424657344控壓鉆井威德福

1、2008年5月控壓鉆井控壓鉆井譚文勇cpd&t coordinator 2006 weatherford. all rights reserved.2威德福控壓鉆井系統(tǒng)的工作能力作為業(yè)界最大的控壓鉆井服務商，通過應用油氣藏分析技術、鉆井技術、流體系統(tǒng)、油氣井工程等一站式服務，提高鉆井效率和油氣藏動態(tài)，降低成本周期，幫助您安全的提高您的油氣藏的產能。商業(yè)目的商業(yè)目的 2006 weatherford. all rights reserved.3控壓鉆井能提供空氣鉆井空氣鉆井 提高機械鉆速環(huán)空控壓鉆井環(huán)空控壓鉆井 精確的控制環(huán)空返出，降低鉆井問題。欠平衡油氣藏鉆井欠平衡油氣藏鉆井 降低地層

2、損害， 發(fā)現被忽略的儲層，增加儲量，最終增加凈現值。 2006 weatherford. all rights reserved.4威德?？貕恒@井輪狀示意圖 2006 weatherford. all rights reserved.5控壓鉆井控制壓力鉆井指的是在鉆井過程中控制井筒壓力，消除與壓力有關的問題，控制壓力鉆井指的是在鉆井過程中控制井筒壓力，消除與壓力有關的問題，增加機械鉆速。如果需要的話，還可以允許儲層流體安全的流到地面。增加機械鉆速。如果需要的話，還可以允許儲層流體安全的流到地面。井底壓力井底壓力bhp = 靜液柱壓力靜液柱壓力+ 摩擦損失壓力摩擦損失壓力 + 地面回壓地面回壓

3、2006 weatherford. all rights reserved.6井底壓力可以很快的被改變常規(guī)鉆井常規(guī)鉆井:井底壓力井底壓力bhp = 泥漿比重泥漿比重+ 當量循環(huán)密度當量循環(huán)密度只能調整井眼內的泥漿只能調整井眼內的泥漿 = 開泵，停泵和泵速開泵，停泵和泵速控壓鉆井控壓鉆井:井底壓力井底壓力bhp =泥漿比重泥漿比重+ 當量循環(huán)密度當量循環(huán)密度+回壓回壓通過改變地面回壓和摩擦損失壓力等手段，可以在很短的時間內極大的通過改變地面回壓和摩擦損失壓力等手段，可以在很短的時間內極大的改變井底壓力，繼續(xù)鉆進。改變井底壓力，繼續(xù)鉆進。 2006 weatherford. all rights

4、reserved.7可以操控的變量流體密度流體密度流體粘度流體粘度流量流量回壓回壓摩擦損失壓力摩擦損失壓力旋轉控制頭旋轉控制頭節(jié)流管匯節(jié)流管匯泥漿泵泥漿泵井下泵井下泵注氣注氣 2006 weatherford. all rights reserved.8控壓鉆井旋轉控制頭旋轉控制頭處理氣裝置處理氣裝置節(jié)流管匯節(jié)流管匯d單流閥單流閥控制環(huán)空壓力鉆井控制環(huán)空壓力鉆井 空氣鉆井空氣鉆井欠平衡欠平衡油氣藏油氣藏鉆井鉆井使用的設備使用的設備控制環(huán)空壓力鉆井控制環(huán)空壓力鉆井欠平衡油氣藏鉆井欠平衡油氣藏鉆井空氣鉆井空氣鉆井 2006 weatherford. all rights reserved.9控壓鉆

5、井 2006 weatherford. all rights reserved.10控壓鉆井實施控壓鉆井的原因實施控壓鉆井的原因 消除與壓力有關的鉆井問題。 降低循環(huán)漏失。更多有效鉆井時間更多有效鉆井時間 2006 weatherford. all rights reserved.11什么是控壓鉆井 控壓鉆井是一個改進的的鉆井過程，用于更加精確地控制整個井筒的環(huán)空壓力剖面。 控制壓力鉆井的目的是確定井下壓力環(huán)境限制并就此控制環(huán)空液壓剖面。 這就意味著我們通過全過程平衡井筒的方式來來控制環(huán)空壓力剖面。 2006 weatherford. all rights reserved.12控壓鉆井是一個

