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1、石油机械2010年第38卷第5期CHINAPETROLEUMMACHINERY27钻井新技术*控压钻井技术在塔中区块的应用及效果分析11212孙超李根生康延军黄中伟王鹏程(1中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室2塔里木油田钻井技术办公室)摘要塔里木油田塔中区块存在着诸多钻井难题,常规钻井装置和方法很难满足当前钻井作业要求,为此,开展了控压钻井技术研究与应用工作。控压钻井技术主要设备有造气及分离装置、回压控制及计量装置、井筒控制装置及井下监测装置。根据实时监测的数据,利用回压泵和节流管汇对井底压力进行控
2、制,用于提高复杂条件下钻井作业的安全性和效率。应用该技术后,XY722井非生产时间减少,钻井周期缩短近百天,在减少恶性漏失的同时,也减少了对储层的损3害,XY62-11H井节省钻井液多达4000m。关键词控压钻井井漏奥陶系碳酸盐岩是解决钻井问题。根据地层压力情况,控压钻井技0引言术的循环介质可以选用常规钻井液、轻质材料钻井液、充气液和泡沫等。钻井过程中调节钻井液性能控压钻井技术出现于20世纪60年代,利用欠或注入一定量气体,改变钻井参数,使用闭合、承平衡钻井工具和方法,通过调节环空钻井液当量循压的钻井液循环系统,结合井口回压控制,实现井环密度,实现精细
3、控制井底压力。至今,控压钻井底压力的精确控制。控压钻井技术的主要目的是解技术已形成一套系统的理论和工艺,如双梯度钻井决钻进过程中出现的相关复杂问题,准确地控制环技术,钻井液帽钻井技术及精细控压钻井技术空压力,借助配套设备,实现作业过程中操作的快[1]等。国内外学者大都对控压钻井技术进行了研速变更,应对作业过程的突发压力变化,降低钻遇[2][4]究。目前,许多国际石油公司都开展了控压钻窄密度窗口区域的钻井风险。同时,减少对储井技术研究和现场试验。为了实现安全、快速地钻层的污染,动态控制环空压力的能力使其可以钻进进至常规钻井方法不能钻达的层位,扩大油气资源至常规钻井方法无
4、法钻达的区域。的开发范围,提高已探明储量的利用率,塔里木油12控压钻井的主要设备田也开展了控压钻井技术研究与应用工作。控压钻井所需的主要设备有:造气及分离装置、回压控制及计量装置、井筒控制装置、井下监1控压钻井技术及设备测装置等。其中压力控制及井下监测装置是控压钻井技术的核心装置。IADC(国际钻井承包商协会)对控压钻井技图1是控压钻井技术的施工简图。在实施控压术做了以下定义:控压钻井技术是一项改进的钻井钻井过程中,首先通过造气及增压设备产生循环介程序,可以精确地控制整个井眼的环空压力剖面。质,通过相应的井控装置和旋转控制头保持井底压其目的在于确定井底压力窗口,
5、从而控制环空液面力与地层孔隙压力始终处于平衡或近平衡状态。其[3]剖面。次,根据实时监测的数据,利用回压泵和节流管汇11控压钻井技术特点和实施目的对井底压力进行控制,用于提高复杂条件下钻井作[5]控压钻井技术不同于欠平衡钻井技术,其主要业的安全性和效率。*基金项目:国家973计划重点基础研究发展项目(2010CB226700)资助课题。28石油机械2010年第38卷第5期减少,与实施常规钻井作业的邻井相比,钻井周期缩短近百天。图2为该井的地层压力预测曲线。控压钻井技术的应用在减少恶性漏失的同时,也避免采用高密度、永久性堵漏材料堵漏,从而减
6、少对储层的损害,为获得高产工业油流创造了有利条件。3XY722井实施控压钻井之后,试油产量达256m/d。表1为该井与邻井的数据对比。图1控压钻井技术施工简图2控压钻井技术现场应用塔里木油田公司在塔中地区实施控压钻井,开辟了保护和发现油气层的钻井新途径,并根据施工图2XY722井地层压力预测曲线的实际情况和取得的效果,不断扩大控压钻井技术表1XY722井与邻井的数据对比的应用范围。目前,塔里木油田公司在塔中区块大井号XY722XY72XY721面积推广控压钻井技术,并实施了多井次的精细控钻井周期/d127212240压钻井,取得了预期的效果。设计井深/m5
7、7505800580021塔中区块钻井施工存在的难题完钻井深/m575052365505塔里木油田塔中区块存在着诸多钻井难题。首复杂时间/d0129121先,奥陶系裂缝发育,容易同时出现井漏、溢流复试油产量/(m3d-1)26529512648杂,造成井控风险增加,大量的钻井液漏失也造成试气产量/(m3d-1)512029560720352[6]钻井成本的急剧增加。其次,该区块多为深井、XY62-11H井位于塔里木盆地中央隆起塔中超深井,钻井过程中裸眼井段长,井漏等复杂情况[7]低凸起塔中号坡折带塔中62岩性圈闭中段。该易转化为钻井
