控压钻井回压压力波在井筒中传播的速度和时间规律

控压钻井过程中当监测到井底发生气侵尤其是溢流时,通常通过调节回压泵和节流管汇阀门给井筒施加回压来重新构建井底压力平衡。但气侵后回压压力波到达井底的时间有一个明显的滞后,如仍认为井口回压瞬间加载到井底,由此计算得到的井筒相关参数与实际井筒流动参数必然存在着较大的误差,有可能造成井控失效甚至引发井喷。为此,基于整体平均气液两相流模型,以回压压力波在井筒中传播速度和时间为研究对象,建立了环空气液两相流动的压力波传播方程,并引入气液相间作用力对方程组进行耦合求解。计算结果表明:(1)压力波波速随钻井液密度的增加而增大,随含气率、虚拟质量力系数的增加而呈现出减小的趋势,先急剧变化,之后变化幅度缓慢;(2)当含气率大于0.10或虚拟质量力系数大于0.20时,气液相间动量已充分交换,压力波波速的减小幅度变缓,趋于稳定。以四川盆地蓬莱9井为例,计算得到压力波单次传播的平均时间约为50 s,4个回合的总传播时间约为200s,占系统控制响应总时间的67%以上。结论认为,采用该方法计算得到的压力波在环空中的传播速度及传播时间更加符合实际井况,可大幅度提升MPD钻井系统控压响应时间的准确性和自适应节流阀控制的精度。

大庆油田控压钻井作业环空压力的计算

根据Beggs-Brill的流动型态模型推导出了控制压力钻井环空多相流的压力计算公式;并提出了井口回压对环空流态的影响。提出的计算模型已通过现场试验的验证。试验结果表明其误差只有3%左右,能够指导现场作业。为控制压力钻井技术在大庆油田的应用和发展提供理论依据。

控压钻井技术、设备与应用

在大多数钻井作业中,大量经费用于解决钻井相关的问题,包括卡钻、井漏和过高的泥浆成本。为了降低这类问题所引起的非生产时间(NPT)百分比,其目的是控制环空压力损失,特别是在因孔隙压力和破裂压力梯度太靠近而被称为窄安全密度窗口,如果我们能够解决这个问题,钻探井花费将下降,从而使以前认为难以钻进的窄安全密度窗口井也可以实现钻井。控压钻井(MPD)是一种新技术,它通过控制环空压力损失使我们能够克服这些类型的钻井问题。由于石油行业对这项技术了解程度还不够深入,文章讲述了控压钻井技术原理,并着重描述在钻井中应用的巨大优势。

浅谈MPD技术的发展和应用

本文针对国内外新兴起了控制压力钻井（MPD）新技术的探讨，在解决复杂地层钻井所出现的复杂问题，如由漏失造成的钻井液费用较高、井控问题和在狭窄窗口下钻进时可能出现的涌一漏现象时，这一技术能够降低钻井的总成本、提高钻井工程的效率，最终达到了提高勘探开发整体效益的目的。