气体钻井技术在准噶尔盆地火北地区的现场应用

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1、学兔兔www.xuetutu.com2015拄天然气技术与经济Vo1．9．No．4第9卷·第4期NaturalGasTechnologyandEconomyAug．2015doi：10．3969／j．issn．2095—1132．2015．04．015气体钻井技术在准噶尔盆地火北地区的现场应用陈松平张建发牛罡胡智(中国石油新疆油田公司勘探公司，新疆乌鲁木齐831100)摘要针对准噶尔盆地火北地区常规钻井工艺钻速低、周期长的问题，为缩短钻井周期、加快勘探进程，采用气体欠平衡钻井工艺技术，介绍了气体钻井技术的流程和主

2、要设备，以及所特有的雾化钻井技术、干井下套管固井技术、取芯技术和空气／雾化的钻井液转换技术。分析了火北021井与022井的现场实施应用效果，得出气体／雾化钻井技术能有效提高机械钻速，较好地降低井斜程度且更易发现油气层，并提出加强现场钻具使用和管理、及时进行钻具探伤与倒换的建议。关键词火北地区气体钻井雾化钻井取芯技术钻速文献标识码：B文章编号：2095—1132(2015)04—0053—040引言1火5[~021与火北O22井工程实施简况根据准噶尔盆地火北地区已钻探井资料解释，火北021与火北022井为火北2井的

3、两口评价该区自上而下发育地层主要有石炭系、三叠系、二井，设计井深分别为2850m和2680m，目的层与完叠系，其中石炭系以安山岩、玄武岩为主，火北地钻层位均为二叠系平地泉组，其中两口井设计石炭系区钻井工程最大难点为地表石炭系发育厚、倾角推覆体厚度分别为2360m与1320m，由于火北021大、可钻性差，钻探周期长，为加快勘探步伐，与火北022井地质层位的差异性，针对两口井采用“2012年首次利用火北021与火北022井尝试气体钻井一井一策”设计方案，实钻井身结构见表1和表2。技术，笔者拟就气体钻井实施情况及效果作

4、一分析。表1火北021井井身结构表修订回稿日期：2015—07—22作者简介：陈松平(1982一)，工程师，从事现场钻井管理工作。E-mail：csp2002@126．com。天然气技术与经济／53学兔兔www.xuetutu.com第9卷陈松平，等：气体钻井技术在准噶尔盆地火北地区的现场应用第4．It~J少量水，提钻发现钻具本体上粘附泥饼，下钻至井2气体钻井主要技术应用底增加气量至200m／min循环观察，测得排砂口返2．1钻井流程及设备出地层水约3m，预计出水量在0．5m。／h左右，转气体钻井工艺是以空气为主

5、要介质，用空压机雾化钻井方式，注入气量为(165～200)m／min顺利对空气进行初级加压，然后经过增压机增压后打人施工；该井第二次开钻空气钻进至井深1428m，观井中，最后完成携带岩屑的任务⋯，具体流程见图察排砂管线出口无岩屑返出，判断为地层出水，出1和图2。气体钻井主要设备包括空气压缩机、增压水量为(0．4～0．5)m／h，同样转雾化钻进顺利施器、雾化泵、旋转控制头和箭式单流阀，设备参数工。火北022井空气钻至141m时，预计出口水量在见表3。0．6m／h左右，转雾化钻井顺利施工，注人气量为(165～200)

6、m3／min、液量为2m／h。困团2．3干井下套管固井技术干井下套管固井就是指在气体钻井结束后井内自不替人钻井液，直接下套管及注水泥固井的施工作图1空气钻井工艺流程图业，该项技术避免了气体钻井结束后替人钻井液产生的井漏、井壁不稳定等复杂情况的发生，缩短了兰兰竺广+l兰!广--1兰呈钻井周期，同时也减少了钻井液总量，降低了钻井．兰竺兰!．厂成本]。火北021井第一次开钻雾化钻进至1000m后，未转换钻井液体系，采用q0290mm扶正器通井后直接下套管顺利到底部，由于地层出水，水泥浆图2空气钻井循环方式图不能从环空倒

7、灌，而用气体将地层水吹干后注水泥表3气体钻井设备参数表固井，固井施工过程正常，固井质量合格，火北021井干井下套管固井至少节约2d以上，降低了钻井成本。2-4气体钻井取芯技术火北地区目的层平地泉组砂泥岩发育，地层硬，火北1、火北2井取芯速度非常慢，特别是火北1井，取芯平均速度仅0．28m／h，取芯纯钻时间112h，严重影响了钻井速度。火北022井首次尝试了气体钻井取芯技术，不仅取芯速度快，且收获率高，表4为气体取芯与常规取芯数据统计对比。2．2雾化钻井技术表4气体钻井与常规取芯技术指标对比表理论研究表明，当气体钻

8、井过程中地层出水量小于5m／h时，雾化钻井能有效解决地层出水后造成钻头、钻具泥包卡钻等井下复杂情况。火北地区石炭系低压水层较为发育，通过火北021与火北022井雾化钻井方式应用，有效解决了气体钻井“遇水即转”的难题。火北021井第一次开钻空气钻进至井深207m观2．5空气／雾化与钻井液转换技术察发现排砂口岩屑返出减少且岩屑湿润，继续钻进井深208m时出口不返岩屑，同时排砂