控压钻井(简称MPD)一直被认为是一种只用于问题井的技术，而且是最后的手段。然而，当在作业初期将其整合为综合井计划的一部分时，它就成为了任何类型井的性能提升解决方案，包括开发井、定向井、多分支井和水平井。

减少作业风险
 
井内的每一次活动都会改变施加在裸眼井上的压力，而每一种缓解技术都试图将期望的压力保持在可接受的范围内。如果压力过低，主要后果是井涌、井喷和井底坍塌，见图1。压力过高会破坏油藏，导致流体漏失，减缓作业速度。当这些不幸的事件发生时，补救行动通常是必要的，但增加了安全暴露、非生产时间和项目的整体成本。 图1
 
为了缓解这些问题，作业者采用了MPD技术，以保持环空压力，形成压密屏障，防止钻井风险，并在钻井过程中管理地层流入。传统钻井利用钻井泥浆的静水压力来控制井筒压力，而MPD则利用地面压力、静水压力和环空摩擦来平衡暴露的地层。在过去的几十年里，MPD一直被认为是一种只用于问题井的技术，而且是最后的手段。然而，最近的发展表明，压力管理不仅适用于钻井作业，也不仅仅适用于最具挑战性的井。
 
当在作业初期将压力管理整合为综合井计划的一部分时，压力管理就成为了任何类型井的性能提升解决方案，包括开发井、定向井、多分支井和水平井。在整个作业过程中，井筒的稳定性都得到了保持，环空的压力也得到了动态变化，这使得作业变得更快，挑战更少，同时提供了更高的产量，降低了整体成本和风险。压力控制方法甚至被用于全面优化油田/油藏开发方案。
 
适用于超深水勘探井
 
道达尔能源公司在墨西哥湾水域的一口超深水勘探井(SPE 200503)就是MPD技术如何融入到整体井计划中的一个例子。作业者和服务提供商希望在整个钻井过程中(包括钻井、起下钻、下套管和固井)控制压力，以解决孔隙压力不确定性、压力梯度增加以及孔隙压力/裂缝梯度(PP/FG)窗口狭窄的问题。
 
海底位于水下10748英尺(3276米)，由于该井具有探索性，传统的解决方案涉及过多的套管柱和过平衡的泥浆比重(MW)。集成MPD技术使作业者能够瞬间调整井底压力，结果发现常规固井13 3 / 8 -in管柱是可行的。采用套管隔离关键地层并安全继续钻井是不现实的。更困难的是，工程师们并不确切地知道洞的大小。
 
在作业者、固井服务商和MPD专业人员的工程团队的协作下，最终制定了一套方案。尾浆为15.86 ppg (1.90 SG)，铅气密浆为12.52 ppg (1.50 SG)。在井深13622英尺(4152米)处，该组合将当量循环密度(ECD)保持在9.18 ppg (1.10 SG)，而不超过9.51 ppg (1.14 SG)。位于12801英尺(3902米)的套管鞋，计划在不超过9.35 ppg (1.12 SG)的前提下，实现9.01 ppg (1.08 SG)。
 
现场工作人员完美地执行了作业，在整个固井过程中观察到了全部的返流，没有检测到流入物注入，验证了MW窗口。固井作业中MPD技术的应用节省了5天时间，相当于350万美元，并且消除了运行16英寸中间应急设备的需要。
 
MPD作业效果显著
 
MPD技术不仅有利于固井或钻井作业，也可作为弃井阶段的一部分。北海的Tullow石油公司需要重新进入并放弃之前废弃的气井(SPE 195718)。遥控操作车辆发现9⅝英寸完井联顶管柱出现泄漏。套管和实验室测试证实这些气泡是储层气体。作业者认为，所安装的水泥塞无法将储层与环境隔离，如果不采取措施，储层的回灌潜力很大。
 
考虑到传统连续油管修井作业的成本、时间和风险，作业者选择了钻穿潜在高压层上方的两个水泥塞至目标深度的建议。一个桥塞位于1074英尺(327米)处，另一个位于6162英尺(1867米)处。为了控制压力，通过定制的MPD扩展(带有旋转控制装置(RCD))将环空流体从钻台分流，形成闭环。
 
作业团队轻松地磨铣了桥塞，并达到了目标深度，没有发生任何井控问题或时间损失事故。在钻井、剥离和接箍等标准作业过程中，RCD可以控制和分流所有的流体，并控制井眼压力。恒定管理使压力在静态和动态条件下保持在预定的安全限度内。
 
MPD技术能够钻穿现有的水泥塞，降低了困住气体的风险。此外，使用正确的MPD设备可以钻穿两个桥塞，而不会发生任何堵塞的节流事故。随后的重新封堵和再次弃井作业只持续了9天，仅为常规连续油管作业所需时间的一半，预计需要18天。
 
壳牌需要在墨西哥湾具有挑战性的深水环境下下套管并进行固井(SPE 194554)。MPD吸引作业者考虑的是，该技术能够在狭窄的压力窗口内使用静态欠平衡泥浆来精确控制和控制环空压力。
 
对于这种情况，作业者假设套管管柱趾部的压力窗口约为100 psi (0.6 MPa)，然而井下测量显示，当在裸眼段钻遇漏失时，实际压力窗口为50 psi (0.3 MPa)。为了克服这一挑战，团队需要将损失保持在一个可接受的速度，同时避免涌入或地层崩溃。
 
完井是油气作业的另一个阶段，可以受益于与压力管理相关的技术。威德福的专家们设计了下入下部完井、顶替裸眼井并进行酸化作业的方案。裸眼顶替作业是唯一一次将裸眼井和砾石充填组件暴露在合成基泥浆(SBM)、裸眼隔离剂和完井液循环中的作业。为了完成一次成功的完井作业，需要MPD技术来保持裸眼井的稳定性，最小化漏失，防止裸眼井脚跟和脚趾的ECD降低。此外，还必须防止SBM沿工作管柱向下位移，以及在裸眼井、筛管和砾石充填组件之间的环形空间周围位移。
 
与井下实时测量相结合，MPD使现场人员能够将防砂筛管部署到目标深度，同时保持对井的完全控制，包括裸眼井的稳定性。井下压力保持在9.15 ppg (1.10 SG)和9.25 ppg (1.11 SG)的范围内，泥浆比重为8.3 ppg (0.99 SG)。裸眼井被压井盐水顶替，通过控制地面背压和井下ecd，成功地将损失降至最低。随后，破碎机分两段泵送，前后泵送，以9.15 ppg (1.10 SG)的压力保持低损失，并将节流阀置于最佳位置，以避免对地面设备造成任何限制。
 
这次成功的作业证明，用于控压钻井的工具和技术可以提高低密度井完井作业的效率和降低风险。对于弃井作业、固井作业以及几乎所有类型的井来说，情况也是如此。控压技术是一种自适应的、精确的、主动的方法来控制环空压力剖面，确保井眼稳定，避免在井的整个生命周期内出现昂贵的意外。