控压钻井

摘要： 隔水管钻井液控压技术是在无隔水管钻井液上返技术基础上发展而来的一种新型控压钻井技术,主要是为了解决深水钻井中遇到的窄密度窗口问题。该项技术主要通过控制隔水管中钻井液液面高度从而达到灵活调控井筒压力,其当量钻井液密度为一条曲线,与安全密度窗口更加匹配。隔水管钻井液控压技术有利于减少窄密度窗口井的套管层次;在检测井涌及漏失所需时间较短,且检测方式不受海洋环境的影响;用于控压固井时可增加固井过程的安全性,提高固井质量;可抵消钻进过程中产生的循环摩阻,增加水平井的水平段长度;也可有效降低钻井液滤失量,提高井眼清洁能力,缩短钻井周期及降低钻井成本。文章详细分析了该技术的优势及在深水钻井中拥有的巨大应用前景,未来必将在深水钻完井作业中发挥更大作用。

摘要： 为了解决控压钻井过程中回压与节流阀开度非线性问题,通过对节流阀与并联管路工作特性的理论分析,提出利用并联节流管汇实现回压精确控制方案。通过对比并联节流管汇与节流阀压力特性曲线可知,并联节流管汇可以消除超调区间,减小无效区间,提高压力控制效果。此外,并联节流管汇针对回压值动态调节最高控制回压,使节流阀始终工作在最优区间。最终通过水力学实验测量并联节流管汇压力特性曲线,为进一步研究精细控压钻井及其地面控制系统提供技术参考。

摘要： 西非S区块上部泥岩地层钻井压力窗口窄,下部裂缝性碳酸盐岩地层漏失严重、含硫化氢、地质不确定性高,控压钻井技术是应对这些问题比较成熟的技术,但单项控压钻井技术无法同时解决上述问题。根据环空压力动态控制钻井技术可解决泥岩井壁稳定性问题以及加压泥浆帽钻井技术可解决钻井液严重漏失情况下含硫化氢地层井控问题,提出了一种将两项独立控压钻井技术进行组合应用的新技术。从控压装备共用、技术方案转换、施工关键点决策3个方面进行了研究。实例应用表明,该控压钻井组合技术可有效解决同一井内井壁稳定、漏失、井控等多项复杂问题,相比单项控压钻井技术应用效果更好。该研究对该区块及类似地层后续勘探开发作业具有指导意义。

摘要： 随着中国陆上及浅海未开发区块越来越少,开展深水油气勘探成为缓解中国能源压力的必经之路。深水钻井作业与陆地和浅水钻井施工相比需要解决的问题更多、费用更高,因此需要使用更先进的技术和设备以达到在实现全部钻井目标的同时减少钻井问题、提高钻井时效的目的。文章介绍了控压钻井技术在深水浮式钻机与在陆地或海上固定桩腿平台上应用时的设备配套差别,并详述了控压钻井技术在巴西深水区块协助处理钻井问题、最终帮助该井顺利钻至目的层的应用实例。

摘要： 信息背景下的石油控压钻井课程是石油高校新兴的一门多学科交叉课程,目前,该课程是石油工程专业研究生(硕士/博士)阶段拔高实用型专业课程。在全面学习信息化及钻井相关知识后,如何用所学知识解决生产实际问题,并在现有技术上实现创新;如何在课堂中激发学生创新思维,以迎合国家对新型人才创新要求;如何实现高校毕业生在油田企业就业后,达到快速为油田企业攻难克艰的目标等问题,成为新课程教学需思考的问题。从培养创新发散实用型人才角度出发,通过油田具体信息化项目研究及相关钻井专业的教学实践,提出5步教学法。

摘要： 为解决顺北油气田断裂带超深水平井钻井过程中的漏失、坍塌、气侵和随钻测量仪器抗温能力低等问题,从而提高钻井速度、缩短钻井周期,利用井震联合识别技术与修正的三压力剖面,优选了井口位置、确定了必封点,将井身结构优化为四级井身结构;基于裂缝性质分析与室内试验,优选了防漏堵漏浆和封堵防塌体系的配方,保障了长裸眼井段井壁的稳定;垂直钻井系统与大扭矩螺杆配合解决深部地层岩石强度高与易井斜的问题,实现了防斜打快;设计在低温井段造斜、在高温井段稳斜的井身剖面,采用微增斜钻具组合、采取针对性技术措施,解决了随钻测量仪器抗温能力低的问题;利用低密度钻井液+简易控压钻井技术解决了储层气侵、井涌和井漏的问题。通过技术研究和制定针对性技术措施,形成了适用于顺北油气田断裂带超深水平井的优快钻井技术。该技术在顺北油气田断裂带6口超深水平井进行了应用,钻井过程中漏失、坍塌、气侵和随钻测量仪器抗温能力低等问题都基本得到解决,与未应用该技术的邻井相比,平均机械钻速提高了116.2%,平均钻井周期缩短了41.2%。研究和现场应用结果表明,超深井水平井优快钻井技术可以解决顺北油气田断裂带超深水平井钻井过程中存在的问题,提高钻井速度、缩短钻井周期,为顺北油气田勘探开发提供技术支持。

