，由于地层的导电性不同，电磁波到达接收天线处出现相位差和幅度差，不同的地层出现相位差和幅度衰减不同，故可以判别地层。

WPR的4个发射天线T1、T2、T3、T4按照程序设定的方式分别发送400KHz、2MHz的电磁波信号，穿越地层后被2个接收天线R1、R2接收，如图1所示。

随钻测量随钻测井技术现状及研究随钻测量(measure while drilling，MWD)技术可以在钻进的同时监测一系列的工程参数以控制井眼轨迹，提高钻井效率。

随钻测井(logging while drilling，LWD)技术可以不中断钻进监测一系列的地质参数以指导钻井作业，提高油气层的钻遇率[1-5]。

近年来，油气田地层状况越来越复杂，钻探难度越来越大。

在大斜度井、大位移井和水平井的钻进中，MWD/LWD是监控井眼轨迹的一项关键技术[6-8]，是评价油气田地层的重要手段[9]，是唯一可用的测井技术[3]，而常规的电缆测井无法作业[10]。

国外的MWD/LWD技术日趋完善，而国内起步较晚，技术水平相对落后，国际知识产权核心专利较少[9]，与国外的相关技术有一段差距。

本文介绍国内外MWD/LWD相关产品的技术特点和市场应用等情况，分析国内技术落后的原因以及应对措施。

1 国外MWD/LWD技术现状20世纪60年代前，国外MWD的尝试都未能成功。

60年代发明了在钻井液柱中产生压力脉冲的方法来传输测量信息。

1978年Teleco公司开发出第一套商业化的定向MWD系统，1979年Gearhart Owen公司推出NPT定向/自然伽马井下仪器[10]。

80年代初商用的钻井液脉冲传输LWD 才产生，例如：1980年斯伦贝谢推出业内第一支随钻测量工具M1，但仅能提供井斜、方位和工具面的测量，应用比较受限，不能满足复杂地质条件下的钻井需求[11]。

1996年后，MWD/LWD技术得到了快速的发展。

国际公认的三大油服公司：斯伦贝谢、哈里伯顿、贝克休斯，其MWD/LWD技术实力雄厚，其仪器耐高温耐高压性能好、测量精度高、数据传输速率高，几乎能满足所有油气田的钻采，在全球油气田均有应用。

斯伦贝谢经过长期的技术及经验积累，其技术特点为高、精、尖、专，业内处于绝对的领先地位[12-15]，是全球500强企业。

LWD的技术主要体现在智能性、高效性、安全性[10]。