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【摘要】随着石油钻井新技术在石油钻井上的应用,越来越先进、越精密的仪器产品试验成功,标志着我国石油钻井技术进入了一个新的时代,精细控压钻井技术经历了由国外石油服务公司垄断,我国研究所自行设计、试验,和推广阶段。
【关键词】精细控压 窄密度窗口 回压系统 PWD
1 精细控压概述
精细控压钻井技术是实现窄密度窗口安全钻井的主体技术之一,可有效解决井下复杂情况。在井漏情况下能够迅速降低井底压力;能够更早的检测到井漏、井涌;能够在井口迅速提供回压,阻止进一步井侵;能够降低井底压力,减少压差卡钻的风险;在井控状况下能够更好地控制井底压力,能够更好地保障钻井作业安全。精细控压就是在钻井中精细测量和计算井底压力,始终控制井底压力最大程度等于地层压力,确保在钻井施工过程中,避免常规钻井中发生的溢流和井漏等复杂事故,同时提高机械钻速和井控安全。TZ26-H7井在奥陶系碳酸盐地层定向段使用精细控压钻进技术提高了机械钻速和平均日进尺,并在机械钻速上创下了2项指标:
(1)水平段单日进尺134m,创塔中水平段单日进尺最长记录;
(2)连续2日單日进尺过百(2012年5月14日进尺134m,2012年5月15日进尺120.6m),创塔中水平段单日连续进尺最长记录。日平均进尺比较如下图1所示。
2 精细控压原理
精细控压自动化、快速响应、精确控制是能推广的主要因素。要执行精细控压施工,首先要有以下主要设备:旋转防喷器、节流系统、回压系统、地面管汇、PCDS-I控制系统、井底PWD测压工具等。利用PCDS-I控制系统实时接收井底PWD数据和调节泥浆出口上的节流系统,以节流阀开度来给予井底回压达到:控制井底PWD实时传输上来的数据井底压力等于地层压力。
3 精细控压现场应用
在现场施工中,施工工序比常规钻井复杂,泥浆储备也需要相应增大,起下一趟钻时间长,工序如下(以钻进后起钻为例)。
钻至某井深后,控压循环干净(一定要彻底循环排除井筒内油气,在井不漏的情况下,要比钻进时多附加2-3MPa压力);
附加好压力值计算好打重浆帽位置和重浆比重;
控制速度控压起钻,井口利用回压系统回压泵给井底补充压力,坐好岗;
控制速度控压起钻至打重浆帽位置,用重浆控压替出钻头以上井浆,直至重浆返至井口,撤出控压;
出口观察30分钟,无异常后,准备取旋转总成;
取出旋转总成,恢复常规井口;
起钻完后及时下钻。
在起钻过程中,一定要计算好打重浆帽位置和重浆比重,并控制速度,防止起钻诱喷。
4 注意事项
在使用精细控压钻井,要实时监测好井底压力,实时给予压力补偿,及时排出油气侵,认真坐岗监测好液面。因为精细控压时始终是处在微溢微漏的临界状态,所以要做到液面变化控制在1方以内,控压范围在0-5MPa,如果超出5MPa,要及时转钻井防喷器关井,不能一味依赖于旋转防喷器来控制压力。
5 结语
钻井工作的要求精益求精,为应对这种窄窗口密度敏感地层,提高机械钻速、保证井控安全,精细控压在现场施工值得推广。
作者简介
谢伍平(1980-)男、汉,湖南衡阳人,工程师,主要从事石油钻井工程工作。