【摘 要】
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孔隙压力与破裂压力之间的密度窗口窄是海洋深水钻井面临的最主要问题之一,环空钻井液高度控制技术是在双梯度钻井基础上发展而来的一种新型控压钻井技术,其目的就是为了解决窄密度窗口钻井问题。采用CML技术钻井时,井筒压力对应的当量钻井液密度为一条曲线,与地层孔隙压力及破裂压力更加贴合,能有效提高单层套管的下入深度,减少套管下入层次,节约钻井时间,减少钻井成本。本文对CML技术的基本原理、关键设备进行了详细
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孔隙压力与破裂压力之间的密度窗口窄是海洋深水钻井面临的最主要问题之一,环空钻井液高度控制技术是在双梯度钻井基础上发展而来的一种新型控压钻井技术,其目的就是为了解决窄密度窗口钻井问题。采用CML技术钻井时,井筒压力对应的当量钻井液密度为一条曲线,与地层孔隙压力及破裂压力更加贴合,能有效提高单层套管的下入深度,减少套管下入层次,节约钻井时间,减少钻井成本。本文对CML技术的基本原理、关键设备进行了详细介绍,对其技术特点及应用进行详尽分析。通过建立CML钻井过程的物理模型,优选钻井液流变模型,建立了CML钻井过程井筒压力分布数学模型,在考虑温度及循环摩阻的情况下,研究了钻井液密度、隔水管空余高度、钻井液排量对井筒压力的影响,研究结果表明,钻井液密度及隔水管空余高度对井筒压力的影响最大,井筒压力对应的当量密度曲线倾斜程度随隔水管空余高度及钻井液密度的增加而增加。创建了一种适用于CML钻井技术的井身结构设计方法,使用该方法进行井身结构设计,能最大限度地减少套管用量。最后,基于孔隙压力及破裂压力剖面,采用常规方法及CML技术分别进行了井身结构设计。设计结果表明,与常规技术井身结构设计相比,采用CML技术减少了两层套管的下入,使套管总长度减少了5859m,减少了33.74%的套管用量。
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