控制压力钻井技术应用探讨

控制压力钻井技术能够精准确定环空液压剖面,明确井下的压力窗口,是精准操控井内环空压力剖面的自适应钻井过程,提高井眼钻达目的层的可能性,减少由于环空压力引起的井漏,进而有效提高井控安全性。控制压力钻井技术能够有效解决钻遇空隙压力以及破裂压力的密度窗口问题,近些年来被广泛应用。基于此,本文立足于技术发展层面,系统分析控制压力钻井技术的应用状况,以及其在油气井开发方面的未来前景。

控制压力钻井技术应用研究

控制压力钻井(MPD)是已在国外得到应用的一种先进钻井技术,该技术能够解决复杂地层钻井中出现的复杂问题,提高钻井效率,降低钻井成本。介绍了MPD钻井技术的目标、优点和实现方法,加深了对MPD技术的特征及相关概念的理解,为研究和发展这一技术提供了理论基础。介绍了MPD技术的多种应用形式及其适用条件,为一口井设计与实施MPD技术的应用提供了可筛选的方案。MPD技术的应用需要配套的设备、监控系统和水力学程序相互配合才能完成,其中,配套的设备是应用MPD技术的首要条件。对MPD技术的相关设备进行了介绍,为MPD技术的应用提供了装备基础。

控制压力钻井新技术及其应用

针对欠平衡钻井技术在海上钻井中难以解决的固有问题,近几年国外开发了控制压力钻井(MPD)和控制钻井液帽(CMC)钻井技术。MPD是由欠平衡钻井(UBD)和动力钻井技术综合而发展起来的一项新技术,它利用封闭的钻井液循环系统,通过液力井的模拟程序来反馈数据,预测环空压力剖面,从而使自动控制压力系统自动调节节流阀,产生微小调节量来精确控制整个井眼的环空压力剖面。控制钻井液帽(CMC)钻井技术是MPD在深水钻井应用的新发展,它既能当作开式循环系统操作,又能当作封闭式循环系统操作,同时使用较重的钻井液。通过水下钻井液举升泵系统调节钻井液帽在隔水管内的位置,就能快速、准确调节井底压力。实践证明,MPD和CMC一定会有广阔的应用前景。

控制压力钻井用节流阀的研制

随着控制压力钻井技术不断推广,对控制压力钻井用节流阀的性能要求越来越高。文中分析了控制压力钻井用节流阀的国内外研究现状,指出了常规节流阀应用于控制压力钻井存在的问题,提出了一种新型的控制压力钻井用节流阀,并对新型节流阀进行了流体特性分析,得到了新型节流阀的流场分布和流量系数曲线。通过对比分析,指出了节流阀的发展方向以及新型控制压力钻井用节流阀的广阔应用前景。

基于超磁致伸缩转换器喷嘴挡板阀的控制压力特性

介绍了超磁致伸缩材料的性能特点和利用国产超磁致伸缩材料研制的电-机械转换器,及喷嘴挡板阀的结构组成和工作原理,建立了数学模型。构建了基于超磁致伸缩转换器喷嘴挡板阀的控制压力测试系统,试验研究超磁致伸缩转换器喷嘴挡板阀的控制压力特性,得出了最佳控制压力时不同参数间的匹配关系。结果表明,基于超磁致伸缩转换器喷嘴挡板阀,具有较宽的控制压力特性,良好的线性度,较快的响应速度,为进一步将其应用于两级电液伺服阀提供了设计和试验依据。

国外控制压力钻井工艺技术

控制压力钻井(Managed pressure drilling)是一项先进钻井工艺,通过对井底压力的有效控制,可以解决孔隙压力和破裂压力窗口较窄地层钻进中的诸多钻井复杂情况。文章主要介绍了控制压力钻井定义、与欠平衡钻井的区别、不同控制压力钻井工艺,包括井底压力恒定的控压钻井、带压泥浆帽控压钻井和双梯度控压钻井以及国外该项技术的应用实例。

介绍一种自动化控制压力的椎间盘造影术

腰椎间盘病变是引起慢性腰背痛（CLBP）的主要原因之一。近期研究表明，根据解剖结构，CLBP病因主要包括小关节突异常、椎间盘病变、骶髂关节病变等。26％～40％CLBP患者有椎间盘源性疼痛。高分辨率影像学检查如CT和MRI，有助于诊断椎间盘源性疼痛，

