控压钻井技术应用研究

论文摘要

随着对更深更复杂地层的勘探开发活动的越发频繁,常常出现许多如井涌、井漏、有害气体泄漏、卡钻、起下钻时间过长等钻井复杂问题,窄密度窗口安全钻井问题是造成深井、高温高压井等钻井周期长、事故频繁、井下复杂的主要原因,目前国内外解决这些问题主要采用控压钻井技术。随着国内控压钻井技术的蓬勃发展,对控压钻井技术应用研究具有重要意义。本文首先建立了控压钻井井筒压力控制模型,该模型分为正常钻进与接单根、起钻和下钻三种工况；然后研究了控压钻井井筒压力计算方法,主要包括钻井液流变模型优选、井筒循环压耗计算方法、井下波动压力计算方法和井筒内ECD计算方法,通过模拟计算验证了井筒压力计算方法。其次研究了控压钻井工艺技术和装备配套,同样分三种工况进行了工艺技术的研究,同时应用前面介绍的理论模型和算法进行了各种工况下的模拟计算分析,根据工艺技术进行了装备配套研究。完成了对控压钻井理论,井筒压力计算方法和工艺装备配套的整体研究。最后通过控压钻井方案设计和实例应用分析,得出国产MPD技术与装备在井下压力控制方面已经达到了相当高的精度(±0.35MPa),能够满足窄密度窗口作业要求进行现场施工,可以进行推广应用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 本文的研究目的及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文的主要研究任务及研究思路
• 1.3.1 主要研究任务
• 1.3.2 研究思路
• 1.4 本文完成的主要研究工作
• 第2章 井筒压力控制模型
• 2.1 控压钻井压力控制理论模型
• 2.1.1 正常钻进与接单根压力控制理论模型
• 2.1.2 起钻过程压力控制理论模型
• 2.1.3 下钻过程压力控制理论模型
• 2.2 控压钻井井筒压力计算方法
• 2.2.1 钻井液流变模式优选
• 2.2.2 不同流变模式井筒循环压耗计算
• 2.2.3 井下波动压力模型
• 2.2.4 井筒内ECD计算方法
• 2.3 微溢流井筒压力控压模型
• 2.3.1 模型流型判别
• 2.3.2 流动特性参数预测
• 2.3.3 算例分析
• 第3章 控压钻井工艺技术和装备配套研究
• 3.1 控压钻井施工工艺研究
• 3.1.1 控压钻进与接单根工艺研究
• 3.1.2 控压钻井起钻工艺研究
• 3.1.3 控压钻井下钻工艺研究
• 3.1.4 控压钻井应急措施
• 3.2 控压钻井装备配套研究
• 3.3 控压钻井施工流程图
• 第4章 JD油田控压钻井设计与应用研究
• 4.1 控压钻井设计
• 4.1.1 JD-2号构造控压钻井可行性研究
• 4.1.2 JD-2号构造控压钻井设计
• 4.2 控压钻井应用简况
• 4.2.1 控压钻井钻进与接单根工况简况
• 4.2.2 控压钻井起下钻工况应用简况
• 第5章 结论及建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录