控制壓力鉆井技術應用探討

孫光新(中石化中原石油工程有限公司鉆井三公司， 河南 濮陽 457000)

控制壓力鉆井技術應用探討

孫光新(中石化中原石油工程有限公司鉆井三公司， 河南 濮陽 457000)

在以往的鉆井過程中，一般是通過井壁的穩定條件和地層的壓力對鉆井液的重量進行調節，減少或者增加鉆井液的重力，來控制鉆井壓力。此外，還可以通過對摩擦壓力進行控制來控制鉆井壓力。控制壓力鉆井技術是一種新型的對鉆井壓力進行控制的技術，現階段已經得到了廣泛的應用，本文就控制壓力鉆井技術及其進行應用進行分析，旨在和同行進行交流。

控制壓力；鉆井技術；技術應用

在鉆探環境比較復雜時，采用常規的鉆井方法和鉆井裝置表現出一定的局限性，由于破裂壓力和孔隙壓力之間的窗口比較小，在實際的鉆井過程中容易出現各種復雜的井下情況，包括卡、漏、塌等，使鉆井效率大大下降，延長了鉆井的周期，工程的成本提高。因此，為了改變這種情況，在鉆井過程中就一定要采用新型的壓力控制技術，精確保持和控制井眼的壓力。

1 控制壓力鉆井技術概述

(1)控制壓力鉆井技術目標 控制壓力鉆井技術采用的設備和欠平衡鉆井技術具有一定的現實性，同時使用了承壓和封閉的鉆井液循環系統，能夠有效解決以往鉆井過程中面臨的各種井下復雜問題，提高鉆井的經濟性。使用控制壓力鉆井技術，主要就是針對鉆井過程中的壓力進行控制的一項技術，因此其最主要的目標就是能夠良好的控制鉆井的壓力，對于以往鉆井過程中出現的鉆井成本高、鉆井可鉆性低等各種障礙，都能夠有效解決。鉆井液循環系統在美國已經有20多年的使用歷史，已經成為了陸地鉆井技術的重要發展方向。采用控制壓力鉆井技術，能夠在較短的時間內提高井控能力，同時提高鉆井的經濟性，降低鉆進成本，促進陸地鉆井技術的發展。控制壓力鉆井技術的最終應用目標就是能夠減少鉆井過程中發生的各種事故，同時能夠有效縮短鉆井的時間，實現鉆井的經濟性和安全性。

(2)控制壓力鉆井技術的優勢 將控制壓力鉆井技術應用到實際的鉆井過程中，能夠表現出多方面的優勢，首先，通過控制壓力鉆井技術的應用，能夠有效提高對井眼壓力的精確控制，地層的液體就不容易流入到鉆井中。其次，應用控制壓力控制技術，還能夠保證井底壓力的穩定，在關井接單根時，能夠增加回壓，這樣鉆井過程中的壓力就能夠和井底的壓力更加接近，保持整個井底的壓力平穩。最后，控制壓力技術由于采用的是承壓和封閉的鉆井液循環系統，因此，在鉆井過程中，如果發生了一定的溢流事件，能夠進行有效地控制和處理，避免事故造成不良的后果。除此之外，對于鉆井過程中的井塌、井漏等事故也能很好的處理，有效降低鉆井成本，同時優化井身的結構。

2 控制壓力鉆井技術的應用

(1)井底常壓控制壓力鉆井的應用 對于控制壓力鉆井技術，其最終的目標就是對井底的壓力進行更好的控制，保證在這個鉆井過程中，無論是否鉆進還是循環鉆井液，都能夠對井底的壓力進行準確的控制。井底常壓控制壓力鉆井是一種常見的控制壓力鉆井技術的應用形式，其也稱之當量循環密度控制。在實際的鉆井過程中，需要對鉆井液的密度進行控制，使其低于常規鉆井的鉆井液密度，進行平衡鉆井。在循環過程中，井底的壓力為上環空壓耗和靜夜柱的壓力之和，在接鉆桿和關井的過程中，循環壓耗就會消失，此時井底的壓力就會處在欠平衡的情況。此時，通過井底常壓控制壓力鉆井，在井口加一個回壓，就能夠使井底的壓力保持在過平衡狀態下，就不會發生地層流體侵入的情況。在井底壓力恒定的狀況下進行鉆井，無論是在接單根還是鉆進過程中，對于環空壓力剖面的壓力都能夠保持恒定，這樣對井下測量的數據進行分析，同時水力學的模型進行計算，就能夠對鉆井過程中的流體流變性能、流體密度以及井口回壓和井眼的幾何大小進行調控，對井底的壓力進行精確控制。

(2)加壓鉆井液帽控制壓力鉆井的應用 在鉆井過程中不可避免的會出現嚴重的井漏情況，當出現這種情況時，就應該采用加壓鉆井液帽控制壓力鉆井處理。在處理的過程中，首先在環空上部通過旋轉控制頭泵入將事先準備好的高密度的鉆井液泵入，這一段就是鉆井液帽，能夠發揮隔封環空的作用。對于壓力衰竭的地層，可以通過使用無害的鉆井液以及密度較小的鉆井液來鉆開，長使用的為海水，然后通過鉆桿將巖屑注入到低密度的鉆井液漏進目的層裂隙中，以提高機械鉆速，同時還能夠降低鉆井液的費用。

(3)雙梯度控制壓力鉆井的應用 雙梯度控制壓力鉆井就是指在鉆井過程中井眼內出現了兩種不同密度的鉆井液，在這種情況下使用的鉆井技術。鉆井技術的實現需要通過在隔水導管中注入一定的低密度的鉆井液來實現，或者也可以通過在套管外面的寄生管和雙壁鉆桿的環空注入低密度的鉆井液。在實際的操作過程中，首先在鉆井的連接點的地方注入一定的低密度鉆井液、惰性氣體、空氣或者固體的添加物，使這一點和地面之間的鉆井液密度更加接近。因此，應用雙梯度控制壓力鉆井，并不是將井底壓力降低或者將當量鉆井液密度降低，而是避免在鉆井過程中出現過平衡，讓它不會超過破裂的壓力。

3 結語

控制壓力鉆井技術是鉆井過程中現階段應用非常廣泛的一項技術，通過技術的應用，能夠有效避免各種井漏、井塌等事故，對井底的壓力進行精確控制，同時還能夠有效降低鉆井的成本。

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孫光新(1970- )，男，漢，湖北恩施人，助理工程師，主要從事石油鉆井工作。