摘要： 裂缝性储层压力体系复杂,溢漏同存并频发,给钻井工程带来了较大的井控隐患及技术挑战。为此,文章针对裂缝性地层井筒—地层耦合流动特点,建立了一套可视化压力控制实验装置,包括井筒模拟单元、气体注入单元、液体注入单元、数据采集单元和井口压力控制单元及其他配套设备,上述单元具有裂缝宽度可调节、井口回压实时控制和过程可视化观察等特点,可实现钻井中溢流、漏失和溢漏同存等不同工况下的控压研究。实验结果表明:气侵过程中,节流阀控制存在一定的作用范围,节流阀开度越小,压力损失越大,压力控制效果越好,当节流阀开度较大时,控制效果有限;漏失量在总排量中占比越小,则越容易得到控制。这与现场实际施工情况相符,该套实验装置可为单纯溢流、单纯漏失和溢漏同存的定量化分析和理论研究验证提供良好的实验条件,为控压钻井压力控制提供科学的依据。

摘要： 四川盆地泸州区块深层页岩气储层具有地层温度和压力高的特点,致使旋转导向仪器故障率高,四开平均钻井周期长;同时受井眼轨道“低造斜点+高造斜率”设计和长水平段轨迹频繁调整的影响,起下钻和下套管摩阻大。针对上述难题,通过现场试验,形成了降钻井液密度控压钻井、地面降温系统、旋转下套管等关键技术。现场应用表明:钻井液密度从2.20 g/cm^(3)降至1.82 g/cm^(3),旋转导向仪器故障率从50%下降至30%;四开井段平均机械钻速从8 m/h提高到11.44 m/h,提高了43%;平均钻井周期从55.2 d降低到27.1 d,降幅51%;钻井提速提效显著。本文试验形成的关键技术对泸州深层页岩气水平井钻井工程提速提效具有良好的推广和借鉴意义。

摘要： 在控压钻井过程中,常规钻井节流阀压降梯度大,冲蚀较强,在开关度控制精度为3%~5%时误差大,达不到精细控压工艺要求。针对上述问题,利用CAD和流体仿真软件建立油田常用PFF系列直通式平板节流阀的力学模型,对其在不同开度下的阀芯压降变化进行分析,仿真结果和现场实际记录结果相符。在基于分流减压的优化方案后,对阀板结构进行改进,新型节流阀阀孔设计为盾牌形。优化结果表明:新型直通式平板节流阀在现场常用的开度区间(20%~40%)内压降呈线性变化趋势,相关性可达88%以上。此优化方案大大延长了节流阀的工作寿命。

摘要： 准噶尔盆地深层超深层已成为油气资源勘探开发的重要接替阵地,随着钻探深度增加,地质条件越来越复杂,钻井技术难度越来越大。结合准噶尔盆地超深井钻井技术进展,根据该盆地地质构造特点、压力体系分布和地层岩性特征,剖析了造成井漏、溢流、井壁坍塌、机械钻速低的主要原因,梳理了近年来在井身结构优化、控压钻井、井壁稳定和钻井提速等方面取得的技术进步,分析了准噶尔盆地39口超深井的钻井情况和存在的不足,提出了提升钻井地质环境描述能力、丰富井筒强化手段和深化高效破岩技术等发展建议,以期对准噶尔盆地超深井钻井技术发展起到推动作用。

摘要： 控压钻井(MPD)发生气侵溢流时,可通过实时动态压力控制实现气侵有效控制与安全排溢,其关键在于实时准确地井筒流动分析.通过理论分析建立了考虑侵入流体在不同类型钻井液中溶解析出影响的井筒气液两相流模型,给出了不同控压钻井模式下模型求解的初始及边界条件.在求解过程中充分考虑不同控压模式下的压力动态调节对井筒流动的影响,给出了该模型的求解流程.运用全尺寸模拟井筒气侵测试数据对模型进行了验证分析,结果表明该模型具有较高的精度,能够很好地为控压钻井气侵控制与分析提供技术支持.

