一种快速微流量压力控制方法研究与应用

摘要

微流量控压钻井是一种安全、高效的钻井技术,相对井底恒压、双梯度等其他方式的控压钻井方式,结构简单,应用环境要求较低,更适用于目前低油价的挑战.微流量控压钻井主要控制对象是钻井液循环系统进、出口流量差,通过在地面进行流量的微量监测与控制,即可有效解决窄安全密度窗口导致涌漏塌卡等复杂问题,同时提高钻井安全性,降低钻井成本.国际上以威德福公司为代表,可实现检测小于80L的井涌量,并在2min内控制溢流,地层的流体的总溢流体积小于800L,但是相关水力学计算、判断方法均处于保密状态.为了提高国产精细控压钻井装备的适用范围,提高应用能力,创新建立一种快速微流量压力控制方法,一方面通过高精度校核地面钻井液瞬时、平均及积分等三种状态的出入口流量,实时计算差值,结合录井循环罐总池体积等重要参数,准确判断溢流或者漏失的发生,另一方面,根据达西渗流定律,结合钻井液上返时间,建立井口回压控制模型,实时调整井口回压,以保证恒定的溢流或者漏失,或不溢不漏.在塔里木多口井现场实践证明:该快速微流量压力控制方法能够快速分析判断地层、井底压力状态,没有PWD也能正常工作,节省了大量钻井费用;对井筒压力的控制更加精细,实现了可控微溢流或者微漏失钻井,提高水平井延伸能力,增加单井综合效益.