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压力控制钻井的自动化解决了常规和非常规钻井的挑战 |
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| http://cn.newmaker.com
7/22/2008 9:06:00 AM
佳工机电网
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目前，压力控制钻井技术正在显现它的价值。恒定的井底压力使作业者以低风险和低的成本钻探常规和非常规储层。
1.压力控制钻井的回压技术
压力控制钻井指的是为在钻进时控制环空压力而专门设计的一种钻井工艺。压力控制钻井的主要目的是在狭窄的压力窗口内，控制压力，避免钻井液侵入地层来降低钻井风险和钻井成本。但并不是所有的压力控制钻井都采用同样的方式来达到目的的――如控制回压、连续循环和其他的降低钻井液密度法。钻机类型、油田的地质结构、储层类型、钻探目的、事故类型和压力分布、以及成本和其他因素影响了我们对于应该采用何种级别的压力控制的决策。
2.控制回压的压力控制钻井系统
压力控制钻井系统的基本构成是控制回压以及实现在恒定井底压力钻进。控制回压系统由下列系统组成：随钻压力测量系统、综合数据采集系统、自动回压泵、节流阀、流量表和钻井液与气体分离装置。控制回压钻井液系统使用的节流管汇各不相同。控制回压系统的压力控制钻井系统装备了独立的泵。
3.井涌监测和井控
动态环空压力控制系统可以监测井涌。动态环空压力控制系统安装在节流管汇的下游。使用泵冲程计数器提供的数据来计算进入管汇的流量。使用可绘图的用户界面来绘制曲线图以及对两条曲线进行对比，分析趋势、确定井涌和事故报警。
4.常规储层的挑战
常规油田通常指成熟油田或枯竭油田，但还有大量的可采储量。在这些油田钻井遇到的挑战是：始终要维持稳定井眼的当量循环密度；把动态当量循环密度控制在地层的破裂压力梯度以下；避免过大的井底压力波动和地层损害。恒定井底压力就可解决了这些问题。
壳牌公司采用环空压力控制系统稳定了6300ft的井段，钻穿了异常压力的砂岩层、不稳定页岩和枯竭砂岩层并钻达目的层。而用常规钻井是无法钻达目的层的。
在墨西哥湾的浅水水域开发深和超深气田也会遇到在深水水域遇到的挑战，即狭窄的地层破裂压力窗口、井涌、漏失、卡钻、井眼稳定性和高成本问题。
5.非常规储层的挑战
美国的油公司成功地提高了非常规油田的钻井效率，降低了钻井成本，提高了单井采收率。1995年，美国本土48州的非常规储层的天然气产量占国内总产量的24%。而2005年，非常规储层的天然气产量占总产量的42%，而且还在不断增长。
在怀俄明州用连续管钻井装置和泥浆帽钻井技术在致密气层钻井时达到了井底压力的欠平衡和连续循环。
在澳大利亚的一口地热井中，利用动态环空压力控制技术在钻井液密度低于1.0ppg的情况下稳定了井底压力，克服了漏失而且防止了地层破裂。
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