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控壓鉆井技術成首選鉆井技術
2019-11-18 12:01:04 點擊數量:887


 

 

  業界把鉆井功課定義為高壓跟 低壓鉆井,多年來,工程師們堅決地保護著一種泥漿密度,一種能使流體靜壓力大于被鉆地層的孔隙壓力、但小于壓裂梯度的泥漿密度。今天,通過地面采納的節制壓力的鉆井法子(MPD)來運用壓力,工程師們所做的工作超出了這一鉆井壓力區間的傳統界線。

 

  傳統鉆井

 

  傳統鉆井功課,當進行過均衡鉆進時,在地層A跟 地層B孔隙壓力(井涌)添加的應答,通過進步泥漿密度,當量輪回密度(藍線)隨之添加,這會招致井底壓力瀕臨地層的立裂初始壓力(紫色線);應答辦法,必需下入套管維護地層,這會發生額定的下套管深度,縮小后續的井眼直徑(玄色三角形);在深海鉆井中,立裂初始壓力跟 孔隙壓力之間的壓力區間經常會很窄;在這個例子中,迫使石油公司越來越多的下入6段更小內徑的套管柱,使得井眼太小,甚至于沒有能提供油氣出產的經濟產能。

 

  巖屑墊層

 

  雖然任何井的設計跟 鉆具組合配置都有可能涌現巖屑墊層,巖屑墊層或固體顆粒層(淺棕色)在斜井鉆井中特殊廣泛,在斜井段,巖屑跟 坍塌的碎石沉積在井眼的底側,當泥漿泵結束工作時,因為這些巖屑跟 坍塌碎石的沉積層下滑到環空的下方,將鉆具填充或塞住,招致井底鉆具組合可能會被卡住,人們都曉得,就像地層垮塌一樣,這種現象在泥漿泵工作期間也可能會產生。

 

  節制壓力

 

  在鉆進期間,傳統鉆井法子尤其關注節制地層流體沒有使其流入井眼,這一過均衡(OBD)鉆井法子應用鉆井液樹立一個當量輪回密度(ECD),使井底壓力(BHP)大于被鉆地層的孔隙壓力(紫色線),但小于被鉆地層的立裂初始壓力(紅色線);欠均衡鉆井(UBD)致力于避免鉆井液漏失到地層,這樣能夠堅持一個小于孔隙壓力、但高于須要維持井眼波動壓力確當量輪回密度,這種法子能夠容許地層流體流出地層,阻止鉆井液流進地層;節制壓力鉆井(黃色)主要是通過節制地面壓力,堅持一個恒定的井下壓力,阻止地層流體流進井眼,同時,堅持井下壓力低于地層立裂初始壓力,從而防止涌現鉆井事變;在鉆井功課期間,過均衡跟 節制壓力鉆井確當量輪回密度在某個深度可能會相等。

 

  流體密度跟 井底壓力

 

  在套管鞋以下,當采納傳統鉆井法子時,為了在孔隙壓力(玄色線)跟 立裂初始壓力(藍色線)之間堅持井底壓力,由泥漿分量發生的井底壓力必需大于地層孔隙壓力,甚至于在泥漿泵結束工作時的井底壓力可以克制地層壓力(實紅線),同時,還必需保障井底壓力在泥漿泵工作時小于地層立裂初始壓力(紅虛線);節制壓力鉆井能使石油公司在泥漿泵結束工作時(實綠線)使用一種鉆井液,這種鉆井液發生的流體靜力學壓力小于地層孔隙壓力;當泥漿泵結束工作時,通過添加回壓(短 -虛綠線)而沒有是添加泥漿密度來進步井底壓力,到達克制地層壓力的后果;當泥漿泵工作時(長-虛綠線),減少回壓至某個數值,使其發生的井底壓力高于地層的孔隙壓力,而又低于地層的立裂初始壓力。

 

  主動動態環空壓力節制體系

 

  當泥漿泵結束工作時,為了從鉆進到接單根的轉換進程中堅持恒定的井底壓力,動態環空壓力節制體系通過泵入鉆井液進入節流管匯,泵入的鉆井液通過節流主動節制器AC-1進行調劑,減少回壓或當泥漿泵恢復鉆進時沒有運用回壓;動態環空壓力節制體系直接與實時水力學剖析安裝銜接,連續檢測井涌狀況,通過調劑動態環空壓力節制回壓泵跟 節流主動節制器AC-2跟 AC-3來波動跟 節制井底壓力;一個流量計(卵形虛線)與節流管匯的低壓一側相銜接,提供流出數據,壓力治理員一直地監督著流出數據,并與流入數據絕對比,完成井涌的實時檢測。

 

  鉆更長的程度段

 

  節制壓力鉆井能夠讓司鉆采納較低的鉆井液密度,在鉆頭以上的低壓裸眼井段使用一種較低流體靜壓力的鉆井液,同時,使用一個指定的地面泵,通過對于環空加壓,司鉆能夠節制所鉆壓力井段的流量,成果能發生一種較低的井底當量輪回密度(ECD),使工程師們能夠從套管開窗點打更長的程度井段。

 

  節制壓力鉆井技術特殊合適于程度井鉆井功課,同時,能使丈量深度的壓裂梯度堅持沒有變,當泵壓添加時,當量輪回密度添加,保障良好的井眼污染,采納節制壓力鉆井技術,司鉆能夠采納一個較低的泥漿比重,防止井被壓裂,應用地面掌控的環空回壓,克制流體大批涌入井眼,當今,這種法子已經成為首選的鉆井技術。

 

  節制壓力鉆井技術有望廢止直線鉆井,已在老油田、高溫高壓及立裂地層環境下得到了利用。該技術正在成為大位移鉆井跟 鉆穿放棄地層達到難題油層的首選鉆井法子。

[復制 珍藏 ]


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