井底压力PWD随钻监测
PWD随钻监测井底环空压力
1、PWD随钻测压简介
PWD随钻测压是MWD随钻测量技术的一个部分，通常由MWD+PWD组合，测量井眼轨迹数据和井底环空压力，通过泥浆脉冲信号传输到地面，再由地面解码系统解码后获得相应的数据，进而由软件生成实时曲线图。
工具组合结构图
工具组合实物图
2、PWD随钻测压装配图
PWD模块
PWD外筒
PWD工具
测压孔
PWD衬套PWD衬套
3、PWD性能参数
项 目 规 格
测量参数 环空压力
测量范围（3种规格） 15000/20000psi/29000PSI（103/138/200MPa）
测量精度 ±10psi（±0.07MPa）
最高工作温度 175℃
压降 <1MPa
锂电池工作时间 双电400小时以上
适用钻柱尺寸 4.75"、6.5"、8"、8 1/2"
4、PWD随钻测压优势
精确监测井底环空压力；
为控压钻井与控压完井提供可靠依据与保障；
动态测试地层压力窗口；
有效控制井底环空压力，减少溢流和漏失，降低井控风险；
有利于实现安全、快速钻进； 可串接伽玛探管（MWD+PWD+Gamma），监测井底环空压力的同时，进行随钻伽马测量，为地质分层提供依据。
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CQMPD精细控压钻井技术应用与思考
CQMPD精细控压钻井技术应用与思考
韩烈祥
【摘 要】介绍了CQMPD精细控压钻井系统的结构、工作原理,给出了其在川渝气田的应用实例.CQMPD精细控压钻井系统在川渝高石梯—磨溪、川西北剑阁和土库曼斯坦阿姆河右岸等地区的成功应用有效解决了安全密度窗口窄,频繁发生井漏、溢流甚至喷漏同存等钻井井控难题,对于潜伏类碳酸盐气藏的高效、安全开发起到重要作用,该技术成熟度高.但是,随着勘探开发对象变得越来越复杂,对精细控压钻井技术的要求也更加严格,近年来,在精细控压钻井工艺、产品和应用领域上又取得了新的拓展,有效提高了超深复杂井的固井质量.该研究对于降低复杂盐下气藏开发的钻井成本亦具有重要的指导意义.
【期刊名称】《石油钻采工艺》
【年(卷),期】2018(040)005
【总页数】4页(P559-562)
【关键词】MPD精细控压;井控;钻井;固井;超深复杂井
【作 者】韩烈祥
【作者单位】中石油集团川庆钻探钻采工程技术研究院;油气钻井技术国家工程实验室欠平衡与气体钻井试验分基地
【正文语种】中 文
【中图分类】TE242
精细控压钻井是在窄安全密度窗口地层钻完井过程中精确控制环空压力，实现井筒压力平稳。随着技术的不断完善，不仅可用于解决窄安全密度窗口地层、同一裸眼井段多压力系统的安全钻进难题，还能延长水平井钻深能力，提高复杂超深气井的固井质量。该技术自2003年提出至今，已应用于多个油气田窄安全密度窗口地层钻井，有效解决了钻井过程中出现的井涌、井塌、井漏、卡钻问题［1］。
1 精细控压钻井技术
CQMPD精细控压钻井系统是中国石油集团川庆公司自主研制的、具有完全自主知识产权的闭环精细控压钻井系统［1］，已在川渝、塔里木、土库曼斯坦阿姆河右岸等油气田广泛使用，有效解决了深层油气田复杂地层剖面钻井难题。
CQMPD精细控压钻井技术已发展形成了全过程精细控压钻完井技术，形成了从钻前、钻进、起下钻、电测、下套管固井（下完井管柱）等所有工况的精细控压配套技术，有效降低了安全起下钻风险，保证了井身质量。CQMPD精细控压钻井系统有两种型号或控制方式。
精细控压钻井中环空不稳定流动时间响应分析
精细控压钻井中环空不稳定流动时间响应分析
