控制壓力鉆井技術(shù)應(yīng)用探討

孫光新(中石化中原石油工程有限公司鉆井三公司， 河南 濮陽(yáng) 457000)

控制壓力鉆井技術(shù)應(yīng)用探討

孫光新(中石化中原石油工程有限公司鉆井三公司， 河南 濮陽(yáng) 457000)

在以往的鉆井過(guò)程中，一般是通過(guò)井壁的穩(wěn)定條件和地層的壓力對(duì)鉆井液的重量進(jìn)行調(diào)節(jié)，減少或者增加鉆井液的重力，來(lái)控制鉆井壓力。此外，還可以通過(guò)對(duì)摩擦壓力進(jìn)行控制來(lái)控制鉆井壓力。控制壓力鉆井技術(shù)是一種新型的對(duì)鉆井壓力進(jìn)行控制的技術(shù)，現(xiàn)階段已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，本文就控制壓力鉆井技術(shù)及其進(jìn)行應(yīng)用進(jìn)行分析，旨在和同行進(jìn)行交流。

控制壓力；鉆井技術(shù)；技術(shù)應(yīng)用

在鉆探環(huán)境比較復(fù)雜時(shí)，采用常規(guī)的鉆井方法和鉆井裝置表現(xiàn)出一定的局限性，由于破裂壓力和孔隙壓力之間的窗口比較小，在實(shí)際的鉆井過(guò)程中容易出現(xiàn)各種復(fù)雜的井下情況，包括卡、漏、塌等，使鉆井效率大大下降，延長(zhǎng)了鉆井的周期，工程的成本提高。因此，為了改變這種情況，在鉆井過(guò)程中就一定要采用新型的壓力控制技術(shù)，精確保持和控制井眼的壓力。

1 控制壓力鉆井技術(shù)概述

(1)控制壓力鉆井技術(shù)目標(biāo) 控制壓力鉆井技術(shù)采用的設(shè)備和欠平衡鉆井技術(shù)具有一定的現(xiàn)實(shí)性，同時(shí)使用了承壓和封閉的鉆井液循環(huán)系統(tǒng)，能夠有效解決以往鉆井過(guò)程中面臨的各種井下復(fù)雜問(wèn)題，提高鉆井的經(jīng)濟(jì)性。使用控制壓力鉆井技術(shù)，主要就是針對(duì)鉆井過(guò)程中的壓力進(jìn)行控制的一項(xiàng)技術(shù)，因此其最主要的目標(biāo)就是能夠良好的控制鉆井的壓力，對(duì)于以往鉆井過(guò)程中出現(xiàn)的鉆井成本高、鉆井可鉆性低等各種障礙，都能夠有效解決。鉆井液循環(huán)系統(tǒng)在美國(guó)已經(jīng)有20多年的使用歷史，已經(jīng)成為了陸地鉆井技術(shù)的重要發(fā)展方向。采用控制壓力鉆井技術(shù)，能夠在較短的時(shí)間內(nèi)提高井控能力，同時(shí)提高鉆井的經(jīng)濟(jì)性，降低鉆進(jìn)成本，促進(jìn)陸地鉆井技術(shù)的發(fā)展?？刂茐毫︺@井技術(shù)的最終應(yīng)用目標(biāo)就是能夠減少鉆井過(guò)程中發(fā)生的各種事故，同時(shí)能夠有效縮短鉆井的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)鉆井的經(jīng)濟(jì)性和安全性。

(2)控制壓力鉆井技術(shù)的優(yōu)勢(shì) 將控制壓力鉆井技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際的鉆井過(guò)程中，能夠表現(xiàn)出多方面的優(yōu)勢(shì)，首先，通過(guò)控制壓力鉆井技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效提高對(duì)井眼壓力的精確控制，地層的液體就不容易流入到鉆井中。其次，應(yīng)用控制壓力控制技術(shù)，還能夠保證井底壓力的穩(wěn)定，在關(guān)井接單根時(shí)，能夠增加回壓，這樣鉆井過(guò)程中的壓力就能夠和井底的壓力更加接近，保持整個(gè)井底的壓力平穩(wěn)。最后，控制壓力技術(shù)由于采用的是承壓和封閉的鉆井液循環(huán)系統(tǒng)，因此，在鉆井過(guò)程中，如果發(fā)生了一定的溢流事件，能夠進(jìn)行有效地控制和處理，避免事故造成不良的后果。除此之外，對(duì)于鉆井過(guò)程中的井塌、井漏等事故也能很好的處理，有效降低鉆井成本，同時(shí)優(yōu)化井身的結(jié)構(gòu)。

