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发布日期:2017-03-29 作者: 点击:

        控压钻井是现在世界上最领先的钻井技能之一,能够对井底压力进行实时准确的操控、处理现场遇到的井下杂乱钻井疑问;理论研讨与运用实习均标明,它能够有用的处理国内外遍及遇到的窄密度窗口安全钻井难题。为了非常好的把握和运用该技能,从微观角度将控压钻井看作为一项较杂乱的体系工程,既要确保体系内任一构成有些能够正常作业,又要进步体系内各有些之间的和谐才能,从而发挥其最大功率。为此,提出了控压钻井体系工程(MPDSE)的概念——控压钻井体系工程即是将体系工程理论运用到控压钻井技能中的一种研讨办法。其主要内容是研讨体系内部各构成有些的准确规划,体系分析各构成有些之间的彼此关系和内部位置,优化处理各构成有些之间的彼此制约性,完结体系的最优化。


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         1、界说和技能特色  

        (1)MPD的界说:世界钻井承包商协会(LADC)欠平衡和操控压力委员会(Underba1anced Operation and Managed Pressure Commitee) 将MPD界说为:

        MPD是用于准确操控全部井眼压力剖面的适合钻井程序,其意图是断定井下压力的环境约束,并以此操控环空液压剖面。

        (2)技能特色:它不同于常规的开式压力操控体系,而是依赖于关闭的循环体系经过调理井眼的环空压力来抵偿钻井液循环而发生的附加冲突压力。MPD技能义个主要特色即是运用了一套关闭的体系,可添加钻井液回来体系的钻井液压力, 以供给钻进的才能和在坚持恰当环空压力剖面的情况下能接连接钻杆。恰当的环空压力剖面阻挠了钻井液流人地层形成对地层的损伤。MPD技能的这种操控压力改动还供给了非常好地操控井的才能,以及取得更准确的井眼压力操控、坚持和回来钻井液的导流,较少中断钻井进程。MPD这种技能是在地层孔穴压力和裂缝压力梯度之间,完全答应“作业管线”经过准确操控环空压力剖面的一项技能。   MPD不是规划来添加油井产值或最小化趋肤损害的,而是为了战胜一些钻井疑问,如低浸透率、循环钻井液丢失、差压卡钻,简化套管尺度和取得深层开孔井眼等。

        对MPD的技能注解如下:   ①、MPD技能的选用能够减少具有狭隘井眼环境约束的、与钻井有关的危险和投资;   ②、MPD能够对包含回压、流体密度、流体变性、环空液面、循环冲突力和井眼几许尺度或这些因素的组合进行操控;  ③、MPD能够较快地靠纠正作业来处理调查的压力改动,它动态操控环空压力的才能简单完别的技能不能极好完结的钻井作业;   ④、MPD技能可用于防止流体侵入地层,操作(包含用恰当的技能)简单发生的任何活动都是全的。

        2、作业原理   在MPD的关闭循环体系中,钻井液从钻井液池经过钻井泵进入立管下降到钻杆,经过浮阀和钻头上部的环空,然后从RCD下方的环形防喷器流出。再经过一系列的节省阀,到振动筛或脱气装置,最终回到钻井液池。环空中的钻井液压力经过运用RCD和节省管汇,被坚持在钻井泵出口和节省阀之间。RCD答应管柱和全部钻柱旋转,所以,立管、钻杆和钻柱能接连作业。

       (1)井的模仿操控:MPD体系经过液力井的模仿程序来反应数据,该程序能阅览和处理包含井身和直径、地层数据、钻柱转速、浸透率、钻井液粘度、钻井液密度和温度等数据,然后预测环空压力剖面。任一点的环空压力由静钻井液量、环空冲突压力和地面的背压3有些构成。因为静钻井液重力在给定的期间内基本上是常数,所以,能迅速改动的其余2个参数是环空冲突压力(恰当改动钻井泵速度)和地面的背压(经过主动的节省体系操控)。当决定需求调控压力剖面时,为了到达所需求的环空压力剖面,在模仿操控下,节省阀主动调理以改动因环空的钻井液流速添加或减小而导致的环空冲突压力的改动。用于MPD体系的主动操控压力(PowerAMPS)体系能主动调理节省阀,发生必要的微小调理量来坚持所需的环空压力剖面。

       (2)下套管后钻井 下套管后钻井时,静的钻井液重力、环空冲突压力和节省阀背压的曲是相对安稳的。当接钻杆时,就会发生由MPD体系供给的压力值,即便钻井泵因接钻杆而停泵,能坚持环空体系所需求的压力值。 在增强功用的MPD体系中,当钻井泵减速钻井液流量减少时,因为AFP的减小,会呈现低的活动速度,也就会发生较低的环空冲突力。AFP的减小量一定会一起被节省阀的背压所代替,井的模仿操控也就接连不断地送出新的压力校正号,而且主动操控压力体系就会调理并坚持所需压力。

 

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