吕振虎;陈平;马天寿
【摘 要】精细控压钻井是井底恒压控压钻井的一种类型，主要通过施加井口回压实时控制井底压力。井口回压的改变会导致钻井液循环经历稳定不稳定稳定的过渡，过渡期的响应时间是评价精细控压钻井的一个重要指标。较短的过渡时间可以使井底压力快速恢复平衡，从而提高控压钻井的控压精度。以回压改变后环空钻井液的不稳定流动时间为研究对象，建立了控压响应时间的计算模型。分析了气体体积分数、岩屑体积分数、环空间隙及回压大小等因素对过渡时间的影响规律，分析表明气体体积分数、岩屑体积分数的增大，控压响应时间相应增加；环空间隙、回压的增大，控压响应时间相应减小，其中气体体积分数是影响控压响应时间的主要因素，同时对比分析了弹性控压响应时间计算模型与本文模型之间的差异，得出了在浅井、勘探井的控压钻井中为计算简便而采用的刚性计算模型不仅可以满足计算精度的要求，同时也具有较强的操作性。
【期刊名称】《石油天然气学报》
【年(卷),期】2014(000)011
【总页数】6页(P120-125)
【关键词】控压钻井;井口回压;不稳定流动;响应时间
【作 者】吕振虎;陈平;马天寿
【作者单位】油气藏地质及开发工程国家重点实验室 西南石油大学，四川成都610500;油气藏地质及开发工程国家重点实验室 西南石油大学，四川成都610500;油气藏地质及开发工程国家重点实验室 西南石油大学，四川成都610500 【正文语种】中 文
【中图分类】TE249
控压钻井技术是近几十年来发展起来的一种有效解决窄安全密度窗口、漏失、溢流等井下复杂事故的新型钻井技术[1，2]，其类型主要有动态环空压力钻井技术
（DAPC）、井底恒压钻井技术 （CBHP）、泥浆帽钻井技术 （PMCD）、双梯度钻井技术 （DGD）等[3，4]。目前井底恒压钻井技术在塔里木、冀东油田等地区均已成功应用，并取得了显著的效果。井底恒压控压钻井中一次完整的压力控制周期主要经历：PWD（随钻压力测量）脉冲信号传输时间[5]；地面检测控制系统分析判断井下信号；节流阀和回压泵动作响应时间；回压调节不稳定流动时间；井底压力的动态平衡恢复时间5个过程。不同回压的施加瞬间，将会导致井内压力的波动，压力波从井口传播到井底后，井内将会经历一段不稳定到稳定的过渡状态[6]。在过渡期间井内各点的压力、流速、流量都存在差异，因而会增加压力控制的复杂性和难度系数。较短的过渡时间有利于提高控压钻井的控压精度，降低井下复杂及事故发生[7]。综合考虑，以回压改变过程中的响应时间为研究对象，利用刚性水击理论建立了回压响应时间的数学模型，并研究其主要影响因素，为控压钻井精度控制及气侵监测提供了理论依据。
(完整word版)MPD控压钻井
(完整word版)MPD控压钻井
控压钻井技术
控压钻井技术
国际钻井承包商欠平衡、控压钻井委员会（IADC UBD&MPD Committee）2003年给出了控压钻井技术的定义:控压钻井是一种自适应的钻井工艺，可以精确控制全井筒环空压力剖面,确保钻井过程中保持“不漏、不喷”的状态，即井眼始终处于安全密度窗口内。之后，国际钻井承包商协会又进一步将控压钻井技术分成两大类别：主动控压钻井技术和被动控压钻井技术。主动控压钻井技术是在钻前设计时融入控压钻井技术的理念，包括井身结构设计、钻井液设计和套管程序设计，从而达到精确控制井筒压力剖面的目的.被动控压钻井技术指使用一些设备如旋转控制头、节流阀和钻杆浮阀等，安全有效地处理井下事故.早期的控压钻井井底压力控制精度在0.35MPa以内,目前控制精度可高达0。1MPa,即基本实现井底压力的恒定.