窄窗口钻井难点分析与技术对策.pdf

2 0 1 0年第 3 8卷第 4期 石 油机械 CHI NA P ETROL EUM MACHI NERY 专家论坛 窄窗口钻井难点分析与技术对策 周英操 杨雄文 方世 良 王 凯 中国石 油集团钻 井工程技 术研 究院 摘要 从窄窗 口钻 井的地层特点、工程施工难点以及现有应用技术等方面出发，系统分析 了 国内外解决窄窗 7／钻井 问题的主要技术对策，并对 国内外 目前解决窄窗 口钻 井问题的控压钻井技 术做 了归类划分 ，提 出了精细控压钻井技术、其他 控压钻井技术与相关配套技术 等分类思路 ，同 时对各项技术的工艺原理和应用情况做 了分析和说 明，最后 总结 了窄窗 口安全钻井技 术的未来发 展方向，为解决窄窗口钻井技术难点提供 了实用参考。 关键词 窄窗 口钻 井 控压钻井 技术对策 应用分析 0 引 言 随着我 国石油勘探与开发 向深部复杂地层的不 断发展 ，窄窗 口安全钻井 问题越来越突出，在许 多 产油地区已成为钻井施工 的技术瓶颈 ，譬如在塔里 木盆地 、新疆南缘 、玉门青西 、四川盆地和柴达木 盆地等。窄窗 口钻井问题 已经是造成海上与陆上深 井 、超深井 、高 温高压井等 钻井周期 长 、事 故频 繁 、井下复杂的主要原因，是急需解决 的问题。 1 窄窗 口的相关概念与几种情况 钻井安全窗 口是 指钻井过程 中不造成喷 、漏 、 塌 、卡等钻井 事故 ，能维 持井壁稳定 的钻井压 力 密度 范围。若用 密度形式表 示 ，可 写成 rai n P 6 、P p ㈣ m a x P s 、P L ；若用压力形式表 示 ，可 写 成 ra i n P 6 、P P E c D P s 或P ￡ ，则井漏 ；若P E L p ，则 溢流 、井涌甚至井喷 ；若 P E c DP ，则发 生井塌。 窄压力 密度窗 口是指压差 △ p △ p P s P 。 或 △ p P s ～ P 接 近、等于或小 于循环 压耗 以及 △ p ≤0的情况。△ p愈大 ，则钻进愈易 ；△ p愈小 ，则 钻进愈难 。若 △ p小于循环压耗或 △ p ≤0 ，则无法 正常钻进 ，直接表现为漏 、喷、塌 、卡等井下复杂 事故 深井高密度钻井液更为突出 。 窄窗 口的几种情况如下。 1 压力敏感 地层 裂缝 、溶洞等连通性 好 的地层 ，停泵井涌 ，开泵漏失。 2 长井段 同一压 力系统 当平衡上部地 层 时，钻开下部地层会发生漏失 ，降低密度上部地层 流体会有外溢。 3 上部存 在异常 高压 层 钻 遇下部正常压 力 目的层 ，由于地层压力降低发生漏失。 4 容易坍塌和漏失 的薄弱地层 容易坍塌 ， 或容易漏失 ，或容易 出现窄窗 口的薄弱地层。 5 枯竭油气层 老油 田油气 层压力降低造 成上部地层稳定 、下部地层出现漏失 。 6 深海海底 由于深 海海底疏 松的沉积 和 海水柱作用造成地层压力和破裂压力区间很小 。 2 主要技术难点及对策 从钻井地 质来看 ，窄窗 E l 产生 的原 因主要是 “ 2低 2高” ，即低破裂压力 、低 漏失压力 p 和 基金项 目国家科技重大专项 2 0 0 8 Z X 0 5 0 2 1 0 3 部分研究内容。 石 油机械 2 0 1 0年第 3 8卷第 4期 高坍塌压力P 、高地层压力 P 。 窄窗 口安全钻井的技术难点就是如何解决涌 、 漏 、塌以及涌漏同层 、上涌下漏 、又涌又塌等窄窗 口条件下的安全钻井问题。从地层特性和施工特点 来看 ，窄窗 口问题 比较 突出的区域 普遍存在 以下 问题 。 2 ． 1 主要地 层相 关 问题 1 地层压力高 、破裂压力低 ，压力窗口窄； 2 地质岩性 、压力预测不准 ； 3 同一裸眼井段中多套压力层系 ； 4 地应力较高 ，岩石水敏性较 强，井壁稳 定性较差 ； 5 井壁易塌 、易漏 、易缩径 ； 6 超高压 、高含硫问题。 2 ． 