高温高压钻井技术.doc

第十一章 高温高压钻井技术 第一节 高温高压钻井特点 3 一．高温高压钻井有别于常规钻井作业的主要特点 3 二．作业中潜在的主要风险分析 4 第二节 高温高压钻井设计及井身结构设计 5 一．高温高压钻井设计应考虑的原则 5 二．高温高压井身结构设社应考虑的原则 7 第三节 高温高压对设备的特殊要求 8 一．高温高压对钻井平台设计能力的要求 8 二．高温高压对钻井设备的特别要求 8 三．高温要求和温度监测设备 9 四．对防喷器组等井控设备的要求 9 五．固控设备的检修和配套 10 六．对钻柱的要求 10 七．对固井装置的要求 10 八．对井下工具、仪器的要求 11 九．强行起下钻计量罐 11 ＋．对平台设备的全面检修 11 十一．保证设备的正确使用和加强设备维护保养工作 11 第四节 高温高压钻井对人员的要求 13 一．对平台承包商和服务公司人员的要求 13 二．高温高压专业培训 13 三．技术交底及安全会制度 14 四．演习和操练 14 第五节 高温高压钻井工艺技术 14 一．钻前准备 14 二．钻开高压气层前的安全检查 14 三．钻开高压油气层程序 15 四．平行钻井技术 16 五．流量检查一严格控制井涌量 17 六．起下钻 17 七．钻具在井下时地面钻井设备修理应注意事项 18 八．取心作业 18 九．井口专用立柱 18 十．阻流压井管汇及其管线冲洗 18 十一．乙二醇或甲醇的注入 19 十二．恢复循环 19 十三．制定压井曲线和排放天然气 19 第六节 高温高压井控及特殊作业应考虑的其它事项 20 一．高温高压井控 20 二．高温高压钻井液 21 四．高温高压固井 22 五．高温高压测试 23 参 考 文 献 24 高温高压井定义：预计或实测井底温度大于150℃和井底压力大于68.9兆帕（10000磅／英寸2）或地层孔隙压力梯度大于1.80克／厘米3的井，称为高温高压井。 当今世界油气钻井作业，由于勘探领域的扩大和向深层发展，钻高温高压井成为钻井作业中最突出的技术难题之一。特别是在海上钻井，高温高压所带来的安全问题更加重要，其风险更大，困难更多，并且要求作业务必万无一失。 实践证明，我国海上油气田同陆地油气田一样，不仅普遍存在着异常高压和高温高压的问题，而且同样具有分布范围广、变化范围大的特点。迄今在海上发现的高温高压气井，其温度和压力绝对值都非常高，压力梯度最高可达到或超过理论推算的上覆地层压力梯度（即2.31克／厘米3当量钻井液密度）；地温梯度达到4℃／100米以上。异常高压不仅广泛分布在不同区域和不同地区，而且广泛分布在不同地层。从浅层到深层，从新生界到古生界都普遍存在着大小不等的异常高压。 尽管地下地质情况是复杂的，但是研究并掌握区域性地温分布和地层压力分布情况，弄清楚本地区产生异常高压和高温高压的成因，客观地正确认识并评价异常高压和高温高压存在的层位及大小，采取与之相适应的措施，对于安全钻井来说是至关重要的。 在实际钻井作业中，很可能出现一些特殊情况。例如某井在钻井设计时没有定义为高温高压井，而实际孔隙压力和井温增加比预料更快，在钻达总井深之前已符合上述高温高压条件，需适用全部高温高压特殊要求。因此，该井应重新定义为高温高压井，并采用高温高压钻井方式进行钻井。 本章主要以高温高压的典型条件，即异常高温高压天然气深探井和浮式钻井平台作为研究对象。其所增加的高温高压特殊要求，仅仅是对常规钻井作业要求的一个补充。对于其它如异常高压井、高温井，或用自升式钻井平台从事的高温高压气井作业，可以参考高温高压天然气深探井的共同性指导原则，不再单独重复叙述。 第一节 高温高压钻井特点 高温高压钻井最显著的特点是以高温高压为标志。高温给钻井作业的最大影响是对钻井液性能和井下及井口设备、工具、仪器的密封件、软管等所造成的严重损害；高压则会给钻井作业在高强度设备、器材、工具、仪器仪表的配套和高密度钻井液的选用、配制及其维护方面带来更高的要求；在同一裸眼井段中同时存在梯度差值较大的高低压层的处理以及对井身结构选择的特殊需要，固井、取心、电测及测试作业难度增加等，都会带来一系列的问题。 一．高温高压钻井有别于常规钻井作业的主要特点 1．对钻井平台提出更高的整体要求。 2．必须使用适合高温高压的热稳定性能好的高密度优质钻井液。 3．选择合理的井身结构设计。 4．坚持平衡钻井，搞好压力监测及管理。 5．地层压力变化幅度大，容易引发地层压力敏感问题。 6．必须重视和处理好钻井作业中地层流体侵入井眼对钻井液性能和固井质量的影响。 实践证明，海上高温高压天然气深探井是钻井工程最艰难、最极端的条件，需要对作业中潜在的高度危险