威德福深水欠平衡钻井技术dd

发布时间：2021-01-21 21:04:00 阅读：次来源：热电阻厂家

威德福深水欠平衡钻井技术

威德福公司近期在印尼成功进行了深水条件下对裂缝岩层的控压钻井(MPD)作业。这是行业中第一次在张力箍之下，安装与动力定位钻井船立管系统整合的控压钻井系统。截止2011年6月，威德福7875型张力箍下旋转控制头(BTR Seashield RCD)已在该区域成功作业3口探井，作业水深大于2000米。

据介绍，威德福公司在海平面以下的立管中安装了一套控压钻井系统，能够进行早期井涌探测、立管内气体处理、控压钻井、加压泥浆帽钻井等一系列控压钻井措施，从而加强了在完全漏失井况下的钻井能力，提高了作业安全性和效率。

深水控压钻井元素

威德福公司的深水控压钻井系统安装在立管内技术活动接头的上方、标准挠性接头的下方。这种构造可使立管保持原始的满径状态通往井筒。整套系统长12米，在安装立管和井口防喷器的时候通过转盘进行安装。在井口防喷器安装完成之后，控压钻井系统能够立即实现立管内气体处理和早期井涌探测。在本井中，控压钻井系统由三个主要部分组成：流动四通、立管环空，以及旋转控制装置(RCD)。

流动四通为从立管顶部到控压钻井管汇的流动管线提供连接。两根6英寸的流动管线在月形池处连接，供井下返出钻井液回到震动筛和泥浆池。

流动四通之上是一个21 1/4英寸的水下环空防喷器。这种环空防喷器可实现立管内气体处理。如果在立管内探测到井涌，可立即关闭环空，以提供可控的立管内井涌处理，通过流动四通返回到地面。

威德福7875型旋转控制头安装在环空防喷器上面。这种旋转控制头为环空气体抑制和钻井作业提供压力控制。其工作原理就是在钻进过程和起下钻作业中，在钻柱周围提供环空密封，如图1。

旋转控制头的内部构造包括一个液压锁总承，用以接收、保持及释放轴承密封组件。当轴承密封组件释放开始作用，2000psi工作压力的旋转控制头可以控制18 3/4 英寸满径的井口防喷工具。

威德福7875型旋转控制头，是目前世界上惟一可安装在深水立管及满足立管张力要求的、并符合API16 旋转控制头钻井规定的工具。此旋转控制头与标准立管在张力下工作的特性允许其成为立管的标准部件，并可被安装在传统钻机的挠性接头以下。

由于旋转控制头安装在张力箍和挠性接头之间，保持了标准深水钻井工具规范，钻井作业不但可按常规方式进行，更能够在作业期间任何时候进行早期井涌探测及立管内气体处理。旋转控制头本体上有一个水下制式的液压对扣盘，以便在将总承下入水下时进行液压管线和电器连接。

在控压管汇附近有一个特殊设计的“缓冲”管汇，在立管内的控压流动四通和通向流动管线的控压节流管汇之问提供连接。此管汇为作业提供所有循环需求，并且结合了立管的压力释放系统。微通量(Microflux)控压钻井节流管汇是一个特殊设计的T作压力为5000psi的双节流嘴管汇。它配有互补式质量流量计和精密石英压力传感器，用于早期井涌探测，如图2。

在控压钻井管汇后方安装有一个高排量两相分离器用于气体处理。这个额外的大排量气体分离器是为了避免混接入原有的泥气分离器。

系统功能与作业应用

系统的主要功能之一是提供早期井涌探测。此功能通过将井下返出液导流入控压钻井节流管汇和互补式质量流量计来实现。一旦探测到井涌，此设计就能够立即实施回压来进行井控。

若气体在进入立管后才被探测到，系统能够关闭表面环空。一旦表面环空关闭，循环中止，水下井防喷器也可以被关闭，将气体保留在立管内，使得现场可以将气体用可控的方式经控压管汇或节流管汇循环出去。

威德福的深水控压钻井系统经过现场实际检验。在一次欠平衡钻井作业中，此系统被用于碳酸岩rf1的孔隙压力测量。在钻井、接单根及起下钻作业中，可以全程实现井筒压力控制。

即使在流量很低的情况下，本系统也能够成功探测井涌。实际作业中曾经在钻遇碳酸盐岩时探测到0.3方的井涌。控压系统成功控制了井涌和井筒压力。在此区域探井作业中，碳酸盐岩上部结构使川恒定井底压力的控压钻井方式进行作业，没有遇到任何漏失。

在钻遇第一个地层裂缝时，系统立即观测到漏失，并且漏失随着裂缝的增多而增大。一旦不能再用泥浆对漏失进行控制时，立即将作业模式从恒定井底压力转换到加压泥浆帽钻井系统。为了在漏失严重(完全漏失)的井况下继续作业将环空中替换成油基加帽钻井液以控制环空压力，同时在钻柱中泵入海水。最终，威德福的控压钻井系统确保了钻至探井的设计深度。同时也实现了地层压力的实时测量以及保障了测井的安全进行。

此次，在完全漏失裂缝碳酸盐岩构造中，进行深水控压钻井的成功经验，为今后打丌难钻遇油气藏提供了新的机会。威德福的控压钻井系统具备的高灵活性，可以针对不同井下状况和作业目标提供多种解决方法和作业方式。该系统在钻井船上的安装，使不可能进行的钻井作业成为可能。

对于高风险、高成本的深水钻井环境来说，控乐钻井系统的安全性和对作业能力的提高尤其具有显著意义。