空气钻井技术难点分析及安全技术措施

通过国内外空气钻井技术对比分析及研究方向,认为空气钻井是继水平钻井技术用于生产的又一项新技术,并详细介绍了空气钻井的技术难点、注意事项、安全技术措施,国外常见的空气钻井事故及其处理措施。同时还对江汉钻井应用空气钻井技术前景进行了分析,并提出了技术性建议。     

空气钻井技术在普光D-1井的应用

为提高钻井速度，缩短钻井周期，加快普光气田开发进程。在普光D-1井的上部陆相地层的564．0～3002.0m井段进行了空气钻井试验。分析了普光气田进行空气钻井的可行性，详细介绍了普光D-1井空气钻井的施工情况，并对空气钻井的效果进行了评价。普光D-1井空气钻井试验结果表明，普光气田在上部陆相地层采用空气钻井可以提高钻井速度，缩短钻井周期，达到加快开发进程的预期目的。     

空气钻井技术在徐深21井的应用

大庆油田为给提高深层地层机械钻速提供科学依据，在徐深21井的泉头组2段以下非储层段进行了空气钻井试验。试验结果表明，空气钻井能大幅提高机械钻速，与常规钻井相比，纯空气钻井机械钻速提高4～6倍，充气钻井提高1倍以上，空气钻井井段的井斜控制在设计范围内，井径扩大率比常规钻井液钻井略大。这表明大庆油田外围深部地层稳定性良好，适合应用空气钻井技术。     

空气（雾化）钻井优化设计

在总结，分析国内外空气钻井技术资料的基础上，结合克拉玛依油田应用空气钻井的现场实践对空气钻井参数，技术工艺进行了优化设计，提出了一整套空气钻井设计原则，软件模拟和成本效益分析方法，对探明低压油藏储量，减少钻井风险，降低钻井成本起着关键性作用。     

国外空气钻井钻头的研究与应用

介绍了国外空气钻井钻头（牙轮钻头和平底钻头）的研究和应用情况,以及空气钻井钻头的使用经验,对国内空气钻井钻头及震击钻头的研究和现场应用有一定的借鉴意义。     

空气钻井技术在老君1井的应用

为提高川东北地区的钻井速度．加快川东北地区的勘探进程．在该地区老君山构造的老君1井的钻井过程中．选择上部陆相地层进行了空气钻井技术试验并取得了成功，用时21d安全钻进2491，70m，机械钻速达到11．27m/h．较常规钻井提高了10倍．为以后该地区钻井提供了新的技术选择。从井壁稳定性、地层压力和地层产出物三个方面分析了老君1井在上部地层进行空气钻井的可行性，介绍了该井空气钻井的流程、设备和详细的实施过程．分析了空气钻井过程中存在的问题及该地区今后空气钻井急需解决的问题。     

带空气锤的空气钻井破岩机理

国内外对空气钻井的井壁稳定性、最小体积流量、地层出水和井斜的控制、提高钻速的机理等方面作了深入的研究,但对破岩机理的研究却较少。为了弄清楚空气钻井尤其是带空气锤的空气钻井破岩机理, 依据空气钻井中的专用钻具空气锤的工作特性及其破岩特点,从井底破碎坑的分布、岩石的破碎形态两个方面对岩石破碎、空气钻井破岩机理进行了定性与定量分析,分析了空气钻井的工艺参数与空气锤的工作参数对破岩的影响,进而建议开展空气钻井破岩机理仿真、实验台架研制及专用空气钻井设备选型的研究工作。     

空气钻井安全钻进特性分析

空气钻井技术被钻井界认为是提高钻井速度、缩短钻井周期的一项实用性技术。与常规钻井液钻井技术相比,空气钻井在提高机械钻速、避免地层伤害、避免地层漏失方面具有明显优势,在控制地层压力、地层流体流入能力等方面存在不足。总结出了影响空气钻井安全钻进的“十大”因素,即井眼清洁、地层出水、井眼稳定、井下着火和爆炸、井斜控制、井控问题、气侵早期监测、钻具的腐蚀及冲蚀、钻具断裂和钻井液转换,并对上述因素进行了详细的分析。普光气田空气钻井实践证明了空气钻井技术的优势,但同时也暴露出一些问题。只有全面理解和掌握了空气钻井技术,才能充分发挥其优势和潜力,加快普光气田及周边区块的勘探开发步伐。     

空气钻井技术在元坝地区的应用

元坝地区应用空气钻井技术钻进时,大尺寸井眼携岩差,上部地层易出水,钻进中频频出现断钻具故障。针对大尺寸井眼段的携岩问题,提出采用空气钻井最小气体流量计算方法确定空气、泡沫钻井时携岩所需要的最小气体流量;优选出了适合该地区空气钻井的牙轮钻头和塔式钻具组合;针对元坝地区空气钻井过程易出现地层出水、断钻具、井斜和井壁垮塌等复杂情况,也提出了相应的处理方法和技术措施,并针对元坝地区推广应用空气钻井技术,提出研制性能可靠、使用寿命长的空气锤,防止空气钻井转换为常规钻井液钻井时出现井下复杂情况的建议。      

普光气田防斜打快技术研究与应用

井斜问题是油气井生产中一个非常突出的难题，尤其是在高陡构造的深井钻井中，如何实现防斜打快一直是钻井界努力探索的课题。为此，介绍了普光气田防斜打快技术研究取得的新进展。实践表明，复合钻井、垂直钻井、空气钻井、空气冲击钻井在普光气田实现了防斜打快的预期目标，成为了加快普光气田勘探开发进程的重要技术。分析认为，垂直钻井技术、空气钻井技术和空气冲击钻井技术将会成为国内深井、特别是高陡构造深井、超深井防斜打快的核心技术之一。     