6、改進的的鉆井過程，用于更加精確地控制整個井筒的環(huán)空壓力剖面?？刂茐毫︺@井的目的是確定井下壓力環(huán)境限制并就此控制環(huán)空液壓剖面?？刂茐毫︺@井的種類主動措施主動措施可以用常規(guī)方法進行鉆井設計，但是要安裝好壓力控制設備應對無法可以用常規(guī)方法進行鉆井設計，但是要安裝好壓力控制設備應對無法預見的井預見的井內壓力變化。內壓力變化。被動措施被動措施設備安裝好后可以隨時調整環(huán)空壓力剖面，從而增加套管的下入深度，設備安裝好后可以隨時調整環(huán)空壓力剖面，從而增加套管的下入深度，也有可能節(jié)省一層套管。也有可能節(jié)省一層套管。 2006 weatherford. all rights reserved.13什么是什么是 “

7、窗口窗口”? 2006 weatherford. all rights reserved.14控壓鉆井的挑戰(zhàn) 2006 weatherford. all rights reserved.15從基礎說起9 ppg 2006 weatherford. all rights reserved.16窗口 2006 weatherford. all rights reserved.17窗口 2006 weatherford. all rights reserved.18井底壓力鉆井液隨循環(huán)開始而增加動態(tài)壓力動態(tài)壓力井底壓力井底壓力 = 靜水頭壓力靜水頭壓力 (mw) + 環(huán)空壓力損失環(huán)空壓力損失靜態(tài)壓力

8、靜態(tài)壓力 井底壓力井底壓力 = 靜水頭壓力靜水頭壓力 (mw) 2006 weatherford. all rights reserved.19常規(guī)循環(huán)最理想的情況是靜態(tài)和動態(tài)壓最理想的情況是靜態(tài)和動態(tài)壓力均正好穿過由儲層壓力和地力均正好穿過由儲層壓力和地層破裂壓力組成的壓力窗口。層破裂壓力組成的壓力窗口。 2006 weatherford. all rights reserved.20在比較窄的壓力窗口循環(huán)在很窄的作業(yè)窗口，停泵時井在很窄的作業(yè)窗口，停泵時井涌，開泵時循環(huán)漏失。涌，開泵時循環(huán)漏失。 2006 weatherford. all rights reserved.21在比較窄的壓力

9、窗口循環(huán)一般情況下我們通過下套一般情況下我們通過下套管固井重新構建壓力窗口。管固井重新構建壓力窗口。 2006 weatherford. all rights reserved.22控壓鉆井的種類 hse健康、安全與環(huán)境 : 回流控制 提高作業(yè)安全性 bsts cbhp: constant bottom hole pressure 恒定的井底壓力 在需要維持恒定井底壓力、作業(yè)窗口較窄、大位移井、高溫高壓井或小井眼井等井內應用 pmcd: pressurised mud cap drilling加壓泥漿帽鉆井 在裂縫性或溶洞碳酸鹽儲層等鉆井液漏失較嚴重的地層中應用。 dg: dual gradi

10、ent雙密度梯度泥漿 在深水或海上開發(fā)薄而淺的油藏中應用 2006 weatherford. all rights reserved.23控壓鉆井的變量單梯度控制環(huán)空壓力鉆井 地面壓力控制 旋轉控制頭和節(jié)流管匯 摩擦力控制系統(tǒng) 海底/水下壓力控制 淺水導流器 旋轉控制頭和動態(tài)節(jié)流管匯 井底控制 降低當量循環(huán)密度工具 摩擦力控制工具雙梯度控制環(huán)空壓力鉆井 地面壓力控制 鉆井液密度控制 泵入和傾倒泥漿 泥漿帽 加壓泥漿帽 海底壓力控制 上部井眼泥漿回收 常規(guī)雙梯度壓力控制方法 2006 weatherford. all rights reserved.24較大的鉆井作業(yè)窗口井底循環(huán)壓力井底循環(huán)壓力

