《表1 国内外DKD装置主要参数对比》

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《深水钻井自反馈动态压井工业用机设计与应用》

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近年来全球新增的油气主要来自于海上，尤其是深水和超深水，深水油气田往往储量巨大。深水油气田开发面临的环境更加严苛，浅层气、浅层流是深水开发不可忽视的一个潜在风险。浅层气往往埋藏在海床以下800 m范围内未胶结的地层，通常钻前预测难度大、易发生、速度快、处理困难、危害大，尤其对于新区块的探井，危害巨大。一般钻遇浅层气时处于表层井眼钻进过程，未下表层套管且无防喷器系统，常规压井方式无法使用。此时往往需要快速地通过钻杆向井筒内打入重浆，提高井筒内液柱压力。针对这一特性，深水动态压井钻井技术（DKD）应运而生[1]。该技术是将加重钻井液与海水以一定比例快速混合，得到所需密度的压井液，迅速泵入井筒，依靠环空摩阻及液柱密度压力提高井底压力，控制浅层气，防止发生重大安全事故。常规深水钻井平台或钻井船都配备DKD装置，但是目前大多数DKD仍然处于手动控制，且无法对输出结果自动反馈。目前常用的DKD装置见表1，从该表中可以看出国外DKD主流配置发展到第三代，密度控制误差达到50 kg/m3，但是不具备自反馈和动态调节的功能。国内的同类型产品，自反馈的DKD装置在海洋石油981平台上进行了相关试验[2]，从公开发表的文献中得知，装置的密度控制误差达到20 kg/m3，控制时间在25 s以内，最大排量5.2 m3/min。