深水钻井井控技术

　　摘 要：该文在对国内外深水井控技术充分调研的基础上，针对南中国海深水钻井井控特点和难点，结合近年南海深水钻井设计和作业经验，详细分析了深水钻井井控存在的地层压力窗口窄、溢流监测困难、压井难度大和压井作业时间长、井控设备复杂、存在水合物风险等问题，研究提出了有针对性的解决方案，可为南海深水钻井井控作业提供参考。

　　关键词：深水 钻井 井控 难点 溢流 压井

　　中图分类号：TE28 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）10（a）-0046-01

　　该文根据深水钻井特点，参考国外深水钻井承包商井控措施，结合我国南海深水钻井作业实践，全面深入的剖析深水钻井井控特点和挑战，提出切实可行的解决方案，以降低深水钻井井控风险，指导深水现场施工。

　　1 深水钻井井控特点和难点

　　由于作业环境、井控装备的不同，使得深水钻井井控具有许多区别于陆地和浅水钻井井控的特点，主要包括地层压力窗口窄、溢流监测困难、压井难度大、井控设备复杂、响应时间要求高、存在水合物风险等，这些因素都成为深水钻井井控的难点，具体影响分述如下。

　　1.1 地层承压能力弱

　　一般情况下，地层破裂压力随上覆岩层压力增大而增大。在深水环境中，由于上覆岩层被上千或数千米的海水取代，降低了地层的压实程度，地层相对疏松，使得相同井深的情况下，深水井破裂压力梯度降低，即地层承压能力弱。

　　1.2 溢流监测困难

　　溢流监测困难主要是由于泥浆的溶解性和作业环境特点决定。

　　在泥浆的溶解性方面，对深水井而言，多数情况下使用油基钻井液，侵入井筒的油气容易溶解到钻井液中，在侵入流体上返的过程中，循环体系变化不明显，观察到溢流的发生所需时间长。

　　1.3 压井难度大

　　深水钻井井控时压井作业的困难主要包括下述两个方面：

　　1.3.1 压井作业窗口窄

　　由于地层破裂压力随水深增大而减少，从而使破裂压力梯度和地层孔隙压力梯度之间的窗口变窄，使得钻井作业过程中井涌余量减小。

　　1.3.2 节流管线长，摩阻大，压井排量小，作业时间长

　　深水钻井阻流压井管线长达上千米，内径较小，同时由于深水低温高压环境的影响，钻井液在阻流压井管线中的黏性会有明显增加，管线的压力损耗相当大。

　　1.4 井控设备复杂

　　深水钻井防喷器组系统（BOP）位于海床处，通过长的控制管线在平台实施操控，通常具有电-液、无线电和ROV（遥控潜水器）或声控等多种操控方式，巨大的体积和重量需要由平台补偿器系统悬挂并坐压在水下井口上，这对水下井口稳定性提出了巨大挑战。