【摘 要】
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钻井过程中遇到的高温高压地层具有安全泥浆密度密度窗口窄的难题,这是制约安全高效钻井的关键,因此对高温高压井井筒压力进行精确预测,并采用相应的控制技术是保证钻井作业安全的重要环节。本文首先研究井筒压力控制方法与策略,通过对重要参数进行分析,建立了高温高压井井筒压力控制的目标函数;通过分析高温高压井控压钻井作业时的井控策略,优化了快速施加井口回压的处理方法;基于卡尔曼滤波原理,给出了在发生气侵时地层压
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钻井过程中遇到的高温高压地层具有安全泥浆密度密度窗口窄的难题,这是制约安全高效钻井的关键,因此对高温高压井井筒压力进行精确预测,并采用相应的控制技术是保证钻井作业安全的重要环节。本文首先研究井筒压力控制方法与策略,通过对重要参数进行分析,建立了高温高压井井筒压力控制的目标函数;通过分析高温高压井控压钻井作业时的井控策略,优化了快速施加井口回压的处理方法;基于卡尔曼滤波原理,给出了在发生气侵时地层压力以及产气指数的反演方法。基于能量守恒定律和微元控制体,建立了高温高压井温度场模型,在此基础上,分别给出了高温高压井循环工况下ECD计算模型和在停泵工况下的波动压力预测模型。针对新疆塔里木库车山前克深区块的钻井液进行了高温高压流变性实验,揭示了钻井液在高温高压环境下流变性的变化规律,并根据温度和压力影响的不同程度,建立了高温高压条件下剪切应力预测模型。最后将高温高压井筒压力计算模型及控制方法在新疆地区克深X井进行了应用分析,将此井筒压力计算模型与常用主流软件的计算结果进行了对比分析,结果表明,该计算模型平均误差为0.24%,方法策略在现场应用良好,实现了在高温高压地区的安全钻进。
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