2 控制壓力鉆井技術(shù)的應(yīng)用

(1)井底常壓控制壓力鉆井的應(yīng)用 對(duì)于控制壓力鉆井技術(shù)，其最終的目標(biāo)就是對(duì)井底的壓力進(jìn)行更好的控制，保證在這個(gè)鉆井過(guò)程中，無(wú)論是否鉆進(jìn)還是循環(huán)鉆井液，都能夠?qū)椎膲毫M(jìn)行準(zhǔn)確的控制。井底常壓控制壓力鉆井是一種常見的控制壓力鉆井技術(shù)的應(yīng)用形式，其也稱之當(dāng)量循環(huán)密度控制。在實(shí)際的鉆井過(guò)程中，需要對(duì)鉆井液的密度進(jìn)行控制，使其低于常規(guī)鉆井的鉆井液密度，進(jìn)行平衡鉆井。在循環(huán)過(guò)程中，井底的壓力為上環(huán)空壓耗和靜夜柱的壓力之和，在接鉆桿和關(guān)井的過(guò)程中，循環(huán)壓耗就會(huì)消失，此時(shí)井底的壓力就會(huì)處在欠平衡的情況。此時(shí)，通過(guò)井底常壓控制壓力鉆井，在井口加一個(gè)回壓，就能夠使井底的壓力保持在過(guò)平衡狀態(tài)下，就不會(huì)發(fā)生地層流體侵入的情況。在井底壓力恒定的狀況下進(jìn)行鉆井，無(wú)論是在接單根還是鉆進(jìn)過(guò)程中，對(duì)于環(huán)空壓力剖面的壓力都能夠保持恒定，這樣對(duì)井下測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，同時(shí)水力學(xué)的模型進(jìn)行計(jì)算，就能夠?qū)︺@井過(guò)程中的流體流變性能、流體密度以及井口回壓和井眼的幾何大小進(jìn)行調(diào)控，對(duì)井底的壓力進(jìn)行精確控制。

(2)加壓鉆井液帽控制壓力鉆井的應(yīng)用 在鉆井過(guò)程中不可避免的會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的井漏情況，當(dāng)出現(xiàn)這種情況時(shí)，就應(yīng)該采用加壓鉆井液帽控制壓力鉆井處理。在處理的過(guò)程中，首先在環(huán)空上部通過(guò)旋轉(zhuǎn)控制頭泵入將事先準(zhǔn)備好的高密度的鉆井液泵入，這一段就是鉆井液帽，能夠發(fā)揮隔封環(huán)空的作用。對(duì)于壓力衰竭的地層，可以通過(guò)使用無(wú)害的鉆井液以及密度較小的鉆井液來(lái)鉆開，長(zhǎng)使用的為海水，然后通過(guò)鉆桿將巖屑注入到低密度的鉆井液漏進(jìn)目的層裂隙中，以提高機(jī)械鉆速，同時(shí)還能夠降低鉆井液的費(fèi)用。

(3)雙梯度控制壓力鉆井的應(yīng)用 雙梯度控制壓力鉆井就是指在鉆井過(guò)程中井眼內(nèi)出現(xiàn)了兩種不同密度的鉆井液，在這種情況下使用的鉆井技術(shù)。鉆井技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需要通過(guò)在隔水導(dǎo)管中注入一定的低密度的鉆井液來(lái)實(shí)現(xiàn)，或者也可以通過(guò)在套管外面的寄生管和雙壁鉆桿的環(huán)空注入低密度的鉆井液。在實(shí)際的操作過(guò)程中，首先在鉆井的連接點(diǎn)的地方注入一定的低密度鉆井液、惰性氣體、空氣或者固體的添加物，使這一點(diǎn)和地面之間的鉆井液密度更加接近。因此，應(yīng)用雙梯度控制壓力鉆井，并不是將井底壓力降低或者將當(dāng)量鉆井液密度降低，而是避免在鉆井過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)平衡，讓它不會(huì)超過(guò)破裂的壓力。

3 結(jié)語(yǔ)

控制壓力鉆井技術(shù)是鉆井過(guò)程中現(xiàn)階段應(yīng)用非常廣泛的一項(xiàng)技術(shù)，通過(guò)技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效避免各種井漏、井塌等事故，對(duì)井底的壓力進(jìn)行精確控制，同時(shí)還能夠有效降低鉆井的成本。

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孫光新(1970- )，男，漢，湖北恩施人，助理工程師，主要從事石油鉆井工作。