深井、復雜井鉆井技術專場：

　　中國石油集團鉆井工程技術研究院郭慶豐演講——精細控壓鉆井在塔里木塔中油田的應用

　　尊敬的主持人，各位專家上午好。我是來自中石油鉆井院的郭慶豐，很榮幸有這個機會把我們院的精細控壓的研究和應用情況跟各位專家匯報。

　　我匯報分為五個方面，首先對控壓鉆井技術，包括它的國內外的一些應用和發展情況做一個簡要的概況。這一段就是IDC對控壓鉆井的定義，首先控壓鉆井的最終的目的就是控制壓力剖面，有兩個技術的特征，首先要做到精細控制，第二就是自適應。自適應就是分為兩個層面，一個是控壓鉆井的技術和裝備要對井下工況的壓力波動的自適應，所以同這個來講只有具備了這兩個特征才是控壓鉆井技術。

　　我們鉆井從現代鉆井開始基本是與壓力打交道，所以壓力控制是深入到鉆井各方面的一個東西。所以這一塊我們加了一個精細，就是有別于之前的簡單的一些控制。而控壓鉆井具體要干什么，它主要的核心觀念就是為了鉆井的安全。這張圖很簡單的把控壓鉆井的一些原理說明了一下，因為技術原理很簡單，就是因為常規鉆井的壓力波動超出了我們地層允許的可以稱之為窄的窗口，所以說無法進行正常的鉆井，帶來了一系列的問題，而控壓鉆井是井底的壓力波動曲線，相對于常規的波動它是很小，所以說它在藍線和黑線的窄窗口中安全的進行鉆井。

　　窄窗口面臨的主要地層問題我們總結了六點，窄窗口主要面臨就是超高壓和含有硫的問題，還有井壁易塌，還有地應力高等。這是因為地質問題導致我們面臨的工程問題，也是主要分為了六點。常規我們現在控壓解決的核心焦點就是A和B，就是說我們在窄窗口上使用了高密度的鉆井液導致了漏失，或者窄窗口上涌漏同存，我們實驗中發現同存的可能性很小，基本上是同時存在。

　　控壓鉆井的主要作用和優勢分為了三個方面。首先控壓鉆井消失了對井底壓力的影響，這樣就保證安全施工。第二個是井底的壓力極巨見效，調節了密度鉆井的空間。因為控壓鉆井主要是調節井口活壓，通過它先進的裝備我們可以調節井底的壓力，調節狀況。它是以一個循環周為計數，它的壓力傳遞是壓力波，基本上2秒可以作用到井底。所以對原來出現的一些情況我們就可以解決，這樣就解決了原來的風險井、低效井，甚至原有技術不可能打的井我們都可以解決，這是主要分為六個方面。

　　主要的核心還是針對地層出現的壓力體系多，壓力異常，包括壓力窗口窄的情況。第一個就是壓力的敏感地層，上部的異常高、低壓，枯竭油氣層，深海的海底等等的壓力的問題。

　　從2004年到2007年在北海亞太、墨西哥灣以及中國的南海和西部地區存在的寨口問題相當突出。下面就簡要的介紹一下國內外控壓鉆井發展的情況，從這個曲線可以看到從上世紀60年代已經開始了這方面的應用，但是因為那時候的我們的油漆開采還沒有進入到非常規，所以沒有引起足夠的重視，到了2000年外國的公司揭開了控壓鉆井的發展的序幕，對它定義了以后就進行了快速的發展。據統計2004年到2008年已經應用了100多口。

　　國外比較有代表性的系統，首先是平衡公司的SCH，它是最早的成套的體系，包括了一個自動截流管，還有一些控制單元。然后微流量浮筒，它是以流量為控制目標，我檢測的流量的差，用這個去控制井口S壓力，從而調節井底的復雜。而哈利波頓的MPD系統是遵循與DAPC的，只是在節流管匯這有一些不同，多了一個檢測和預留的管匯處理。

