平衡自動(dòng)控壓鉆井技術(shù) 研制成功
時(shí)間:2020-03-31 17:33
來源:
作者:譚瑋 羅成波 何姿
隨著我國(guó)石油勘探開發(fā)對(duì)象逐步轉(zhuǎn)向 深 部 復(fù) 雜 地層,“氣侵”、“窄密度窗口”等引發(fā)的鉆井難題也逐漸凸顯,針對(duì)上述的鉆井難題,國(guó)外常用的處理方法是采用控壓鉆井技術(shù),實(shí)現(xiàn)井底壓力的精確控制,達(dá)到“邊噴邊鉆”的效果。在我國(guó),塔里木油田塔中奧陶系、準(zhǔn)噶爾盆地克百斷裂帶、西南油氣田川東與川西北等油田,均或多或少存在壓力窗口窄,氣侵嚴(yán)重,常規(guī)鉆井密度選擇困難等問題。
針對(duì)以上技術(shù)難題,新疆格瑞迪斯石油技術(shù)股份有限公司先后在塔里木、新疆、四川等地開展自主創(chuàng)新研究,為窄密度窗口安全鉆井、氣井安全鉆井積累了寶貴經(jīng)驗(yàn),經(jīng)過技術(shù)攻關(guān),成功的研制了“平衡自動(dòng)控壓鉆井系統(tǒng)”,并在以上地區(qū)成功應(yīng)用?,F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況表明,“平衡自動(dòng)控壓鉆井系統(tǒng)”設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)可靠,實(shí)現(xiàn)了井底壓力實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及自動(dòng)調(diào)節(jié),有效解決了氣侵引發(fā)的鉆井難題??貕恒@井的關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)井底壓力的監(jiān)測(cè)、控制和調(diào)整。平衡自動(dòng)控壓鉆井系統(tǒng)利用 PWD 隨鉆測(cè)壓儀器在鉆井時(shí)精確掌握井底壓力,依靠自動(dòng)節(jié)流控制撬(壓力控制裝置)和回壓補(bǔ)償泵(壓力補(bǔ)償裝置),在工況變化時(shí)調(diào)整井口回壓,結(jié)合計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)了井下壓力的精細(xì)控制和自動(dòng)調(diào)整。
平衡自動(dòng)控壓鉆井系統(tǒng)設(shè)備主要包括:控壓控制房、PWD 隨鉆測(cè)壓工具、自動(dòng)節(jié)流控制撬、回壓補(bǔ)償泵、旋轉(zhuǎn)控制頭。鉆進(jìn)和循環(huán)時(shí),泥漿從旋轉(zhuǎn)控制頭返出,經(jīng)返出管線進(jìn)入自動(dòng)節(jié)流控制撬,節(jié)流撬根據(jù)控制房指令自動(dòng)控制井口回壓;停泵后,回壓補(bǔ)償泵抽取泥漿罐內(nèi)泥漿,經(jīng)回壓泵管線進(jìn)入自動(dòng)節(jié)流控制撬,反向流入井口,控制房根據(jù)需要調(diào)整節(jié)流撬內(nèi)節(jié)流閥開度,調(diào)整井口回壓,保持低壓力穩(wěn)定。圖1 是平衡控壓設(shè)備連接流程圖。
平衡控壓技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn);1. 鉆遇油氣顯示活躍的地層后利用平衡控壓技術(shù)進(jìn)行控壓鉆井,控制井口回壓與井底壓力,減少“地層呼吸量”,降低圈閉壓力,有利于鉆井施工作業(yè)。2. 平衡自控控壓鉆井技術(shù)有利于“窄壓力窗口”鉆完井作業(yè),有效減少或控制溢流與漏失,降低井控風(fēng)險(xiǎn)。3. 平衡控壓鉆井系統(tǒng)所包含的硬件、軟件設(shè)備如自動(dòng)閥件、控制單元、回壓補(bǔ)償泵、流量計(jì)、PWD 隨鉆測(cè)壓工具性能穩(wěn)定,滿足控壓鉆井現(xiàn)場(chǎng)施工要求。4. 利用控壓鉆井技術(shù)進(jìn)行“放壓鉆井”,降低了鉆井液密度,釋放了地層圈閉壓力,減少井下復(fù)雜情況,同開次同井段對(duì)比大幅度縮短了鉆井周期,降低了鉆井成本。