11、時間時間裂縫壓力裂縫壓力儲層壓力儲層壓力 2006 weatherford. all rights reserved.25較小的鉆井作業(yè)窗口井底循環(huán)壓力井底循環(huán)壓力時間時間裂縫壓力裂縫壓力儲層壓力儲層壓力 2006 weatherford. all rights reserved.26恒定的井底循環(huán)壓力常規(guī)鉆井沒有地面回壓，所以常規(guī)鉆井沒有地面回壓，所以對井底壓力的控制有限。對井底壓力的控制有限?？貕恒@井可以利用地面回壓精確的控控壓鉆井可以利用地面回壓精確的控制井底循環(huán)壓力。制井底循環(huán)壓力。 2006 weatherford. all rights reserved.27恒定的井底循環(huán)壓力 地

12、面壓力控制裝置。 實時井下壓力 (pwd)。 計算機控制循環(huán)系統(tǒng)。 持續(xù)循環(huán)。防噴器防噴器旋轉旋轉控制頭控制頭泥漿泵泥漿泵智能智能節(jié)流管匯節(jié)流管匯datapro數據采集系統(tǒng)數據采集系統(tǒng)鉆頭處鉆頭處井下壓力井下壓力 鉆井液鉆井液 2006 weatherford. all rights reserved.28加壓泥漿帽鉆井 (pmcd) 使用旋轉控制頭在地面關閉環(huán)空。 鉆柱內注入犧牲液。 環(huán)空內泵入清泥漿來保持井眼灌注，同時防止氣體運移進環(huán)空。 犧牲液和鉆屑漏失進地層。 2006 weatherford. all rights reserved.29加壓泥漿帽鉆井pmcd加壓泥漿帽鉆井加壓泥漿帽

13、鉆井: 在嚴重或者完全漏失的地層可以安全和高效的鉆進。特點特點: 地表無回流 (回流全部流入地層) 在略低于儲層壓力的條件下，向環(huán)空緩慢的泵入高粘泥漿。 可犧牲的鉆井液(通常是水) 被泵入井下鉆柱。 環(huán)空回壓用來平衡儲層壓力或者維持壓力系統(tǒng)平衡。 2006 weatherford. all rights reserved.30加壓泥漿帽控制壓力鉆井加壓泥漿帽控制壓力鉆井當量循環(huán)泥漿密度當量循環(huán)泥漿密度井底壓力無法用單梯度壓力系統(tǒng)控制井底壓力無法用單梯度壓力系統(tǒng)控制 2006 weatherford. all rights reserved.31其它技術控制摩擦壓力的控制壓力鉆井：控制摩擦壓力的

14、控制壓力鉆井：使用低密度泥漿并且通過持續(xù)的泥漿循環(huán)（反循環(huán)）從而動態(tài)控制井底壓力。利用同心環(huán)空向井內注入泥漿以此控制井底壓力。在接單根或者起下鉆的時候可以增加或者開始向環(huán)空內注入泥漿（反循環(huán)）。不需要旋轉控制頭。但是，您真的不需要旋轉控制頭來實現控壓鉆井嗎？要知道，這種設計是非常復雜的。泵的可靠性至關重要。 2006 weatherford. all rights reserved.32當量循環(huán)泥漿密度控制器當量循環(huán)泥漿密度控制器 什么是當量循環(huán)泥漿密度控制器什么是當量循環(huán)泥漿密度控制器? 用來控制和減小井底壓力的控制工具 在哪里可以使用這種工具呢 ? 在孔隙壓力和地層破裂壓力差別非常小的地層

15、。 它應該被下至哪里呢 ? 鉆柱上部，接近井口的垂直井段。 2006 weatherford. all rights reserved.33用井下泵調整單梯度井底壓力動態(tài)動態(tài)bhp = hh (mw) + afp- ppump安裝在鉆柱上的當量循環(huán)泥漿密安裝在鉆柱上的當量循環(huán)泥漿密度控制器在環(huán)空處施加能量并減度控制器在環(huán)空處施加能量并減小摩擦壓力。小摩擦壓力。 ppump靜態(tài)靜態(tài)bhp = hh (mw) 2006 weatherford. all rights reserved.34控壓鉆井需要的設備需要的設備需要的設備旋轉控制頭旋轉控制頭rcd節(jié)流管匯節(jié)流管匯大氣除氣器大氣除氣器浮閥浮閥數

