论文部分内容阅读
[摘 要]通过大量文献调研及现场生产经验，得出钻井施工质量对钻井生产非常重要，而面对复杂地质条件、井下压力剖面变化大、可钻性差的地层，精细化控压钻井技术，是解决上述问题的一种重要技术，因此本文进一步对研究区工区及技术发展概况、精细化控压钻井技术的分类、原理以及在茨榆坨地区的应用进行了介绍，为精细化控压钻井技术发展提供了较为综合的信息。
[关键词]精细控压；钻井；
中图分类号：P618.13 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）18-0046-01
1 概况
随着世界能源形势日益紧张，国内外各大油田主力产油区块逐渐开始向储层物性较差、地质情况复杂的区块转移，并且对气田的开发开始重视起来。致密气、煤层气、页岩气等气藏，逐渐成为了重要的能源接替，新技术的发展，尤其是钻井技术的发展，对气井生产非常重要。目前国内气井主要的生产方式是衰竭式开采，因此钻井过程中井下压力的控制对储层保护、防止钻井液污染地层、减小井底正表皮系数等非常重要。针对辽河茨榆坨地区孔隙压力剖面复杂、可钻性差，超深井易喷易漏等情况，为保证安全完成钻井目标，防止钻井液污染、压漏地层，必须对井底压力进行精细化控制。
2 控压钻井技术
控压钻井技术是当前常用钻井技术之一，也是高效解决“窄密度窗口”钻井的有效手段。在钻井过程中，自动把随钻监测的环空压力剖面反馈到地面控制系统，地面自动调整回压及压力补偿，实现了对环空钻井液水力学的精确计算和模拟，从而合理地预测、解释控压钻井过程中整个环空压力剖面以及采取相应的压力控制措施。通过降低钻井液的漏失和钻井相关的非生产时间等来提高钻井经济型，从而提高复杂条件下钻井作业的安全性和效率。
传统控压技术分为四类：井底恒压控压钻井技术、加压泥浆帽钻井技术、密闭控压钻井技术、双梯度控压钻井技术。后两种技术主要应用于深海，常用的是前两种。井底恒压控压钻井技术是一种通过环空压力摩阻、节流压力和钻井液静液柱压力来精准控制井眼压力的方法，主要用于钻过窄或不明压力梯度窗口。而加压泥浆帽钻井技术是由两种性质不同的钻井液（即牺牲液和泥浆帽）分段共存于井筒内，环空漏层上部为高性能泥浆帽；牺牲液通过钻机泥浆泵注入，冷却钻头并携带岩屑流入漏层。主要针对裂缝性地层和严重漏失地层。
先进控压技术分为连续循环钻井技术、微流量控压钻井、充气控压钻井、钻井泵分流器钻井技术。连续循环钻井技术是指在起下钻接卸单根时可以不停泵而保持井眼处于连续循环状态的技术，该技术可有效克服因开/停泵造成的井下压力波动，减少因压力波动造成的井下复杂情况及事故。微流量控压钻井是通过监测微进口流量或出口流量，来实现监测钻井液总流量的微小波动范围。探测到小的流失与侵入，然后通过一定的方法来调整返回流量，结果使井底压力平衡地层压力。充气控压钻井是在欠平衡钻井技术的基础上发展起来的、针对具有窄安全密度窗口地层的一种钻井新技术。它依靠闭合、承压的循环系统体系，通过压力控制设备、注气方法等来调节流体密度、流体粘度、流量、回压和摩擦压力，更加精确地控制整个环空压力剖面，使得地层流体有控制地进入环空。
3 精细化控压技术在茨榆坨地区的应用
茨榆坨地区深层地层压力低，地压变化频繁，且存在同一井段多套压力系统共存的现象，钻井过程中易发生井涌、溢流等复杂情况，给井控工作带来极大的难度。针对上述情况，在本区块采用精细控压钻井技术钻井施工，取得了较好的效果。利用精细化控压钻井技术，钻进过程中，漏失量比常规钻进漏失量小；并随着井深增加，漏失量的减小比例逐渐增大，钻深4800m井，减少漏失量可以达到80% 。不同井区进行试验对比，精细控压钻井钻速比常规钻井钻速快；根据在三个不同井区的平均数据可以得出，精细控压钻井比常规钻井钻速提高35%左右。
4 结论
茨榆坨常规钻井应用精细控压技术后，漏失量减少效果明显，有效地降低了人为因素造成的井漏问题。然而，控压技术毕竟只经历了近10年的发展，仍然存在诸多的技术难点与不足，主要表现在：难以及时准确的确定安全压力窗口，难以及时准确的掌握井筒流动状态，导致压力控制反馈滞后，控制精度低、物质平衡控制难。
复杂工况下井筒压力波传播规律与压力演变规律认识不清，已经成为实现精细、安全控压钻井的最大障碍。目前，控压钻井只重视压力平衡，对于物质平衡与否缺乏研究，没有一套物质平衡与压力平衡双重平衡的判别模型，缺乏一套基于物质平衡 与压力平衡的井筒流体与压力精细控制理论方法。
参考文献
[1] 蒋宏伟，周英操，赵庆，郭庆丰.控压钻井关键技术研究[J].石油矿场机械，2012（01）.
[2] 伊明，陈若铭，杨刚.控压钻井技术研究[J].新疆石油天然气，2010（04）：32-37.
[3] 史玉胜，何世明，林文秀，唐洪发，周晓红，周怀光，汤明.微流量控压钻井技术研究现状[J].钻采工艺，2011（03）.
