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壓力窗口窄?安全系數低?EC-Drill控壓鉆井完美應對

壓力窗口窄?安全系數低?EC-Drill控壓鉆井完美應對

深水鉆井中經常會遇到壓力窗口窄的難題,AGR公司的EC-Drill控壓鉆井技術革命性地解決了這個難題。該技術能夠幫助作業者更好地鉆進,可廣泛應用于于半潛式鉆井平臺、鉆井船和自升式鉆井平臺的作業。

來自 |?AGR
編譯 |?周詩雨

在傳統鉆井作業中,如果作業壓力窗口很窄,那么只要井底壓力稍微超出壓力窗口,就有可能導致鉆井作業失敗。如果井底壓力過大,地層就會被壓裂,鉆井流體大量漏失;如果井底壓力不足,則會導致井壁不穩定,增加了地層流體侵入的風險。

針對上述情況,AGR公司研發了EC-Drill技術,該技術可以更好地控制壓力,安全性更高,能夠幫助作業者在窄壓力窗口下作業并降低作業成本,從而鉆達傳統鉆井技術無法達到的目標井深。

EC-Drill技術價值所在

安全、快速、高效

傳統的鉆井技術,特別是傳統深水鉆井技術,面臨著許多難以解決的復雜情況和條件限制。例如油藏的覆蓋層較淺,鉆遇異常高壓區、枯竭油氣層異常低壓區以及漏失層,鉆井所需泥漿密度梯度較陡等,此時使用循環當量密度法(ECD)很難控制住井底壓力。

傳統鉆井作業,往往需要下入多層套管,并通過不斷改變鉆井液密度的方法補充循環當量密度,在鉆井過程中每改變一次鉆井液密度都需要停鉆。同時,如果意外鉆遇壓力異常區和漏失區,還需要下入大量的套管或尾管??偟膩碚f,這是一個既費時又費錢的方法。

在深水鉆井中一般不可能一直都有立管壓力余量。比如,當天氣氣候比較極端的時候,則需要將立管從井上拆除,此時鉆井液的靜壓力就會小于地層孔隙壓力。這時就需要關閉防噴器,這樣,井內壓力重新平衡,但是,這同時也意味著再次連接立管的難度會加大。

通過EC-Drill將返排流體泵入立管中改變立管中鉆井液高度,就可以實現對井底壓力的精確控制。EC-Drill可以直接與立管相連接,但它是一個完全獨立的操作單元。如果需要切換到傳統的鉆井方法,只需簡單快速地隔離EC-Drill系統。

鉆井作業中,EC-Drill系統可大大減少鉆井液密度調整作業,它可以精確調控立管中鉆井液的高度,同時控制井底壓力剛好大于地層孔隙壓力,或剛好小于地層破裂壓力。

EC-Drill可以使用高密度鉆井液鉆進,因此即使在極端情況下拆除立管后,也有足夠的靜液壓力來補充立管壓力余量,從而保持井筒完整性。

快速應急響應能力

EC-Drill除了具備實現靜態過平衡的功能外,還可以檢測早期井涌、井漏等危險情況。這就意味著系統操作者能夠及時得到示警,從而能夠盡快采取措施,快速處理潛在危險。

任何意外的EC-Drill泵速的增加都可以解釋為井涌前兆。由于該系統可以及時發出警告,因此,作業者就可以及時控制井涌規模,將井下流體安全地循環出來,防止對油井造成傷害。如果在深水鉆井中采用傳統的鉆井方法,收到警告時,井涌就已經比較嚴重了,此時若再想將井下流體循環出來,難度會非常大。但如果采用EC-Drill技術鉆進,就不會存在這樣的問題。

如果泵速降低,則意味著井下可能發生了漏失,對此EC-Drill可以從容應對。通過增加EC-Drill的泵速,降低立管內鉆井液的高度,就可以減小井底壓力,維持井下壓力穩定。

采用高密度鉆井液鉆進時,EC-Drill技術可以降低立管內鉆井液高度,優化鉆井液壓力梯度,可在較窄壓力窗口內實現長時間的無間斷作業,進而優化套管結構,減少套管柱的使用量。

EC-Drill技術優勢

  1. 快速識別井涌/井漏等井下危險情況的預兆,安全性更高。
  2. 顯著降低深水鉆井的鉆進時間和鉆井成本。
  3. 快速識別井涌,減少循環壓井對油井的傷害。
  4. 能夠實現近平衡鉆井,并且能夠持續鉆進。
  5. 可在最佳循環系統下鉆進,減少套管柱的數量,增大套管的下放深度。
  6. 減少鉆井成本,提高鉆井效率:EC-Drill技術不需要停鉆進行循環作業;這項技術僅需幾分鐘,便可改變立管中的鉆井液高度。
  7. 該技術不需要旋轉控制裝置,可應對惡劣的海上氣候條件。

EC-Drill技術特點

  1. 可實現長時間的無間斷深水鉆進作業;
  2. 不需要頻繁改變鉆井液當量循環密度;
  3. 維持井底壓力近乎定值;
  4. 更好的壓力操控能力,有效實現衰竭油氣藏和窄壓力窗口地層的鉆進;
  5. 可以將井底壓力剛好維持在地層破裂壓力之下,有利于高溫高壓井的鉆進;
  6. EC-Drill具有高度的靈活性,可以隨時切換至傳統的鉆井方法。

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白礬
石油圈認證作者
畢業于中國石油大學(華東),油氣井工程碩士,長期聚焦國內外石油行業前沿技術裝備信息,具有數十萬字技術文獻翻譯經驗。
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