深水井控工艺技术探讨
关于钻井井控技术问题研究与探讨
关于钻井井控技术问题研究与探讨钻井井控技术是油气田开发中至关重要的环节之一，它直接关系到井口的安全和钻井工作的效率。
随着油气勘探开发技术的不断发展，钻井井控技术也在不断地进行研究和探讨，以满足油气钻井作业的需求。
本文将围绕钻井井控技术问题展开研究与探讨。
一、钻井井控技术的定义及意义钻井井控技术是指在钻井作业中采取一系列措施，以保证井口的安全、井下环境的稳定和油气开采的效率。
它包括对井壁稳定、钻井液状态、井底压力和井口装置等方面的控制。
钻井井控技术的重要意义在于保证钻井平稳进行，避免井口事故和减少作业风险，同时提高钻井效率和降低成本。
1. 井壁稳定问题在钻井作业中，井壁稳定是个十分关键的问题。
井壁稳定差易导致井口垮塌、井眼崩塌等事故发生。
而如何有效地控制井壁稳定，一直是困扰钻井工程师和技术人员的难题之一。
2. 钻井液状态问题钻井液不仅在钻井作业中起着冷却、润滑、输送岩屑和维持井壁稳定的作用，同时还对井下地层造成一定的影响。
目前钻井液状态的控制仍然难以达到理想状态，存在着过重或过轻等问题，影响着钻井作业的效率和成本。
3. 井底压力问题井底压力是指井底钻井液的压力，它主要影响着井下地层的稳定和钻井作业的效率。
但怎样有效地控制井底压力，以保证井下地层的稳定和钻井作业的正常进行，一直是一个亟待解决的问题。
4. 井口装置问题井口装置是指井口的各种设备和工具，它们直接关系到钻井作业的安全和效率。
在实际钻井作业中，由于井口装置材质、尺寸、操作不当等原因，井口装置经常发生损坏和事故。
三、钻井井控技术的研究与探讨钻井井控技术的研究与探讨是为了解决上述存在的问题，提高钻井作业的质量和效率。
目前，钻井井控技术的研究重点主要包括以下几个方面：1. 钻井液配方优化通过对不同地质条件和作业需求的研究，探讨钻井液配方的优化方案，以达到最佳的冷却、润滑、输送岩屑和维持井壁稳定的效果。
研究如何控制钻井液的密度、粘度、滤失、PH值等指标，从而确保井下地层的稳定和提高钻井的效率。
深水完井技术
深水完井技术摘要：近年来，全球新增油气储量逐渐转向海洋，深水海域已经成为全球油气资源储量接替的主要领域。
中国石油资源的平均探明率为38.9% 海洋石油仅为12.3%远远低于世界平均探明率73%和美国的探明率75% 因此我国海洋油气勘探开发潜力巨大,可作为油气资源战略接替区。
从海上钻井方式及水深来看,海洋油气的开采逐步趋向深海化,钻井深度已由20世纪70年代的500m发展到3000m。
随着勘探开发技术的不断进步,海洋深水油田在不同的时期有着不同的定义,而不同地区或公司对深水的标准也不同。
目前,水深600~1200m为深水1200~3000m为超深水。
深水完井技术是深水油气资源高效、经济开采的重要保障。
因此,研究智能深水完井所具有的特点,把握其发展趋势,对于促进我国石油工业可持续发展、增加油气产量、保障能源安全具有重要意义。
完井作业是深水油气井投产之前的最后一关，也是最大限度提高深水油气田产量的关键。
1 深水完井特点从本质上说，水的深度对完井技术的影响不大，水下完井与陆上完井在一定程度上来说基本没有区别。
但是，深水油气田也有自身独特、复杂的地质条件，这在另一方面也决定了深水区域的完井方法也需要适当改变。
1.1 费用昂贵与浅水以及陆上油气田相比，深水区域的钻井装置租金昂贵，这就要求施工队伍合理安排工作，尽量减少窝工时间，缩短工期，这对于降低施工成本是非常重要。
同时也意味着完井方式越简单越好，越利于后期修井作业越好。
1.2 受水合物影响在海洋中，气体水合物的形成需要一定的温度压力条件，深水区能够满足这一条件，并能够使其稳定存在。
因此，我们在完井期间，安装采油树的时候必须采取措施，避免气体水合物对完井作业的影响。
目前国际上普遍所采取的措施为坐放水下采油树之前在井口头内先注入甲醇和乙二醇以防止水合物的生成。
1.3 完井步骤深海油气田的完井工作包括 5 个步骤，如下所示：（1）上部完井；（2）中部完井；（3）下部完井；（4）智能完井；（5）合理选取水下采油树。