摘要： 为解决顺南区块超深、超高温、超高压、含酸性气体干气气藏直井开发产量不稳定、稳产时间短,而水平井开发存在气窜严重、井控风险高,产气层安全密度窗口窄,易发生井涌和井漏等难题,根据实钻资料确定模型参数,利用Drillbench模拟软件,分钻进、起下钻对气侵影响进行了模拟,结果表明钻进时使用控压钻井技术的微流量+立压控制可以确保安全;根据实钻数据绘制气侵影响图版可以确定井下的气侵速度;模拟给出了起下钻时不同安全余量下的最大起下钻速度,对现场施工具有指导作用;对比了起下钻后敞口排后效和恒井底压力排后效的参数变化,敞口方式易误判后效为溢流,控压方式可降低排后效的循环罐液面增量,建议起下钻时使用钻井液密度窗口的下限值;密度1.82g/cm3时,井下气侵量在0.4m3以内,使用控压技术可安全起下钻,下钻时推荐采用分段循环(推荐分四段).提出了推广应用控压钻井需要完善的方面.对该区水平井钻井方案的制定有参考意义.

摘要： 随着华北油田深部地层勘探取得突破,石油钻探进入深部复杂地层.杨税务潜山深部地层岩性复杂、可钻性差,古近系系机械钻速低,钻井周期长,同时深部储层孔渗条件差,储层保护尤为重要.本文以井筒流动压力剖面计算与地层裂缝漏失规律分析为基础,通过使用旋转控制头等一系列设备实现对地层流体侵入井筒与井筒流体漏入地层的程度的双向控制.通过实钻中环空压力监控模式与地层压力参数的获取,确定了钻进、接单根与起下钻不同工况下的控压操作原则与控制参数,并结合安探2X井简易控压钻井的实际应用情况与实施效果分析,证实了该技术的可操作性与技术优势,为杨税务潜山深部地层安全优快钻井提供一条途径.

摘要： 河西务构造带位于廊固凹陷东部,是廊固凹陷主要的油气聚集带,其中深层油藏主要为低渗透油藏,属于低效、难采区块.钻井过程中存在安全密度窗口窄、井漏、气侵、卡钻等问题.介绍了简易控压钻井技术原理、设备及施工工艺流程.简易控压钻井是在欠平衡钻井基础上发展起来的,以水力学为基础,主要采用旋转控制头导流通过井口调节节流阀施加回压的方式,从而达到降低钻井液密度、保护储层、提高钻井机械钻速、安全钻井的目的.总结了近年来河西务构造实施简易控压钻井的效果,对该区块后期钻井提供了重要的借鉴.

摘要： 精细控压钻井技术的核心是通过闭环控制井口回压达到快速控制井筒压力剖面的目的,从而控制因井筒压力体系复杂产生的各类钻井复杂问题.通过对大吉3-2A井溢漏同存处理过程的分析,介绍了精细控压钻井技术处理致密砂岩气藏"溢漏同存"井下复杂的处理方法及解决思路,有效的控制了溢漏,保证了钻井安全.

摘要： 控压钻井井控是处理气侵溢流问题的有效新方法.基于雷诺输运定理,根据气液两相流理论,建立了控压钻井井控数学模型,并采用高精度的AUSMV方法进行迭代求解,最后对模型进行了运用分析.模拟结果表明,连续气侵时,液体流量、气体流量和井口压力影响井底压力的演变.大液体流量虽然可以小幅减小井底的压力降低,但是会加速气体的上升.较大的气体流量增大井底压力的波动,加剧井底压力减小.较大井口压力可以减小井底压力的波动,减小井底压力的降低.本文研究对于完善控压钻井井控理论和提高控压钻井作业安全性具有一定的指导意义.

摘要： 控压钻井作业中,节流管汇在整个控压过程中起着井口回压补偿进而控制井底压力的作用,也最易受井筒返出物的影响,往往在节流阀位置滞留、堆积形成风险,减少其有效流通面积,造成井底瞬间过平衡甚至超过平衡,给井漏、溢流等钻井风险埋下了隐患.本文通过分析管汇受堵原因,优化控压钻井节流管汇结构,降低现场技术人员作业强度,实现控压钻井时效连续性“零事故”,提高窄密度窗口钻进安全系数.

摘要： 简易控压钻井是在精细控压钻井之后演变而来的一种技术,是利用井口井控装置节流管汇来实现的,通过计算地层压力,控制节流阀开度以达到控制井底压力的目的,并随时根据地层压力的变化进行调整,该技术投入设备少、成本低、操作方便、值得推广.保1井在三开钻进过程中,突然钻遇高压水层,为了保障井控安全,减少井下复杂,防止出现漏失或垮塌,简易控压技术成功解决了严重水侵的复杂局面,发挥了积极作用.