2 主要施工工程问题 1 窄密度窗 E l 下的高密度钻井液漏失 ； 2 出现 “ 涌漏 同层 、又涌又漏”的情况 ； 3 深井溶洞性地层的密度置换问题 ； 4 常规套管结构满足不了施工需要； 5 漏层的地层 压力梯度差异较大 ，出现井 下复杂情况 ； 6 深井和高温 高压井循 环压耗过高 ，引起 安全窗 口不够。 2 ． 3 主要 对策 解决窄窗 口钻井技术难点的主要对策大致可归 纳为 3类 一是合理准确地确定窄安全窗 口；二是 通过化学方法或工具扩大安全窗 口；三是采用装备 或工艺把环空压力和 当量循 环密度 E C D控制在窄 安全窗口之 内。 2 ． 3 ． 1 确定 窄安全 窗 口 合理准确地确定窄安全窗 口，包括两大方面 一 是设计过程预测窄窗 口，主要是通过地震资料 、 工程测井资料 以及邻井钻井资料预测 ；二是钻井过 程中实测 ，主要是通过研制井下测量工具 如环 空压力测量仪 、随钻地层压力测量装置等 实 测 来实现 ，还有一种经常需要采用 的方法就是通过钻 井过程中井 口加压的现场试验来求取地层压力。 2 ． 3 ． 2扩 大安 全 窗 口 根据窄窗 口的概念 ，在保证井壁稳定的前提下 尽量降低坍塌压力，或将地层漏失压力及承压能力 提高到井下安全程度 ，能够扩大窄窗 口的安全作业 区间，避免发生窄窗口钻井复杂情况。如可以通过 研制高性能钻井液抑制水化作用 ，从而达到降低坍 塌压力的效果 ，也可以通过化学方法或工具将漏失 压力或承压能力提高到安全范围之内。 2 ． 3 ． 3 环 空压 力和 E C D控 制 环空压力和 E C D控制是指在一定 的密度窗 口 条件下改善钻井作业环境的控制方法 ，包括测量技 术 、压力控 制技术 、钻井液技术 、钻井工艺技术 等。这些技术主要涉及钻井液热稳定性和流变性调 控 ，符合窄窗 口的钻井液体系研制及应用 ，优化钻 井液性能和井身结构调整井筒循环压降，采用控压 钻井降低环空压耗的影响，降低 E C D工具 的研究 与应用等。 2 ． 3 ． 4其他 应 用技 术 其他应用技术 ，如 N D S技术 、简易注气控压 钻井技术 、E C D实时监测与预测 、优化井身结构 、 优质钻井液 、水泥浆流变性调控 、高效防漏堵漏技 术等广泛应用在窄窗 口钻井。 3 国内外窄窗 口钻井技术现状与解决 方案 针对窄窗 口安全钻井问题 ，采用常规钻井技术 往往会造成难以控制井下复杂情况 、无法处理循环 压耗忽大忽小等问题，并且由于非生产时间过多会 造成钻井费用相对较高。因此 ，研究和发展窄窗口 安全钻井新技术 、新工艺和新装备已是刻不容缓 。 3 ． 1 国内解决窄窗 口钻井问题的应用实例 针对窄窗口钻井技术难题 ，在塔里木油田等地 区开展了技术引进和 自主创新研究 ，为窄窗口安全 钻井积累了宝贵经验 。下面列举该技术在国内典型 的应用实例。 3 ． 1 ． 1引进应 用 Ha l l i b u r t o n M P D技 术 H a l l i b u r t o n MP D技术是国际上比较先进的控压 钻井技术 ，通过在井 口施加连续 回压 ，从而实现井 底压力的恒定控制 ，达到安全钻井的目的 ，能解决 窄密度窗 口地层和高温高压地层所 出现的钻井复杂 问题 。图 1是该技术钻井工艺原理图。 p l ＼ M PD静 态 压 力 梯 度 嘴 辄 度 ■■■■■■■■■_＼ ■■■■_ 图 1 H a l l i b u r t o n MP D技术钻 井工 艺原理示意图 P A F 一环空摩阻；p 一 回压 。 2 0 1 0年第3 8卷第4期 周英操等窄窗口钻井难点分析与技术对策 MP D使用 的钻井液密度低 于传 统工艺设计 的 钻井液密度 ，其 目标点 地层压力 井底压力 破 裂压力。钻进时井底循环压力等于钻井液静液柱压 力 、环空摩阻和井 口回压三者之和。钻井液停止循 环时井底压力等于钻井液静液柱压力 、井 口回压二 者之和 ，但是此时的井 口回压是循环时的井 口回压 与环空摩阻二者之和。 