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威德福专栏:钻井工具:实时计量循环漏失的控

时间:2014-02-22 14:27 来源: 作者:jiangna

大数较为容易的区块都已开采,而现有的油气资源由于其孔隙压力梯度和破裂压力梯度所构成的作业窗口很窄,所以开发起来很复杂。造成了钻井的复杂性且难于控制。威德福的控压钻井系统能使之前的不可钻井变为可钻井。它是行业内惟一的全自动节流系统,能实时测量井筒压力和流量变化并及时作出反应,在井筒压力和流量计量的准确性和分析精度方面具有革命性的变革。

通过运用微流量控制技术,该系统使用特有的算法能实时判断并测量微小的井下溢流和漏失。使用安装在节流管线上的高精度流量计测量返出流速,从而尽早发现流体漏失或液面增加,并自动作出反应,从而降低流体增加或减少的体积量。根据实际井筒信息作出关键的钻井决策而不是依赖预测模型。综合运用闭路循环技术和尖端的独有数据采集和计算机控制设备,该系统能使钻机安全和钻井效率提高至常规钻井,甚至其它控压钻井所无法达到的高度。

控压钻井系统依靠其精确控制井筒压力的能力帮助完成钻井目的,并克服常规钻井多年来无法解决的难题。极大地提高了钻井作业的灵活性和安全性的同时,尽可能地降低了作业风险和非生产时间。

诸多因素使某中东油田极难钻井,包括含有大量不稳定孔洞性石灰岩和高含烃砂岩地层,其间还夹杂着页岩互层,趋于膨胀。一般来讲,这将造成大量的泥浆漏失,并有卡钻和落鱼风险。高压浅层气需要很长时间才能循环出井,从而产生大量的非生产时间。

此外,在接单根时,只要当量循环密度稍微下降,孔隙压力和破裂压力梯度构成的窄窗口即能引起溢流,从而引起井控问题并导致井眼不稳定。若用密度较高的泥浆防止溢流,则会压裂地层,造成循环漏失、地层破坏、压差卡钻和机械钻速低等问题。实际作业已证明,用常规钻井无法穿穿该窄梯度窗口。

采用secure控压钻井系统可以有效地解决以上问题。在每一立柱上安装循环装置插孔,可以在接钻杆时保证继续循环。Secure钻井系统可以精确地监测环空回压,使其维持在窄钻井窗口之内。本井施工表明,该钻井系统能在两分钟之内监测发现并控制小于1.5桶的溢流。

控压钻井所用到的设备包括:旋转控制头用来维持一个闭路带压的钻井环境。Secure微溢流控制控压钻井设备能实时监测,并控制环空压力和其它钻井变量参数。它包括一个自动节流管汇。根据需要,可以通过一个自动控制辅助泥浆泵来调节回压。

在该地区,作业者曾经钻过一口探井。该井在11484英尺(3500米)处弃井。后来,井队和威德福技术人员通过使用微欠平衡泥浆体系,维持流体循环,控制环空压力和井底压力,成功钻完下部复杂井段,并取得8.2英尺/小时(2.5m/hr)的平均机械钻速。Secure钻井系统在本次作业中非常成功,没有产生非生产时间,无溢流,无漏失。除此之外,作业者在含气量高达50%的情况下还能保持钻进。

在钻井过程中,Secure钻井系统监测到两次漏失和漏失之后的溢流,接着再次监测到溢流。三次溢流都被监测到并循环出井眼,没有对钻井产生影响。

作业者对结果非常满意。因为在控压钻井过程中没有产生非生产时间,气体含量高达50%的情况下还能保持钻进,防止了气侵和其它井控问题,防止了循环漏失和压差卡钻。最重要的是,钻井深度比以前所能钻深整整提高了50%。

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