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控压钻井技术研究与应用 周英操 郭庆丰 杨雄文 蒋宏伟 （中国石油集团钻井工程技术研究院） 摘要：本文系统地分析了国内外解决窄窗口钻井问题的主要技术对策，并对国内外目前解决 窄窗口钻井问题的控压钻井技术做了归类划分,提出了精细控压钻井技术、常规控压钻井技 术与相关配套技术等分类思路及其各项技术的应用分析，总结了控压钻井技术研究与试验成 果,对控压钻井技术的推广具有重要的价值。 关键词：控压钻井 窄窗口 技术对策 应用分析 1、概述 随着我国石油勘探与开发向深部复杂地层的不断发展，窄窗口安全钻井问题越来越突 出，在许多油田已成为钻井施工的技术瓶颈，如：塔里木盆地、新疆南缘、玉门青西、四川 盆地、柴达木盆地等。窄窗口钻井问题已经是造成海上与陆上深井、超深井、高温高压井等 钻井周期长、事故频繁、井下复杂的主要原因，是急需解决的问题。 1.1 窄窗口的相关概念与窄窗口的几种情况 钻井安全窗口：钻井安全窗口是指钻井过程中不造成喷、漏、 塌、卡等钻井事故，能 维持井壁稳定的钻井压力（密度）范围，即：min( 、 )  max （ 、 ) ； b p ECD f L 若用压力形式表示，可写成：min(P 、P ) P max （P 、P ) ；其中： 为循环 b p ECD f L ECD 当量密度，P 为循环当量压力，P 、 为当量地层孔隙压力、密度，P 、 为当量地 ECD p p b b 层坍塌压力、密度，P 、 为当量地层破裂压力、密度，P 、 为当量地层漏失压力、 f f L L 密度。 窄压力（密度）窗口：若P P (或P ) ，则井漏；P P ，则溢流、井涌甚至 ECD f L ECD p 井喷；P P ，则发生井塌。窄压力（密度）窗口是指压差P (P P －P 或P P ECD b f p f －P )接近、等于、小于循环压耗以及P 0 的情况。P 愈大，则钻井愈易；P 愈小， b 则钻井愈难。若P 小于循环压耗或P 0 ，则无法正常钻进，直接表现为漏、喷、塌、 卡等井下复杂与事故(深井高密度钻井液更为突出) 。 窄窗口的几种情况： ①压力敏感地层：裂缝、溶洞等连通性好的地层，停泵井涌，开泵漏失。 ②长井段同一压力系统：当平衡上部地层时，钻开下部地层会发生漏失，降低密度上部 地层流体会有外溢。 ③上部存在异常高压层：钻遇下部正常压力目的层，由于地层压力降低发生漏失。 ④容易坍塌和漏失的薄弱地层：容易坍塌,或容易漏失,或容易出现涌漏同存的薄弱地 层。 ⑤枯竭油气层：老油田油气层压力降低造成上部地层稳定、下部地层出现漏失。 ⑥深海海底：由于深海海底疏松的沉积和海水柱作用造成地层压力和破裂压力区间很 小。 1 1.2 窄窗口钻井的主要技术难点及解决对策 从钻井地质来看，窄窗口产生的原因主要是“2 低 2 高”，即低破裂压力P