T Z 6 21 1 H井位 于塔 中一 号坡折 带 ，是我 国 陆上 实施控 压钻 井 的第 1口井 。引入 H a l l i b u r t o n MP D的主要 目的是为解决该地 区裂隙 、孔洞发育 出现 “ 喷 漏 同层 、喷 漏 同存 ” 的钻井 复杂 问题 ， 以及钻井液恶 性漏失和高 H， S钻井造成 的风 险问 题 。该井在 四开 1 5 2 ． 4 i i l m 6英寸 井眼段 ，实 施全过程控压钻井施工 ，整个过程有气测值的明显 变化 ，无明显漏失和外溢 ，无其他井下复杂情况 ， 创造了塔 中地区水平井段 1 0 5 2 m最长记 录，有效 避免了井漏等井下复杂情况的发生 ，提高了钻井时 效 ，有利于钻进中及时发现油气。 3 ． 1 ． 2 S c h l u mb e r g e r NDS技 术 S e h l u m b e r g e r N D S技术是一项实时优化钻井技 术 ，通过环空压力监测 、井壁稳定监测和漏失监测 等井下实时监测技术 ，与已建立的地质力学模型进 行比较 ，实现钻井最优化 ，从而最大程度地减少井 下意外事故 ，降低钻井风险，最大限度地缩短非生 产时间 ；同时优化钻井过程 ，优化钻井参数 ，提高 机械钻速。 迪那地 区l一开储层裂缝发育，易漏 、易涌，钻 井液安全窗 口窄，漏失 占总复杂事 故的 4 2 ％ ，是 迪那地 区山前钻井最为突出的问题。迪那 2 0 4井应 用 N D S技术 ，将 E S D和 E C D控制在地层孔 隙压力 和破裂压力之间，钻井液漏失大幅降低 ，并大幅缩 短钻井周期 。霍 0 0 3井应用 N D S技术 ，将钻井 液 密度 由 2 ． 6 0 g ／ C n l 调整为 2 ． 3 8 g ／ c m ，明显减 少 了钻井液漏失和井壁坍塌事故 。 3 ． 1 ． 3 简易控压 钻 井技 术 1 塔里木油田简易注气控压钻井技术 简易注气控压钻井技术是在欠平衡钻井基础上 发展起来的，利用了欠平衡钻井的理论 、方法和装 备 ，其工艺是在钻井液巾有控制地混入气体 ，在循 环时注气 ，减少液柱压力 以抵消循环压耗 ；停止循 环时停止注气则压力恢复，使之迅速有效地控制液 柱压力 ，提高窄安全压力窗 口等复杂条件下钻井施 工的安全性。简易注气控压钻井技术在塔 中 7 2井 区的实施 ，使得塔 中海相储层油气勘探 中涌漏矛盾 突出 、钻进钻井液漏失量大和复杂损失时问多的问 题得到初步解决。 2 带井下液面监测的简易控压钻井技术 在塔中7 2 2井 、轮南 6 3 3井 、轮古 3 4井、大北 3井和中古 2井等油气井实施了简易控压钻井技术， 并配套使用了井下液面监测技术，较好地解决 了窄 密度窗 口下的安全钻井问题 ，特别是漏失问题。 这种简易控压钻井技术与注气简易控压钻井技 术相比具有 以下优势 一是更快速发现溢流 ，为控 制溢流赢得更多的时间，在线实时监控井筒液面 ； 二是避免人工疏忽 、误判断 ；三是井筒内液面表面 积小 、距离近、反应快 ，能在地层流体刚进入井筒 时就发现溢流。 3 ． 1 ． 4 井身结构优化技 术和膨胀管技 术 经过多年 的实践探索 ，塔里木油 田成功地采用 了非常用 的套管系列 ，优化设计与应用 了深井 、超 深井井身结 构 ，这有 利于解决 窄窗 口的安全钻 井 问题 。 膨胀管技术是 国内外正在发展的可明显降低钻 完井成本的一项新技术 。该技术针对传统井身结构 的弊端 ，采用膨胀管技术改进 、完善以及优化井身 结构 ，能解决井眼变径 以及复杂地层钻进等问题。 未来的发展方 向是实现单直径井眼。可用膨胀管技 术来弥补井身结构的不足 ，解决窄窗口地层的恶性 漏失和垮塌等复杂情况 。 3 ． 1 ． 5 波纹管防漏治漏技术 采用波纹管治理钻井恶性井漏是一种可行的钻 井堵漏新工艺 、新手段 ，而且实践证明波纹管技术 在砂泥岩地层应用是可行的，实现了钻井堵漏技术 的一项 新 突破 。 