空气钻井技术的现状与改进方法

《空气钻井技术的现状与改进方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、空气钻井技术的现状与改进方法StatusQuoofAirDrillingTechnologyandImprovedMethodsZhaoYanxin(陕西延长石油(集团)有限责任公司，西安710075)(ShaanxiYanchangPetroleum(Group)Co.,Ltd.,Xifan710075,China)摘要：空气钻井技术作为近年来快速发展起来的一种钻井新工艺，在大幅度提高钻井效率、提高钻井施工队伍经济效益的同时，也存在着井斜控制难度大、地层出水、地层坍塌、井下爆炸等诸多问题。本文主要针对这些

2、现状提出一系列改进措施，以期在实际操作中尽量避免。Abstract:Airdrillingtechnologyhasdevelopedrapidlyinrecentyearsasanewdrillingtechnology.Itdramaticallyimprovedthedrillingefficiencyandincreasedeconomicbenefitsofdrillingteams・However,therearemanyproblemssuchasdeviationcontrollingdif

3、ficulty,wateringoutofground,groundcollapse,andundergroundexplosions.Aimingattheaboveproblems,thearticleputsforwardaseriesofimprovementmeasures,hopingtoprovidesupportinpracticeoperation.关键词：空气钻井现状改进方法Keywords:airdrilling；thestatusquo；improvingmethods中图分类号：T

4、E2文献标识码：A文章编号：1006-4311(2011)32-0048-020引言空气钻井技术能够避免产油层受到钻井液的污染,有助于提高油井生产能力，并杜绝由于钻井液的大量漏失而造成的不必要的浪费。对于高渗、裂缝性地层以及对入侵液体高度敏感的地层，空气钻井技术是降低钻井液、滤液及固相侵入，防止损害储层的一种有效方法。空气钻井技术是继水平井钻井技术之后迅速发展起来的一门降低成本又增加钻进效率的新技术，与先前的钻井方式相比，空气钻井技术可以使井底岩石受到挤压而凸起，并产生拉应力区，有助于钻头与岩石接触，进而使

5、钻头更容易钻入地层，从而有效的提高钻井的时效。然而，作为一门新的应用技术，世界上各个国家到目前还尚未能研究出更为完善的技术,尤其是在我国，空气钻井技术依然存在着诸多的缺陷。1空气钻井技术在实际的应用操作过程中，产生了一系列的问题，主要存在以下技术难点1.1井斜控制难度大：空气钻井过程中，井斜很难控制，当然，这一技术缺陷在国外也还没有进行深入的研究。目前我国主要采用轻压吊打的方法来控制井斜问题，这一方法最大的缺陷就是钻速慢和易断钻头。对造成井斜现象出现的原因主要有：①空气钻井工具造成的井斜无规律可掌握，空气锤

6、、空气螺杆等工具的导致的井斜规律尚不清楚，国内外还未对此进行较为系统的研究；②在井斜存在的情况下，如果钻具靠在下井壁上，下井壁的空气流动速度就会变慢，下井壁没有及时被带走的钻屑，就会将钻头“垫”向上井壁，最终导致井斜越来越大；③高流速气体冲击井壁，会导致井径的严重扩大，稳定器也难以发挥应起到的作用。1.2地层出水难以避免：钻井过程中，如果没有地层水流入井筒，环空中的钻屑始终是粉尘，在空气足够的情况下，井筒钻屑极易携带。如果地层水流入井眼，浸湿干燥的钻屑，如果进入井眼的地层水较多，钻屑极易结块、堆积，形成井下

7、泥环，导致它附着在井壁和钻具上，最终会出现卡钻、钻具泥包、循环管路被堵等问题，严重的情况下甚至会造成井下着火等工程事故。1.3岩石的硬度决定钻井效果：室内试验和钻井实践显示，用气体钻坚硬的岩石层效果最好，而钻软地层效果则差。这就要求人们在钻之前一定要掌握气体与泡沫钻井适应的岩石硬度极值范围。1.4井下着火现象极其不容易被发现：井下着火问题的存在是空气钻井技术的极为不利的缺点。天然气或油等桂类物质与空气的混合量达到燃烧极限时，一旦有火源出现，就会引发井下着火。空气钻井作业过程中，假如地层水进入井眼，就会造成钻

8、屑粘糊，致使泥环形成，泥环在井内流动会受到阻力，这样会导致泥环以下的气体温度迅速的升高。在这种情况下即使天然气等坯类物质进入井眼的流速非常低，也有可能会导致可燃的混合物迅速形成。只要组成的混合物达到其燃烧点的范围，压缩本身就能引发燃烧。另外，钻柱与井壁的摩擦以及钻头在钻硬地层时产生的火花也会点燃井下混合气体。由于这种燃烧通常在井眼底部，地面人员难以观察，因此对它的监测相对来说还是会有很大困扰存在。井下着火通常会熔