摘要： 由于目前冀中地区虽然在深潜山勘探开发方面取得了一定进展,但深潜山井潜山地层在钻井过程中仍存在密度窗口窄、漏失严重等问题.控压钻井在解决窄密度窗口安全钻井的同时可以减轻钻井液对地层的伤害,降低压差卡钻的复杂性.研究中为了降低控压工艺难度和应用成本,使用简易控压钻井方法,现场试验结果表明:通过设备简化实现简易控压技术,在达到控压钻井的同时可有效降低工艺难度;文探1井利用控压技术,复杂时效由邻井4.2％降为0.8％,钻井周期缩短了39％;阳探1井利用控压技术,钻井液密度由邻井1.85g/cm3降至1.53g,/cm3,复杂时效为0,通过控压降密,有效地实现了安全、高效钻井的目的.

摘要： 针对南堡滩海海油陆采大位移井钻井过程中遇到的技术难题,从井眼压力平衡、摩阻扭矩计算、套管磨损预测和井眼清洁性四个方面对裸眼延伸极限进行了分析.结果表明:摩阻扭矩和潜山裂缝地层漏失是制约冀东油田大位移井井眼延伸能力的主要影响因素.基于常规钻井技术,通过对井眼轨道、复合钻柱、水力学参数和摩阻扭矩控制措施的优化,并在潜山裂缝型窄密度窗口地层应用欠平衡及控压钻井技术,提高了大位移井井眼的延伸能力.目前,南堡滩海已完钻水平位移大于3000m大位移井30余口,最大水平位移达到了4941m,井深6387m,潜山裂缝型易漏储层井眼延伸长度从最初的106m达到现在的483m,取得了显著的经济效益.

摘要： 本发明公开了一种利用控压钻井自动分流管汇的控压钻井系统及其相应的空压钻井方法，包括设置在井筒上部井口处的钻井四通、旋转控制头和钻柱，以及分别与所述钻柱、所述旋转控制头的旁通管路和所述钻井四通放喷方向的旁通管路连通的自动分流管汇、自动节流管汇和节流管汇；通过各种管汇的设置方式以及其上设置的液动阀、单流阀之间的相互开闭配合，同时分利用钻井队现有配备的钻井液泵，实现控压钻井作业，在接单根、起/下钻过程中通过控压钻井自动分流管汇的控制，可以减少井底压力波动，提高对井底压力的控制能力，减少非钻时间，降低钻井成本，避免由于回压泵故障而造成的无法作业。

摘要： 本发明提出了一种井下流道式控压装置、井下控压钻井系统及其钻井方法，该井下流道式控压装置包括：连接钻具的内筒；与所述内筒能相对转动的外筒；控制组件，其连接在所述外筒上，接收操作指令并进行指令转化；以及联动组件，其与所述外筒和控制组件连接，在控制组件作用下通过联动动作改变井筒内的流道面积从而实现井筒压力调节。该装置能够在井下施加回压且使回压仅仅施加在需要的地层上方从而减少或防止钻漏。

摘要： 本发明涉及控压钻井技术领域，是一种控压钻井中控压状态下更换旋转防喷器胶芯的装置，其包括旋转防喷器、井筒、井队内控管线、井队节流管汇、自动节流管汇和回压泵；旋转防喷器的下方固定安装有环形防喷器，环形防喷器与井筒之间固定安装有闸板防喷器，在井筒上固定安装有井队内控管线，井队内控管线的另一端与井队节流管汇固定安装在一起，在旋转防喷器上固定安装有第一连接管线。本发明结构合理而紧凑，使用方便，通过使用本发明在控压钻井中控压状态下进行更换旋转防喷器胶芯，不需停止控压，避免若是停止控压则会使井底压力暂时处于非恒定状态造成井底复杂的情况，为钻井作业安全提供保障。

摘要： 本发明公开了一种利用控压钻井自动分流管汇的控压钻井系统及其相应的空压钻井方法，包括设置在井筒上部井口处的钻井四通、旋转控制头和钻柱，以及分别与所述钻柱、所述旋转控制头的旁通管路和所述钻井四通放喷方向的旁通管路连通的自动分流管汇、自动节流管汇和节流管汇；通过各种管汇的设置方式以及其上设置的液动阀、单流阀之间的相互开闭配合，同时分利用钻井队现有配备的钻井液泵，实现控压钻井作业，在接单根、起/下钻过程中通过控压钻井自动分流管汇的控制，可以减少井底压力波动，提高对井底压力的控制能力，减少非钻时间，降低钻井成本，避免由于回压泵故障而造成的无法作业。