2 0 0 6年在克拉玛依油 田 T 6 1 8 2井 下人适用于 2 1 5 ． 9 mm 8 英 寸 井 眼 的 6 2 3 58波 纹管 8 9 ． 4 0 m，波纹管封固井段为 4 0 6 ． 6～ 4 9 6 ． 0 m，试 验取得 了圆满成 功 ，不再发生漏 失。2 0 0 7年在 四 川石 油 管 理 局 黄 龙 0 0 4一X 1井 共 下 人 适 用 于 3 1 1 ． 2 m m 1 2 英寸 井眼的 6 3 3 51 1波纹管 2 4 1T I ，波纹管封固井段为 2 3 0 8～ 2 3 3 2 m，施工完 成后 ，在后续钻进过程中未出现漏失情况 ，顺利钻 达设计井深 2 8 2 0 m。 3 ． 2 国外解决窄窗口钻井问题的技术发展现状 目前 国际上解决窄窗 口钻井难题的方法主要是 采用控压钻井技术 。控压钻井技术 2 0世纪 6 0年代 后期在美国兴起 ，其发展历程如图 2所示 。它是一 种精确控制整个井筒环空压力的钻井技术 ，能有效 解决窄窗 口钻井过程中出现的喷 、漏 、塌、卡等多 种复杂问题 ，避免地层流体侵入井筒 ，减少井涌 、 2 0 1 0年第 3 8卷第 4期 周英操 等 窄窗 口钻井难点分析 与技 术对策 小于 8 0 0 L 。微流量控制钻井系统 MF C可在涌人量 小于 8 0 L时检测 到溢流 ，并 可在 2 ra i n内控制溢 流 ，使地层流体的总溢流体积小于 8 0 0 L 。 2 动态环空压力控制系统 D A P C 动态环空压力控制 系统 是 A t b a l a n c e公 司开 发的，由旋转控制装置、 自动节流管汇、钻柱止回 阀、压力溢流 阀、钻井液 四相分离器 可选 、回 压泵 、流量计 、井下隔离阀 、井下压力随钻测量装 置等组成 ，主要用于解决窄窗 口地层和高温高压地 层所 出现的钻井问题。 动态环空压力控制系统于 2 0 0 3年成功完成设 备全尺寸试验 ，2 0 0 5年 S h e l l 公 司将该技术用于墨 西哥湾 Ma r s T L P区块 的海洋钻井 ，解决钻井过程 中的钻井液漏失和井眼失稳 问题 。图 5是动态环空 压力控制系统控制工艺 。 相 关参 数采 集 泵 压 、井 底井 口压 力 流量 、机 械 钻速 、 注入 量 、返 回量 、钻 井液密 度 I 实 时 水 力 模 型 模 拟 井 底 及』 井 15 压力、流量、温度 l 预计井 底压 力 ，并设 定一 个允 许 的 波 动范 围 ，如 4 - 0 ． 5MP a 『 I l ， 1 l否 l井底压力是 是 向 P L c 发出指令I 调 节地 面设 备以 满足 井底 压力 图 5 动 态环 至 压 力控 制 系统 控 制 工 艺 3 H a l l i b u r t o n控压钻井系统 Ha l l i b u o n控 压钻 井 系统 原 理 、 参数 指 标 与 D A P C系统相同，只是在 回压泵上增加 了 1个人 口 流量计 ，在节流管汇 中加 了 1个钻井 液直流通道 ， 并改变了安全溢流管线。该系统在微流量监测方面 优于 D A P C系统 ，特别适用 于解决 窄密度 窗 口地 层 、裂缝发 育的压力敏感地层 钻井 出现 的 “ 喷漏 同层 、喷漏同存” 的复杂问题。 3 ． 2 ． 2其他控 压 钻 井技 术 1 简易控压钻井系统 简易导流控压钻井技术装备成本低 ，易实现 ， 适用于钻井压力窗 口相对较宽、钻井安全性较高的 地层。其基本装备只需 一个旋转控制装置 R C D 和引导 回流的连通管汇。在实际窄窗 口钻井作业期 间，允许较低的溢流和起下钻余量， 但在旋转控制 头下没有 回压维持 ，如果发生 溢流 ，需启 用 防喷 器 组 。 流量监测控压钻井技术也属于简易控压钻井技 术的一种 ，其特征是在钻井液 出口管线上增加流量 计 ，增强了早期溢流检测和漏失监测的能力 。 