JZ25-1S油田水平井控制压力钻井技术

JZ25-1S油田水平井在钻进过程中,随着水平段长度增长会发生井漏问题,为此应用了控制压力钻井技术,控制井底循环压力低于地层漏失压力来解决该问题。首先根据地层漏失压力、井底循环压力和单位井段环空压力损失,计算井斜角90°时的安全钻进水平段长度,如果该水平段长度不符合开发要求,则再根据油气层厚度、油水界面、产层以上井段循环压力以及单位井段环空压力损失,计算安全钻进的最大井段长度和最大井斜角。JZ25-1S油田JZ25-1S-A17井水平段井斜角为90°时,安全钻进水平段长度只有965.00m,通过计算得知,如果产层井段井斜角不大于86.67°便可以增加产层段长度,从而提高单井产量。实钻表明,该井控制产层井段井斜角不大于86.67°,使产层井段长度达到1 068.00m,且未出现井漏。表明该方法能有效解决JZ25-1S油田水平井段钻进过程中,随水平段增长发生漏失的问题。

YD油田Y26ST井控制压力钻井技术

YD油田Y26井在钻进Kazhdumi组地层时有大量沥青和硫化氢侵入,造成井涌与井漏并存的井下复杂情况,采取多种方法处理未见效果,被迫临时弃井。Y26ST井为Y26井的侧钻井眼,基于原井眼沥青侵处理过程中获得的经验与教训,针对侧钻要求,开展了控制压力钻井技术适应性评价和控制压力钻井风险分析,并形成了Y26ST井控制压力钻井技术方案。侧钻过程中,根据实际情况,依次采用了井底恒压和加压泥浆帽2种控制压力钻井方法,有效控制了井筒内的压力分布,降低了沥青侵、油气侵和井漏等井下复杂情况对钻井工程的危害。Y26ST井顺利钻穿Kazhdumi组湿沥青层段,成功下入尾管并固井。控制压力钻井技术在Y26ST井的成功应用,为活跃沥青层长裸眼安全钻进提供了新的技术手段。

一种新型低控制压力平衡阀

介绍了一种新型平衡阀的结构特点,阐述了工作原理,对该阀进行合理的简化,建立了该平衡阀的静态数学模型,利用MATLAB计算其静态特性,并且与已存在的某型号平衡阀进行对比,为该阀的研制提供了理论参考依据。

平衡回路中液控单向阀反向开启控制压力的计算及分析

针对液控单向阀和单向节流阀等构成的平衡回路 ,本文推导了不同结构型式下的液控单向阀在反向启动时所需的控制压力 ;分析了影响液控单向阀反向开启的关键因素 ,并就在系统回路设计和液控单向阀选用上应注意的事项作了简要的陈述。

液压支架用液控单向阀控制压力影响因素的研究与分析

针对液控单向阀在型式试验中检验不合格较高的控制压力项目,从理论上分析了影响控制压力参数的主要因素,提出了产品结构设计的注意事项及检验方法的改进方案。

自动变速器液压滑阀控制压力设计补偿分析

液压滑阀在阀芯的偏置以及油液污染的影响下会产生一附加摩擦力。为研究附加摩擦力对滑阀工作特性的影响,基于Fluent对不同偏置下阀芯摩擦力进行仿真分析,得出阀芯摩擦力受阀芯偏置的影响情况。运用AMESim软件分析,得出所产生的附加摩擦力会延迟滑阀的压力响应时间。理论分析和对比仿真结果表明,在滑阀控制压力和弹簧预紧力设计时,适当的增大控制开启压力,能在一定程度上减小阀芯的响应延迟,从而补偿附加摩擦力的影响。

