一个新的控制压力钻井篇章：海底泵送系统

摘要
海底泵送系统在井眼顶部水深下降到525米（1720英尺）的钻井作业中提高作业的安全和效率。该系统在钻机的防喷器和立管系统已运行前收集的海底泥浆并泵回钻台。
  这种设备可改组变为'套管装置'模式在立管运行后使用。钻井泥浆是以缓冲流体的形态从在海洋导管中泵出来的，通常是泵到海面上。不同密度的重泥浆补偿套管中的环空压力损失。减小泥浆密度开始循环，这时候井底压力（ BHP ）是没有增加的。当量循环密度（ECD）相当于泥浆密度。在钻井，循环，换钻具，跳闸，测井等作业时，泥浆的当量循环密度是恒定不变的。
该系统更容易理解，操作者不依赖于表层压力或海洋套管压力来判断。换钻具的效率可能会低于其他方法，但这并不是一个重大问题。从某些方面说，这是让人可以放心改变的条件，系统正缓慢和稳步发展。
泵立管系统也可用于表层打钻，在井底压力低于海水液体压力时，井筒里没有任何气体。可能这样做可以避免孔穴地层造成损失或改善钻头在钻硬地层时的功率。
海底泵送系统也被用在一个水深5000英尺（ 1500 米）的油田试验。试验证明了深水泥浆回收系统能力，而进一步实现这全面目标的是在深水中的双梯度钻井。

控制压力钻井
控制压力钻井是在最近的一次会议中提出的，并由大家一致定义而得来的概念。
“一种自适应钻井技术被用于精确控制整个井筒的环空压力。其目标是确定井下压力环境的限制条件从而管理环形液压概况。控制压力钻井的意图是为了避免从表面不断涌入的地层液体。包含任何附带涌入的作业，都需要使用安全，合理的方法。

控制压力钻井的准则
基本原则是在地层压力和破裂压力之间一个狭窄的区域保持恒定井底压力（ BHP ）。如果做到这一点，这口井钻进过程只会有少量的涌入（井涌）或漏失。
  一口井的井底压力由三个部分组成：
1）井内流体的静水压头；
2）从井中泵泥浆上来时的摩擦阻力；
3）表面的外加压力。

表面压力系统
很多的控制压力钻井系统采用最新的外加表面压力系统。这是由一个旋转控制装置 （RCD）和一个可调节流器在表面组成。泥浆密度或略低于地层压力。这是一个单一的梯度系统，把同等质量的泥浆从井底返回到地面。增加的表面压力是由保持井底压力的破裂压力和地层压力产生的。表面压力变化，以补偿钻井泵的接通和断断续续的连接所产生的摩擦阻力。表面压力在钻井泵关闭任何一台，环空吸收压力，泵在表面循环或通过钻柱维持循环（连续循环系统，见下文）时，保持不变。
  调整开关可瞬时的开启或关闭节流器。这在传统的起下钻作业中是不合理的。这个系统一直固定安装在陆地井上，但不具有主要的不固定的记录资料。(优秀毕业设计 www.2bysj.cn)

Abstract

Subsea pumping systems improve the safety and efficiency of drilling operations in tophole in water depths down to 525m

(1720ft). The system collects mud at the seabed and pumps it back to the rig before the rig BOP / riser has been run. 

This equipment can be reconfigured to a ‘pumped riser’ mode for use after the riser is run. Drilling mud is pumped from an

outlet in the marine riser with a blanket fluid, usually seawater above. Varying the level of heavy mud in the riser compensates

for the Annular Pressure Loss. By dropping the level as mud circulation starts, there in no increase in the Bottom Hole

Pressure (BHP). The Equivalent Circulating Density (ECD) is the same as the mud weight. There is a constant BHP when

drilling, circulating, making connections, tripping, logging etc. 

The system is simple to understand and doers not rely on surface pressure or pressurising the marine riser.  Connections are

likely to be slower than the alternative methods but this is not considered a significant problem. In some ways is reassuring to

be able to change conditions slowly and steadily. 

Pumped riser systems may also be used to drill surface holes, without any gas, at bottom hole pressures below seawater

hydrostatic. This may be done to avoid losses into vugular formations or to improve drill rates in hard formations. 

Subsea pumping has also been used in a deepwater 5000ft (1500m) field trial. This proved up deepwater RMR but is a step

towards the goal of full Dual Gradient Drilling in deep water.

Managed Pressure Drilling (MPD)

This is the agreed definition of MPD presented at the last conference