2 加压钻井液帽钻井技术 加压钻井 液帽钻 井技术 是一种控 制严重井 漏的钻井方法 ，适用于陆地和海洋油气井眼严重漏 失地层的钻进作业 。图 6为加压钻井液帽的工艺原 理图。与钻井 液帽钻 井不 同，加 压钻井液 帽钻井 P MC D因在钻井 中环 空流体 密度较 小而需在井 口施加一个正压力 。用旋转控制装置封闭环空 ，将 图 6加 压 钻 井 液 帽 的 工 艺原 理 加重的高粘钻井液 向下 注入 环空。将一段 “ 牺牲 流体” 由钻 杆注入 ，向上携带钻屑 ，使钻屑漏失 至钻头之上的孔洞或裂缝。 目前该技术应用较为广 泛 ，特别是在深部碳酸盐岩储层 。 3 双梯度钻井技术 D G D 双梯度钻井技术 的基本原理 如图 7所示 是 将隔水管内充 满海水 或者 不使用 隔水 管 ， 采用海底泵和小直径 回流管线旁路回输钻井液 ；或 在隔水管 中注入 低密度介质 空心微球 、低密度 流体 、气体 ，降低 隔 水管 环空 内返 回流体 的密 度 ，使之与海水相当 ，在整个钻井液返回回路 中保 持双密度钻井 液体 系，有效地控制井 眼环空压力 、 井底压力 ，可以确保井底压力处于安全的压力窗 口 之 内 、 ＼双梯度钻井 ＼ 钻井液静水压力 辱 底 ， 喜 曩 水 压 ， ～ ＼ ＼ 、 。 ／ 、 ＼ 海 水 静 压 力 地层 力 压力 深 度 图 7 双梯度钻 井的工艺原 理 一 6一 石 油机械 2 0 1 0年第 3 8卷第 4期 4 H S E MP D技 术 H S E MP D技 术 或 称 回流 控 制 R e t u r n F l o w C o n t r o 1 钻井技术 ，是出于健康 、安全 、环保的 目 的将钻井液返 回到钻台上的一项控压钻井技术 。通 过采用 闭合 、承压的钻井液循环系统 ，降低 了钻 井 、地层流体以及井控事故对人员、设备和环境造 成的风险。钻井过程中若有流体侵人 ，回流管线将 被关 闭，同时立 即导流至节流管汇，侵人流体就能 够被安全控制并循环 出井 眼。使用旋转控制装置 R C D可以避免关 闭防喷器 ，将碳氢化合物释放 至钻台的可能性降至最低 ，且在循环出侵人流体或 在处理气侵钻井液过程中允许活动钻柱 。 5 井 口连续循环系统 C C S C C S 可将接单根分解为几个连续 的操作 ，在不 停止钻井液循环的条件下对钻柱进行连接，同时还 可保证循环当量密度不变。在压力窗 口较窄的情况 下 ，可避免许 多钻井 问题 的发生。N a t i o n a l O i l w e l l V a r c o 研发的 C C S样机 于 2 0 0 3年在俄克拉荷马州 南部 B P油 田进行最早 的现场试验。2 0 0 5年，C C S 在埃及近海 1口探井加深作业 中得到首次应用。 6 降 E C D工具 降 E C D工具也 是近年来发展起来 的一种应用 于窄窗口钻井的新技术 ，其工作原理是 涡轮将钻 井液的液动能转换成旋转机械能 ，涡轮下部与泵相 连，泵产生向上的推力 ，作用于工具安装位置以上 的流体的重力和环空压耗 ，以达到降低 井底 E C D 的 目的。图 8和图 9分别 为降 E C D工具 的结构和 工 艺 原理 当量密度 降低 工具 套管 钻柱 钻 铤 钻 具组合 地层 图 8 降 EC D 工具 的结 构 原 理 该技术主要用于解决海洋深水 、大位移井等钻 井过程中的窄 密度 窗 口问题。2 0 0 3年 We a t h e r f o r d 公司开始研发 降 E C D工具 E C D R T ，并完成 了 相关的室 内试验。2 0 0 4年和 2 0 0 6年分别进行 了 2 次现场试验。试验结果表明，该工具可有效降低井 底压 力。 I 循环停止压力梯度 ⋯～ 传统工艺循环压力梯度 ●ECDRT 循 环压力梯度 “ 地层 孔隙压力 压力 图 9 降 E CD工 具 的 工 艺原 理 P E C D R T 一采用降 E C D工具后的 循环 当量压力 ； ， 一环空摩阻。 