控压钻井关键技术是当前最为先进的技术之一,科学运用该技术可保证安全,提升油田钻井工作效率。近年来,国际上的控压钻井技术已经得到较好发展,并取得了多项成果。
来自 | M-I SWACO等
编译 | 二丫
近年来,油气勘探开发的重点逐渐向深部地层、复杂地层发展。窄窗口安全钻井问题逐渐被提上日程,控压钻井技术因此而得到了良好发展。前些年,控压钻井技术曾被评为国外石油科技的关键进展技术,它是经过很多改进的一种钻井程序,能够精确控制井筒环空的压力剖面,其最终目标是保证井底压力和环空水力的压力剖面保持一致。
控压钻井技术在解决窄密度窗口、地层压力衰减及高温高压等钻井工程问题中具有很大优越性。控压钻井技术的出现对促使钻井技术进步与提升钻井效率都具有重要意义。
@balance可定制控压钻井方案着眼于钻井程序的每一个方面,以评估预期的条件和风险,然后与满足所有钻井、HSE目标、经济目标并且配置得当的控压钻井方案共同协作。
无论是作业者无法利用常规方法进行钻井,还是作业者面临着非生产时间(NPT)持续增加的难题,@balance都可以制定出具有可靠性的控压钻井(MPD)程序,帮助作业者将井眼轨迹按照预期设计完成,同时将钻井成本控制在预算之内。@balance结合业界领先的资源、工程技术知识来提供全面的工程解决方案—MPD方案。
@balance的特别之处在于它是一种工程设计及自动化控制的系统,能够提供恒定的井底压力,通过时刻控制井底压力来消除异常压力的产生。@balance的恒定井底压力方法有助于确保这些压力异常事件从一开始就永远不会出现,而不是仅仅关注控制异常压力。事实上,不管井下压力窗口如何,@balance MPD提供的恒定井底压力方法已经将墨西哥湾很多难钻井的非生产时间降低了53%。
@balance是解决压力相关问题的理想解决方案,可解决的问题包括:
1.井漏;
2.井壁失稳;
3.卡钻;
4.抽汲压力引发的问题;
5.井喷;
6.井漏时进行的封堵作业;
7.以及更多其他情况。
@balanceMPD工程技术可以优化整体钻井效率并降低成本。MPD可以将套管下放位置设定在更深的位置,并且在某些情况下甚至可以削减套管柱的数量。通过闭合的MPD技术的特性和恒定BHP的传递,@balance可以通过阻止可能导致井控事件发生的问题和提高早期井喷检测效率这两方面来提供额外的安全保障。
MPD操作有助于消除消耗成本巨大的危险因素,比如井筒疲劳等。这一切都归功于它独特的保持平稳恒定的井底压力的能力。
应用案例
作业者需要@balance设计出一种MPD操作,从而可以利用恒定的ECD参数进行钻井,当泵关闭后,井口压力将替代压力损失,因此井底压力将保持恒定而不会改变。
MPD方案使得难钻井区域可进行钻井作业,并且可以成功到达钻井深度,同时保持接近恒定的过平衡井底压力。MPD技术产生了零NPT情况,缩短了近11天的计划钻井时间,节省约280万美元的成本。
RES是一个专注于欠平衡压力钻井、控压钻井、试采/返排等技术的服务公司,控压钻井(MPD)是在整个井眼内精确控制环空压力剖面的自适应钻井过程,目的是为了确定井下压力窗口,以控制环空液压剖面。
MPD技术能够对环空压力进行动态控制,这一技术可在常规钻井技术无法钻进或经济效益差的区块进行钻井作业。
RES公司在其设备设计上煞费苦心,因此它具有许多创新性特点,同时还能够节约时间和成本,提高钻井作业的安全性。
MPD半自动管汇综合控制系统
MPD管汇能够在钻井作业中自动控制环空回压:通过使用含两个密封、可关断阀门的满眼钻井节流阀,将环空压力控制在预先设定的压力窗口内。这些都由可编程控制器系统来进行控制,并维持设定压力参数,操作员通过在集线管理接口面板输入设定的数据,显示器系统就能输出相应参数。
高压分离器
大多数MPD分离器的工作压力低于250psi,但是RES公司分离器的工作压力可以达到500psi,因此,对设备的腐蚀性大大降低,同时能够节约因设备故障停工而产生的费用。
多个输入通道
RES公司MPD总成有多条通道,流体可以从多个入口流入。安装多个通道的目的是为节约时间和成本(套筒都是相对容易替换的便宜的零件),并且不需要加热系统或放射系统。
旋转分流控制器(RFCD)
RES公司的RFCD是现在行业上最新的被动式旋转控制头,其设计复合API行业标准(RCD-16),并且,RFCD有几个组件正在申请专利,这些组件能够使RFCD更加安全、高效的使用。
来自AGR公司的EC-Drill控压钻井技术可谓是一项革命性的技术,能够帮助作业者更好的进行难钻井作业,广泛适用于半潜式钻井平台、钻井船和自升式钻井平台。
EC-Drill技术可以对压力进行更好的控制,同时具有更高的安全性,进而帮助作业者经济有效地在窄压力窗口内进行作业,从而完成传统钻井技术无法钻达的目标深度。通过EC-Drill将返排流体泵入立管中,改变立管中的钻井液高度,就可以实现对井底压力的精确控制。
在钻井中,EC-Drill系统可大大减少钻井液密度调整作业,它可以对立管中钻井液高度进行精确调控,同时将井底压力刚好控制在地层孔隙压力之上,或者刚好在地层破裂压力之下。EC-Drill可以使用重密度钻井液进行钻进,即使在极端情况下拆除立管后,也有足够的静液压力来补充立管压力余量,保持井的完整性。
EC-Drill除了具备静态过平衡的功能,还可以实现早期井涌、井漏的检测,操作者能够得到及时的警示,尽快地采取必要措施,快速处理任何潜在的问题。
如果泵速降低,则意味着井下发生了漏失,对此EC-Drill可以从容应对。增加EC-Drill的泵速,降低立管内钻井液的高度,减小井底压力,随后维持井下压力的稳定。采用EC-Drill可以实现在较窄的压力窗口内进行更长时间的无间断钻井作业,并优化套管结构,减少套管柱的使用量。
随着油气开发效率的要求越来越高,研究广泛运用的控压钻井技术具有重要意义。控压钻井技术和传统钻井技术相比,具有其明显优势,在未来一段期间内,它将是主流的油气钻井技术。钻井提速、提质增效救低油价于水火,却不以低油价为束缚。2017年,亦或是更久的未来,无论油价走向如何,技术血液更新都将是石油行业健康走下去的动力。石油圈紧随行业步伐,洞察行业及技术变化的细枝末节,持续关注,您将看到更具深度的石油行业。
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