深海底水气藏控水工艺技术数值模拟研究
深海底水气藏控水工艺技术数值模拟研究引言随着全球能源需求的不断增长，深海底水气藏成为了重要的能源资源开发对象。
深海底水气藏开采存在着诸多难题，其中水气混生是其中的一大挑战。
控水工艺技术是解决深海底水气藏开采难题的关键之一。
本文主要基于数值模拟研究的方法，对深海底水气藏控水工艺技术进行分析和研究，旨在为深海底水气藏开采提供科学依据和技术支持。
一、深海底水气藏特点深海底水气藏是指埋藏在深海底部的天然气储层。
其开采受限于地下储层条件、水文地质条件以及深水环境等多种复杂因素。
水气混生是深海底水气藏开采的一大难题。
水气混生会影响气藏的产能及气体品质，增加开采难度和成本。
二、深海底水气藏控水工艺技术控水工艺技术是指通过各种工程手段，控制地下水体向气藏中的迁移，从而减少水气混生现象，提高气藏的产能和提纯度。
深海底水气藏控水工艺技术主要包括地下水体动态监测、注水调剂、封闭与隔离等措施。
三、数值模拟研究方法数值模拟是一种有效的研究方法，通过建立数学模型和计算技术，对深海底水气藏控水工艺技术进行仿真和分析。
数值模拟能够准确描述地下水气流动和混合情况，为控水工艺技术的优化和应用提供科学数据支撑。
四、深海底水气藏控水工艺技术数值模拟研究1. 地下水体动态监测通过数值模拟分析深海底水气藏开采中地下水体的动态分布和变化规律，为地下水体的动态监测提供科学依据。
并通过对不同监测手段和参数的比较分析，优化地下水体动态监测方案。
2. 注水调剂数值模拟分析深海底水气藏中的注水调剂工艺，通过模拟地下水体和注入水体的运移规律，确定最佳的注水调剂方案，提高气体的提纯度和产能。
3. 封闭与隔离利用数值模拟技术分析深海底水气藏中封闭与隔离措施的效果，比较不同封闭与隔离方案的优劣，为工程实践提供科学建议。
五、研究展望深海底水气藏控水工艺技术数值模拟研究，具有重要的理论和应用价值。
未来，研究可以继续深入探讨深海底水气藏控水工艺技术的数值模拟方法，优化模拟模型，提高模拟精度，为深海底水气藏的开采和利用提供更加精准和可靠的技术支持。
深水钻井技术现状及发展趋势分析
深水钻井技术现状及发展趋势分析摘要:海洋中有着大量的石油天然气资源，在全球油气资源总储量中占比高达70%左右，而500m以上的深水海域油气田在其中所占比例极高。
因此对于海洋油气特别是深海油气全球已达成共识，其将是未来世界油气资源来源的重要区域。
深海油气开采是高风险、高投资、高技术、高回报的行业。
本文就对深水钻井技术现状与发展进行了探讨。
关键词：深水钻井；钻井技术；海底钻井1 当前我国深水开发所面临的现状与挑战1.1在环境方面的挑战1.1.1浅层地质灾害主要包括三类:浅层气、浅层水流动(ShallowWaterFlow，简称SWF)、天然气水合物。
此类灾害一般在钻完井作业时泥线下约1500m的地层内有发生，影响井的安全性。
浅层气和浅层流具有高压力，容易高速井喷、要求压力波动低和处理困难的特点，易造成井塌，井喷。
而在我国南海，浅层气主要分布于大陆架区，而且甚为广泛。
SWF存在使得高质量的套管尾管无法建立，影响井壁稳定。
天然气水合物分解将引起地层承载力的不均匀，对海洋工程的安全有影响。
而且，突然释放的气体会对运输管道产生破坏作用，特别是在高压浅层气体释放的时候，轻则侵蚀套管，重则引起井喷。
除此之外合物的形成还会堵塞管线，钻进器具。
1.1.2恶劣的海洋环境(1)海底高压、低温环境;深水海底温度一般在3～5℃，海水的低温可影响到海底泥线以下450m处的岩层，使该区域岩层具有低于正常地温梯度的温度。
(2)波浪流:浮式平台和钻井船是在深水钻井作业中主要使用的工具，会因波、浪、流以及风吹产生摇晃，这会对其锚泊系统以及动力定为造成影响，使结果产生误差。
(3)台风:台风破坏力极强，当海上钻井平台或者钻采设备碰上台风时会被严重破坏。
(4)内波流:部分流体发生密度变化使流体内部不连续的现象，会导致大幅震荡。
