石油天然气钻井具有高风险与高投入的特点,在复杂地层钻井过程中,由于地层的复杂性以及地质信息的不确定性,钻井作业会发生意外遭遇漏、涌、塌、卡等工程风险的问题,这严重影响了钻井作业的效率和安全,因此有必要对钻井工程风险评价问题进行研究,以实现安全高效钻井作业的目标。漏、涌、塌、卡等风险与井筒内压力平衡及ECD(当量循环密度)直接相关,故需精细计算井筒内ECD;为此建立了适用于海上深水钻井和陆上深井钻井,存在海水段、地层垂直段、造斜段和水平段情况下,考虑温度压力因素影响的钻井过程中井筒内钻井液ECD精细计算模型;根据实钻数据应用该模型,得出对应结果,提出了精度判别以及精度校正方法;校正后的钻井液ECD计算模型,其计算结果中钻井泵压误差在0.734%以下,井底ECD误差在0.33%以下;实际钻井数据计算表明,井筒内钻井液ECD与井口钻井液密度之差可达0.075g/cm~3,表明考虑温度压力影响尤其是存在窄安全钻井液密度窗口条件下钻井液ECD计算的必要性和重要性。本文针对钻井过程中工程风险评价问题,根据漏、涌、塌、卡等钻井工程风险致险机理的井筒内压力平衡理论,提出在钻井过程中使用钻井液ECD,结合压力约束条件作为风险判据,建立了基于ECD的钻井过程中工程风险评价方法。结合实际钻井数据计算,表明了基于ECD的钻井过程中工程风险评价方法比使用井口钻井液密度的钻前工程风险预测模型具有较大优势。根据BD区块BD-1井和莺歌海盆地LD10-1-1井实际钻井数据,应用钻前工程风险预测模型和基于ECD的钻井过程中工程风险评价方法,计算出了钻前风险预测结果和钻井过程中工程风险评价结果,将二者与实际钻井工程风险情况进行对比分析。结果表明,与钻前工程风险预测模型相比,基于ECD的钻井过程中工程风险评价方法对于由于井筒内压力失衡引起的井漏、井涌、井壁坍塌及压差卡钻等井下复杂情况有较好的效果,同时表明了基于ECD的钻井过程中工程风险评价方法可以用于进行钻井过程中漏、涌、塌、卡等由于井下井筒内压力失衡引起的井下复杂情况的工程风险评价。