摘要： 本发明提出了一种井下流道式控压装置、井下控压钻井系统及其钻井方法，该井下流道式控压装置包括：连接钻具的内筒；与所述内筒能相对转动的外筒；控制组件，其连接在所述外筒上，接收操作指令并进行指令转化；以及联动组件，其与所述外筒和控制组件连接，在控制组件作用下通过联动动作改变井筒内的流道面积从而实现井筒压力调节。该装置能够在井下施加回压且使回压仅仅施加在需要的地层上方从而减少或防止钻漏。

摘要： 本发明涉及控压钻井技术领域，是一种控压钻井中控压状态下更换旋转防喷器胶芯的装置，其包括旋转防喷器、井筒、井队内控管线、井队节流管汇、自动节流管汇和回压泵；旋转防喷器的下方固定安装有环形防喷器，环形防喷器与井筒之间固定安装有闸板防喷器，在井筒上固定安装有井队内控管线，井队内控管线的另一端与井队节流管汇固定安装在一起，在旋转防喷器上固定安装有第一连接管线。本发明结构合理而紧凑，使用方便，通过使用本发明在控压钻井中控压状态下进行更换旋转防喷器胶芯，不需停止控压，避免若是停止控压则会使井底压力暂时处于非恒定状态造成井底复杂的情况，为钻井作业安全提供保障。

摘要： 本实用新型公开了一种用于控压钻井设备的防堵塞装置和控压钻井设备节流系统，该用于控压钻井设备的防堵塞装置含有并联的第一管道(13)和第二管道(14)，第一管道(13)上依次设置有第一旋塞阀(1)、第一过滤器(5)和第二旋塞阀(2)，第二管道(14)上依次设置有第三旋塞阀(3)、第二过滤器(6)和第四旋塞阀(4)。该用于控压钻井设备的防堵塞装置安装在控压钻井设备节流系统的前端，控压钻井作业期间，发生堵塞可以通过开关旋塞阀切换通道，及时清理滤子，操作简单快捷。该装置可以有效的避免堵塞节流系统的节流阀和流量计，可以避免拆卸节流阀和流量计较为繁琐的工作，为控压钻井作业设备正常工作提供有力的保障。

摘要： 本实用新型公开了一种利用控压钻井自动分流管汇的控压钻井系统，包括设置在井筒上部井口处的钻井四通、旋转控制头和钻柱，以及分别与所述钻柱、所述旋转控制头的旁通管路和所述钻井四通放喷方向的旁通管路连通的自动分流管汇、自动节流管汇和节流管汇；通过各种管汇的设置方式以及其上设置的液动阀、单流阀之间的相互开闭配合，同时分利用钻井队现有配备的钻井液泵，实现控压钻井作业，在接单根、起/下钻过程中通过控压钻井自动分流管汇的控制，可以减少井底压力波动，提高对井底压力的控制能力，减少非钻时间，降低钻井成本，避免由于回压泵故障而造成的无法作业。

摘要： 本实用新型涉及石油钻井技术领域，是一种控压钻井用机械泵辅助停开泵装置及控压钻井装置，控压钻井用机械泵辅助停开泵装置包括三通阀、自动节流阀、第一闸板阀、出口短节、第二闸板阀，三通阀的第一接口与自动节流阀的进液口连通，自动节流阀的出液口与第一闸板阀的进液口连通，第一闸板阀的出液口与出口短节的进液口连通；三通阀的第二接口与第二闸板阀的进液口连通。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其通过自动节流阀控制钻井液的流量，使得机械泵可以缓慢停 / 开泵，以便控压系统有足够的时间将环空循环压耗完全补充，实现了井底压力在机械泵停 / 开泵过程中的稳定，提高了钻井作业的安全性和可靠性。

摘要： 本实用新型涉及控压钻井技术领域，是一种控压钻井中控压状态下更换旋转防喷器胶芯的装置，其包括旋转防喷器、井筒、井队内控管线、井队节流管汇、自动节流管汇和回压泵；旋转防喷器的下方固定安装有环形防喷器，环形防喷器与井筒之间固定安装有闸板防喷器，在井筒上固定安装有井队内控管线，井队内控管线的另一端与井队节流管汇固定安装在一起，在旋转防喷器上固定安装有第一连接管线。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，通过使用本实用新型在控压钻井中控压状态下进行更换旋转防喷器胶芯，不需停止控压，避免若是停止控压则会使井底压力暂时处于非恒定状态造成井底复杂的情况，为钻井作业安全提供保障。