较大的内波会严重缩小钻井作业窗口使钻井作业无法正常开展开。
并且如果钻井平台的立柱或着隔水管等结构遇到内波流时会受到较大的作用力使平台发生一定距离的偏移。
深水钻井技术的现状与前景
深水钻井技术的现状与前景在当今能源需求不断增长的背景下，深水区域的油气资源开发成为了全球关注的焦点。
深水钻井技术作为深水油气开发的关键手段，其发展水平直接影响着油气资源的勘探和开采效率。
本文将对深水钻井技术的现状进行详细阐述，并对其未来前景进行展望。
一、深水钻井技术的现状（一）钻井平台与装备深水钻井平台是实施深水钻井作业的基础。
目前，主要的深水钻井平台包括半潜式钻井平台、钻井船和张力腿平台等。
这些平台具备先进的定位系统、动力系统和钻井设备，能够在恶劣的海洋环境下稳定作业。
例如，第六代深水半潜式钻井平台作业水深可达 3000 米以上，钻井深度超过 10000 米。
同时，深水钻井装备也在不断更新升级，如大功率的钻井绞车、高效的钻井泵和先进的钻杆等，大大提高了钻井效率和安全性。
（二）钻井液与固井技术深水钻井中，钻井液的性能至关重要。
由于深水环境的低温、高压等特点，对钻井液的流变性、稳定性和抑制性提出了更高的要求。
目前，研发出了一系列适应深水环境的钻井液体系，如合成基钻井液、油基钻井液等，有效解决了井壁稳定、地层漏失等问题。
在固井方面，深水固井面临着低温、长封固段等挑战。
为此，开发了高性能的水泥浆体系和固井工艺，提高了固井质量。
（三）井控技术深水钻井中的井控风险较大。
为了有效控制井喷等事故，井控技术不断发展。
包括先进的防喷器系统、压力监测与控制设备等。
同时，制定了严格的井控操作规程和应急预案，确保钻井作业的安全进行。
（四）地质导向与随钻测量技术地质导向和随钻测量技术能够实时获取井下地质信息和钻井参数，为钻井决策提供依据。
在深水钻井中，这些技术得到了广泛应用。
通过随钻测井、随钻地震等手段，能够准确判断地层特性和油气藏位置，优化钻井轨迹，提高油气采收率。
二、深水钻井技术面临的挑战（一）复杂的海洋环境深水区域的海洋环境极其恶劣，如强风浪、海流、低温、高压等，给钻井平台的稳定性和设备的正常运行带来了巨大挑战。
同时，海底地质条件复杂，地层压力预测难度大，容易导致井壁坍塌、井漏等问题。
深海底水气藏控水工艺技术数值模拟研究
深海底水气藏控水工艺技术数值模拟研究深海底水气藏是指埋藏在海底水下的天然气储层，目前已经成为全球石油工业发展的重要方向之一。
为了有效地开发和利用深海底水气藏，控水工艺技术变得异常重要。
控水工艺技术可以有效地控制水的注入和排出，保证储层的稳定产气，并且可以最大限度地提高气井的产气率。
本文将以深海底水气藏控水工艺技术数值模拟研究为主题，对该领域的相关技术进行探讨。
一、深海底水气藏控水工艺技术概述深海底水气藏的开发主要受制于控水工艺技术。
控水工艺技术是指利用各种地层流体动力学原理，通过调整气藏内部压力分布，控制地层水的运移、阻挡和分离的一种工艺技术。
其主要目的是减小产品气井的水气比，保证气井长期稳定产气。
深海底水气藏的特点决定了其控水工艺技术必须具备以下特点：深水气藏水平分布范围大，地下水含量较高，需要适应大浓度的水驱；深水气藏埋藏深度大，地下流体压力高，对井下设备有较高要求；由于深海环境的严苛性，深海底水气藏开采需遵循一系列特殊的技术要求，因而控水工艺技术研究更显得重要。
深海底水气藏控水工艺技术数值模拟研究内容主要包括以下几个方面：1.地层水动力学模拟利用计算机数值模拟技术，对深海底水气藏储层进行水动力学模拟。
通过模拟地层水在地下的运移规律，分析地下水的运移路径、速率以及对天然气开采的影响，为控制地下水的注入和排出提供数据支持。
2.控水工艺参数优化3.气藏开采动态模拟4.控水工艺技术应用效果评估利用数值模拟技术，对深海底水气藏控水工艺技术应用效果进行评估。
通过对实际情况进行模拟，分析控水工艺技术的应用效果，并据此进行调整和改进，最终实现最佳的控水效果。
1.为深海底水气藏的稳产提供技术支持通过数值模拟研究，可以深入分析深海底水气藏的地层水动力学特点、开采动态变化规律等，从而为深海底水气藏的稳产提供技术支持。
