隨著石油勘探開發(fā)向著更多復(fù)雜深部地層發(fā)展,鉆井過程中遇到的窄密度安全窗口問題越來越突出,嚴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,它具有精確檢測溢流與漏失的能力,準確判斷侵入井筒內(nèi)流體的量并計算出較為準確的地層壓力值,及時進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)在國外已趨于成熟,國內(nèi)多是引進該技術(shù)服務(wù),還處于研究發(fā)展階段。鑒于此,本文基于現(xiàn)有微流量檢測技術(shù)及裝備,提出建立一套微流量檢測實驗裝置進行微流量檢測技術(shù)分析研究,為現(xiàn)場微流量檢測技術(shù)實施提供理論參考,也為了提高微流量檢測技術(shù)在現(xiàn)場測試與應(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),分析了微流量檢測技術(shù)思路,通過精確檢測并計算井眼環(huán)空流量變化來判斷侵入井底的溢流量,計算出較為準確的地層壓力值。(2)根據(jù)微流量檢測技術(shù)思路,明確了實驗裝置需要檢測的主要技術(shù)參數(shù),優(yōu)選了雷諾相似作為主要的相似準則,對主要參數(shù)進行相似計算,確定了實驗裝置應(yīng)滿足的功能和系統(tǒng)框架。(3)根據(jù)計算出的主要技術(shù)參數(shù)和微流量控壓鉆井技術(shù)特點,對微流量檢測實驗裝置進行了詳細的設(shè)計,該實驗裝置可以在閉環(huán)循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)模擬正常鉆井液循環(huán)實驗,可以分別進行在氣體溢流、液體溢流和漏失三種情況下引起的井底壓力變化實驗研究。(4)對所建立的實驗裝置進行了實驗驗證,結(jié)果表明該實驗裝置可以在設(shè)計的溢流或漏失量范圍內(nèi)檢測出溢流,實現(xiàn)了對微小流量的早期檢測,達到了預(yù)期實驗效果。本文基于微流量控制壓力鉆井技術(shù)的微流量檢測技術(shù)特點,采用相似理論,設(shè)計了微流量檢測實驗裝置,并進行了實驗驗證,結(jié)果表明本論文所采用的理論方法正確可行,實驗裝置的研制為微流量檢測井底壓力技術(shù)研究奠定了設(shè)備基礎(chǔ),實驗結(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，國家統(tǒng)計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 動態(tài)環(huán)空壓力控制系統(tǒng)動態(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)、隨鉆測壓工具 PWD 以及配套的自動控制系統(tǒng)、附加管匯等，如圖 1.3 所示。該系統(tǒng)通過以太網(wǎng)把泵、地面節(jié)流管匯和水力學(xué)模型連接成一個整體，可實現(xiàn)自動測量、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質(zhì)量流量計，在管匯單元中增加了一個泥漿直流通道。該技術(shù)對井底微溢流的檢測與控 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：2839119