淺談控壓鉆井關(guān)鍵技術(shù)

路興恒

【摘 要】我國關(guān)于控壓鉆井技術(shù)的研究起步比較晚，研究水平要遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國外發(fā)達(dá)國家，在我國也沒有控壓鉆井設(shè)備。而國外已經(jīng)掌握了控壓鉆井技術(shù)的國家對該種技術(shù)的保密性又比較重視，我國沒有可以借鑒的經(jīng)驗。在這種情況下，我國關(guān)于控壓鉆井技術(shù)的研究遇到了很大的困難。但是，控壓鉆井技術(shù)對于石油科技的發(fā)展又具有重要的意義。因此，必須要進(jìn)行控壓鉆井技術(shù)的研究。本文將結(jié)合國外控壓鉆井技術(shù)發(fā)展的情況以及我國在相關(guān)領(lǐng)域研發(fā)的情況，介紹控壓鉆井技術(shù)設(shè)計到的一些關(guān)鍵性技術(shù)，希望對我國控壓鉆井技術(shù)的研發(fā)能有所幫助。

【關(guān)鍵詞】控壓 鉆井技術(shù) 應(yīng)用

1控壓鉆井技術(shù)的應(yīng)用形式

1.1控壓鉆井技術(shù)概述

在石油井中采用控壓鉆井技術(shù)的主要目的就是為了更好地控制井底壓力。即無論是何種作業(yè)狀態(tài)中，井底的壓力都是處于精確控制之中的，這樣才能保證鉆井技術(shù)的安全性和高效性。近年來，隨著人們對控壓鉆井技術(shù)的重視程度越來越大，控壓鉆井技術(shù)有了飛速的發(fā)展。而且，在控壓鉆井技術(shù)發(fā)展的過程中一些新型的技術(shù)也融入到其中，例如信息化技術(shù)、智能化技術(shù)，從而進(jìn)一步提高了控壓鉆井技術(shù)的先進(jìn)性，使其在石油開采領(lǐng)域中的應(yīng)用變得更加有意義。

控壓鉆井的原理就是通過對地面節(jié)流閥的控制來調(diào)控井底壓力，使其處于一個穩(wěn)定的范圍內(nèi)，這樣就可以有效避免出現(xiàn)井漏或者是井涌的現(xiàn)象，從而確保鉆井作業(yè)的安全性。而且，通過精準(zhǔn)地控制井底壓力，還可以有效提高鉆井作業(yè)的效率，減少經(jīng)濟(jì)成本。

控壓鉆井技術(shù)可以分成兩種類型，第一種是精細(xì)控壓鉆井技術(shù)。正如上文所說，控壓鉆井技術(shù)是一種控制井下壓力的技術(shù)。根據(jù)對井下壓力控制的精確程度的不同還可以將精細(xì)控壓鉆井技術(shù)分成不同的類型，例如流量控壓鉆井技術(shù)、井底恒壓控制鉆井技術(shù)等。第二種是自動控壓鉆井技術(shù)。在鉆井的過程中采用該種技術(shù)可以實現(xiàn)自動控制環(huán)空壓力的目的，該種技術(shù)是未來控壓鉆井技術(shù)發(fā)展的主流趨勢。

1.2控壓鉆井技術(shù)的具體應(yīng)用

第一，介紹井底壓力恒定技術(shù)。井底壓力恒定技術(shù)是一種精確控制井眼壓力的技術(shù)，在鉆井的過程中主要是通過環(huán)空水利摩阻、鉆井液靜柱壓力等實現(xiàn)對井眼壓力進(jìn)行控制的目的。采用井底壓力恒定技術(shù)的控壓鉆井無論是在何種作業(yè)狀態(tài)時都能保證環(huán)空壓力剖面是恒定的，這樣就可以有效控制井漏、井涌現(xiàn)象。而井底壓力恒定技術(shù)可以對井漏、井涌現(xiàn)象進(jìn)行有效控制的主要原理就是該種類型的控壓鉆井是在對井下相關(guān)參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確分析以后才進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，進(jìn)而實現(xiàn)對井下壓力進(jìn)行精確控制的目的；

