川东地区气体钻井的应用

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1、学兔兔www.xuetutu.com2012焦天然气技术与经济Vo1．6．NO．5第6卷·第5期NaturalGasTechnologyandEconomy0ct．2012doi：10．3969／j．issn．2095—1132．2012．05．014川东地区气体钻井的应用李新年马卫国陈耀齐(1．长江大学机械工程学院，湖北荆州434023；2．中国石化西南石油局钻井工程研究院，四川I德阳618000)摘要川东地区砂、泥岩互层频繁，地层致密，可钻性差，气层繁密，常规钻井效率低，采用气体钻井可以显著提高钻井效率，但还存在井壁失稳、地层出水和出气、断钻具等问题。通过分析川东地区空气钻井的各种

2、复杂情况，研究应对措施，提出了采用充气泡沫、氮气钻井及换钻井液技术解决地层出水、出气等复杂问题，同时配置空气锤、减震器工具以提高川东地区空气钻井的质量和安全性。关键词气体钻井空气锤钻井效率中图分类号：TE242文献标识码：B文章编号：2095—1132(2012)05—0052—04用；另一方面，在空气钻井方式下井底岩石受挤压0引言而凸起和出现拉应力区，有利于钻头和岩石的接川东地区发育高能礁滩相带，具有与元坝气田触，并利于钻头的牙齿吃人地层和破岩，大大提高类似的成藏特征，其层位在4000～6000m之间。根钻速。此外空气钻井技术几乎对油藏没有污染，据已钻井和周边地区井的情况来看，地层砂

3、、泥岩有利于油气层的开发。气体钻井与泥浆钻井相互层频繁，地层致密，可钻性差，地层压力高，气比，可大幅度提高钻井速度、缩短钻井周期、延层繁密，深井钻井效率普遍偏低。川东南地区钻井长钻头使用寿命、降低由于施工周期长与技术套所遇地层中须家河组、嘉陵江组、飞仙关组等层组管严重磨损带来的潜在危害，有效防止井漏和减均为含气层；梁山组、须家河组有煤层，易垮少地层伤害，还能有效解决上部地层的严重井漏问塌、易漏；雷口坡组下部、嘉陵江组含有岩膏岩题；同时采用气体钻井还可以节约钻井液的使用和层，易垮塌、溶蚀后造成井径扩大。这些区块特维护费用。性导致钻井周期较长、地层垮塌、卡钻严重、机气体钻井技术已在四川油气

4、田广泛应用。普光械钻速低等问题。为此，近年来四川油气田的石地区105—2井采用了气体钻井，单井最高总进尺为油公司在川东南地区应用了多种提高钻井速度的3268．29m；川东北地区HF203井最高平均机械钻速新技术，主要包括气体钻井、高压喷射钻井、螺达1O．35m／h。通过表1和表2对比，四川地区气体杆+PDC复合钻、垂直导向钻进、高压喷射钻进钻井平均机械钻速为常规泥浆钻进的3～8倍。等，并配套试验了各种新工具，其中空气钻井取得2气体钻井的设备及流程了显著的成果。川东地区钻遇地层下部为海相地层，地层较1空气钻井的优势硬，不适合空气钻井；上部陆相地层的底界深度一气体钻井是指用空气、氮气以及气

5、液}昆合的泡般为26003000m，适宜气体钻井。气体钻井流量沫作为钻井循环流体的欠平衡钻井技术。空气钻井通过钻速、井眼大小和钻柱的尺寸来确定，且必须与常规钻井相比，一方面降低了对钻屑的压持作有充足的压缩空气进行循环，将岩屑从井底携带到收稿Et期：2012—03—05修订日期：2012—09—04作者简介：李新年(1974一)，T程师，从事石油工程技术和石油装备研究lI作。E-mail：13628603030@139Ⅲ52／NaturalGasTechnologyandEconomy学兔兔www.xuetutu.com总第35期天然气技术与经济·钻井工程表1已钻井常规泥浆钻井使用情况简

6、表地面。川东地区一般井身结构的表层井眼尺寸为兴隆1井全井使用空气钻、雾化钻、泡沫钻，总444．5mm以上，空气最大注入量为180～2101TI／进尺为2755．57m，纯钻时间为409．58h，平均机械min。国内单台空气压缩机的输出气量一般为25．5～钻速为6．731TI／h。其中空气钻总进尺为2116．9042．5m／min，压力为1．75～2．45MPa，空气钻井时rn，雾化钻施工进尺为112．67m，泡沫钻施工进尺为应配备多台空气压缩机，以机组形式并联使用提供526．00m；第二次开钻至2328．70m，由于井底出压缩空气，满足空气钻井需要的空气量。钻井较深油，无法正常进行空气

7、钻进，被迫转换成钻井液施或井内有出水时，所需的输送压力会超过空气压缩工，钻至井深2690m，钻进施工为23．65d，大大超机额定的压力值，需使用增压机。出空气钻施工周期；第三次开钻运用空气钻技术钻至川东南空气钻井的设备流程如图1所示。在停钻井深3151．87m，成功穿越须家河组，进入海相地层或接单根时，开阀门1进行管线泄压；进行深井钻(表3)。进、地层出水及需较高气压时，关闭阀门14，开启3．2空气钻井有利于提高钻井速度和钻头使用寿命阀门3、4