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负压钻井技术 一、负压钻井的定义：负压钻井也叫欠平衡钻井，是针对常规的近平衡钻井来讲的，通俗说液柱压力小于地层压力就叫负压钻井，这是石油钻井的一个进步。 负压钻井指的是在钻进过程中保持负压，而在起下钻保持平衡或过平衡。 技术优点： 1.及时发现油气层； 2.可以实现边漏边钻或边喷边钻； 3.减轻对地层的伤害，保护油气层 4.提高机械钻速。 二、设备组成 旋转防喷器、液动平板阀、撇油罐、储油罐、污水泵、点火管线、单流阀、防毒面具、H2S监测仪等。 三、旋转防喷器的工作原理 上下胶芯实现对钻杆的密封，相对于钻具是静止，不能发生相对转动，可以滑动，轴承转动，这就是旋转防喷器和万能防喷器的区别。 四、负压设计及钻具组合 负压值一般为1.5Mpa，本地区的地层压力为1.09—1.10左右，这样设计的泥浆密度为1.03,接立柱或停泵时，负压值约为3.4Mpa。 钻井组合：钻头＋钻铤＋单流阀＋加重钻杆＋钻杆立柱。 五、负压钻井水力参数 1、负压值确定 确定原则：仅在钻进和接单根时在井底维护一定的负压值，起钻时，井底压力处与平衡状态。 2、水力参数确定 A、根据多相流体力学特征参数 B、根据本地区钻井经验与地层发育情况从而避免或减少井漏时井底必须维护一定的负压值； C、根据钻井液的密度设计及负压值钻进过程中不通过节流阀施加回压时，井底负压0.5~1MPa，接单根时井底负压在2.5~3MPa，立压约14MPa，环空压耗2MPa。 六、负压钻井对井控的要求 井口设备的组合与试压 井口名称 试压介质 试压值 MPa 稳压时间 Min 允许压降 MPa 套管头 清水 按部颁标准 30 0~0.5 钻井四通 清水 按部颁标准 30 0~0.5 双闸板 清水 按部颁标准 30 0~0.5 旋转防喷器 清水 动态10/静态15 10/30 0~0.5 2、负压钻井对井控的安装要求 A、负压钻进前必须校正天车、转盘、井口，三者中心线偏差小于10mm，并按要求安装好旋转防喷器、防喷器及液气分离器与欠平衡装置等。 B、配备一定数量的斜坡钻具（一般350m）和起钻工具。 C、旋转防喷器动态试压，一般在转盘转速在20~60rpm时试15MPa。 D、现场要求制定一整套安全措施 七、负压钻井技术措施 1．泥浆循环路线 钻进时如无溢流发生泥浆循环路线：泥浆泵→方钻杆→钻头→环控→防喷器侧口→振动筛→1#循环罐（除砂器、除泥器）~4#循环罐→泥浆泵。 负压钻进循环路线：泥浆泵→方钻杆→钻头→环空→节流管汇（按水力计算结果控制回压）→液压分离器→撇油罐→2#循环罐（除砂器、除泥器、常规除气器）→3#循环罐→泥浆泵。 2．泥浆处理要求 A．井口回压控制平稳的重要保证是维护稳定的入口泥浆密度。要使用好油气分离设备及时除去产出物，维护入口泥浆密度和产出物的动态平衡。 B．向泥浆罐中加或从泥浆罐中排放液体，都要准确记录相应的数据。 3．正常钻进时井口回压控制要求 应严格按水力参数计算结果，平稳操作节流阀控制井口回压，回压的控制原则是调节节流阀使力压等于正常溢流量时的立压。当回压超过旋转防喷器耐动压的70%时或井内出气严重，液气分离器压力超过其额定压力的50%时必须起钻到套管内关井，调整泥浆密度，泥浆密度的调整原则是开泵循环时保证井底有0.5MPa负压值，当井口回压降至安全压力时再继续钻进。 4．钻进中接单根操作程序 接单根前如钻速很高应充分洗井，卸方钻杆前应先打开回压水阀，如没有泥浆流出方可卸方钻杆、接单根，否则单流阀可能失效，如失效见下面的应急措施。 A．打完单根循环10分钟上提，坐斜坡钻杆专用吊卡，停泵，关闭节流阀。 B．打开回水管线，无泥浆流出后方可卸扣，否则应投球使投入式止回阀开始工作，或利用备用的下旋塞接入钻具中。 C．接单根。 D．用大钳上口后，如有毛刺，要对接头表面进行修整。 E．上提方钻杆。 F．打开节流阀（全开），开泵，调节控制回压到正常控制值。 G．钻进。 5．起钻操作程序 起钻前应仔细检查防喷器组，液控压力打足，在防喷器组正常可靠情况下方可起钻。 A．流阀，使井底处于平衡状态，充分洗井两周，使返出泥浆密度与入口泥浆密度一致，确保无油气物质。 B．打开回水管线，无泥浆流出后方可卸扣，否则按钻进时回压凡尔失效后的处理程序中的起钻方法执行。 C．维护井口套压不变，经压井管线、钻井四通及节流阀连续灌泥浆。 D．起出的斜坡钻杆要和常规钻杆分开排放，以便起下钻溢流时强行下钻使用。 E．起出斜坡钻杆时，检查接头是否有毛刺，如有要用砂轮打掉。 F．起钻进入套管200m。 G．接方钻杆。 H．调节节流阀，在用低泵速经钻杆注入：套压（2.5—3MPa）×102/(重浆密度-井浆密度)×0.02（套管内容积）方的重泥浆的同时使井口