16、據采集系統(tǒng)數據采集系統(tǒng)井下套管閥井下套管閥ddv 2006 weatherford. all rights reserved.35防噴器組要求 2006 weatherford. all rights reserved.36旋狀控制頭的安裝pipe rams5000 psi annularmgvhcrflowlineouter annulus injectioncheck valveinner annulus injectioncheck valveannulus injectionbleed-off line to choke manifoldmanual gate valve2” hydr

17、aulic valves 2006 weatherford. all rights reserved.37控壓鉆井泵分布圖p1p2p3 ham tank(s) sdf tank(s)mud tank(s) 13-3/8 csg9-5/8 tiebackdrillpipep1 vsdf tank(s) lam tank(s)sdf = sacrifical drill fluid, 300-500gpm 1500psi sppmud = conventional mud (if we go back to conventional drilling)vsdf = viscous sacrific

18、al drill fluid, 2-5 bpm intermittently down outer annulus 1200psilam= light annular mud, 20bph 300-500psiham= heavy annulus mud, if inner annuli pressure gets too high 1000psi.halliburton262psi923psi1185psi static2760psi pumping 2006 weatherford. all rights reserved.38常規(guī)鉆井泥漿系統(tǒng)water tank 2water tank

19、1reserve tank175bbls120bbls120bbls120bbls40bls40bls180bblssdfreserve pitact. 3sl pt 2sl pt 1vsdfhamset tk 3set tk 2set tk 1120bbls120bbls120bblsdrilling mudmud pump 1mud pump 2mud pump 3drilling mudtotal = 900bblsdrilling mud to standpipe manifold from pumps 1 & 2annulus injection line for mpd f

20、rom pump 3 (required later)act. 2act. 1drillpipe injection line for vsdf from halliburton pump (required later)halliburton pumphalliburton tank300bblsvsdfexternalwater supplywater supply to active pitstank volumes shown are pumpable volumes 2006 weatherford. all rights reserved.39six elements to dri

21、lling a better well 鉆好一口井的6個要素 evaluation 評估方法評估方法 engineering 工程設計工程設計 equipment 作業(yè)設備作業(yè)設備 experience 豐富經驗豐富經驗 execution 執(zhí)行措施執(zhí)行措施 exploitation 開發(fā)方法開發(fā)方法 2006 weatherford. all rights reserved.40evaluation 評估方法weatherford provides basic and detailed reservoir screening for all of the wells to ensure th

22、at the right technique for your well is selected.威德福對所有的油藏分別進行基本和詳盡的篩選分析，從而保證客戶能為油氣井選擇正確的開發(fā)技術。 all reservoirs are screened using our sure process and this ensures that the right technique is used to achieve well objectives.所有的油藏都通過我們的sure過程軟件進行篩選，這樣可以確保這些油藏都可以用正確的技術進行開發(fā)，以實現井的產能目標。 2006 weatherford.

23、all rights reserved.41engineering 工程設計 a full time staff of more than 100 reservoir and well engineers ensures that every project lives up to its potential. 超過100個全職的油藏和鉆井工程師能確保每一個項目都能實現其潛能。 2006 weatherford. all rights reserved.42experience 豐富的總結weatherford experience and global database helps to e

24、nsure that you benefit from best practices, methods and results from around the world.威德福的經驗和全球的數據庫幫助我們選用最好的實踐、方法和成果實現你的最大利益。our performance tracking system manages incident reporting, tracking, investigation and resolution helping to maintain your continues improvement program.我們的業(yè)績跟蹤系統(tǒng)能有效的管理事故的報告、追蹤、調查和解決，從而可以幫助你的項目能夠持續(xù)發(fā)展。 2006 weatherford. all rights reserved.43execution 執(zhí)行措施 staff of project managers, project engineers, wellsite supervisors and equipment specialists have more cpd field experience that any other team in the industry. 擁有業(yè)內控制壓力鉆井經驗最豐富的項目經理、項目工程師、現場總監(jiān)和設備操作專家。 our st