通过数值模拟研究，可以对深海底水气藏控水工艺的关键参数进行优化，指导工程技术人员在实际操作中不断改进和优化控水工艺技术，最终实现更加稳定的气藏开采。
钻井井控技术措施优化探讨
钻井井控技术措施优化探讨在进行钻井的时候，经常会遇到地层压力造成的影响，从而导致危险性出现。
为了确保钻井工作可以顺利展开，理应确保其安全性得到有效保证，进而能够推动我们国家的油田产业得到进一步发展。
本文研讨井控原理，展开对井控技术的分析，提出改良措施，保证钻井作业的安全高效地进行。
标签：井控技术钻井问题主要对策探讨1钻井井控技术措施钻孔控制技术通过动态控制对井下控制进行管理。
优化了阀门的工作性能，强化了其抗压强度，更加有效地稳定井下压力，降低了井喷风险。
为确保钻井液的正常循环，确保钻头冷却工作的时效性，因此在设置常规钻孔轨道的基础上增设多级限流系统，以保证钻井作业的安全。
井下管理技术是为了实现长期有效的井筒管理机制，提供井控技术手段，降低开采失控事故的发生率，确保安全生产。
钻孔管理操作有助于地质数据的准确收集，对于资源保护十分有益。
2钻井井控技术的分析2.1钻井液井控钻井开采时，钻井液技术主要应用在以下两处：其一，控制钻井液密度处于合适的范围，基于地层压力的变化控制钻井液的密度，以确保钻井液柱的压力与地层空腔的压力的平衡。
钻井液的密度取决于储油层的相关数据，一般常见的储水层和储油层的密度通常为0.05～0.1g/cm3，而天然气储层的密度通常为0.07～0.15g/cm3，应根据实际的数据进行调整。
其二，调整钻井液密度并注入井筒后，再进行钻头的跨层次钻进。
根据设计要求调整钻井液的各项参数，以保持较低的钻井液剪切和液体粘度，并控制钻井运动和吸入压力。
对于高压气层钻进，时刻监测钻井液的密度。
因井筒进气会导致钻井液密度的变化，需要打开脱气装置缓解这一现象。
监测钻井液的总量，并等待钻井液在钻井前填充完毕后才开始工作，钻井液的水平和钻井过程中的钻井水量需要回流参数监控。
2.2预防水涌现象以及事后处理防止水涌现象以及适当处理手段主要体现在以下两个方面，第一，在钻井前就停注注水装置，关紧泄压处理。
例如当钻孔点位距离注水层500m时，则注入孔在300m内停止或释放压力。
水井钻探及成井工艺中几个关键技术问题的探讨
水井钻探及成井工艺中几个关键技术问题的探讨摘要：伴随着我国水井钻探及成井工艺技术的不断发展，我国对于分层水文地质中的地下水资源的开采进步需求效率加大，钻探技术水平得到进一步提高。
现阶段，对于地下水钻井施工中，基本上采用成井钻井工艺，其中，对于此项项目的开采及相关技术标准，我国对于企业出台了相关的政策，为了推进不同工艺的效率水平的提高，如何使得钻井工艺和水井专探已经成为目前我国转警工作的重点内容。
故本文便从水井钻探及成井工艺的发展状况、核心技术问题和后续的发展战略等进行相关的分析，并对其进行相应的探讨。
关键词：水井钻探成井工艺技术探讨1、前言为了不断加快我国地下水资源和矿产资源等的开发速率，满足人们对其资源的需求，我国水井钻探和成井工艺的难度也面临着巨大的考验。
在实际生活中，随着我国地下水资源的不断开发，我国后续所遇到的地层更为复杂，施工的难度进一步加大，因此，为了提高我国的水井钻探速率，我国必须进一步促进我国钻探技术的发展，做到低成本，高效率。
从世界范围内来看，70%和90%的国家都是靠饮用地下水来维持国家的基本水资源的需求水平；其中就我国而言，我国有将近一半以上的湖泊水已经难以饮用。
因此，从这两方面来看，转采地下水资源对于国家的经济发展水平具有很重要的作用。
近些年来，随着城市化的不断发展，工农业迅速增长，人们对于生活质量的要求越来越高，但是，人们对于环境的破坏越来越严重，导致了许多生态问题，例如：土地沙漠化，水土流失等。
不仅如此，对于一些干旱缺水的地区，由于地形复杂，技术水平不足，很多施工单位转紧技术不牢靠的，已经逐渐地制约了地下水井的开采，导致了人们的生活水平不断低下。
