平衡自动控压钻井技术 研制成功
时间:2020-03-31 17:33
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随着我国石油勘探开发对象逐步转向 深 部 复 杂 地层,“气侵”、“窄密度窗口”等引发的钻井难题也逐渐凸显,针对上述的钻井难题,国外常用的处理方法是采用控压钻井技术,实现井底压力的精确控制,达到“边喷边钻”的效果。在我国,塔里木油田塔中奥陶系、准噶尔盆地克百断裂带、西南油气田川东与川西北等油田,均或多或少存在压力窗口窄,气侵严重,常规钻井密度选择困难等问题。
针对以上技术难题,新疆格瑞迪斯石油技术股份有限公司先后在塔里木、新疆、四川等地开展自主创新研究,为窄密度窗口安全钻井、气井安全钻井积累了宝贵经验,经过技术攻关,成功的研制了“平衡自动控压钻井系统”,并在以上地区成功应用。现场应用情况表明,“平衡自动控压钻井系统”设备运转可靠,实现了井底压力实时监测及自动调节,有效解决了气侵引发的钻井难题。控压钻井的关键是实现井底压力的监测、控制和调整。平衡自动控压钻井系统利用 PWD 随钻测压仪器在钻井时精确掌握井底压力,依靠自动节流控制撬(压力控制装置)和回压补偿泵(压力补偿装置),在工况变化时调整井口回压,结合计算机自动控制技术,实现了井下压力的精细控制和自动调整。
平衡自动控压钻井系统设备主要包括:控压控制房、PWD 随钻测压工具、自动节流控制撬、回压补偿泵、旋转控制头。钻进和循环时,泥浆从旋转控制头返出,经返出管线进入自动节流控制撬,节流撬根据控制房指令自动控制井口回压;停泵后,回压补偿泵抽取泥浆罐内泥浆,经回压泵管线进入自动节流控制撬,反向流入井口,控制房根据需要调整节流撬内节流阀开度,调整井口回压,保持低压力稳定。图1 是平衡控压设备连接流程图。
平衡控压技术的优点主要体现在以下几点;1. 钻遇油气显示活跃的地层后利用平衡控压技术进行控压钻井,控制井口回压与井底压力,减少“地层呼吸量”,降低圈闭压力,有利于钻井施工作业。2. 平衡自控控压钻井技术有利于“窄压力窗口”钻完井作业,有效减少或控制溢流与漏失,降低井控风险。3. 平衡控压钻井系统所包含的硬件、软件设备如自动阀件、控制单元、回压补偿泵、流量计、PWD 随钻测压工具性能稳定,满足控压钻井现场施工要求。4. 利用控压钻井技术进行“放压钻井”,降低了钻井液密度,释放了地层圈闭压力,减少井下复杂情况,同开次同井段对比大幅度缩短了钻井周期,降低了钻井成本。