精细控压钻井技术在塔里木碳酸盐岩水平井成功应用

TECHNOLOGY SUPERVISION IN PETROLEUM INDUSTRY 石油工业技术监督 · 2011 年 6 月 塔中奥陶系碳酸盐岩属典型的“窄压力窗口”储 层，且高含硫，钻井难度大。为此，在直井钻井过程中 通常采用常规控压钻井技术。对于水平井而言，为提 高其单井产能， 需同一井眼钻遇多个缝洞单元。 因 此，采用常规控压钻井技术难以满足钻井技术需求。 经技术论证和多口井实践， 采用精细控压钻井技术 能很好地解决这一难题。 1 精细控压钻井及其特点 控压钻井技术发展已有数十年的历史。 该技术 是通过控制钻井液密度、当量循环密度和井口回压， 使井底压力保持相对恒定。 精细控压钻井技术是在常规控压钻井的基础 上，为进一步提高控压精度，及时、精确调整井底压 力，从而达到平衡地层压力，有效实现安全钻井的目 的。该技术在常规控压钻井基础上，增加自动节流管 汇、 随钻测压工具 （PWD）、 脉 冲 信 号 发 送 工 具 （MWD）、自动控制系统、回压补偿泵等，能够实现对 井底压力的精确控制。 其主要特点有： 1.1 能实时获取实际井底压力 常规控压钻井是依靠预测或模拟计算来估算井 底压力的。 而精细控压钻井则是利用 PWD 可实时 测量井底压力， 并通过 MWD 将监测数据及时传至 自动控制系统。 1.2 实现井口压力的自动控制 精细控压钻井技术是利用智能控制， 自动节流 的模式， 克服了常规控压钻井以手动方式调整节流 阀开度时精度低、速度慢的不足。井口回压控制精度 可达到±10psi。 1.3 能够实现不间断循环 为实现井底压力的相对恒定， 精细控压钻井工 艺是在地面增设回压补偿泵。当钻井泵停止工作时， 开启回压补偿泵，在地面建立小循环：泥浆罐→回压 补偿泵→自动节流管汇→振动筛→泥浆罐。 通过自 动节流管汇的节流作用为井口提供所需要的补偿压 力。 1.4 压力控制精度高 精细控压钻井既实现对井底压力的精确控制， 控制精度±50psi，又及时补偿抽汲压力、激动压力及 停泵压降等引起的井底压力波动， 最终实现微过平 衡作业。 2 塔中碳酸盐岩水平井钻井难点及采 用精细控压的必要性 塔中奥陶系碳酸盐岩储层分为上奥陶统和下奥 陶统两部分。 上奥陶统储层以基质低孔、低渗，次生 溶蚀孔洞和构造缝为主要储集空间，相对均质，局部 发育较大洞穴。 下奥陶统鹰山组裂缝、 洞穴十分发 精细控压钻井技术在塔里木碳酸盐岩水平井 成功应用 胥志雄 李怀仲 石希天 陈 军 中国石油塔里木油田分公司 塔中勘探开发项目经理部 (新疆 库尔勒 841000) 摘 要 介绍了精细控压钻井的概念、工作原理及......