因此，对于水井钻探及成井工艺中几个关键技术问题值得我们深思。
2、现阶段水井钻探及成井工艺发展现状从我国水资源发展现状来看，我国北方地区水资源较为匮乏，南方特别是东南沿海以及西南地区，水资源较为丰富。
其中南方地区主要是以开采地下水作为水资源圆的供应，解决水用水需求。
精细控压钻井技术创新及应用探讨
精细控压钻井技术创新及应用探讨精细控压钻井技术是一种在钻井过程中通过控制钻井液的密度和流动性，以达到精确控制井底压力及优化井节挂载力的技术。
该技术的应用能够显著降低井底压力，减小井漏和井喷的风险，提高钻井作业的安全性和效率。
精细控压钻井技术的研究和应用主要集中在以下几个方面：1. 钻井液的设计和优化：精细控压钻井需要根据地层条件和井漏压力等因素，合理选择钻井液的密度和流变性能。
采用高密度钻井液和添加钻井液增稠剂等方法，能够有效增加钻井液的密度和黏度，进而提高井底压力控制能力。
2. 井控装置的改进和更新：精细控压钻井需要精确测量井底压力和及时调整钻井参数。
井控装置的改进和更新可以提高测量精度和响应速度，并能够实现自动调节钻井参数的功能。
目前，一些高精度的测井仪器和智能化的控制系统已经应用于精细控压钻井中，提高了井底压力的控制精度。
3. 井漏和井喷预防技术：井漏和井喷是钻井作业中的常见事故，对井底压力的精确控制提出了更高的要求。
精细控压钻井技术通过监测井漏的迹象和井筒压力的变化，实时调整钻井参数，以预防井漏和井喷的发生。
采用闭式钻井方法和利用钻井液中的防塌剂等，能够有效预防井漏和井喷的发生。
4. 数字化技术的应用：精细控压钻井需要大量的数据采集和处理，以实现对井底压力的精确控制。
数字化技术的应用可以实现钻井参数的自动记录和实时传输，并能够通过数据分析和建模，优化钻井液的配方和钻井参数的选择。
数字化技术还可以实现对钻井过程的远程监控和调节，在提高钻井作业安全性的提高作业效率。
精细控压钻井技术的创新和应用对于提高钻井作业的安全性和效率具有重要意义。
随着相关技术的不断发展和创新，精细控压钻井技术将在油气勘探开发中得到更广泛的应用。
井控工艺技术
井控工艺技术井控工艺技术是石油行业中非常重要的一个工艺技术，主要用于实现油井的稳定、高效、安全的运行。
下面将对井控工艺技术进行详细介绍。
井控工艺技术是指通过采用一系列控制措施，对油井的钻井、完井、修井、生产等过程进行监测、控制和调整，以保证油井的稳定产能、安全运行和规范管理。
井控工艺技术主要包括井底监测、井口监测、液压控制、压裂作业、过井作业等一系列技术措施。
井底监测是指通过在油井井底安装各种传感器和监测设备，实时监测井底参数，包括井底压力、流体温度、流量、井眼轨迹等。
通过井底监测，可以及时发现和解决井底问题，有效提高油井的生产能力和运行安全性。
井口监测是指通过在油井井口安装各种监测设备，对井口参数进行实时监测，包括流体流量、压力、温度、含水率等。
通过井口监测，可以监测到井口产量的变化情况，及时调整井口装置，保证井口参数的稳定，有效提高油井的生产效率和经济效益。
液压控制是指通过改变注水压力、流量以及井口装置的调整，控制油井的生产或注水压力，实现油井的稳定生产和注水作业。
液压控制通常采用液压控制系统，通过对系统进行调整和控制，可以实现对井筒内的流体压力和流量进行调整，以满足油井生产或注水的需要。
压裂作业是指通过对油井进行压裂处理，增加油井对储层的接触面积，从而提高油井的产能。
压裂作业通常采用高压液体或气体注入到井筒中，对储层进行压力破裂，形成裂缝，增加油井的产能。
过井作业是指通过对油井进行修井，清洁井眼，修复井口装置等一系列作业，保证油井的正常运行和安全生产。
过井作业通常包括杂物回收、堵水治疗、套管修复等，可以解决井筒内的各种问题，保持油井的通畅和稳定。
总结起来，井控工艺技术是石油行业中非常重要的一个工艺技术，通过井底监测、井口监测、液压控制、压裂作业、过井作业等一系列技术措施，实现油井的稳定运行和高效生产。
井控工艺技术的应用可以提高油井的产能、延长井寿命，对石油行业的发展具有重要意义。
