控压钻井工艺研究及应用
本文选题:控压钻井 + 微流量检测 ; 参考:《重庆科技学院》2017年硕士论文
【摘要】:控压钻井是解决当前钻井过程所面临孔隙压力剖面复杂、“窄密度窗口”、可钻性差、易喷易漏等问题的必要手段。国内外现行主要控压钻井技术有精细控压钻井技术、微流量控压钻井技术、ReelWell钻井技术、泥浆帽控压钻井技术等。这些控压钻井技术主要实施于钻井过程某一复杂井段,其控制原理是基于井底压力平衡,其控制对象是套管压力,并对随钻地层压力检测提出了很高的要求。本文针对当前控压钻井技术所面临的一些问题,采用理论分析、实践论证等方法对控压钻井工艺进行了研究并做了相关应用试验。本文以国家“十三五重大专项”子课题微流量地面自动控制系统研制为依托。在总结了当前控压钻井技术原理的基础上,提出将整个钻井过程按溢流或漏失量进行区间划分并控制的理念,简化设计了控压钻井自动节流管汇,采用地面微流量检测技术,以流量为控制对象,进行控压钻井工艺研究及技术方案设计。研究地面微流量检测及压力控制工艺,形成了微流量检测与控制软件。基于地面微流量检测的控压原理可避免多相流计算复杂误差大等相关问题,通过出口流量的增减判断是否需要控压,再通过出口流量变化判断控压效果,让井底压力处在一种动态平衡的状态,这样才能在现场运用中实现。充分利用学校内的实验基地资源,设计实验,模拟钻井过程中的正常钻进、接单根、起下钻、溢流、井漏、循环排气工况。论证了三种模式划分下,基于地面微流量检测的控压钻井工艺的可行性;检验了微流量检测及压力控制软件的可靠性,验证了简化设计的自动节流管汇的适用性。
[Abstract]:Controlled pressure drilling is a necessary method to solve the problems of complex pore pressure profile, narrow density window, poor drillability and easy blowout and leakage. The main drilling technologies at home and abroad include fine pressure control drilling technology, micro flow pressure control drilling technology, mud cap controlled pressure drilling technology and so on. These controlled pressure drilling techniques are mainly used in a complex well section during drilling. The control principle is based on bottom hole pressure balance, and the control object is casing pressure, and a high requirement is put forward for the detection of formation pressure while drilling. In view of some problems faced by the current controlled pressure drilling technology, this paper studies the controlled pressure drilling technology by means of theoretical analysis and practical demonstration, and makes relevant application tests. This paper is based on the research and development of ground automatic control system for micro-discharge. On the basis of summing up the principle of current controlled pressure drilling technology, the idea of dividing and controlling the whole drilling process according to overflow or leakage is put forward, and the automatic throttling pipe assembly of controlled pressure drilling is designed, and the surface micro-flow detection technology is adopted. Take the flow rate as the control object, carry on the controlled pressure drilling technology research and the technical scheme design. The microflow detection and pressure control technology are studied, and the software of micro-flow detection and control is developed. Based on the principle of ground micro-flow detection, the pressure control principle can avoid some related problems, such as the complicated error of multi-phase flow calculation, and judge whether the pressure control needs to be controlled by the increase or decrease of the outlet flow, and then judge the pressure control effect by the change of the outlet flow. Let the bottom-hole pressure in a state of dynamic balance, so that it can be implemented in the field. Make full use of the resources of the experimental base in the school, design the experiment, simulate the normal drilling in the drilling process, connect the single root, drill down, overflow, well leakage, circulation exhaust condition. The feasibility of the controlled pressure drilling technology based on the ground micro flow detection under the three modes is demonstrated, the reliability of the micro flow detection and pressure control software is tested, and the applicability of the simplified design of automatic throttling manifold is verified.
【学位授予单位】:重庆科技学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TE242
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,本文编号:2108982
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