深水天然气水合物钻井井控难点及风险预防措施

摘要

深水天然气水合物钻井井控技术是开发深水资源的关键技术之一,而天然气水合物由于其物理化学特性在开采过程中将对井控带来极大的挑战,本文针对深水天然气水合物钻井的特殊性,对井控难点进行分析,并提出相应的风险预防措施,为今后深水天然气水合物的钻井井控工作提供参考.深水天然气水合物钻井井控过程中，首先要设计合理的井身结构，在钻井过程中需要考虑温度和压力变化对天然气水合物层带来的影响，精心控制机械钻速、钻井液温度和施加到天然气水合物储层的钻井液当量密度，有效抑制和减少天然气水合物的分解。二级井控过程中，采用硬关井方式缩短关井时间，有效减少溢流量，能更加显著地减小关井套压和压井过程中的最大套压；同时利用化学抑制剂防止天然气水合物在井控设备、管线内的二次生成。压井过程中，天然气水合物分解气侵的早期监测是保障井控过程安全进行的关键。随着气侵时间的增加，压井过程中套压峰值增大，有可能压漏套管鞋等薄弱地层。由于深水作业节流压井管线较长，泥线附近温度较低，对钻井液的黏度等有较大影响，节流压井管汇摩阻明显增加，因此在钻井液性能变化后做低泵速试验时必须同时做CLFP，以供压井作业参考。此外，需要考虑节流管线压耗，否则循环过程中会给地层带来一个附加的节流压耗，增加压漏地层的可能性。在钻井过程中，首先要采取措施预防天然气水合物的分解与再生，要综合考虑温度、压力等因素的影响，综合考虑防漏和保持井底压力来控制ECD值，同时要提前采取有效措施，在控制成本的情况下，结合化学抑制剂的添加和天然气水合物防护装置的安装确保安全施工；一旦天然气水合物再次生成，需要根据再生天然气水合物的量和实际情况，采取针对性的措施（机械法、药剂法或降压法）及时进行清理。针对深水天然气水合物钻井井控来说，司钻法操作简单，开泵迅速，能够有效保持钻井液温度，减少天然气水合物的再生几率，且直接用原钻井液将地层侵人流体循环出井筒，避免了长关井时间可能引起的气体滑脱，是深水天然气水合物层压井作业的优选方式。