气体钻井技术发展综述

气体钻井技术就是以气体为主要循环介质的欠平衡钻井技术，主要有纯气体钻井．雾化钻井、泡沫钻井和充气钻井液钻井。气体钻井在国外应用已相当广泛．主要用于加快钻速、发现和保护气层，在低压破碎地层用气体钻井可以解决长段井漏问题。气体钻井首次使用是在19世纪中期，美国犹他州使用空气钻井技术进行钻井。此后，该技术被广泛应用于世界各地油气井（包括煤层气）的钻探和开发上，     

欠平衡泡沫钻井工艺在水平井中的应用

以泡沫作为循环介质的欠平衡钻井技术，新疆局已经取得了较为成功的经验，而以泡沫流体做为钻井介质应用于水平井的实践，在国内尚属首次，文章就欠平衡泡沫钻井参数优选，水平井段的钻井措施，泡沫的携岩以及水平井井眼轨迹控制等问题作出一定的论述，并针对在吐哈油田三塘湖地区牛102井的现场实践作出相应的总结。     

四川油气田气体钻井技术

四川油气田地质情况复杂，长段井漏、恶性井漏时常发生，使得钻井工作的难度大大增加。在四川发展起来的空气泡沫钻井技术和纯空气钻井技术，已成为解决井漏（特别是恶性井漏）最有效的方法之一；四川有很大一部分地区的产层属低渗低压油气藏，采用常规钻井液钻井，容易造成不可逆转的储层伤害，甚至难以发现地下油气资源。为了解决这一难题，在四川研究并发展了欠平衡钻井技术，其中包括天然气钻井、尾气钻井、氮气钻井等技术。特别是近年来，气体钻井的优势在川渝地区的钻井中显现得越来越明显，也越来越受到高度关注。为此，回顾了四川气体钻井技术发展历程，阐述了纯空气钻井、泡沫钻井、氮气和天然气钻井、柴油机尾气钻井、充气钻井和雾化钻井等气体钻井技术在四川的应用现状，分析了四川气体钻井技术发展中遇到的气体钻井井斜、地层出水、钻具失效以及井壁垮塌等问题,以期进一步充分发挥出气体钻井的优势。     

空气泡沫钻井技术在河坝101井的应用

川东北地区地层情况复杂，钻井机械钻速低，从而导致钻井周期长且极易发生钻具断裂等井下复杂事故，严重制约了该地区天然气勘探开发的进程，因此如何提高钻井速度成为该地区钻井工作的难点。在钻河坝101井的过程中，选择在适当井段采用纯空气、空气泡沫钻井技术进行试验研究，发现纯空气、空气泡沫钻井技术缩短了复杂井段的钻井作业周期，大大提高了机械钻速，降低了钻井作业综合成本，提高了经济效益。文章介绍了空气泡沫钻井技术在河坝101井的应用情况，得出相关认识，提出了有益的建议。     

辽河古潜山欠平衡钻井技术的应用

欠平衡钻井技术已经在国内、外应用40多年，辽河油田也早在十多年前进行过空气、泡沫钻井的实践。随着欠平衡钻井配套设备的完善，欠平衡钻井取得多次勘探成功，因而，欠平衡钻井技术再次受到人们的瞩目。针对古潜山地层进行了多次欠平衡钻井，对低渗透裂缝性油气藏的勘探积累了一些经验，并取得了较好的效果。     

充气泡沫气体钻井工艺技术

对于油气藏和地层压力系数小于1的井，无论是钻井还是修井一般均采用充气、泡沫、气体等工艺技术措施，降低井内压力，达到保护油气层和解决井漏的目的，并在油气层井段采用柴油机尾气工艺技术完成防止井下燃爆的任务。通过多口井的试验和现场应用表明．充气泡沫气体钻井施工技术，可以开采产层压力系数为1．0～0．3的低压油气井和枯竭性油气井，增大了石油天然气的可开采范围，有效地保护了油气层，具有实用性和可操作性；该工艺技术对一些适合空气、泡沫钻井的井漏井，达到了常规钻井液钻井和堵漏技术无法达到的效果，缩短了钻井周期，降低了井漏复杂井的钻井综合成本。     

钻井参数对泡沫环空携岩能力的影响机理研究

泡沫钻井过程中，环空流型不同泡沫的携岩机理有所不同，许多钻井参数直接决定了环空中泡沫的流型和岩屑的滑脱速度，因此，有必要从理论和实例计算两方面进行影响因素分析，文中旨在介绍泡沫钻井环空流型的判别方法，以及不同流型下的携岩率数学模型，并结合现场钻井实例进行计算对比，从定性和定量的角度分析钻井参数对泡沫携岩能力的影响。     

