国内气体钻井研究新进展.pdf

《国内气体钻井研究新进展.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、钻采工艺2009年3月·20·DRILLING＆PRODUCTIONTECHNOLOGYMarch2009国内气体钻井研究新进展刘颂(西南石油大学高等职业技术学院)刘颂．国内气体钻井研究新进展．钻采工艺，2009，32(2)：2O一22摘要：气体钻井能极大提高机械钻速，利于井斜控制。综述了国内气体钻井研究取得的最新进展，主要包括以下几个方面：考虑各种因素的影响，修正了最小注气量；加强了井壁稳定性因素与影响规律研究；各种新技术被用于气体钻井的录井作业，改善了录井效果；空气锤的开发及应用成为气体钻井的发展方向；钻具(柱)失效原因与机理

2、分析为防治措施提供了理论依据。此外，文章还对今后气体钻井的研究方向进行了展望。关键词：气体钻井；注气量；井壁稳定；空气锤；钻具失效中图分类号：TE242．6文献标识码：A文童编号：1006—768X(2009)02—0020—03气体钻井循环介质包括：空气、氮气、尾气、天然小动能标准计算最优注气量最常用的方法。该模型气以及它们的混合物等。与常规钻井液钻井相比，将气体和钻屑看作均相流，岩屑与气体以相同速度气体钻井具有机械钻速快、利于井斜控制、防止循环在环空中上返。气体和钻屑混合物具有理想气体特漏失、不伤害地层等特点⋯。因此，气体钻井

3、在性，在环空中的流动状态是稳定的，井底流体相的携石油天然气勘探与开发方面受到广泛重视。目前，带能力与在标准条件下气体速度分量的举升能力相国内在气体钻井研究方面取得了较大进展，主要表等。现在：最小注气量计算进一步优化、井壁稳定性因素(2)最小携屑速度计算法。考虑钻屑与气体间与影响规律研究进一步加强、各种新技术用于气体的相互作用。在静止的低黏气体中，钻屑因重力而钻井的录井作业、空气锤的开发及应用力度加大、钻沉降，由于气体阻力不断增加，最终使其沉降速度恒具(柱)失效原因与机理分析更为明确。定。两种计算方法的差异较小，但最小携屑速度计算方

4、法中对于某些参数(如颗粒的形状和尺寸)的一、最优注气量研究粗略估计会影响最终计算结果。实际气体钻井过程气体钻井过程中，最优注气量关系到井底钻屑中，Angel模型计算的最优注气量与实际所需量常能否及时返出井口。如果气量不足，井底的岩屑不存在较大差异。毕雪亮_6等利用气体状态方程、热能及时返出井口，岩屑在井底逐渐积聚形成阻塞，造力学定律对空气钻井中的流动参数进行分析，采用成沉砂卡钻事故。如果气量过大，则造成气体的浪因次分析及散点回归方法修正了储层流体涌入的空费，且大气量的空压机昂贵。此外，气量大，易冲蚀气钻井中最优注气量计算公式以及钻

5、头喷嘴压力计扩大井眼，加速钻具(柱)的失效。因此，必须算公式。蒋宏伟等用实际温度代替平均温度，修对气体钻井的气体流量进行优化设计，确定最小注正了地层出水条件下的Angel模型，并得到了最优气量。注气量和地层出水量的关系。袁兆广等引入薄目前，国内对最优注气量的研究主要集中在最翼理论对岩屑进行受力分析，并采用数值模拟软件小注气量的计算。国内气体钻井最小注气量的计算分析了井内环空压力分布规律和环空携屑能量分布普遍采用两类方法卜：规律，确定了气体钻大斜度水平井的最优注气量。(1)最小动能标准计算法。将气体和钻屑混合王存新等在考虑井筒流体与

6、地层换热对井筒流物看成具有相同密度和流速的均相流，不考虑流体体温度影响的基础上，建立了最优注气量数学模型，中各组分间的相互作用。Angell4卜E55模型是利用最解决了自然地层温度计算最优注气量偏小的问题。收稿日期：2008—11—02；修回日期：2009—02～15作者简介：刘颂(1988一)，现为西南石油大学高等职业技术学院2007级油田化学应用专业学生。地址：(637001)四川南充，电话13458266812，E—mail：lss138@sohu．COIll第32卷第2期钻采工艺V01．32No．2DRII

7、I

8、ING＆P

9、RODUCTlONIECHNOLOGY·21·化的图像采集标准，能对气体钻井过程中的肉眼无二、井壁稳定性研究法有效识别岩性的粉末状岩屑进行有效采集，及时气体钻井时，常常由于井底压力低于井壁坍塌准确识别岩性¨。数字图像录井技术也在积极推压力而造成井壁失稳。地层流体从井壁急剧出流的广。该技术运用彩色数字图像分析，将岩屑按粒级压力梯度也常引起井眼拉伸破坏或脱落。此外，气分类、采集显微数字图像，运用计算机对岩屑图像进体循环系统的波动也是井壁失稳的原因L8J。对于行处理，依据神经网络技术分析岩屑图像，准确识别水敏性地层的气体钻井，泥页岩在地

10、层出水后迅速岩性，实现岩屑分析、识别成果的数字图像化。现场水化，造成井眼坍塌，垮塌物在下部钻具组合上形成运用结果表明该技术能提高岩性识别符合率10％泥包，造成卡钻等事故。。。此外，井壁失稳性，还以上，利于识别标志层和卡准层位¨引。由于气体钻常引起邻