《气体钻井教程》PPT课件

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1、欠平衡钻井打捞技术服务中心中国石油渤海钻探钻井技术服务公司常青忠气体钻井的安全问题目录一、气体钻井类型二、气体钻井设备三、气体钻井安全教程密度单位泥浆类型异常加重泥浆常规泥浆清水可循环泡沫充气泥浆稳定泡沫/硬胶泡沫空气/氮气/废气/天然气SG克/立方厘米2.4-2.71.0-2.41.00.95-0.850.96-0.50.32-0.28<0.028PPG磅/加仑22.418.3-19.928.47.885-7.18.0-4.152.65-2.32适用井下条件超异常高压地层正常钻井地层正常钻井地层地表漏失异常低压地层,浅气层.异常低压地层;少量地层流体(盐水、气体)水敏性泥、页岩；完全漏

2、失地层；无流体地层。设备要求普通钻机小型空气设备大型脱气设备.小型空气设备大型空气设备一、气体钻井类型1、空气粉尘钻井空气粉尘钻井应用于坚硬的干燥地层，即地层中无水或碳氢化合物等流体流出的地层；也适用于无水的干燥的地热气流产层；空气粉尘钻井成功的关键在于要有足够大的空气排量，要保证携屑、清扫井筒的目的。空气粉尘（尾气）钻井干空气钻井天然气钻井2、充气钻井即在常规的钻井液中注入空气，形成一种泥浆和空气的混合物，其密度可根据井深和注入的空气量进行调整，一般充气泥浆的密度控制在4～8ppg（0.48～0.96g/cm3）。其注入空气的方法有侧管法、喷射接头法和立管注入法三种。3、泡沫钻井当空气

3、和雾化钻井因经济、机械或其它原因而不理想时，可转为稳定泡沫或硬胶泡沫钻井。稳定泡沫和硬胶泡沫不仅可以大大减少空气量，还因其携屑能力是一般钻井液的10倍而更具优越性。稳定泡沫的密度可在0.5～6.0ppg(0.06-0.72g/cm3)范围内调节,抗盐CL－30000mg/L、成本高。硬胶泡沫是以足够数量的空气注入少量的般土泥浆10～25GPM（加仑/分钟），而保证出口附近的环空返速达到0.5～1.0m/s，空气和泥浆体积的比例范围为100：1～300：1，抗盐CL-150000mg/L、成本低。泡沫钻井硬胶泡沫稳定泡沫4、雾化钻井空气钻井的最大敌人是高含水层。当地层出水时，必须将地层水全

4、部雾化才能携带到地面，才能确保安全钻进。雾化钻井一般需要增加30～40％的空气量，但由此也增加了相应空气钻井设备、燃油和人员的费用。由于井下压力的增加，满足携屑能力的实际空气排量也要增加。雾化钻井5、氮气(废气)钻井氮气(废气)钻井技术,仅用于储层(气层/油层)钻井,以防止井下燃爆；氮气钻井设备较空气设备投资大；废气钻井是利用钻机柴油机尾气，经过处理后用于储层钻井。二、气体钻井设备气体钻井辅助设备惰气空气空压机增压器雾化液注入系统发泡器基液注入监测系统气体监测系统排出监测系统强行起下钻装置多相分离液体回收工作液回收原油回收综合录井井下防喷器防爆接头内防喷器减振器震击器减阻器井下空气锤钻具

5、附件钻头空气钻头锤击钻头反循环钻头井口旋转头井口组合注入排出钻进随钻试井化学剂起下钻气体产生及注入设备井下工具及钻具附件地面分离及环保设备数据监测及采集设备井口控制及不压井起下装置气体钻井的实施，需要一系列的新装备、新工具，五大部分。气体钻井设备高压空气压缩机低压空气压缩机泡沫/雾化设备柴油机尾气处理设备90m3/分氮气能力钻井设备高压空气钻井防喷井口气体排出管气体接入立管和排气管线化学剂注射泵进气管控制阀几种钻井方式的比较泥浆池泥浆泵水龙头井下管柱环空地面除砂系统分离系统地面管汇钻井液循环系统泥浆循环钻井气体（空气、尾气、天然气、氮气）钻井放空或燃烧井口系统环空井下管柱立管增压机压缩机

6、气源气体钻井系统三、气体钻井安全问题一）、空气钻井的限定条件：1、对地层压力的控制能力降低。气体钻井作业一般只限于那些地层空隙压力较低的地区。2、适用于地层岩石较老且致密的地区，因为井内几乎不存在液柱压力来支撑井壁防止其坍塌。3、对付大量地层水侵入的能力是有限的。二）、气量问题：纯气体钻井气量没有上限限制，空气钻井的失败往往是气量不足造成的。所有设备提供的气量都是在标准情况下的理论排量。在实际运用中必须用当地的海拔高度和此海拔的温度、适度、大气压力予以修正，见下表。所计算的气量要有富裕，也即设备要有备用。三）、设备配置问题1、气体钻井（包括Gas、N2、尾气）设备，除配备必要的空压机外，

7、如果钻井压力超过空压机的压力，就必须配备相应排量的增压机。设备配置一定要有备用。2、即使用天然气，如天然气的自身供气压力不能满足钻井要求也应当配备增压机增压。海拔高度（ft）气压(psi)温度(ºF)014.69659.00200013.66251.87400012.68544.74600011.76937.60800010.91130.471000010.10823.36海拔高度与温度、压力表四）、钻具腐蚀问题：在空气钻井中，存在