精細控壓鉆井井底壓力自動控制技術初探

黃忠

摘 要：油田開采是當前我國獲得石油資源的主要方式，開采效益的高低也決定著實際收益的高低，目前，我國的很多油田在開采鉆探中使用的一般都是常規(guī)的鉆探技術，但是很多位于地質條件相對復雜地方的油井還會存在鉆井液安全密度窗口過窄的問題，使得油田出現(xiàn)井涌、壓差卡鉆等一些較為嚴峻的井下問題，這些問題的出現(xiàn)使得油田的開采進度受到影響，也會造成大量的浪費，甚至直接會造成油井的報廢?；诖?，本文就精細控壓鉆井井底壓力自動控制技術的進行了分析，提出了精細控壓鉆井井底壓力自動控制技術的具體應用，并對精細控壓鉆井井底壓力自動控制技術的未來展望進行了闡述。

關鍵詞：精細控壓鉆井;井底壓力自動控制技術;展望

精細控壓鉆井技術是當前油氣鉆井工程領域中新興的一種鉆探技術，其主要應用原理就是使得鉆井時的井底壓力保持恒定，以便能夠在窄密度窗口復雜地層井段的安全，以便能順利鉆進，從而減少油井中井涌、漏失、壓差卡鉆井復雜問題的發(fā)生，應用效益顯著，對我國某些處在復雜地形區(qū)域的油田開采中具有重要的現(xiàn)實意義。

1 精細控壓鉆井技術

1.1 概述

精細控壓鉆井是一種有效實現(xiàn)安全鉆井的一種鉆探技術，其在應用過程中需要借助相配套的井下工具對井底壓力、鉆井液性質進行測量，并及時的將測量數(shù)據(jù)傳遞到井口的計算機當中，計算機會依據(jù)相關的數(shù)據(jù)信息對井口進行調節(jié)，以便達到控制井底孔隙壓力的目的。該項技術常應用于我國西部地區(qū)的一些較為復雜的油井中，以及對油田枯竭油氣層二次開發(fā)中，近幾年，隨著該項技術的不斷成熟，其在深海海底油藏鉆井中的應用逐漸普及，其中形成的欠平衡精細控壓鉆井工藝能夠通過可控微溢流控壓鉆井解決發(fā)現(xiàn)與保護儲層、防止窄密度窗口過窄的世界難題，使得鉆井周期得到了大幅度的縮短，有力的提高了油田開采獲得的經(jīng)濟效益。

1.2 精細控壓鉆井井底壓力自動控制工藝原理

精細控壓鉆井自動控制系統(tǒng)的核心是地面控壓鉆井回壓泵系統(tǒng)、控壓鉆井節(jié)流管匯系統(tǒng)以及節(jié)流管匯系統(tǒng)控制系統(tǒng)[1]。如圖1所示的精細控壓鉆井井底壓力自動控制工藝原理分析圖，當鉆探處于正常工作鉆進油井時，鉆井液泵在工作狀態(tài)中，這時候密度較低的鉆井液開始進行正常的循環(huán)工作，同時，PWD實時測量的壓力數(shù)據(jù)會直接傳送到控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)則以壓力數(shù)據(jù)為主要依據(jù)來調節(jié)節(jié)流管匯相關閥門的開度，同時還能夠提供一定范圍的井口回壓，此時，回壓泵系統(tǒng)停止工作，節(jié)流管匯系統(tǒng)和控制系統(tǒng)正常工作，而井底壓力在此時的情況是由環(huán)空液柱壓力、循環(huán)摩阻壓力和節(jié)流管匯壓力共同組成，并始終將壓力維持在安全密度窗口之內。

2 精細控壓鉆井井底壓力自動控制技術的具體應用

精細控壓鉆井井底壓力自動控制技術問世以來，在我國的塔里木、華北、川渝等地區(qū)已經(jīng)成功投入應用，并取得了顯著成效，該項技術的應用改變了我國油田開采過度依賴于國外技術的局面，節(jié)省了大筆的技術服務費用，在碳酸鹽巖地層、深井復雜地層以及窄密度窗口地層的鉆井作業(yè)也能夠保證安全性，同時也能夠縮短工期，是我國油田開采事業(yè)中前進的一大步，以下是該技術在我國塔里木地區(qū)、華北華東地區(qū)以及川渝地區(qū)的具體應用實例。

2.1 華北華東地區(qū)

華北華東地區(qū)常見的井下問題就是“窄窗口”鉆井問題，精細控壓鉆井井底壓力自動控制技術在其中的應用能夠實現(xiàn)目的層“零漏失”、“零復雜”，大大提高機械鉆速，使得鉆井周期也得到大幅度的縮短。

2.2 川渝地區(qū)

川渝地區(qū)地質復雜，因此很多油井在勘探過程中會出現(xiàn)嚴重溢漏的問題，甚至造成油氣井報廢，精細控壓鉆井井底壓力自動控制技術的應用能夠較為順利的完成目的層鉆進，挽救油氣井。

3 對精細控壓鉆井井底壓力自動控制技術的未來展望

精細控壓鉆井井底壓力自動控制技術是我國油田開采事業(yè)的一大進步，隨著社會經(jīng)濟的進步發(fā)展，我國能源資源消耗加劇得到問題越來越嚴峻，油田開采勢必要邁向一個新的高峰期，而該技術的應用實現(xiàn)了更深入的開采，進一步豐盈了我國的資源儲備量。與此同時，面對著日新月異的技術發(fā)展，我國還需要加大對鉆井的科研力度，積極探索更高層次的技術應用手段，以便為油田開采事業(yè)注入新的活力。

4 結語

綜上所述，精細控壓鉆井井底壓力自動控制技術的應用解決了當前我國油田開采事業(yè)中一些較為復雜的井下難題，使得油田開采的阻礙大大減少，給現(xiàn)代社會經(jīng)濟的發(fā)展帶來了新的活力與動力，因此，各部門應該不斷探索該項技術的開發(fā)應用以及未來發(fā)展趨向，給我國的油田開采工作奠定堅實的技術基礎。

參考文獻：

[1]李枝林等.精細控壓鉆井系統(tǒng)控制策略設計及實踐[J].鉆采工藝，2014（01）：14-17+10.