基于智能钻柱的控压钻井溢流实时评价方法

doi:10. 3863/j. issn. 1674 – 5086. 2013. 03. 011

西南石油大学学报(自然科学版)

基于智能钻柱的控压钻井溢流实时评价方法

熊继有1，荣继光1，田志欣2，王猛3，於贤超4

1.“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室西南石油大学，四川成都610500
2. 中海石油（中国）有限公司番禺作业公司，广东深圳518052
3. 中国石化西南石油工程有限公司钻井工程研究院，四川德阳618000
4. 中国石化江汉油田分公司钻井二公司，湖北潜江433123

出版日期:2013-06-01 发布日期:2013-06-01
作者简介:熊继有，1951 年生，男，汉族，湖北仙桃人，教授，博士生导师，主要从事油气井工程、钻头水力学、高压水射流理论与应用技术、钻井岩石力学、智能钻井等方面的研究和教学工作。E-mail： hb728@swpu.edu.cn 荣继光，1983 年生，男，汉族，辽宁朝阳人，博士研究生，主要从事钻井新工具及新工艺研究。E-mail： jiguang1983@yahoo.cn 田志欣，1982 年生，男，汉族，辽宁盘锦人，工程师，主要从事海洋石油钻完井作业方面的管理和研究工作。E-mail： tian.zhixin@cnoocpoc.com 王猛，1980 年生，男，汉族，辽宁大连人，工程师，硕士，主要从事钻井液工艺方面的研究工作。Email： 157440212@qq.com 於贤超，1985 年生，男，汉族，湖北仙桃人，助理工程师，主要从事石油设备管理工作。E-mail： 276862442@qq.com

Research of Overflow Real-time Evaluation Method Based on Intelligent
Drill String During Manage Pressure Drilling

Xiong Jiyou1, Rong Jiguang1, Tian Zhixin2, Wang Meng3, Yu Xianchao4

1. State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology & Exploitation，Southwest Petroleum University，Chengdu，Sichuan 610500，China
2. Panyu Operating Company，China National Offshore Oil Corp，Shenzhen，Guangdong 518052，China
3. Drilling Engineering Research Institute，Southwest Petroleum Engineering Company Limited，SINOPEC，Deyang，Sichuan 618000，China
4. No. 2 Drilling Plant，Jianghan Oilfield Company，SINOPEC，Qianjiang，Hubei 433123，China

Online:2013-06-01 Published:2013-06-01

摘要/Abstract

摘要：

在对传统地面溢流评价方法滞后性问题进行分析的基础上，开展了基于智能钻柱的井下溢流实时评价方法研
究。该方法是利用分布于智能钻柱上的多个压力传感器将所钻井段分为若干个控制区域，通过监测各区域中地层流
入井筒的流体流量来确定溢流大小和发生溢流的位置。基于软测量的基本思想，使用了两相流井筒瞬态流动模型，并
采用无迹卡尔曼滤器对智能钻柱上传感器节点处井筒压力测量值进行了实时校正。现场试验证明，与井筒压力最接
近的地层孔隙压力区域最易发生溢流，基于智能钻柱技术的溢流实时评价方法能够在溢流发生后的100 s 内较为准确
地预测地层流入井筒的流体流量和发生溢流的位置，具有很高的实时性和可靠性，发展潜力巨大。

关键词: 溢流, 控压钻井, 智能钻柱, 实时, 水力模型

Abstract:

Based on the analysis of the problem of traditional overflow evaluation method，we study a kind of real-time overflow
evaluation method using intelligent drill string. With this method we can determine the size and location of the overflow by
monitoring the influx rate into the wellbore，as the distributed sensors along the drill string enable us to divide the annulus
into many control volumes. We build the real-time calibration models of pressure measurement at distributed sensors along the
intelligent drill string. Field test shows that overflow occurs where the well pressure is close to the pore pressure. The method
can accurately predict the influx rate into the wellbore and the location of overflow within 100 seconds after the initial overflow
and therefore is of great instantaneity and reliability.

Key words: overflow, manage pressure drilling, intelligent drill string, real-time, hydraulic model

熊继有1，荣继光1，田志欣2，王猛3，於贤超4. 基于智能钻柱的控压钻井溢流实时评价方法[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), DOI: 10. 3863/j. issn. 1674 – 5086. 2013. 03. 011.

Xiong Jiyou1, Rong Jiguang1, Tian Zhixin2, Wang Meng3, Yu Xianchao4. Research of Overflow Real-time Evaluation Method Based on Intelligent
Drill String During Manage Pressure Drilling[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), DOI: 10. 3863/j. issn. 1674 – 5086. 2013. 03. 011.

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