深水剪切闸板防喷器控制压力平衡装置研究

水下防喷器及控制系统是确保安全钻井的海洋井控装备,需要使用水下蓄能器提供压力控制液。随着工作水深的增加,水下蓄能器数量骤增。为了减少水下蓄能器的使用数量,设计了深水剪切闸板防喷器控制压力平衡装置。该装置通过海水静压平衡深水剪切闸板防喷器打开和关闭功能的控制压差,降低最小操作压力,提高水下蓄能器的容积率,进而减少水下蓄能器的使用数量,使额定压力21.0 MPa的水下防喷器控制系统能够完成高压剪切关井;在紧急情况可以使用海水关闭剪切闸板防喷器,确保钻井安全。通过计算1 500 m钻井平台水下剪切闸板防喷器加装控制压力平衡装置后,只需配备16个57 L水下蓄能器,水下蓄能器使用量减少为原控制系统的1/2,因此减小了水下防喷器控制系统的体积。该装置的应用可降低钻井装备的成本。

可循环泡沫控制压力钻井技术在长庆气探井的研究与应用

长庆属于典型的特低渗透油气藏,其本身具有地层压力低、渗透率低的特点,应用比较成熟的、传统的钻(完)井技术造成储层伤害很大。针对长庆低渗透油气田的特点,提出并引入可循环泡沫控制压力钻井技术,将控制压力钻井技术与可循环泡沫钻井技术有机地结合,通过现场几口井的成功实践,证实了可以实现储层保护、及时发现气层、油气资源低成本开发以及降低井漏风险多项目标,从而提高钻井效率,提高长庆低渗透油气田的综合效益。

欠平衡作业和控制压力钻井作业方式的分类与选择

随着欠平衡作业和控制压力钻井应用的不断推广,为了更好的对这两项技术进行控制和管理,国际钻井承包商协会下属的UBO/MPD委员会对这两种技术按照风险等级、作业类别和流体系统进行了分类,共分为6级、3类、5种。首先介绍了这种分类体系,然后分别对欠平衡作业和控制压力钻井这两类作业方式的作业目的、流体类型选择、优缺点以及适用范围进行了分析评价。以期通过以上论述,为在具体施工作业中选择合适的钻井方式提供依据。

控制压力钻井在沙特气田的应用

控制压力钻井(Managed Pressure Drilling)在国际上得到了广泛的应用,其原理是通过控制井口回压控制井底压力,从而达到整体控制钻井过程的目的。这种钻井工艺可以解决复杂地质问题造成的影响,避免发生井涌与井漏,尤其对钻井液密度窗口小的地层优势更为突出。介绍了控制压力钻井的一种——恒定井底压力钻井的原理、优点、主要设备。在沙特气田的现场应用表明,恒定井底压力钻井技术可以保持当量循环密度在动态和静态时恒定,缩短了作业时间,减少了对储层的损害。

控制压力钻井技术在衡6井的应用

控制压力钻井(MPD)能够解决复杂地层窄压力窗口钻井复杂问题。总结了华北油田衡6井潜山地层钻井的主要难点,分析了现场井下情况,从压力控制和防止井漏等方面进行了控制压力钻井方案设计与参数优选,介绍了MPD钻井设备及施工流程。通过优化水力学参数、优选钻井液密度、及时根据现场井下情况修正钻井施工方案、选择合理的井口控制压力值等方法安全顺利完成了钻井施工任务,做到了不喷不漏,提高了钻井速度、钻井效率和效益。MPD技术对应对复杂地质条件钻井提供了一种新的钻井技术,在同类井的钻井施工作业中有重要的借鉴作用。

控制压力钻井技术全尺寸模拟井试验及分析

指出了控制压力钻井技术室内试验存在的不足,给出了控制压力钻井技术全尺寸模拟井试验的原理、方法和设备,验证了控制压力钻井技术的工艺流程和控压设备的可操作性以及自动控制系统控制能力。试验结果表明,该试验流程配套简单,可以较好地模拟钻井的整个过程,通过对采集控制系统的不断调试,掌握了其调节特性,为现场试验起到了很好的指导作用;同时指出,处理气体溢流时,必须配置针对极端非线性、时变和多变量耦合等过程特性的智能控制器。如果控压钻井自动节流管汇配套的是常规液压驱动的节流阀,在钻井泵启、停过程中,流量的变化速度远远高于节流阀的反应速度,而且井筒内流体存在巨大的惯性,套压控制过程中,ECD变化达到0.3,因此应采用电动钻机,这样可以逐步缓慢降低钻井泵的排量,从而实现恒井底压力控制。