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1、第33卷第3期天然气勘探与开发钻井工程充气钻井技术在四川地区的应用1211左星李发水李照江迎军(1中国石油川庆钻探工程有限公司钻采工艺技术研究院2中国石油川庆钻探工程有限公司国际工程公司)摘要充气钻井技术作为欠平衡钻井技术的一个分支,通过合理调节液气比进一步降低钻井液密度,从而达到降低有效液柱压力的目的。运用充气钻井技术不但能够及时发现和保护油气层,同时还能够提高机械钻速,解决由井漏引起的井下复杂问题。近几年,在四川地区开展了多口井的充气钻井试验,成熟了工艺技术,研究了充气钻井参数的合理设置,发现并认识了存在的问
2、题,总结了经验,为充气钻井技术的发展奠定了基础。图1表1参6关键词充气钻井钻速井漏1概述低钻井液密度。该技术具有如下优点:3能将钻井液密度控制在(05~09)g/cm之间,满足低压力层位的欠平衡钻井需要;四川油气田富含天然气,具有很大的勘探潜能,但由于天然气埋藏地层属于碎屑岩地层并具有低能大幅度提高机械钻速,提高钻头进尺,提高钻机作业效率;压、低孔、低渗的特性,钻进过程中不但存在严重的能及时发现并有效保护油气层;漏失问题,还极容易造成储层伤害。如:宜13井在3成本较低,环境污染小;沙溪庙井段钻井过程中漏失钻井液约1500m;威117井在嘉陵江组钻进过程中,漏失钻井液
3、地层适用范围广。特别适用于易漏失、低150812m3,清水647151m3;矿3井在须家河、嘉陵压、裂缝性、低压低渗储层以及处于开发中后期的低江组钻井过程中,漏失钻井液约2000m3;以上现象压枯竭储层。既消耗大量堵漏材料,还花费大量时间,延长了钻井22配套设备周期,不利于四川气藏的快速开发。虽然气体钻井针对四川低压油气田的特征,川庆钻探公司钻采工艺研究院研制了7MPa、105MPa和175MPa能解决井漏并保护油气层,但地层出水和井壁稳定性问题限制了气体钻井技术在该地区的广泛应用。三个压力级别的旋转控制头,既可满足低压地层的在四川油气田,针对地层漏失严重的问题,从需要,还可保
4、证异常高压地层安全作业的要求。同时,配套了专用节流管汇、专用液气分离器以及空气2000年开始尝试了充气钻井技术,并取得较好的效压缩机、制氮机、增压机等设备,以满足充气钻井的果,之后又在矿山梁、威远、平落坝等多个构造实施该技术,不但较好的解决了井漏,同时提高了机械钻施工要求。速,发现和保护了油气藏,为该技术在四川地区的发23充气钻井工艺技术措施(1)气体注入方式的确定展与应用积累了经验。充气钻井的注气方式可分为:立管注入法、寄生2充气钻井技术管法、同心管法及连续油管注入法。在四川油气田,充气钻井主要用于上部松软地层,解决井漏问题,由于表层套管下入较浅,采用寄生管法达不到充气降21技术优
5、点充气钻井是以常规泥浆或清水为基液,将一定密度的效果;同心管法需要安装特殊井口装置,连续量的气体(空气、氮气、天然气等)连续不断地注入油管法工艺复杂,都不利于在该地区推广应用。而立管注入法工艺流程简单,不影响井身结构设计,能基液内,使其呈均匀气泡分散于基液中,从而有效降作者简介左星,男,1981年出生,助理工程师;毕业于西南石油大学油气井专业,现在川庆钻探工程有限公司钻采工艺技术研究院欠平衡钻井服务公司,从事钻井工艺研究工作。地址:(618300)四川广汉中山大道南二段。电话:13551102865。E-mai:lzuoxing921@163.com59钻井工程
6、天然气勘探与开发2010年7月出版降低整个循环系统密度。目前,川内主要采用立柱设备有很大冲击作用,使其剧烈振动,容易造成设备注入方式实施充气钻井,其工艺流程图见图1。连接处松脱,导致事故发生。因此,在施工前必须将设备固定牢固,防止设备因剧烈振动带来安全隐患;钻井过程中,定时检查设备连接处是否牢固,避免事故发生。此外,可根据地层破裂压力、孔隙压力及携岩效果,在井口施加合理的套压值,减小气体膨胀率,从而减小气柱对设备的冲击作用。(2)由于钻井液中混有大量注入气体,且在井筒内分布不均匀,尤其停止循环后气体会滑脱造成气液不均匀返出,循环罐液面会有较大波动,因此不能仅通过液
7、面变化判断地层是否出气,必须加强对图1充气钻井工艺流程图钻速、立压、套压和全烃值等参数的实时监测,发现异常及时按四七动作关井处理。(2)气液比的确定(3)实钻过程中如出现钻井液携岩效果不好,确定合理的气液比,有效控制钻井液当量密度,可采用高粘钻井液进行循环排砂,以达到清洁井眼,使其低于地层破裂压力和孔隙压力,从而达到解决减小沉砂卡钻几率的目的。井漏、发现保护油气层的目的。目前,主要采用气液
