钻采工艺2010年3月Mar2010#38#钻井工艺DRING&PRODUCTI控压钻井这种新型技术正受到越来越多的关注但是国内对于这项技术的运用

　　收稿日期:2009-12-07基金项目:国家高技术发展研究计划(863)全过程欠平衡钻井技术0课题(编号:2006AA06A104)的资助。作者简介:聂兴平(1983-硕士研究生,从事欠平衡钻井相关方面的研究工作。地址:256606)山东滨州市滨南采油厂组织科,电线,钻井工艺控制压力钻井技术现状和发展策略聂兴平1胜利油田滨南采油厂2西南石油大学国家重点实验室3川庆钻探公司钻采工艺技术研究院4中石化西南工程公司测井公司5中海油监督监理技术公司)聂兴平等.控制压力钻井技术现状和发展策略.钻采工艺,2010,33(38-39,51面对日益衰竭的油气资源,控压钻井这种新型技术正受到越来越多的关注。但是国内对于这项技术的运用还不是很成熟,在现场应用上还存在诸多问题,因此,作者希望通过本文,使这项技术让更多的研究者知道并了解,进而对其做更深入的研究。介绍了控压钻井的技术特点,分析了国内外MPD技术的发展现状,论述了该技术在各大油田的应用效果。指出了MPD这种新兴技术广阔的市场前景及其所能带来的巨大经济效益,术上分析了MPD技术在国内发展所面临的问题以及应对的办法。关键词:MPD技术;储层保护;技术现状;发展策略中图分类号:TE242文献标识码:DOI:10.3969/issn.1006-768X.2010.02.012控制压力钻井ManagedPressureDrilling,MPD)技术是缓解井涌、井漏、有害气体泄漏、卡钻、起下钻时间过长等钻井复杂情况的一种有效方2004年IADC/SPE阿姆斯特丹钻井会议上控制压力钻井技术被首次提出,该技术关键是将循环流体系统作为一个压力容器进行控制,完成相关钻井作业,可解决钻井中的复杂压力控制问题,过降低非生产时间和减少钻井风险来优化钻井工艺。主要是通过对回压、流体密度、流体流变性、环空液位、水力摩阻和井眼几何形态的综合控制,确控制整个井眼环空压力分布,使整个井筒的压力维持在地层孔隙压力和破裂压力之间,进行平衡或衡钻井,有效控制地层流体侵入井眼,减少井涌、井漏、卡钻等多种钻井复杂情况,非常适宜孔隙压力和破裂压力窗口较窄的地层作业。控制压力钻井对井眼的精确控制可克服80%的常规钻井问题,减少NPT(非生产时间)20%单位井尺平均成本降低915~39美元。一、国外MPD技术现状随着控制压力钻井技术的兴起,国外逐渐形成了系统的工艺理论,发展了不同控制压力钻井的工艺技术,如井底压力恒定的控制压力钻井技术、带压泥浆帽钻井技术、控制泥浆帽高度钻井技术、双梯度钻井技术等。其中,美国在上世纪60年代后期开始应用控制压力钻井技术,20年来使用闭合、承压的钻井液循环系统钻井,已成为陆地发展钻井的一种技术。目前,在美国所有的陆地钻井作业中,/4的井在应用该系统钻井时,需要使用可压缩流体(空气、天然气、泡沫、雾的井正在使用闭合、承压的循环系统以MPD的某种形式进行作得了良好的经济效益。巴西国家石油公司应用以微流控制系统为基础的新型控压钻井技术,中进行试验,有效地控制了井涌和漏失,提高了钻井速度和安全性;挪威国家石油公司在Kvitebj5rn目中,应用了Varco公司的连续循环系统,有效地解决了钻井窗口狭窄问题,降低了钻井风险;MPD技术在墨西哥湾Mars张力腿平台的应用中,有效控制了井漏、井涌和井眼不稳定等事故,减少了59%的非生产时间;壳牌公司在墨西哥湾的AugerTLP油田实施MPD作业,应用动态环空压力控制技术,实现无漏失、无安全事故的良好效果DRILLING&PRODUCTIONTECHNOLOGY2010年Mar.2010术的钻井作业,2004年7月完成。2004年在安哥拉海域完成了第一口从带有地面防喷器的自升式平台上进行的主动型MPD钻井作业的加压泥浆帽钻井方式。MPD在海上的应用数量在不断增2006年在印尼的MPD钻机1年内翻了2005年,Transocean和Santos公司将地面防喷器技术与MPD技术相结合,在印尼海域水深683Sedec601半潜式平台上进行了应用。Chevron公Trident自升式平台,在非洲海上遇到漏失问题后采用了PMCD技术,使用Weather2ford7100控制头在钻井过程中控制环空压力。在墨西哥湾的得克萨斯Galveston南部,Unocal公司使用地面防喷器组,应用CBHP技术从生产平台上完成了井下压力窗口狭窄的钻井作业。自2004年至今,全世界已有超过50个海上MPD项目,在所有类型海洋钻机应用上都取得了成功,MPD技术在安全快速钻井中发挥着越来越重要的作用二、国内MPD技术现状我国中石油、中石化、中海油三家油公司加起来共有近千口油井存在严重的漏失问题。