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第４０卷第１期２０１２年１月石油钻探技术
ＰＥＴＲＯＬＥＵＭＤＲＩＬＬＩＮＧＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳＶ０１．４０Ｎｏ．１Ｊａｎ，２０１２
．．钻井完井◆ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１—０８９０．２０１２．０１．０１１深水井控工艺技术探讨
褚道余（中国石化上海海洋油气分公司，上海２００１２０）摘要：海洋深水钻井中的井控，面临着海底低温、气体水合物、地层孔隙压力和破裂压力之间的安全窗口比较窄、井控余量比较小、压井／阻流管线较长导致循环压耗较大、深水地层比较脆弱等诸多挑战。针对深水井控中面临的难，占’，调研了深水钻井中井控设备的要求与配置，详细介绍了深水钻井中早期监测溢流的方法、深水井控的关并方式及压井方法、深水压井后防喷器“圈闲气”与隔水管气的处理，以及在深水钻井中预防水舍物形成的措施，以保证深水钻井的施工安全。关键词：海洋钻井深水井溢流井控压井中图分类号：ＴＥ２８文献标识码：Ａ文章编号：１００１—０８９０（２０１２）０１—００５２一０６
ＷｅｌｌＣｏｎｔｒｏｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎＤｅｅｐｗａｔｅｒＷｅｌｌ
ＣｈｕＤａｏｙｕ
（ＳｉｎｏｐｅｃＳｈａｎｇｈａｉＯｆｆｓｈｏｒｅＰｅｔｒｏｌｅｕｍＣｏｍｐａｎｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ，２００１２０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｅｌｌｃｏｎｔｒ０１ｉｎｄｅｅｐｗａｔｅｒｆａｃｅｓｍａｎｙｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ，ｓｕｃｈａｓｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｔｓｅａｂｅｄ，ｂｙ－
ｄｒａｔｅ，ａｓｍａｌｌｍａｒｇｉｎｂｅｔｗｅｅｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｐｏｒｅｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｆｒａｃｔｕｒｅｐｒｅｓｓｕｒｅ，ｓｍａｌｌ
ｋｉｃｋｔｏｌｅｒａｎｃｅ，ｔｈｅ
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ｅｒｆｒｉｃｔｉｏｎｌｏｓｓｉｎｃｈｏｋｅｌｉｎｅｄｕｅｔｏｌｏｎｇｐｉｐｅ
ｌｅｎｇｔｈ，ｕｎｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｅｄｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｅｔｃ．Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ
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ｓｕｅｓ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｎａｌｙｓｅｓｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓａｎｄａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｆｏｒｗｅｌｌｃｏｎｔｒｏｌｅｑｕｉｐｍｅｎｔｉｎｄｅｅｐｗａｔｅｒ
