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维泰IPC-MPD智能压力控制钻井系统配备了高速、大推力电动直驱节流阀的控压管汇,节流阀的运行速度提升了1倍,执行精度达到±0.02mm,具备毫秒级响应能力,以及超大的推力适应范围,满足35 – 70MPa所需推力,确保在控压钻井期间对压力变化实现快速、稳定响应。此外,IPC-MPD另一大优势在于其紧凑的设计将设备占地面积减少了约60%,相比传统更为复杂的液压节流阀所需空间显著减少,实现了更为精简高效的控压管汇集成部署,进一步优化操作空间。同时,面对精细控压钻井对井筒压力动态控制的严格要求,IPC-MPD采用自适应智能算法,取代了传统基于模型的算法,确保了系统能够根据不同的流体特性及井下工况,自主调整控制策略并快速响应,以实现更平稳、可靠的压力控制。

技术特点

  • 智能压力控制引擎:智能压力控制引擎基于神经元网络算法升级,利用人工智能技术对所控对象进行自主学习并不断优化控制算法,无需过程模型、控制设计或手动校准。相比传统PID控制,该引擎在控制变量适应性、响应速度及宽域控制能力方面表现更优,特别适用于复杂系统的过程控制

  • 满足不同MPD工况的控制算法支持:具备多参数(SBP、SPP、MFC等)智能控制算法,可满足不同MPD工艺精细化控制的施工要求

  • iChoke智能电控节流控制装置 – MPD专用高性能节流阀组

产品参数

标准规范API 16C执行机构防爆全电驱
直流或交流
压力等级5,000 psi压力控制精度±15 psi
连接尺寸4 1/16 in阀芯规格3 in / 2 in


案例研究

  • 案例1 – 特深层小井眼油井控压钻井与控压修井作业应用

    背景介绍

    • 作业时间:2024年5 – 7月

    • 作业区域:中国西北

    • 油藏类型:特深层小井眼油井

    • 钻井液密度:2.16 – 2.20 g/cm³

    • 钻井液类型:油基钻井液

    • 当量循环密度窗口:<0.05 g/cm³

    • 应用井段:1开次 (6 in井眼井段)

    • 钻探深度:6,260m – 8,100m

    • 应用工艺:控压钻井、控压修井

    应用结果

    • 采用具备高精度压力控制(±30psi)、高响应速度(<100ms)、高阀位分辨率(±0.03mm)的新一代IPC-MPD装备,成功完成“三超井”高难度钻修复合作业,为深层与超深层油气开发提供有利支持;

    • 新增实时水力学算法,有效解决油基钻井液在高温高压条件下的流变性与压缩性补偿等实时模拟计算的难题;

    • 针对控压修井特殊工艺需求,进一步优化控制系统及流程指令,控压钻完井作业范围持续拓展,为客户新市场与新业务的拓展带来新机遇。

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  • 案例2 – 高压高产气井控压钻井与控压固井应用

    背景介绍

    • 作业时间:2023年4月 – 10月

    • 作业区域:中国西南

    • 油藏类型:高压高产气藏

    • 钻井液密度:2.12 – 2.25 g/cm³

    • 钻井液类型:油基钻井液

    • 当量循环密度窗口:<0.1 g/cm³

    • 应用井段:2开次 (8 1/2 in井眼井段,6 in井眼井段)

    • 钻探深度:3,410m – 5,072m

    • 应用工艺:控压钻井、控压固井

    应用结果

    • 在IPC-MPD系统支持下,成功完成设计目标地层钻探任务,并创下超高密度条件下累计进尺1,500m的新记录;

    • 成功应对8次以上溢流与漏失事故,完成14次安全控压排气,缩短建井周期超20%;

    • 成功完成了控压固井作业,其中连续安全释放地层圈闭压力9天,有效减少了地层流体对水泥浆的污染,提高水泥浆返高和固井质量。

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  • 案例3 – 高含硫化氢裂缝性气井控压钻井与控压固井应用

    背景介绍

    • 作业时间:2021年2月 – 7月

    • 作业区域:中国西南

    • 油藏类型:裂缝性气藏 (高含H2S)

    • H2S 含量:>42.3 g/m³

    • 钻井液密度:2.32 – 2.40 g/cm³

    • 钻井液类型:水基钻井液

    • 当量循环密度窗口:<0.1 g/cm³

    • 应用井段:2开次 (8 1/2 in井眼,6 in井眼)

    • 钻探深度:4,804m – 6,210m

    • 应用工艺:控压钻井、控压固井

    应用结果

    • 通过IPC-MPD系统的部署和应用,顺利完成了新区高难度钻探作业,成功发现40多个新的油气层,其中超过35%具备良好的开发前景,显著提升了新区油气勘探的发现效率;

    • 成功实施2开次精确控压钻井作业,不仅满足高难度钻井设计(超长裸眼井段)安全作业要求,还实现超过设计要求10%的进尺,刷新该地区探井钻井速度记录;

    • 依靠IPC-MPD系统先进的压力ECD剖面控制能力,大幅提升固井作业效率,有效避免井漏,减少油气侵入,顺利完成窄间隙固井作业,提高固井质量,为后续油气开采和产能评价提供有力保障。

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