当在Bakken井的横向段使用已建立的钻井方法时, the drillbit goes through the normally pressured formation; however, Bakken井中使用的高循环速率和高密度钻井液可能会导致漏失. 差异粘滞是另一个风险. 这是由于高密度钻井液产生的高井筒压差作用于大面积钻柱时产生的高接触力造成的(图1)。.

在水平井段，一般采用氯化钠盐水作为主钻井液. 卤水的密度通常在9.8 to 10.1磅/加仑. 如果需要更多的密度来控制地层压力, 在卤水中加入氯化钙盐到11lbm / gal以上. 而在水平段常规使用卤水可以提高机械钻速，更好地清洗井眼, 为了保持较高的泥浆比重以控制地层压力，需要消耗大量的添加剂，这可能会造成物流问题. 使用氯化钙时，会遇到更多的工具故障. 该区域横向储层压力较低，但存在天然气潜力. 一旦井压低于地层压力, 气体被夹带, 使盐水产生泡沫，导致液压压力降低，腐蚀电位增加. 如果需要的密度大于氯化钙所能提供的密度, 盐水将被替换成密度更高的含固体的油基泥浆.

巴肯钻井活动

位于达拉斯的petroo - hunt LLC在Bakken页岩区使用三管柱设计钻完水平井. 该策略要求多井台钻井，但需要连续钻井单井，而不是批量钻井. 在中间段内建立曲线，以便隔离所有页岩, 生产段是纯水平的.

在它最近的一些,048-m (10,Bakken地区的4000英尺的水平井, petroo - hunt经历了压差卡钻, 包装了, 漏失和井筒压力问题. 钻井水平段的平均时间为14天.

m i SWACO, 斯伦贝谢公司, 建议采用控压钻井(MPD)来解决生产段面临的诸多挑战，并提高作业效率. m i SWACO动压管理团队为每口井的作业提供现场和远程支持.

MPD技术不同于现有的钻井技术，因为MPD技术为钻井人员提供了即时改变井筒压力的便利，而无需定期调整泥浆比重来满足不断变化的井下需求. MPD使用额外的地面设备(如.g.有旋转控制装置、压力控制钻具扼流圈、流量计等.)，将开放式大气系统转换为闭环系统. 井筒限制, 例如孔隙压力和破裂压力, 是否纳入工程设计, 井底压力经过优化，可以顺利钻进目标深度. 钻井液密度由地面背压补充, 哪一种可以根据井下情况快速调整. 这主要是通过控制环空压力来实现的. 这最大限度地减少了对地层的损害, 防止泥浆漏失, 抑制地层流体流入，提高机械钻速.

虽然它最初是为了解决无法钻井的井, 如今，所有类型的井都使用MPD或其变体技术来更有效地控制井下临界压力, 从而提高钻井效率和安全性.

将MPD应用于钻井作业

petroo - hunt同意尝试MPD替代技术来解决钻井挑战. 这是客户和钻井公司首次使用MPD, 对于钻井人员和其他关键服务提供商来说，这是一个重要的学习曲线. 第一口井, 它占用了第一个1,219 m (4,进入生产段，以确定工作人员的方向和推荐的MPD参数(e.g.、泥浆比重、流速和地面反压).

总的来说，MPD在生产段的实施是成功的. 工作时间减少了一半, 钻井2,993 m (9,622英尺)的水平段与2,636-m (8,该地区标准井的平均长度为650英尺. 对比包括钻鞋到固井生产管柱的时间. 然而，第一个井底钻具组合的泥浆马达在离总深度183米(600英尺)处发生故障. 由于更换了高密度起下钻，并改变了传统的起下钻程序，更换电机只花了一天的时间. 即使业务日数大幅减少，仍有一些领域有待改进.

petroo - hunt选择继续在即将投产的井中使用MPD，并吸取经验教训，进一步提高效率. MPD技术的应用达到了主要目的, 哪一个是为了减少生产段的钻井作业天数. 这是通过降低泥浆比重和使用300 ~ 700 psi的背压来减少地面气体，并在钻井时使用MPD包来处理地面气体，从而提高了机械钻速来实现的. 由于仔细调整了井下压力，没有超过设计限值，因此避免了先前观察到的问题. 泥浆比重相对较低, 公司可以进一步提高流量以增强井眼清洁(图2)。.

MPD提高了效率，降低了成本

事实证明，与标准钻井作业相比，MPD是一种更好的替代方案. 该系统包括操作设计, 远程工程支持和现场送井服务. 所需的钻井液密度降至9比9.5磅/加仑. 它可以简化操作，从而实现更好的井眼清洗和更快的ROP. 由于作业所需的重量较低，泥浆添加剂的用量较少. 钻井液中没有添加氯化钙，也没有出现腐蚀问题. 由于MPD的加入，中间段的损失也降到最低，低于盆地平均水平.

为了抵消可能导致延迟的井下高压和低压, 成本增加，甚至走向失败, petroo - hunt成功地利用MPD技术显著提高了Bakken油田的效率和利润，并降低了总成本.

致谢:本文改编自2019年SPE/IADC国际钻井会议和展览会上发表的spe19414 - ms论文.