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ｉｎｇ，ａｎｄｐｒｅｓｅｎｔｓｅａｒｌｙｋｉｃｋｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ，ｗｅｌｌｓｈｕｔ—ｉｎａｎｄｋｉｌｌｉｎｇｍｅｔｈｏｄ，ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｆｏｒｔｒａｐｐｅｄ
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ｄｒｉｌｌｉｎｇ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｏｆｆｓｈｏｒｅｄｒｉｌｌｉｎｇ；ｄｅｅｐｗａｔｅｒ；ｗｅｌｌｏｖｅｒｆｌｏｗ；ｗｅｌｌｃｏｎｔｒｏｌ；ｋｉｌｌｉｎｇｗｅｌｌ
海洋深水地层因其特殊的沉积环境［１］，致使深水钻井面临着海床不稳定、地层破裂压力低，以及存在浅层气、浅层水流、气体水合物和海底低温等诸多问题。在深水环境下进行钻井作业，地层孔隙压力和破裂压力之间的安全窗口比较窄，井控余量比较小。在海洋深水钻井中，一般都使用钻井船或半潜式钻井平台等浮式钻井装置，防喷器组坐于海底井口，压井／节流管线较长，其循环压耗比较大，深水地层比较脆弱，压井时要考虑这部分压耗，井控操作的难度较大，所以在深水井控中需要特别考虑溢流的早期监测、关井方法和压井方法的选择、水合物的预防等。井控是钻井安全的关键［２｛］，深水井控与常规水深井控相比，在设备与工艺上有特殊要求，在深水钻井中水下防喷器组的控制系统采用电液控制模式，而浅水采用液液控制模式‘４Ｉ。因此，为了确保安全，必须掌握深水井控工艺技术。
１深水井控的挑战１．１孔隙压力与破裂压力安全窗口窄因为海水密度远小于岩石密度，所以对于相同深度的地层，上覆的海水越深，地层所受到的压力越低，其破裂压力也就越小。因此，深水地层的破裂压
收稿日期：２０１０－０８—１３；改回日期：２０１１－１㈣８。作者简介：褚道余（１９７卜），男，安徽巢湖人，１９９４年毕业于石
油大学（华东）钻井工程专业。２００８年获中国石油大学（北京）石油与天然气工程专业硕士学位，高级工程师，主要从事海洋钻井技术与项目管理工作。联系方式：（０２１）２０８９６２５９，ｃｈｕｄｙ．ｓｈｈｙ＠ｓｉｎｏｐｅｃ．ｃｏｒｎ。
万方数据第４０卷第１期褚道余．深水井控工艺技术探讨力远小于浅水地层的破裂压力，这也致使深水环境下地层孔隙压力和破裂压力之间的安全窗口比较窄，造成了井控作业中的井涌余量、最大允许关井套压和隔水管钻井液安全增量随着水深的增加而减小。水深超过千米后，海底沉积岩层缺乏足够的上覆岩层压力，导致地层比较疏松，井壁稳定性差。因此，深水井控操作的难度比较大，容易造成井漏等复杂情况。
１．２压井及节流管线的压耗大陆地或海洋浅水钻井作业时，节流压井管线长度相对较短，其产生的循环压耗可以忽略。而海洋深水钻井作业时，节流压井管线长达几百米甚至几千米，加上其内径较小，所以不能忽略流体在其中流动时产生的压耗。在深水井控中，节流管线内摩擦损失将作用于地层，如果忽略节管线中的循环压耗，采用常规压井方法压井，在保持立管压力不变与不超过最大允许套管压力的情况下控制节流阀，压井不可能成功。相对于陆地钻井，深水钻井的地面节流压力因为节流管线中压耗的存在有所减小，减小值即为节流管线中的压耗。若忽略节流管线中压耗的影响，在深水压井时将节流阀的控制回压等同于相应陆地同深度处井控时的关井套压，那么裸眼地层将会额外承受一个等于节流管线中压耗的压力。在压井过程中，这容易造成地层破裂压力梯度低的薄弱地层破裂，带来灾难性的后果。
１．３海底温度低深水海底的温度一般在５℃左右，有些地区温度达一３℃，影响到海底泥线以下约４５０ｍ岩层，使地温梯度低于正常地温梯度。深水压井节流管线长，在海水低温的情况下，钻井液产生凝胶效应，静切力增大、黏度升高，影响关井套压的准确读取，增加了节流管线压力损失，使深水井控更加复杂。