7 手动节流控压钻井技术和充气控压钻井 技术 这 2种技术 的工艺流程、设备配套与常规欠平 衡钻井技术基本相同，只是引入了控压钻井技术的 理念 ，目的是为了解决窄窗 口钻井问题。 4 窄窗 口钻井技术未来发展方向 针对窄密度窗 口的安全钻井问题 ，目前 国际上 常用 的方法是控压钻井技术。未来窄窗口安全钻井 技术应该着手从装备 、工艺和相关配套技术 3方 面 开展研 究 。 4 ． 1 加快控压钻井装备的研制与应用 开展适用于窄窗 口安全钻井相关装备研究 ，包 括环空压力随钻测量装置 A P WD、地层压力测量装 置 F T WD、地面压力 自动控制装备 、钻井液密闭分 离装置、连续循环钻井装置 、高压力级别旋转防喷 器等 ，加快窄窗 口安全钻井装备的系列化进程 ，不 断扩大其应用范围，通过规模化应用努力减少钻井 综合费用 ，获得较好的综合经济效益。 4 ． 2 加快控压钻井工艺研究 开展适用于窄窗 口安全钻井的理论 、设计 、工 艺和软件的研究 ，不断改进和完善窄安全窗 口的精 细确定技术 、井筒多相流压力 响应 与分布规律理 论 、防漏堵漏 固井工艺技术 、控压钻井试验方法与 检测平台 、控压钻井设计与工艺分析软件。 同时 ，与装备研究相结合 ，系统研究控压钻井 工艺理论 ，开发适合各种不同井下复杂情况的高效 实用的系列控压钻井装备与控压钻井工艺 ，使控压 钻井技术应用更具有针对性和实用性 。 4 ． 3 加快相关配套技术研究 4 ． 3 ． 1 井 下压 力测 量装 置 开展环空压力随钻测量和地层压力随钻测量工 2 0 1 0年第3 8卷第4期 周英操等窄窗口钻井难点分析与技术对策 具研制与应用分析技术研究 ，为准确确定窄压力窗 口提供依据 。 4 ． 3 ． 2 膨胀管和波纹管技术 开展膨胀管和波纹管治理钻井恶性井漏 ，可 以 弥补井身结构的不足 ，解决窄窗 口地层 的恶性漏失 和垮塌等复杂问题 。 4 ． 3 ． 3 钻 井 液技 术 和 防漏堵 漏 固井技 术 开展扩大窄窗口和降低环空摩阻的优质钻井液 体系研制 ，以及高效 防漏 堵漏 固井 工艺与技 术研 究。可以通过研 制高性 能的钻井液 来抑制水化 作 用， 从而收到降低坍塌压力的效果，或通过化学方 法或工具将漏失压力 或承压能力提 高到安全 范围 之 内。 4 ． 3 ． 4地层 压 力预 测与 实时分析技 术 将地层压力预测与定量确定技术作为一个钻前 预测与实时监测手段 ，是开展窄窗 口钻井 的必要的 分析手段。 4 ． 3 ． 5 井筒多相流分析技术 对窄窗口钻井中循环摩阻问题 ，开展环空动态 压力响应和不同工况下井筒多相流动规律研究 ，为 环空压耗的计算与控制提供理论依据。 4 ． 3 ． 6 控压钻井设计与工艺分析软件 开展与控压钻井相关 的设计 、工艺分析和装备 控制专用软件研发 ，为钻井设计和施工提供指导和 帮助。 4 ． 3 ． 7试验检 测 平 台和评 价 方 法 开展控压钻井实验室建设 ，针对窄窗 口钻井不 同地层和工况特点 ，开展适应性研究 ，同时建立起 不 同的试验检测手段和评价方法 ，为钻井现场施工 提供试验评价指导。 5 结论 与建议 1 窄窗 口钻井 由于其地 层情况复 杂、安全 窗口小 ，对与之相适应的_丁艺、手段和技术等条件 限制较多，针对窄窗口钻井的不同地质特点和工程 要求 ，开展窄窗口钻井应用技术研究至关重要 ； 2 确定窄 窗 口区间 、扩大安全 窗 口以及环 空压力和 E C D控 制是解 决窄窗 口钻井问题 、改善 窄窗 口钻井作业环境的有效方案 ； 3 精细控压钻井 是一种适用于窄 窗 口安 全 钻井的最佳解决方案 ，从优化工艺和节省费用等各 个方面考虑 ，可 以根据 窄窗 口不 同地层 的地质 特 点 ，开展精细控压钻井的系列化研究 ； 4 窄窗 口安全钻井 技术在理论 、工艺 、装 备等方面 尚存在瓶颈 ，进行窄窗口控压钻井技术系 列及配套技术研究是比较急迫的任务 。 [ 1 ] [ 2 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] 参考文献 Ma r t M D．Ma n a g e d pr es s ur e dr i l l i ng t e c h n i q u es a n d t o o l s[ D ]． T e x a s A M U n i v e r s i t y ，2 0 0 6 ． Da s A K ． S i mu l a t i o n s t u d y e v a l u a t i n g a l t e r n a t i v e i n i t i a l r e s p o n s e s t o f o r ma t i o n flui d i n f l u x du ring ma n a g e d pr e s s u r e d r i l l i ng s i mu l a t i o n s t ud y e v a l u a t i ng a l t e r na t i v e i ni t i a l [ D]． L o u i s i a n a S t a t e U n i v e r s i t y a n d A g r i c u l t u r a l a n d Me c h a n i c a l Co l l e g e ， 2 0 0 7 ． S a p o n j a J ，A d e l e y e A，H u c i k B ． Ma n a g e d p r e s s u r e d ri l l i n g MP Dfi e l d t r i a l s d e m o n s t r a t e t e c h n o l o g y v a l u e [ C]． I A D C ／ S P E 9 8 7 8 7，2 0 0 6 ． R i e t E J ，Re i t s ma D，Va n d e c r a e n B ． De v e l o p me n t a n d t e s t i ng o f a f u l l y a ut o ma t e d s y s t e m t o a c c u r a t e l y c o nt r o l d o w n h o l e p r e s s u r e d u r i n g d r i l l i n g o p e r m i o n s [ C ]． I ADC／SP E 8 5 31 0， 2 0 03． 王果，樊洪海，刘 刚，等 ．控制压力钻井技术 应用研究 [ J ]．石油钻探技术，2 0 0 9 ，3 7 1 3 4 38 ． 辜志宏，王庆群，刘峰，等 ．控制压力钻井新技 术及其应用 [ J ]．石油机械，2 0 0 7 ，3 5 1 1 6 8 72 ． 严新新，陈永明，燕修 ． MP D技术及其在钻井中 的应用 [ J ]．天然气勘探与开发，2 0 0 7 ，3 0 2 6 2 6 6． 第一作者简介 周英操，教授级高级工程师，生 于 1 9 6 2年 ，1 9 8 4年毕 业于大庆石油 学院钻井 工程专 业 ，2 0 0 5 年毕业于中国石油大学 北京油气井T程专业并获博士 学位 ，中国石油天然 气集 团公 司高级技 术专 家 ，入选 新世 纪百千万人才工程 国家级 人选 ，现 从事钻 井工 程科研 与管 理工作 。地址 1 0 0 1 9 5 北 京市 海淀 区。Ema i l z h o u y i n g c a od r i c np c ．c orn． c n。 收稿 日期 2 0 1 0 0 2 2 3 本 文编辑谢守平