控压钻井解决碳酸盐岩地层环空压力波动研究

康 健，郭庆丰，许朝辉，门明磊，张 鑫

（中国石油集团钻井工程技术研究院，北京102200）

石油钻井过程中，起下钻、接单根引起井底压力变化会影响钻井作业从而造成井控风险。大量的实践表明，25%以上的井喷、井漏及井壁坍塌等复杂钻井情况是由波动压力造成的[1]。如何有效地减小井内的波动压力一直是钻井设计及施工的难点。裂缝性发育的碳酸盐岩地层多半为气井，为了降低波动压力对井底压力的影响，现场通常在泥浆密度设计中增加安全附加值（油水井0.05～0.1g/cm3,气井0.07～0.15g/cm3），对于地层压力窗口正常的井这样是可行的，但对于裂缝性碳酸盐岩地层井，为了保证井下安全，波动压力必须保持在地层所允许的压力窗口范围之内。

精细控压钻井技术能够实时精确控制井底压力，有效实现安全钻井的技术，主要解决窄密度窗口钻井难题[2]。使用精细控压钻井技术的井多数都较为复杂，其中在窄密度窗口下，应用较为广泛。在钻井作业中，任何造成压力波动的工序都可能出现安全事故，对波动压力准确地计算和精确地控制是必须面临的挑战。精细控压技术控制在钻井作业中产生的波动压力具有显著的效果。

1 波动压力分析计算

现场钻井作业过程中，波动压力主要是由泥浆在井筒内流动所产生的[3]，其中主要包括泥浆流动克服静切力、粘滞力和上提下放钻具惯性造成的波动压力。

1.1 泥浆静切力引起的波动压力

现场调配的泥浆一般都有静切力。……