控制压力钻井气体溢流处理方法分析与改进.pdf

第 3 6卷 第 5 期 2 0 1 4年 9月 石 油 钻 采 工 艺 OI L DRI LL I NG PRODUCTI ON TECHNOLOGY Vo 1 ． 3 6 No ． 5 Se p t ．2 01 4 文章编号1 0 0 0 7 3 9 3 2 0 1 4 0 5 0 0 6 2 0 3 d o i 1 0 ． 1 3 6 3 9 ／ j ．o d p t ． 2 0 1 4 ． 0 5 ． 0 1 5 控 制压 力钻 井气体 溢流处理 方法分析 与改进 燕修良 朱焕 刚 李宗 清 陈 永明 王 树 江 胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院， 山东东营2 5 7 0 1 7 引用格式 燕修良， 朱焕刚， 李宗清， 等 ． 控制压力钻井气体溢流处理方法分析与改进 [ J ] ． 石油钻采工艺， 2 0 1 4 ， 3 6 5 6 2 6 4 ． 摘要控制压力钻井 MP D 发生气体溢流后， 如果处理不当有可能会造成进一步的溢流或者井漏， 甚至会发展成为井喷。 为解决以上问题 ， 分析了控制压力钻井过程中影响井底压力稳定和井控安全的主要因素， 给 出了控制压力钻井最大允许气体溢 流量的计算公式， 并提 出了一种控制压力钻井补液、 排气新方法。通过数值模拟以及全尺寸井筒实验， 证明了补液排气新方法 的可行性， 完善 了控制压力钻井气体溢流的处理方法。 关键词控制压力钻井；气体溢流量；补液排气法；数值模拟；全尺寸井筒 中图分类号T E 2 4 2 文献标识码A Ana l y s i s a n d i mpr o v e me nt o f g a s o v e r flo w t r e a t me nt i n ma na g e d pr e s s ur e dr i l l i ng Y A N X i u li a n g ， Z H U H u a n g a n g ， L I Z 0 n g q in g ， C H E N Y o n g m in g ， w A N G S h u j ia n g Dr i l l i n gT e c h n o l o g yR e s e a r c hI n s t i t u t e ， S h e n g l i P e t r o l e u mE n g i n e e r i n gC o ． ， L t d ． ， Do n gy i n g 2 5 7 0 1 7 ， C h i n a Ab s t r a c t I n c a s e o f o c c u r r e n c e o f g a s o v e r f l o w d u r i n g ma n a g e d p r e s s u r e d r i l l i n g ， i mp r o p e r h a n d l i n g ma y l e a d t o f u r t h e r o v e r f l o w o r l o s t c i r c u l a t i o n ， o r e v e n b l o wo u t ， S O i n o r d e r t o s o l v e t h e a b o v e p r o b l e m ， t h e ma i n f a c t o r s we r e a n a l y z e d wh i c h a f f e c t e d b o s o m h o l e p r e s s u r e s t a b i l i t y an d we l l c o n t r o l s a f e ty d u ri n g ma n a g e d p r e s s ure d r i l l i n g ， a n d p r e s e n t e d t h e c a l c u l a t i o n f o r mu l a f o r ma x i mu m a l l o w a b l e g a s fl o w v o l u m e d u r i n g ma n a g e d p r e s s ur e d r i l l i n g a n d a l s o p r o v i d e s a n e w me t h o d f o r fl u i d s u p p l e me n t i n g a n d g a s b l e e d i n g d u r i n g ma n a g e d p r e s s ur e d r i l l i n g ． Nu me ri c a l s i mu l a t i o n a n d f u l l s i z e we l l b o r e e x p e rime n t p r o v e s t h e f e a s i b i l i t y o f t h i s n e w me t h o d ， h e n c e i mp r o v i n g t h e h a n d l i n g me t h o d f o r ma n a g e d p r e s s ur e d r i l l i n g g a s f l o w． Ke y wo r ds man a g e d p r e s s ur e d r i l l i n g；ga s ov e r flow v ol ume ；flu i d s u ppl e me nt i n g a nd g a s e x ha us t i ng me t ho d； nume r i c a l s i mul a t i o n ； f u 1 1 一 s i z e we l l b o r e 控制压力钻井 MP D 过程中， 当发现并确认气 体溢流后 ， 通常利用控制 压力钻井系统直接进行排 气体溢流的作业 _ 】 J ， 该方法造成井控安全事故；导 致节流套压变化剧烈 ， 造成井底压力 的波动， 有可能 会造成进一 步的溢流或者井漏 ， 甚至会发展成为井 喷。因此 ， 为了保证排气体溢流过程中的井控安全 和井底压力恒定 ， 文 中给 出了直接排气体溢流时的 最大允许井底气体溢流量以及改善气体到达地面节 流阀时井底压力控制精度的方法补液排气法。 1 气体溢流处理方法分析与改进 控制压力钻井系统 由于采用了高精度的质量流 量计 ， 可 以及时地发现溢流， 当确认 溢流后 ， 能 自动 并快速控制节流 阀、 增 加套压 ， 从而增加井底压力 ， 停止溢流；溢流停止后， 能够实时计算得出地层压 力和气体溢流 的总量。控制压力钻井排气体溢流的 改进方法为当井底气体溢流量大于所允许 的最大 气体溢流量 时， 气体滑脱到井 口时会超 过旋转控制 头的承压能力 ， 必须关闭井 口防喷器 ， 再利用节流管 汇进行压井和排溢流作业 ， 井筒内气体排干净后 ， 采 用新 的钻井液密度进行钻进 ；当井底气体溢流量小 于所允许的最大气体溢流量时， 可以采用补液排气 新 方法直接进行排溢流作业 ， 井筒 内气体 排净后采 用 当前立压或者新的钻井液密度进行钻进 。 基金项 目国家科技 重大专项一 薄互层低渗透 油藏 开发 示范工程 “ 薄互层低 渗透油藏水平井优 快钻井技 术” 编号2 0 1 1 Z X0 5 0 5 1 - 0 0 2 。 作者简介燕修良， 1 9 6 6 年生。1 9 8 8 年毕业于石油大学钻井工程专业， 现主要从事欠平衡钻井、 气体钻井和控制压力钻井等方面的研究 工作 ， 高级工程师。 电话 0 5 4 6 8 7 0 2 3 8 0 。E ma i l y a n x i u l i a n g ． s l y t s i n o p e c ． t o m。