严格来讲，所有井都需要控制压力，都需要实施控压钻井,因为钻井的过程就是利用井筒流体压力(静止压力、动态压力等）来应对地层压力（孔隙压力、坍塌压力、漏失压力和破裂压力等）从而实现井内压力系统的某种平衡（近平衡、欠平衡、过平衡等).钻井过程中的“卡、塌、漏、喷”几乎都跟井底压力有关,因此控压钻井并不是一个新名词，但随着钻井技术的发展,控压钻井被赋予了新的含义，突出体现在“有目的"和“精确控制”，控压钻井的本质就是确定井底压力界限，从而利用多种工具和技术有效控制相应的环空压力剖面以降低窄密度窗口条件下钻进时的风险与成本。
现代控压钻井技术是在欠平衡钻井和气体钻井基础上发展起来的钻井新技术。这三项技术有共同的特点,即都需要使用旋转防喷器、气体处理装置、节流管汇、单流阀等特殊设备。欠平衡钻井主要是为发现和保护储层、减少储层钻井问题、减小对储层的伤害、实现钻井过程中对油藏特性的优化等;气体钻井主要目的是钻井提速,大幅度提高难钻地层的钻井速度；控压钻井主要是为减少钻井过程中的复杂，通过降低大量钻井液的漏失和降低钻井相关的非生产时效等提高钻井经济性。三项技术有交叉，如欠平衡钻井也可以实现提速，气体钻井也可以实现储层保护，控压钻井即可以实现提速也可以实现储层保护等。欠平衡和气体钻井在钻井过程中井筒流体当量泥浆密度低于地层孔隙压力,而控压钻井在钻井过程中井筒当量泥浆密度大于或等于地层孔隙压力.换言之,欠平衡钻井和气体钻井是“欠平衡”,而控压钻井实质上是一种“微过平衡”。
钻井新技术及发展方向分析
钻井新技术及发展方向分析
1 钻井技术新进展
1.1石油钻机
钻机是实现钻井目的最直接的装备,也直接关系到钻井技术进步。近年来,国外石油钻机能力不断增强,自动化配套进一步完善,使钻机具备更健康、安全、环保的功能,并朝着不断满足石油工程需要的方向发展。主要进展有:
(1) 采用模块化结构设计,套装式井架,减少钻机的占地面积,提高钻机移运性能,降低搬家安装费用。
(2) 高性能的“机、电、液”一体化技术促进石油钻机的功能进一步完善。
(3) 采用套管和钻杆自动传送、自动排放、铁钻工和自动送钻等自动化工具,提高钻机的智能化水平,为提高劳动生产率创造条件。
1.2随钻测量技术
1.2.1随钻测量与随钻测井技术
21 世纪以来, 随钻测量(MWD) 和随钻测井(LWD) 技术处于强势发展之中,系列不断完善,其测量参数已逐步增加到近20种钻井工程和地层参数,仪器距离钻头越来越近。与前几年的技术相比,目前,近钻头传感器离钻头只有0.5～2 m 的距离,可靠性高,稳定性强,可更好地评价油、气、水层,实时提供决策信息,有助于避免井下复杂情况的发生,引导井眼沿着最佳轨迹穿过油气层。由于该技术的市场价值大,世界范围内有几十家公司参与市场竞争,其中斯伦贝谢、哈里伯顿和贝克休斯3
家公司处于领先地位。
1.2.2电磁波传输式随钻测量技术
为适应气体钻井、泡沫钻井和控压钻井等新技术快速发展的需要,电磁波传输MWD(elect romagnetic MWD tool s ,EM MWD) 技术研究与应用已有很大进展,测量深度已经达到41420 km。
1.2.3随钻井底环空压力测量技术
为适应欠平衡钻井监测井筒与储层之间负压差的需要,哈里伯顿、斯伦贝谢和威德福等公司研制出了随钻井底环空压力测量仪（annular
pressure measurement while drilling, APWD) ,在钻井过程中可以实时测量井底环空压力,通过MWD 或EMMWD 实时将数据传送到地面,指导欠平衡钻井作业。
井底压力定义
井底压力定义