[4] 黄兵，石晓兵，李枝林，胥志雄，苗娟.控压钻井技术研究与应用新进展.[J].钻采工艺.2010，33（5）.
[关键词]精细控压；钻井；
中图分类号：P618.13 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）18-0046-01
1 概况
随着世界能源形势日益紧张，国内外各大油田主力产油区块逐渐开始向储层物性较差、地质情况复杂的区块转移，并且对气田的开发开始重视起来。致密气、煤层气、页岩气等气藏，逐渐成为了重要的能源接替，新技术的发展，尤其是钻井技术的发展，对气井生产非常重要。目前国内气井主要的生产方式是衰竭式开采，因此钻井过程中井下压力的控制对储层保护、防止钻井液污染地层、减小井底正表皮系数等非常重要。针对辽河茨榆坨地区孔隙压力剖面复杂、可钻性差，超深井易喷易漏等情况，为保证安全完成钻井目标，防止钻井液污染、压漏地层，必须对井底压力进行精细化控制。
2 控压钻井技术
控压钻井技术是当前常用钻井技术之一，也是高效解决“窄密度窗口”钻井的有效手段。在钻井过程中，自动把随钻监测的环空压力剖面反馈到地面控制系统，地面自动调整回压及压力补偿，实现了对环空钻井液水力学的精确计算和模拟，从而合理地预测、解释控压钻井过程中整个环空压力剖面以及采取相应的压力控制措施。通过降低钻井液的漏失和钻井相关的非生产时间等来提高钻井经济型，从而提高复杂条件下钻井作业的安全性和效率。
传统控压技术分为四类：井底恒压控压钻井技术、加压泥浆帽钻井技术、密闭控压钻井技术、双梯度控压钻井技术。后两种技术主要应用于深海，常用的是前两种。井底恒压控压钻井技术是一种通过环空压力摩阻、节流压力和钻井液静液柱压力来精准控制井眼压力的方法，主要用于钻过窄或不明压力梯度窗口。而加压泥浆帽钻井技术是由两种性质不同的钻井液（即牺牲液和泥浆帽）分段共存于井筒内，环空漏层上部为高性能泥浆帽；牺牲液通过钻机泥浆泵注入，冷却钻头并携带岩屑流入漏层。主要针对裂缝性地层和严重漏失地层。
先进控压技术分为连续循环钻井技术、微流量控压钻井、充气控压钻井、钻井泵分流器钻井技术。连续循环钻井技术是指在起下钻接卸单根时可以不停泵而保持井眼处于连续循环状态的技术，该技术可有效克服因开/停泵造成的井下压力波动，减少因压力波动造成的井下复杂情况及事故。微流量控压钻井是通过监测微进口流量或出口流量，来实现监测钻井液总流量的微小波动范围。探测到小的流失与侵入，然后通过一定的方法来调整返回流量，结果使井底压力平衡地层压力。充气控压钻井是在欠平衡钻井技术的基础上发展起来的、针对具有窄安全密度窗口地层的一种钻井新技术。它依靠闭合、承压的循环系统体系，通过压力控制设备、注气方法等来调节流体密度、流体粘度、流量、回压和摩擦压力，更加精确地控制整个环空压力剖面，使得地层流体有控制地进入环空。
3 精细化控压技术在茨榆坨地区的应用
茨榆坨地区深层地层压力低，地压变化频繁，且存在同一井段多套压力系统共存的现象，钻井过程中易发生井涌、溢流等复杂情况，给井控工作带来极大的难度。针对上述情况，在本区块采用精细控压钻井技术钻井施工，取得了较好的效果。利用精细化控压钻井技术，钻进过程中，漏失量比常规钻进漏失量小；并随着井深增加，漏失量的减小比例逐渐增大，钻深4800m井，减少漏失量可以达到80% 。不同井区进行试验对比，精细控压钻井钻速比常规钻井钻速快；根据在三个不同井区的平均数据可以得出，精细控压钻井比常规钻井钻速提高35%左右。
4 结论
茨榆坨常规钻井应用精细控压技术后，漏失量减少效果明显，有效地降低了人为因素造成的井漏问题。然而，控压技术毕竟只经历了近10年的发展，仍然存在诸多的技术难点与不足，主要表现在：难以及时准确的确定安全压力窗口，难以及时准确的掌握井筒流动状态，导致压力控制反馈滞后，控制精度低、物质平衡控制难。
复杂工况下井筒压力波传播规律与压力演变规律认识不清，已经成为实现精细、安全控压钻井的最大障碍。目前，控压钻井只重视压力平衡，对于物质平衡与否缺乏研究，没有一套物质平衡与压力平衡双重平衡的判别模型，缺乏一套基于物质平衡 与压力平衡的井筒流体与压力精细控制理论方法。
参考文献
[1] 蒋宏伟，周英操，赵庆，郭庆丰.控压钻井关键技术研究[J].石油矿场机械，2012（01）.
[2] 伊明，陈若铭，杨刚.控压钻井技术研究[J].新疆石油天然气，2010（04）：32-37.
[3] 史玉胜，何世明，林文秀，唐洪发，周晓红，周怀光，汤明.微流量控压钻井技术研究现状[J].钻采工艺，2011（03）.
[4] 黄兵，石晓兵，李枝林，胥志雄，苗娟.控压钻井技术研究与应用新进展.[J].钻采工艺.2010，33（5）.