空气泡沫钻井技术在伊朗SNL-7井的应用

伊朗南部SHANUL气田地层岩性主要是碳酸盐岩和页岩。碳酸盐岩地层裂缝发育、连通性好，海平面以上500m左右有一个低压淡水层，基本无孔隙压力，海平面以下有盐水层和气层，最高盐水层压力系数0．85MPa／100m，气层压力系数0．75～0．91MPa／100m，钻井过程中漏失严重。页岩地层，水敏性极强，易垮塌缩径。根据上部地层特性，确定了以空气／泡沫防漏防塌的技术路线。现场施工证明，空气／泡沫钻井速度快，不漏失，井眼清洁，井壁稳定。对空气、泡沫钻井工艺在SHANUL-7井的施工进行了介绍。并对SHANUL-7井空气、泡沫钻井进行了经验总结。     

国产钻井用发泡剂

泡沫钻井技术是保护低压油气层的最有效的方法之一。随着新老油田的开发,以泡沫液作为循环介质的钻井和洗井作业将会不断增加。在泡沫钻井中通常使用5种类型的添加剂,其中以发泡剂最为重要。近几年来,国内钻井用发泡剂主要有烷基苯磺酸钠、烷基硫酸钠、烷基磺酸钠、     

气体钻井技术的发展趋势与新技术探讨

回顾了气体钻井技术的发展历程,探讨了出水、出油地层气体钻井技术,连续循环气体钻井技术,气体钻水平井技术,储层氮气钻井技术等气体钻井新技术。雾化/泡沫钻井及循环泡沫钻井技术是解决小出水地层的有效手段,强抗油分散能力的抗油泡沫基液是解决地层出油关键。基于充气控回压的气体钻井控水工艺技术解决了大出水地层地面水难处理的问题。连续循环气体钻井技术可以在接单根、起下钻过程中保持连续循环,避免了井底积液引起的井壁垮塌,降低了卡钻风险,提高了钻井效率,延长了气体钻井井段。气体钻井钻水平井技术应用潜力较大,但国内气体钻井专用的螺杆等井下动力钻具还不成熟,限制了该项技术的发展。储层氮气钻完井技术能最大限度地避免外来流体对储层的伤害,有效保护油气层,提高单井产量和采收率,避免钻井井漏发生,大幅提高钻井速度,节约勘探开发成本,是解决致密油气藏难发现、难开采、提高单井产能十分有效的手段。以上新技术的成功应用将会对气体钻井技术产生革命性的影响,大大拓宽气体钻井技术的应用范围。     

气体/泡沫钻井技术在也门砂岩地层的应用

针对也门Abyed-2井大尺寸井眼灰岩裂缝性地层漏失、疏松砂泥岩井眼失稳等一系列钻井难题,确定了采用泡沫气基流体钻过灰岩地层、抑制性硬胶泡沫钻过不稳定砂泥岩地层、零滤失高效泡沫压井液保证起下钻安全的多套气体钻井施工方案.现场施工表明,空气/泡沫钻井工艺提高了灰岩地层的机械钻速,避免了裂缝性灰岩、疏松砂泥岩地层出现恶性漏失,能维持疏松砂泥岩地层的井眼稳定,有效缓解了严重缺水地区钻井施工对生产用水的依赖,降低了钻井成本.空气/泡沫钻井工艺在该井的成功应用,为也门1区块的优快钻井提供了借鉴.     

泡沫钻井流体消泡技术研究进展

泡沫钻井技术具有携岩能力强、耗气量少、能够防止地层漏失、有效处理地层出水等优点.从钻井实践看,泡沫流体稳定性强,返至地表后难以消泡,泡沫基液只能一次性使用,泡沫材料消耗多、成本高,制约了泡沫钻井技术的发展.对国内外现有消泡技术进行了调研分析,对自然消泡法、物理消泡法和化学消泡法的消泡机理及特点进行了详细介绍和分析.     

通南巴深井优快钻井技术

通南巴地区地层复杂,导致井斜控制难度大,机械钻速低,钻井周期长,钻井效率低.分析了该区钻井难点,从钻井工艺上提出了加快通南巴地区钻井效率的技术思路,重点是在上部井段实施空气钻井或垂直钻井;钻遇水层后转化为泡沫钻井或雾化钻井;钻遇须家河含气层时转化为氮气钻井;海相地层推广应用复合钻井技术.对提高通南巴地区钻井速度具有一定的参考价值.     