井底压力是指在油气井开采过程中，地层对井筒内流体的压力反作用，它是油气沿着地层孔隙渗透到井筒内的结果。井底压力的大小直接影响着油气的产出量和生产效率。因此，准确地测量井底压力对于油气勘探开发有重要意义。
测量井底压力有多种方法，其中最常用的是电缆测压法和钻压法。电缆测压法是利用电缆将压力传感器的信号传输到地面进行测量，因其测量范围广泛、精度高、无灌注液池等优势而被广泛应用；而钻压法则是利用风压或水压对井筒底部的压力进行测量，该方法精度较低，但是其设备简单、使用方便。
测量井底压力的应用不仅可以评估油藏的产能和性质，还可以指导油气生产过程的管理和调整，避免过度开采可能导致的油藏压力下降和产能下降等问题。同时，在油气勘探和开发中，准确测量井底压力还可以帮助研究地层结构和性质，提高油气勘探开发的效率和经济效益。
总之，井底压力是油气勘探开发过程中一个关键的指标，测量井底压力对于提高油气产出量和生产效率、指导油气生产过程的管理和调整、研究地层结构和性质都有着重要的意义。随着科学技术的不断发展，相信测量井底压力的方法和技术将会不断更新和完善，为油气勘探开发提供更为准确和可靠的支持。
国际先进的三项控压钻井系统
国际先进的三项控压钻井系统
作者： 发布时间：2010-10-08 16:41:47
目前国际上对控压钻井研究很多，形成商业化产品、能够进行现场施工服务的主要有Halliburton公司的动态压力控制系统（DAPC精细控压钻井系统）、Weatherford公司的Secure Drilling系统（精细流量控制系统）和Schlumberger公司的自动节流控压钻井系统。
Weatherford公司
Secure Drilling系统
Secure Drilling系统最早称之为“微流量控制系统（MicroFlux Control-MFC）”，后被Weatherford公司收购，2010年获得《勘探与开发》（E & P）杂志评选的“世界十大石油工程技术创新特别奖”。该系统的优势在于对传统钻井工艺设计和钻机仅需较小改动，系统可快速监测出钻井液漏失量和地层流体的涌入量，并能有效对其采取相应的处理措施，使流体溢出、漏失量最小。从而有效地降低钻井费用、提高钻井效率和钻井安全性。
微流量控制系统为提高钻井效率、降低作业费用、提高钻井作业的安全性而研发。该技术不仅可用于普通井，还可用于复杂井和高风险井，如高温高压井和窄泥浆密度窗口井。微流量控制技术通过实时监测井筒参数、控制环空压力和提供自动地溢流监测和控制的方式，切实地提高钻井安全性。该技术最独特的特征是它通过高精度的流量测量仪测量返回物流量的能力，并可在一分钟内完成对溢流和漏失的分析、检测和控制，使井眼内溢流流体或漏失钻井液的体积最小。由于微流量控制技术可使钻井风险和非生产时间降至最小，并能最大程度地保证钻井的安全性和可行性，因此绝大多数井都可获得收益。而对风险井、复杂井（高温高压井、窄密度窗口井）更是可获得相当可观的收益。
微流量控制控压钻井系统由三部分组成：节流管汇、各种高精度传感器和中央数据采集控制系统。微流量控制系统的工作原理是通过高精度传感器测量流入井筒和流出井筒流体的体积，中央数据采集控制系统根据传感器的数据分析、对比两种流量的大小，判定井下事故，然后通过控制中心自动控制节流系统，或发出警报提醒钻井技师井下所发生的事故，并能给出相应的处理措施供钻司参考。 微流量控制系统有两种工作模式：标准模式和特殊模式。标准模式是专门为过平衡钻井而设计，可在一、二个井段或全井使用。标准模式可用于任何井或钻机，它不需要对原有的井身设计和井控程序做任何修改。传统工艺中的所有操作程序也无须变动如，接单根、起下钻、测井、下套管和固井等。仅通过打开旋转控制头使流体由正常管线排出即可恢复传统钻井作业。微流量控制的特定模式是用在井筒内出现欠平衡状况或钻井液密度低于地层坍塌压力时。这种模式在考虑安全和井控的情况下需专门的操作程序。在流体循环中断的情况下需在地表施加回压。