１．４对海底防喷器组要求更高由于防喷器组放置在海底，距离地面的井口较远，控制系统的传输距离较远，系统需要承受较高的静水压力和较大压差。防喷器控制通常需使用电液控制系统，尤其是水深超过１５００ｍ的超深水作业中，要在防喷器组上设有由水下机器人操作的应急操作盘，以应对深水作业中的紧急情况。１．５气体水合物的预防在深水钻井中，由于海底温度低、压力高，很容易形成气体水合物，堵塞压井节流管线、隔水管、防喷器和连接器，给井控带来风险。因此，在深水井控的各个环节都必须考虑气体水合物的影响，尽可能避免生成气体水合物‘娜］。１．６防喷器内圈闭气的处理在处理气体溢流时，压井结束后，有一些气体会积聚在关闭的防喷器内，称为“圈闭气”。对陆地和浅水钻井来说，这并不是什么问题，因为这部分气体的压力是很小的。然而，在深水钻井中，圈闭气的压力等于存在节流管线内压井液的静液柱压力，由于节流管线很长，这个压力不容忽视。如果直接打开防喷器，高压圈闭气在隔水管内膨胀上升，到达地面将造成井喷，使隔水管内的钻井液喷出，严重时有可能挤毁隔水管。水越深，圈闭气压力越高，其危害就越大。另外，浅层气和浅层水流也是深水钻井井控面临的挑战。２深水井控设备井控装备是控制溢流或井喷的关键设备，由于深水钻井的特殊性和面临的挑战，在进行深水井控装备的选择和配套时，必须保证设备的完善与可靠性。２．１基本构成深水井控装备主要包括压井／节流管汇、导流器、下部隔水管组、连接器、水下防喷器组（见图１）以及防喷器控制系统（包括备用）和钻具内防喷器等。２．２深水防喷器组的配置在海洋深水钻井中一般都使用浮式钻井装置，防喷器组坐于海底≯４７６．２５ｍｒｆｌ井口头上，深水所用防喷器一般为内通径４７６．２５ｒｅ．ｎ２的防喷器组，额定工作压力７０或１０５ＭＰａ。深水防喷器坐于海底，对于１０００ｍ多的水深，起下一趟防喷器至少需要１４ｄ，所以配置深水防喷器时，每一功能的防喷器都要有备用，一般至少配置上、下万能防喷器，安装２个乒８８．９～壬１９３．７ｍｍ可变闸板防喷器和２个剪切全封闸板防喷器［７１。
万方数据·５４·石油钻探技术
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２．３深水防喷器控制系统图１深水钻井水下设备嘶１ＴｈｅｓｅｈｚｅａｅｑａｌｌｍＭｔｔｓｆｏｒｄｅｅｐｗａｔｅｒ咖ｌｈ氅
防喷器控制系统是防喷器开、关动作的指挥系统，必须满足远距离、准确、可靠、快速等要求。目前防喷器主要有３种控制形式，即液液控制、气液控制和电液控制。深水防喷器的控制系统采用一套复合电液控制系统，由地面发出对海底控制系统的指令，通过控制管线传给水下控制系统。在水下控制系统中，控制信号被解码、确认并执行。与液液控制系统相比，采用这种控制方式，防喷器开、关以及紧急脱离所需的时间大大缩短。复合电液控制系统实现开井动作流程如图２所示。
３深水井控技术措施３．１早期井涌检测方法在钻井作业中能够及时、准确地监测溢流从而避免井下复杂情况发生，对深水钻井安全极其重要。由于深水钻井面临海底的低温环境，钻井液在隔水管中循环时已经被海水冷却，不能准确获得气体含量增加的信息，在钻井液出Ｉ＝ｌ对井筒中气体含量的监测常有滞后，所以根据钻井液返出管线中流量差检测溢流的方法不能及时发现溢流。另外，深水钻
圈２复合电液控制系统实现开井动作流程ｔａｇ．２Ｔｈｅｆｌｏｗｃｈａｒｔｏｆｃｏｒｎｉｃｅｄｅｌｅｃｔｒｏ－ｈｙｄｒａｕｌｉｃ
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井作业主要使用浮式钻井装置，由于其摇摆及升降起伏引起隔水管体积的变化，钻井液池液面检测溢流法也不能准确反映溢流情况。深水地层孔隙压力和地层破裂压力安全窗口窄，深水钻井作业时要使用ＰＷＤ密切监测地层孔隙压力和环空循环当量钻井液密度，以防循环当量钻井液密度大于地层破裂压力而压漏地层，造成井下复杂情况，所以在深水使用ＰＷＤ能及时准确地预测井涌”］。随钻测压ＰＷＤ工具能够实时获取井下环空
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