空气钻井技术及其应用

介绍空气钻井的主要设备、工艺流程、作业方法、注意事项及安全技术措施，对空气钻井施工设计、现场作业具有很好的实用性和指导意义。在川渝地区3口严重漏失井上应用空气钻井719．48m，平均机械钻速7．92m/h，平均钻井效率59．96m／d，与常规钻井、堵漏的方法相比，钻井效率提高8．6倍，对治理严重井漏见到明显效果，取得很好的技术经济效益。     

空气钻井的装备配套技术

空气钻井是目前钻速最快、最经济的欠平衡钻井作业方式之一，是低压低渗漏特别是恶性井漏钻井最实用的技术。随着电磁波MWD、空气钻井马达的普及和各种设备的不断完善，空气钻井技术将发挥越来越重要的作用。但是空气钻井作业的好坏很大程度上取决于空气钻井作业设备配置的优劣，文中在这方面作重点阐述，为引进或配套研制钻井设备提供参考。     

空气钻井条件下录井方法探讨

空气钻井具有钻井速度快、井眼稳定、钻具使用寿命长、井下复杂事故少等优点,而且有利于保护环境、降低钻井成本、经济效益好。文中介绍了空气钻井工艺以及空气钻井时的岩屑录井、岩屑伽马描述、气测录井等方法。     

空气钻井技术在大邑1井中的应用

川西地区深探井,由于井眼尺寸大,地层复杂,平均机械钻速极低,不仅钻井周期长而且极易发生断钻具等井下复杂事故,严重制约了川西地区的天然气勘探开发进程。如何提高钻井速度一直是川西地区深探井钻井工作的一个难题,为了解决这一难题,提高机械钻速,缩短钻井周期,使用了空气钻井技术并取得成功。文中介绍空气钻井技术在大邑1井的应用情况。     

雾化空气钻井技术在普光气田的应用

随着普光气田大规模成功应用空气钻井技术,其在机械钻速的提高、井斜控制等方面都取得了较大成效,但由于上部陆相地层存在水层,如果继续使用空气钻井会导致井下复杂及事故的发生,从而制约空气钻井技术的应用。如若过早转为钻井液钻井,由于地层具有倾角高和裂缝发育的特点,将导致机械钻速低、井斜不易控制、井斜过大、地层漏失严重等问题的出现。近两年在空气钻井的基础上通过使用雾化空气钻井技术解决了这些难题,并在应用中结合普光地区的地质构造特点采取了一些新的技术措施,取得了一些经验。     

气体钻井技术经济评价方法研究

空气钻井技术于2000年成为国内热门钻井技术,2005年应用于川东北地区20余口探井,其中78％的井取得了良好的经济效益。钻井的经济效益取决于空气钻井进尺和机械钻速。根据钻井成本的构成及成本与钻井技术经济指标的关系建立了经济进尺和经济机械钻速数学模型,并以川东北地区探井空气钻井实际成本和现场实钻资料对数学模型进行了验证。通过评价分析认为,应用气体钻井技术存在临界经济进尺和临界机械钻速的关系,当钻井进尺大于临界进尺、机械钻速高于临界值时有经济效益,否则就没有经济效益。     

空气钻井计算方法及应用软件

在空气钻井实验中,经常出现钻井生产无法顺利进行的情况,轻者则是带屑不好,钻井效率低;重者则是井眼段塞、井壁垮塌,引发卡钻、井下爆炸等事故。显然,确定合理的空气钻井施工参数是保障钻井生产顺利进行的基础。文中根据空气钻井环空流速场、压力场的理论模型,结合空气钻井实际工况,对空气钻井计算方法进行了有益的探索,并用实钻数据进行验证。     

空气钻井过程中井下复杂问题处理方法

空气钻井作为既能提高钻速又能有效保护储层的欠平衡钻井技术越来越受到广泛的青睐。近年来国内空气钻井数量逐年递增,通过实施空气钻井发现了很多非常规的油气资源。在油气资源勘探开发过程中,实施空气钻井作业虽然有利,但是空气钻井的制约因素也不容忽视。随着石油行业对空气钻井的不断重视,同时使得空气钻井技术也有了迅速提高,但是空气钻井作业过程中地层出水、井壁稳定、含硫地层、井下燃爆等问题仍然是制约空气钻井能否顺利施工的重要因素。文章通过长庆苏里格地区非储层段空气、泡沫钻井实践,分析了空气钻井过程中的复杂情况,同时对井下复杂问题处理过程进行了分析、总结,形成了一套适合长庆苏里格地区空气钻井复杂问题的处理方法。     

长庆欠平衡空气钻井试验喜获成功

长庆油田苏里格小井眼欠平衡空气钻井试验项目，在长庆钻井40600队承钻的苏38—19井喜获成功。欠平衡空气施工井段于10月29日顺利完工．井深达到了3241米，实施欠平衡空气钻井进尺高达1126米。     

国外现代石油钻井装备

介绍国外喷射钻井、平衡压力钻井、空气钻井、井下动力钻具钻井、最优化与自动化钻井、顶部驱动钻井、导向钻井、高压冲蚀钻井、非垂直井钻井等技术与装备及其发展趋势。