第二，介紹加壓泥漿帽鉆井技術(shù)。加壓泥漿帽鉆進(jìn)技術(shù)是在泥漿帽鉆井技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，而泥漿帽鉆井技術(shù)已經(jīng)是一種比較成熟的工藝，在鉆井領(lǐng)域中的應(yīng)用也是比較普遍的。加壓泥漿帽鉆井技術(shù)相比于泥漿帽鉆進(jìn)技術(shù)而言就是在鉆井的進(jìn)口施加了一個正壓，這主要是因為鉆井中的環(huán)空流體密度太小了。如果在鉆井作業(yè)的過程中出現(xiàn)了嚴(yán)重的井漏現(xiàn)象則需要采用加壓泥漿帽鉆井技術(shù)。而且這種技術(shù)對鉆進(jìn)作業(yè)的地理環(huán)境要求比較小，無論是在海洋上還是陸地上都可以使用這種技術(shù)；

第三，介紹雙梯度鉆井技術(shù)。隨著石油開采技術(shù)的不斷發(fā)展，石油開采的環(huán)境已經(jīng)不再局限于陸地和淺海地區(qū)，在深海中也蘊(yùn)藏著大量的石油資源，人們逐漸將石油開采的重點放在了深海區(qū)域。但在深海區(qū)域中開采石油的難度比較大，存在一些難以通過常規(guī)技術(shù)或者設(shè)備就可以解決的難題。鑒于這種情況，人們提出了雙梯度鉆井技術(shù)，這一技術(shù)的出現(xiàn)解決了大部分深海區(qū)域開采石油過程中存在的難題。雙梯度鉆井技術(shù)原理就是用海水或者和海水密度相近的介質(zhì)注入到隔水管中，通過海底泵和小直徑回流管線旁路將鉆井液運(yùn)輸出去。在鉆井液返回的過程中要控制好井眼和井底的壓力，使之維持在一個比較穩(wěn)定的狀態(tài)，這樣就可以保證鉆井作業(yè)的安全性；

第四，介紹HSE控壓鉆井。所謂的HSE控壓鉆井技術(shù)就是指健康、安全、環(huán)境控壓鉆井技術(shù)，該種技術(shù)又被人們稱之為回流控制鉆井技術(shù)。回流控制鉆井技術(shù)相比于其它技術(shù)而言對環(huán)境、安全、健康的要求比較高，這也是人們將其稱為HSE控壓鉆井技術(shù)的原因。回流控制鉆井技術(shù)采用的是封閉的循環(huán)系統(tǒng)，這也是該種技術(shù)區(qū)別于一般技術(shù)的地方。如果在鉆井作業(yè)過程中發(fā)生突發(fā)情況而被迫停止鉆井作業(yè)時存在一定的危險性，則可以采用該種技術(shù)。采用該種技術(shù)還可以有效避免巖屑等廢物、廢氣進(jìn)入到大氣中，對于環(huán)保而言也是具有重要意義的。

2 國內(nèi)研究的重點

我國關(guān)于控壓鉆井技術(shù)的研究仍處于初級階段，因此研究的重點和國外發(fā)達(dá)國家相比也有一定的差別。下文將具體介紹我國在控壓鉆井技術(shù)領(lǐng)域中研究的重點內(nèi)容。

第一，是進(jìn)行控壓鉆井系統(tǒng)設(shè)計方面的研究，這主要是為了滿足我國不同類型的鉆井作業(yè)要求。在進(jìn)行控壓鉆井系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)采用不用的設(shè)備組合方式以及不同的控壓鉆機(jī)技術(shù)；

第二，是要加強(qiáng)對控壓鉆井設(shè)備的研究力度。我國現(xiàn)在還沒有控壓鉆井設(shè)備，這主要是因為缺少一些關(guān)鍵設(shè)備的制造技術(shù)。因此，必須要將控壓鉆井設(shè)備的研究作為我國研究的重點；

第三，是要加強(qiáng)對控壓鉆井工藝的研究。目前我國已經(jīng)掌握了一些控壓鉆井工藝，但這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，必須要掌握全部的控壓鉆井工藝，這樣才能真正將控壓鉆井技術(shù)應(yīng)用于石油開采實踐過程中；

第四，是要加強(qiáng)對控壓鉆井軟件的研究。在進(jìn)行控壓鉆井設(shè)計、水力學(xué)計算等過程中都需要使用到專業(yè)的軟件。而我國在控壓鉆井軟件方面的研究還比較落后。鑒于此，必須要重視相關(guān)專業(yè)軟件的研發(fā)工作。

3 結(jié)語

總之，控壓鉆井技術(shù)對于石油行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展具有重要的意義，而我國在控壓鉆井技術(shù)方面的研究仍處于初級階段，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國際先進(jìn)水平。在這種情況下，必須要加強(qiáng)對控壓鉆井技術(shù)的重視，積極引進(jìn)和研發(fā)高精度的控壓鉆井設(shè)備，以提高我國控壓鉆井技術(shù)的水平。

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