隨著石油勘探開發(fā)向著更多復(fù)雜深部地層發(fā)展,鉆井過(guò)程中遇到的窄密度安全窗口問題越來(lái)越突出,嚴(yán)重制約著石油勘探事業(yè)的發(fā)展。微流量控制壓力鉆井技術(shù)是一種改進(jìn)的控壓鉆井技術(shù),結(jié)合欠平衡鉆井和常規(guī)鉆井技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),它具有精確檢測(cè)溢流與漏失的能力,準(zhǔn)確判斷侵入井筒內(nèi)流體的量并計(jì)算出較為準(zhǔn)確的地層壓力值,及時(shí)進(jìn)行反饋控制使井底壓力在安全窗口內(nèi),有效保證了鉆井安全性。目前該技術(shù)在國(guó)外已趨于成熟,國(guó)內(nèi)多是引進(jìn)該技術(shù)服務(wù),還處于研究發(fā)展階段。鑒于此,本文基于現(xiàn)有微流量檢測(cè)技術(shù)及裝備,提出建立一套微流量檢測(cè)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行微流量檢測(cè)技術(shù)分析研究,為現(xiàn)場(chǎng)微流量檢測(cè)技術(shù)實(shí)施提供理論參考,也為了提高微流量檢測(cè)技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試與應(yīng)用的效果。取得了如下成果:(1)基于微流量控制壓力鉆井技術(shù),分析了微流量檢測(cè)技術(shù)思路,通過(guò)精確檢測(cè)并計(jì)算井眼環(huán)空流量變化來(lái)判斷侵入井底的溢流量,計(jì)算出較為準(zhǔn)確的地層壓力值。(2)根據(jù)微流量檢測(cè)技術(shù)思路,明確了實(shí)驗(yàn)裝置需要檢測(cè)的主要技術(shù)參數(shù),優(yōu)選了雷諾相似作為主要的相似準(zhǔn)則,對(duì)主要參數(shù)進(jìn)行相似計(jì)算,確定了實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)滿足的功能和系統(tǒng)框架。(3)根據(jù)計(jì)算出的主要技術(shù)參數(shù)和微流量控壓鉆井技術(shù)特點(diǎn),對(duì)微流量檢測(cè)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì),該實(shí)驗(yàn)裝置可以在閉環(huán)循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)模擬正常鉆井液循環(huán)實(shí)驗(yàn),可以分別進(jìn)行在氣體溢流、液體溢流和漏失三種情況下引起的井底壓力變化實(shí)驗(yàn)研究。(4)對(duì)所建立的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,結(jié)果表明該實(shí)驗(yàn)裝置可以在設(shè)計(jì)的溢流或漏失量范圍內(nèi)檢測(cè)出溢流,實(shí)現(xiàn)了對(duì)微小流量的早期檢測(cè),達(dá)到了預(yù)期實(shí)驗(yàn)效果。本文基于微流量控制壓力鉆井技術(shù)的微流量檢測(cè)技術(shù)特點(diǎn),采用相似理論,設(shè)計(jì)了微流量檢測(cè)實(shí)驗(yàn)裝置,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,結(jié)果表明本論文所采用的理論方法正確可行,實(shí)驗(yàn)裝置的研制為微流量檢測(cè)井底壓力技術(shù)研究奠定了設(shè)備基礎(chǔ),實(shí)驗(yàn)結(jié)果為微流量引起的井底壓力變化規(guī)律研究以及其相關(guān)工藝技術(shù)的開發(fā)提供了理論支撐。
【學(xué)位單位】：重慶科技學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：TE92
【部分圖文】：

1 緒論 論文背景隨著全球大部分居民生活水平不斷提高，人們對(duì)石油這種不可再生資源求也在逐漸加大。石油仍然占據(jù)著全球能源消耗的首要地位，國(guó)家統(tǒng)計(jì)4 年的世界能源消耗調(diào)查顯示，石油以 30.3%的比例占據(jù)著全球能源消耗[1]，統(tǒng)計(jì)的其它全球能源消耗比例見表 1.1 所示。

圖 1.2MFC 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工藝流程Fig.1.2 MFC system structure and process② 動(dòng)態(tài)環(huán)空壓力控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)環(huán)空壓力控制系統(tǒng)由 Schlumberger 公司開發(fā)，它的主要設(shè)備有旋轉(zhuǎn)防噴器、控壓自動(dòng)節(jié)流管匯、控制面板與 PLC、回壓泵、數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)、隨鉆測(cè)壓工具 PWD 以及配套的自動(dòng)控制系統(tǒng)、附加管匯等，如圖 1.3 所示。該系統(tǒng)通過(guò)以太網(wǎng)把泵、地面節(jié)流管匯和水力學(xué)模型連接成一個(gè)整體，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量、管理和控制井下壓力[14-15]。

5圖 1.3DAPC 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工藝配套Fig.1.3 DAPC system structure and process③ 哈里伯頓 MPD 系統(tǒng)Halliburton 控壓鉆井技術(shù)（Managed Pressure Drilling）的技術(shù)原理、設(shè) DAPC 系統(tǒng)相似，只是在回壓管路上泵前增加了一個(gè)質(zhì)量流量計(jì)，在管匯單元中增加了一個(gè)泥漿直流通道。該技術(shù)對(duì)井底微溢流的檢測(cè)與控 DAPC 更精確，在解決窄安全密度窗口和噴漏同存等鉆井難題方面具效果[16-18]。
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本文編號(hào)：2839119