關于控壓鉆井技術的研究

田鋒

摘要：近年來，隨著我國經濟的不斷發展，國民教育的不斷完善，使得我國各個領域的相關科學技術不斷提高，在油氣開采方面取得了很大的進步。全國各地各種大型油田的開采，使得我國關于鉆井方面的技術與經驗不斷的提高與完善，鉆井技術有很多種類，但是控壓鉆井是鉆井技術是一種高新技術，用控壓鉆井技術開采油氣田的時候能夠服務于復雜的地下環境，同時還能帶來開采成本低、操作流程簡單方便等多種優勢。合理規范的使用控壓鉆井技術，能夠節約生產時間對生產效率進行有效的改善。本文對控壓鉆井進行簡單的介紹，然后著重分析了控壓鉆井技術。

關鍵詞：控壓鉆井；技術；鉆井液

引言：

隨著世界進入21世紀，全世界對能源的需求不斷的擴大，日益增長的能源需求使得科學家們不得不改善傳統的能源開采方法，以便更高效更快捷的開采出能源。同時隨著多年來油氣資源的大量開采利用，很多容易開采的油氣田都已被挖掘殆盡，而余下的僅有的油氣資源都是開采形勢、復雜難度很高的地方。所以在對這些油氣田進行開采的時候，需要更加注意井的安全鉆井和成本控制，而控壓鉆井技術作為一種新型高效技術，既可以減少傳統海上鉆井相關的大量費用，同時還可以有效的減少油氣田開采時的非生產時間，這種在技術上、時間上和經濟上都具有優勢的鉆井技術，逐漸被人們用來替代常規的鉆井技術。

一、控壓鉆井技術相關介紹

（一）控壓鉆井的定義

控壓鉆井的英文簡稱為MPD，它是油氣開采中的一種高級井控方式，它有一種自適應的鉆井程序，能夠準確掌控整個井眼的環孔壓力，通過對井底上下壓力的極限進行分析，然后確定環空液柱壓力的大小，這對于鉆井時的安全控制起到了很大的保證作用，正因為運用這種技術能夠對井眼壓力進行有效的控制，所以稱為控壓鉆井。雖然到目前為止運用控壓鉆井技術，還沒有出現過井噴事件的發生，但是它并不是一種完美無瑕的技術，主要表現在鉆井過程中會出現鉆柱被卡或井漏問題，但是這種問題的發生頻率仍然沒有傳統鉆井技術那么高。所以總的來說，控壓鉆井技術相比常規鉆井技術來說具有更安全高效的特性。

（二）控壓鉆井技術的原理

控壓鉆井技術的特點，主要表現在三個方面，分別是控制目標、控制策略以及實現方法。控制目標是整個控壓鉆井的核心所在，這個目標主要表現在對鉆井時井眼的壓力進行有效的控制，只有當這個壓力控制在可操作范圍之內，整個鉆井作業才能順利有效的完成。而在常規的鉆井作業時，我們在調節井底壓力的時候運用的是對鉆井液密度進行一定程度的改變，或者對井內循環排量進行調整。但是我們在對鉆井液密度進行改變的時候需要浪費很長的時間，對于鉆井作業來說不具備時效性，另一方面在對循環排量進行調節時則會出現鉆井液循環停止導致封閉失效的狀況，從而無法對井底的連續壓力進行掌控。

二、主要控壓鉆井技術分析

（一）被動型控壓鉆井技術

被動型控壓鉆井技術是指運用常規方法鉆井，但是在設備裝配的過程中使用能夠快速應對突如其來的壓力變化的設備，這種鉆井技術在復雜井礦的開采過程中已經應用了多年。被動型控壓鉆井技術運用時，工程師已經按照慣例設計好了相應的井身以及鉆井設備，而控壓鉆井設備和程序則是作為鉆井過程中的應急設備，屬于傳統鉆井過程中出現問題時的應急方案。例如，在美國所有的陸地鉆井項目中有1/4的鉆井項目采用的是MPD被動型鉆井，MPD被動型是作為意外事件發生時候的一種應急準備，這是在鉆井規劃設計開始時就已經配備好以便更高效安全的處理井下意外事件。

（二）精細控壓鉆井技術分析

精細控壓鉆井技術是指在有效的使用控壓鉆井技術時，能夠迅速的提升井口回壓，從而有效的控制井底與井口的壓力，這樣當鉆井過程進行到鉆探深部復雜底層時，對井底出現的有害氣體泄漏、井漏、井涌等安全問題可以有效的控制，對施工作業的安全性與可靠性起到了很大的保護作用。運用精細控壓鉆井技術，可以實時的通過井下測壓工具將井底的壓力、鉆井組合情況、鉆井液的狀態、鉆井液的流量等數據輸送給電腦控制軟件，然后通過電腦發出數據命令，有效的對井口與井底壓力進行調節，實現智能控制。精細控壓鉆井技術相比于傳統常規鉆井技術而言，在獲得鉆井操作過程中的數據時具有優越性，它能夠實時的對井底壓力數據進行采集，通過電腦控制完成壓力補償操作，實現了井底壓力的自動調控與壓力液的不間斷循環。

（三）微流量控壓鉆井技術

微流量控壓鉆井技術主要有以下優點：鉆井裝備相對來說比較簡單、裝備操作比較靈活、能夠實時監測地下鉆進情況、沒有風險。微流量控壓鉆井技術的原理是通過對鉆井液的流入量與流出量進行精確的控制以調節鉆井液流量參數，同時也對地層壓力進行數據采集輸入到電腦，經過相關系統的計算處理，進行控制實現安全鉆井。運用微流量控壓鉆井技術，能夠對鉆井過程中的鉆井液進行有效監控，這種方法對于鉆井過程中的安全性具有很大保證，目前掌握這種鉆井技術的國家主要集中在歐美發達國家，我國的研究水平還處于發展時期，我想不久的將來，經過長時期的經驗總結與探索分析，熟練的掌握這種技術也是指日可待。

（四）REELWELL鉆井技術

相比以精細控壓鉆井技術和微流量控壓鉆井技術而言，REELWELL鉆井技術是一種更新的鉆井類型，它的優勢特點主要表現在提高了鉆井的作業效率，同時還保證了鉆井的安全，經常被用于井底壓力情況復雜的情況下進行鉆井。REELWELL鉆井技術之所以具有這樣的優勢主要是因為配備了對鉆井液流動的高科技控制儀器。設備的主要組成部分有雙臂鉆干、滑動活塞、雙浮動閥。相比于其它鉆井技術它的優勢主要表現在無隔水管鉆井、擁有閉路循環系統和井眼清潔功能。

結束語：

從2005年以來，已有超過一百多個油氣田開采鉆井運用了控壓鉆井技術，控壓鉆井技術通過降低非生產時間有效的提高了鉆井作業效率，同時控壓鉆井技術的運用大大的減少了安全事故的發生，更重要的是運用控壓鉆井技術可以順利完成常規鉆井技術難以達到的高度。控壓鉆井技術的有效利用使那些遇到過井漏、井噴的鉆井過程可以毫無延遲的完成鉆井作業至目標深度。

參考文獻：

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