　　這國內的一些從2008年開始，包括各個院所，產生川慶、大慶、勝利油田等都開始了攻關，10年進入了現場的實驗和應用。

　　第二部分就匯報一下我們研制的PCDS系統，這是一個介紹性的東西。然后PCDS分為了五大部分，軟件、系統、液氣控制、回壓補償、自動節流控制系統等，這個也有展示，也歡迎大家參觀。這是它的一些技術特點，主要就是在這，為了開發這個設備我們建立了一個全尺寸的控壓鉆井實驗室。這是與國外的一些對標，基本上達到了國外的先進水平。這個控壓實驗室在天津塘沽，這個實驗室為我們設備的研發和技術軟件提供了條件，這是三大塊功能，就不一一解釋了。這是獲得了17項發明專利，這是我們申請的行業標準，控壓鉆井系統。這是一些研制過程中的一些標志性的節點。

　　然后講一下塔中的鉆井的難點，分三類，一二類的難度還是相對較小的，三類的風險還是很高的。第一是易漏易噴，屬窄窗口，壓力比較高。這個長度是一樣的，就是我們常規鉆井的摩阻的長度，這個是窄的長度，都超出了安全鉆井的范圍。第二是儲存裂縫發育，縫洞一體，導致裂縫很嚴重。第三部分就是說因為井一般打的都是水平井，水平鉆進柴躍多套縫洞難度大，尤其是水平井甚至涉及一千到九百米，打不到五分之一就被迫停止了。還有就是目的層壓力不統一的情況。第五就是常規鉆井鉆遇復雜情況頻發，常未是鉆置設計井深就停工。

　　第四部分介紹一下PCDS在塔中的現場應用情況，我們這套系統現在除了兩口實驗井，現在已經進行了十口井的作業，其中有幾臺都是井油田的應用。中古105是我們在塔中應用的第一口經，它檢驗了我們的設備對塔中地層的適應性，取得的效果很好。然后塔中26H7這個是一個塔里木的典型的應用井，也取得了很多的記錄，包括了塔里木油田水平大概四千多米，這是很長的，這是創了塔里木最高的記錄。包括我們的點火鉆進，而且實現的在明顯分辨有四個壓力不同的階段，實現了零漏失和零死閘。還有的我們挖掘應用流量監控打的井，這是H11，H11是一個惡性漏失，但是我們已經很成功的處理掉了。這是一個在塔中進行控壓鉆井的一個效果，包括了三種技術方式，精確近平衡，欠平衡等。這是精細控壓的鉆井效果，這兩塊基本是零漏失和零復雜。這是一個總體的一個精細控壓應用效果的統計圖，我們看到單井漏失是大幅降低了，然后水平量完成能力提高了106%。

　　最后是結論和認識，對于我們的鉆井系統在塔中的應用基本上實現了欠平衡條件下進行控壓，然后設備也承受了塔中的一些嚴苛的地層考驗，有效的解決了一些難題。這五點基本是在塔中我們的應用認識，就是塔中地區精細控壓是很適用而且是著重的解決了塔中面臨的主要難題的技術，有很好的發展前景，能夠提高產量，延長壽命，達到穩產高產的目標，謝謝各位專家。

　　嘉賓：在塔中打的裂縫線的流動性和惡性漏失，你的控壓是怎么實現的?

　　郭慶豐：不管國內國外的控壓它遭遇到惡性漏失，這時候對于漏失是無法處理的，但是它唯一能處理的就是我以H11為例，它上其他鉆打了三米就是返，然后常規的就是降低密度然后再建立循環，這套常規我們控壓是參與不到的，您肯定也很熟悉了解這個。但是它重新建立開井循環，建立循環之后尤其是這口井在這個過程中我們一停泵的時候，地層的氣體置換和水平段的聚集形成了一個很長的氣柱，這個對我們的控壓和鉆井帶來的風險很大，處理不當會有很嚴重的后果，這個過程當中我們的控壓就會起到作用。因為我們在因為壓補償的往前平推，或者破壞它的大量聚集，或者在它運行到上部的時候我們適當的加壓，這樣使氣體不過分的膨脹，這個過程中安全的進如管套內。我們的在使用過程中在氣體到井口時，入井的最后測算達到了1200多米，甚至1500多米，容量能從8升到98升，所以這個對我們控壓裝備都是很考驗的，而正是控壓的介入能很流暢的進行。甚至從點火管線一起噴出來，對常規的就風險很大，而對控壓鉆井介入就可以把這個風險化解掉。這個時候控制的是井口的壓力，因為按常規來說底下已經接著地氣了，一直在漏，一直在出，我控制井口的壓力意義不大，主要是為了鉆井的安全。