控制压力钻井技术应用探讨

2017-03-05孙光新中石化中原石油工程有限公司钻井三公司河南濮阳457000

化工管理 2017年1期

孙光新(中石化中原石油工程有限公司钻井三公司，河南濮阳 457000)

控制压力钻井技术应用探讨

孙光新(中石化中原石油工程有限公司钻井三公司，河南濮阳 457000)

在以往的钻井过程中，一般是通过井壁的稳定条件和地层的压力对钻井液的重量进行调节，减少或者增加钻井液的重力，来控制钻井压力。此外，还可以通过对摩擦压力进行控制来控制钻井压力。控制压力钻井技术是一种新型的对钻井压力进行控制的技术，现阶段已经得到了广泛的应用，本文就控制压力钻井技术及其进行应用进行分析，旨在和同行进行交流。

控制压力；钻井技术；技术应用

在钻探环境比较复杂时，采用常规的钻井方法和钻井装置表现出一定的局限性，由于破裂压力和孔隙压力之间的窗口比较小，在实际的钻井过程中容易出现各种复杂的井下情况，包括卡、漏、塌等，使钻井效率大大下降，延长了钻井的周期，工程的成本提高。因此，为了改变这种情况，在钻井过程中就一定要采用新型的压力控制技术，精确保持和控制井眼的压力。

1 控制压力钻井技术概述

(1)控制压力钻井技术目标控制压力钻井技术采用的设备和欠平衡钻井技术具有一定的现实性，同时使用了承压和封闭的钻井液循环系统，能够有效解决以往钻井过程中面临的各种井下复杂问题，提高钻井的经济性。使用控制压力钻井技术，主要就是针对钻井过程中的压力进行控制的一项技术，因此其最主要的目标就是能够良好的控制钻井的压力，对于以往钻井过程中出现的钻井成本高、钻井可钻性低等各种障碍，都能够有效解决。钻井液循环系统在美国已经有20多年的使用历史，已经成为了陆地钻井技术的重要发展方向。采用控制压力钻井技术，能够在较短的时间内提高井控能力，同时提高钻井的经济性，降低钻进成本，促进陆地钻井技术的发展。控制压力钻井技术的最终应用目标就是能够减少钻井过程中发生的各种事故，同时能够有效缩短钻井的时间，实现钻井的经济性和安全性。

(2)控制压力钻井技术的优势将控制压力钻井技术应用到实际的钻井过程中，能够表现出多方面的优势，首先，通过控制压力钻井技术的应用，能够有效提高对井眼压力的精确控制，地层的液体就不容易流入到钻井中。其次，应用控制压力控制技术，还能够保证井底压力的稳定，在关井接单根时，能够增加回压，这样钻井过程中的压力就能够和井底的压力更加接近，保持整个井底的压力平稳。最后，控制压力技术由于采用的是承压和封闭的钻井液循环系统，因此，在钻井过程中，如果发生了一定的溢流事件，能够进行有效地控制和处理，避免事故造成不良的后果。除此之外，对于钻井过程中的井塌、井漏等事故也能很好的处理，有效降低钻井成本，同时优化井身的结构。

2 控制压力钻井技术的应用

(1)井底常压控制压力钻井的应用对于控制压力钻井技术，其最终的目标就是对井底的压力进行更好的控制，保证在这个钻井过程中，无论是否钻进还是循环钻井液，都能够对井底的压力进行准确的控制。井底常压控制压力钻井是一种常见的控制压力钻井技术的应用形式，其也称之当量循环密度控制。在实际的钻井过程中，需要对钻井液的密度进行控制，使其低于常规钻井的钻井液密度，进行平衡钻井。在循环过程中，井底的压力为上环空压耗和静夜柱的压力之和，在接钻杆和关井的过程中，循环压耗就会消失，此时井底的压力就会处在欠平衡的情况。此时，通过井底常压控制压力钻井，在井口加一个回压，就能够使井底的压力保持在过平衡状态下，就不会发生地层流体侵入的情况。在井底压力恒定的状况下进行钻井，无论是在接单根还是钻进过程中，对于环空压力剖面的压力都能够保持恒定，这样对井下测量的数据进行分析，同时水力学的模型进行计算，就能够对钻井过程中的流体流变性能、流体密度以及井口回压和井眼的几何大小进行调控，对井底的压力进行精确控制。

(2)加压钻井液帽控制压力钻井的应用在钻井过程中不可避免的会出现严重的井漏情况，当出现这种情况时，就应该采用加压钻井液帽控制压力钻井处理。在处理的过程中，首先在环空上部通过旋转控制头泵入将事先准备好的高密度的钻井液泵入，这一段就是钻井液帽，能够发挥隔封环空的作用。对于压力衰竭的地层，可以通过使用无害的钻井液以及密度较小的钻井液来钻开，长使用的为海水，然后通过钻杆将岩屑注入到低密度的钻井液漏进目的层裂隙中，以提高机械钻速，同时还能够降低钻井液的费用。

(3)双梯度控制压力钻井的应用双梯度控制压力钻井就是指在钻井过程中井眼内出现了两种不同密度的钻井液，在这种情况下使用的钻井技术。钻井技术的实现需要通过在隔水导管中注入一定的低密度的钻井液来实现，或者也可以通过在套管外面的寄生管和双壁钻杆的环空注入低密度的钻井液。在实际的操作过程中，首先在钻井的连接点的地方注入一定的低密度钻井液、惰性气体、空气或者固体的添加物，使这一点和地面之间的钻井液密度更加接近。因此，应用双梯度控制压力钻井，并不是将井底压力降低或者将当量钻井液密度降低，而是避免在钻井过程中出现过平衡，让它不会超过破裂的压力。