同时,疆油田以及中国西部其它地区有的油井使用的钻井液密度达以上,此时泵冲次很难控制,如以60min循环时井就会漏,可能在58min环时又会井涌,地层压力几乎就等于破裂压力,种情况更需要采用MPD技术来精确控制井眼的压力。国内在控压钻井技术以及配套技术的研究起步较晚,但是近年来也有了不错的进展。2006年塔里木油田从西南石米博体育官网油大学引入/钻井(MPD)0技术。工程技术部井控欠平衡中心已经先后完成了塔中722、塔中723、米博体育中古2和轮南633井的控压钻井任务,并且取得了良好的效果。控压钻井的核心是控制井口回压以达到控制井底压力使之接近于地层压力。在塔中和轮古地区使用这一技解决了该地区钻井的一系列难题,使钻井技术更加成熟和完善。以塔中722井为例,由于采用了控压钻进技术,同比塔中721井,节约钻井液量节约钻进时间一个月以上,减少了钻进过程中对地层的损害塔里木油田公司塔中62-13H井成功完井转试油,该井在钻进过程中成功应用了注气钻井技术。这是油田公司首次在水平井中应用该技术,为今后进一步应用积累了经验。注气控压钻井是针对窄压力窗口地层发生井漏时,通过调节井筒环空当量钻井液密度,达到窄压力窗口地层安全钻进的一种欠平衡钻井技术。2006年,油田公司在塔中62-27这一直井首次应用该技术。62-13H井是油田公司部署在塔中I号断裂坡折构造带上的第一口开发水平井,在三开阶段实施注氮气控压钻井。在水平井实施注氮气控压钻井需要解决控制井底压力和信号传输等难题。该井于370m完钻。三开累计钻进651水平段长552m。其中注气钻进累计137.38h。发现油气显示29层,顺利完成该井钻井任务。近年来,四川欠平衡钻井作业队伍先后在渤海10号平台、缅甸英雄区块的多口井应用控压钻井技20g/cm、喷漏同存、无法正常钻进的情况下,保护了油气储层安全钻过井漏地层。 随着我国欠平衡钻完井技术和装备的完善, 及考虑全国各大油田的现状,有理由相信, MPD技 术在我国也一定会有广阔的应用前景。 三、我国MPD技术发展策略的探讨 虽然国内关于 MPD技术的研究已经取得了很 大的进展, 但是在一些技术细节上, 与国外的先进水 平还是有不小的差距, 需要花更多的时间来研究这 项技术, 争取达到国际领先水平。通过文献调研, 及对MPD技术现场应用的总结,笔者认为有以下几 个方面需要在今后的研究中值得注意: 1)良好的钻井储层保护是获得勘探突破的关键。应较为系统地分析储层地质与储层损害特征, 有针对性地提出相应的钻井储层保护方案。 2)优化的钻井储层保护方案与所面临的地质条件密切相关, 不同的地层、不同的构造的储层损害 特征和所适合的钻井方案应有区别。尤其对于探 建议深入开展储层保护技术研究,从多个角度论 证不同钻井储层保护方案的适应性, 选择保护效果 好、面临井下复杂问题少、节约成本的优化方案, 分的钻前地质)工程综合分析必不可少 3)地层出水是经常要面临的问题并且对钻井和开发都有较大的影响, 但有些气层, 尤其是火山岩 体地层水分布规律较为复杂, 建议结合地质和开发 动态开展地层水分布规律研究。 4)对于普遍见裂缝发育,裂缝之间的沟通特 性、裂缝网络的分布规律、裂缝对整个储层渗透率的 贡献等是钻井储层保护方案制定的关键依据, 建议 开展进一步研究。 5)由于可钻性较差,裸眼井段长, 机械钻速低 等问题所造成建井周期的延长势必 Vo.l33 DRILLING& PRODUCTION TECHNOLOGY 3)注汽方式。转换井和老井各自独立注汽,因为老井地层压力低, 吸气能力强, 如果组合注汽, 影响转换井的吸气能力。 4)对吸汽能力强,汽窜严重的井, 利用苛化泥 进行调剖堵窜, 改善汽驱效果。对见效慢或不见效 采取吞吐引效措施,改善平面动用效果。 5)配套防砂技术,延长检泵周期。 3应用效果河南古城油田于 1996年后, 开始对进入开发后 期的区块进行有计划的井网转换, 100m五点法井网转换为 71 8个百分点后,转为间歇汽驱。这一过 程一般历时 18口采油井, 面积 06km 。平均单井进行了4轮次的蒸汽吞吐, 4轮次间 累积注汽11. 284 ,综合含水 78. 7%, 阶段采出 程度 19. 1%, 最终采收率 38. 8%, 再原基础上提高 了一倍。 四、结束语 二次开发是近几年才提出的概念, 不同专家有 不同的米博体育官网认识。笔者认为二次开发为老油田最大限度 提高开发采收率提供了一种新的理念, 但并没有形 成一整套完善的技术方法和开发程序。通过近几年 的实践, 国内很多油田针对自己的实际情况进行了 大量的探索和试验, 并取得了不少的经验, 这些工作 对老油田大规模二次开发都具有借鉴意义。 参考文献 石油勘探与开发,2008, 35( Cuauro eta.l productionenhancementopportunities Brownfieldrede2 velopmen SPE101491, 2006. ieldDevelopmen