压力控制钻井技术
压力控制钻井技术
发表时间：2018-12-13T10:07:54.043Z 来源：《红地产》2017年2月 作者： 来宣朝
[导读] 随着我国海上油田逐步步入老龄化、已开发油田可采储量不断降低，要保持稳产、高产非常艰难。在这种形势的压力下，原来深层的潜山地层、老区的压力衰竭地层、低孔低渗地层、裂缝漏失地层等也逐渐成为开发重点因此开展海上压力控制钻井作业和研究，在世界
范围内已经成为发展热点。
1 压力控制钻井技术及应用
1.1 IADC 定义
根据国际钻井承包商协会（IADC）的定义[1]，压力控制钻井（Managed Pressure Drilling—MPD）是一种适应性的钻井方式，用于精确控制某个井段的井底环空压力，其目的在于根据地层压力的变化相应地控制环空压力，使井底压差保持在设计的范围内。压力控制钻井过
程中要避免地层流体连续进入井筒，偶尔发生油气侵时要通过合理的作业程序进行控制，防止进一步地井侵。
1.2 技术应用
压力控制钻井的应用方式包括四种：恒定井底压力钻井、泥浆帽钻井、双梯度钻井和HSE钻井。其中恒定井底压力钻井技术是应用最广的技术，也最适合渤海地区应用。
恒定井底压力钻井（MPD-CBHP）是在钻完井过程中始终将井底压力控制在较恒定的压力窗口内，是压力控制钻井主要的应用方式。例如中－沙油气公司SSG（SINO-SAUDI GAS）在沙特KAS地区利用CBHP技术在探井中减少钻井复杂问题、避免卡钻等重大意外问题，在
钻进、起下钻、接单根等过程中保持了井底压力的恒定。北海StatoilHydro公司的Kvitebjørn高温高压井CBHP作业中，使用了连续循环系统
CCS、随钻井底压力检测APWD、随钻地层压力检测FPWD、平衡泥浆段塞BMP、自动节流控制技术等新技术，在钻进及起下钻、接单根时使井底压力以当量密度0.02 g/cm3高于地层孔隙压力，避免了高温高压、高产地层的复杂问题[4]。
水平井随钻地质导向方法的应用
水平井随钻地质导向方法的应用
摘要：地质导向技术是水平井在钻进过程中，根据油层地质资料和随钻的测量数据，实时地调整井眼轨迹的测量控制技术。该技术是先在水平井钻前建立地质导向模型，并根据测井资料，对随钻测井曲线及可能钻遇的地层岩性进行预测 ；然后在钻进过程中，建立好地层模型，利用随钻的测井和测量资料，以及地质导向软件，在水平井的钻进过程中不断调整最初的设计，调整优化选进的方向，将井眼轨迹调整到油藏最佳的位置，在高效开发复杂油藏方面具有极大的优势。
关键词：水平井；地质导向；钻井轨迹；地层预测；
1 随钻地质导向的重要性
地质导向钻井技术是在世界范围内的勘探开发形势面临复杂地质条件的背景下和随钻测量技术日趋成熟的基础上发展起来的，是20世纪90年代国际钻井界发展起来的前沿钻井技术之一，该钻井技术以实时测量多种井底信息为前提，利用随钻测量数据和随钻地层评价测井数据与没定的储层地质特征进行实时评价和分析，根据评价结果来精确地控制井下钻具命中最佳地质目标。实时测得的井底信息包括两类:一类是地质参数，包括电阻率、自然伽玛、岩性密度、声波、地层倾角等;另一类是工程参数，包括井斜、方位、工具面角、井底钻压、井底扭矩和井底压力等。无线随钻测量系统是地质导向钻井技术的主要组成部分，可以在随钻测量井眼轨迹几何参数的同时实时测取地质参数，绘制出电阻率、自然伽玛等测井曲线，并以此作为地层分析对比的依据。 地质导向技术的优越性有以下几个方面:
（1）连续的井眼轨迹控制，减少了起下钻次数。
(2)钻头处的井斜传感器减少了大斜度井、水平井的井斜误差，减少了井眼的曲折度，增强了井眼位移延伸能力，减少了摩阻对钻柱的磨损。 (3)钻头钻速传感器能使司钻最佳使用导向马达，由此可提高机械钻速，延长马达的使用寿命，减少起下钻换钻具的时间。
(4)近钻头传感器使钻头处参数测量的滞后时间接近于零，能使井眼最大限度地保持在油藏内。
无线随钻测量技术在欠平衡钻井中的应用
无线随钻测量技术在欠平衡钻井中的应用
摘要：近年来，随着欠平衡钻井的普遍应用，钻井技术水平不断提高。欠平衡钻井进入一个高新发展时期。它的优势在于减少地层地质破坏，减少环境伤害，提高采油量与采油速度等。由于欠平衡钻井技术水平要求高，人们将无线随钻技术应用于欠平衡钻井中，并取得了一定的成效。
关键词：无线随钻测量；技术；欠平衡；应用
1.引言
无线随钻测量（measurement while drilling 简称MWD）系统是目前国际上钻井中普遍采用的一种先进测量仪器。它能在钻井过程中自动的将井底附近的有关参数连续测量并传输到井上的接收仪器。通过计算机对一系列的数据进行加工处理，绘制成各种曲线，并绘制地层地质图，为下一步施工设计提供依据。欠平衡钻井是相对常规的近平衡压力钻井或过平衡钻井而言的。欠平衡钻井技术是为适应恶劣勘探开发条件的油气田的勘探开发而研制的一项技术。我国钻井界已把欠平衡钻井技术定为近期需要重点发展的技术。欠平衡钻井要技术高。钻井前，需要做好充分的地质勘查准备，钻井过程中需要实时分析井下传上来的数据，做出相应判断。
2.MWD在欠平衡井中重要性 在常规钻井作业中，钻井液有携带岩屑、稳定井壁压力、冷却钻头温度、平衡井底层压力等作用。进行欠平衡钻井作业时，需要有意识地改变井底循环压力，使井底压力低于产层压力，在这样的压力环境下，当钻头继续钻进时，产层流体可流入井体，也可流至地面，避免了钻井液的泄露和地层环境破坏，对储层危害性也小。查清地应力状态，地层强度，地层地质分布等是欠平和钻井的要素
欠平衡井钻探过程中，需要实时监测数据变化，注意作业参数变化，尤其是地层压力数值变化。无线随钻测量技术在欠平衡钻井中，使用较为普遍。两者都是石油开采的先进技术。
3.无线随钻测量技术应用方式
3.1钻井液脉冲传输方式
钻井液传输方式大致有三种，连续波方式、正脉冲方式、负脉冲方式，适合于充气钻井液欠平衡井和钻柱内连续稳定液相的常规液相欠平衡井。
APS公司简介
随钻测井(MWD)
仪器记录最高井底温度171℃
（Xinjiang Tarim）
仪器使用最高压力147Mpa
（YuanBa272的9.5”井眼）
仪器测量最大测深7971米，垂
深6956米（YuanBa101-1H的
6.5”井眼）
返厂探管最好使用记录入井13
次，累计1614小时（158 ℃ ），
返厂时状态正常
APS在中国
振动监测
(VMM)
VMM用于实时、储
存和地面显示振动
数据，可用来优化
钻井作业，保护钻
具和井下仪器
随钻测压(PWD)
下图为PWD Real Time
Application – 随钻测压PWD
在中国的应用（四川省苍溪县
元坝乡元坝101_1井）
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