特殊钻井之测井对策

简要介绍了气体钻井、泡沫钻井和套管钻井等特殊钻井技术.对气体钻井、泡沫钻井和套管钻井的测井工艺及技术进行了总结和分析.针对大庆油田拟在徐家围子断陷开展气体钻井这一情况,结合大庆地区的地质特点,提出了适合大庆地区特殊的气体钻井测井系列工艺,测井评价方法选择自然伽马(能谱)测井、补偿(岩性)密度测井、感应测井、连续测斜和核磁共振测井.     

泡沫钻井用空气锤工作性能研究

介绍了空气锤气室结构和工作原理,提出了空气锤工作的关键点是后气室与活塞的能量积聚和前气室向井底的能量释放。从气室结构参数、钻头尾管尺寸参数、气缸与活塞之间的间隙3个方面分析了泡沫钻井用空气锤的工作性能,并提出了保证空气锤泡沫钻井的调整方案,对空气锤钻井技术应用于泡沫钻井具有参考价值。     

空气/泡沫钻井技术在伊朗19+2项目中的应用

GWDC伊朗19 2项目所承钻的TABNAK气田和SHANUL气田，其钻井难度是世界闻名的。钻井的主要难点是如何克服大井眼长井段低压裂缝性地层漏失、强水敏性泥页岩坍塌和高压盐水层。构造设计井深一般仅为3500m左右，为了封隔复杂地层，所下入的套管可多达5层，最大井眼直径为914．4mm，最大套管外径为762mm。为了解决钻井中遇到的难题，提高机械钻速，缩短钻井周期，使用了空气／泡沫钻井技术并取得成功，从此，空气／泡沫钻井成为顺利完成该项目钻井任务的重要手段，并在应用中日益成熟。文中介绍空气／泡沫钻井技术在TANBAK气田和SHANUL气田的应用情况。     

合理选择钻井液是欠平衡钻井取得成功的关键

简要介绍欠平衡钻井的优势，欠平衡钻井液的类型、泡沫的优点、欠平衡钻井技术在水平井和成熟油田中的应用。     

混合充气钻井技术在深井盐水层段的应用

轮台126 井在钻井过程中遇到地层产水量、使用单一流体钻井工艺无法钻进的难题,对雾化、泡沫、充气钻井等工艺的特点及实施条件进行了研究分析,在轮台126 井?311.2 mm 井眼（井深3 900~5 000 m）砾石层井段应用了混合气相流态钻井技术,克服了由于复杂地层施工条件雾化或者泡沫单一钻井流体无法实施钻进的难题,解决了增压机压力级别不能满足实施深井充气钻井技术的问题,避免了由于处理复杂事故造成的非生产时间,成功实现了砾石层安全快速的钻井目的,证明了混合气相流态气体钻井技术是解决深井高产水地层钻井困难的较有效的方法。     

油基泡沫钻井流体技术研究

针对水基泡沫钻井流体在水敏性地层易造成泥页岩水化膨胀,气体钻井遇到地层出水时即转换成水基泡沫钻井流体,在此过程中易造成井壁坍塌等问题,开展了油基泡沫钻井流体技术研究。研制出以油基发泡剂DRI-YF-1和油基稳泡剂DRI-YW-1为主要组分的油基泡沫钻井流体,进行了发泡体积、半衰期、流变性、抗高温和抗污染等性能评价实验。实验结果表明,油基泡沫钻井流体密度范围为0.17～0.38 g/cm³,其发泡体积和半衰期比国外同类产品高,流变性好,抗高温、抗污染能力较强。并观察了油基泡沫和油包水泡沫微观结构,提出了水进入油基泡沫前后的油基泡沫微观结构的假设模型。     

世界海洋钻井技术及装备现状与展望

随着计算机和智能化等标志性技术的引入,海洋石油钻井技术得到快速发展,水平井、大位移井、多分支井、欠平衡钻井以及深井、超深井、复杂地质条件下的钻井技术日趋成熟,新近出现膨胀管、钢粒钻井、超高速小型马达以及微泡沫钻井液和甲酸盐钻井液等一系列重要钻井新技术,为扩大勘探领域、高效开发海洋油气资源提供了新的手段。墨西哥湾、北海、西非及巴西等海域的钻探活动将继续引领全球海洋油气钻井的新潮流。