空气钻井技术研究与应用
摘要空气钻井技术在普光气田现场应用取得成功,解决了裂缝性地层漏失严重、地层可钻性差等钻井问题,机械钻速成倍提高,使得该地区的钻井技术水平有了质的飞跃。本文介绍了空气钻井、空气锤钻井、空气雾化钻井等空气钻井技术在普光的现场应用情况,对气液转换和打开气层防爆问题,提出了明确的要求。对在其他地区进一步推广应用具有一定的指导意义。
论文关键词:空气钻井,漏失,应用,效果,裂缝性地层
前言
普光气田陆、海相地层复杂,深处的碳酸盐岩裂缝性气藏普遍存在多产层、多压力系统、高压、高含硫以及高陡构造,而且地层可钻性低、井眼稳定性差。喷、卡、漏、塌、斜、硬、毒(H2S)等复杂情况相对集中,断钻具、套管磨损等钻井难题多,造成钻井施工投入高,机械钻速和生产时效很低,周期长、难度大、风险大。采用空气钻井技术、空气雾化钻井技术和氮气钻井技术,极大的提高了钻井速度,解决了钻井周期长的难题,安全快速钻穿陆相地层,钻井工艺上取得了重大飞跃。
1 空气钻井技术
1.1 空气钻井工艺流程
空气钻井工艺是以空气为工作对象,用空压机对空气先进行初级加压,然后经过增压机增压后打入井中,最后完成携带岩屑的任务,具体流程见图1和图2。
图1 空气钻井工艺流程图
图2 空气钻井循环方式图
表1 空气钻井主要设备一览表
序号 |
名称 |
型号 |
参数 |
数量 |
||
1 |
增压机 |
FY400 |
74m3/min 15MPa |
3台 |
||
2 |
空压机 |
XRVS 976 |
27.5m3/min 2.5MPa |
10台 |
||
3 |
膜制氮 |
NPU3600-95 |
60.0m3/min 2.2MPa |
1台 |
||
NPU1800-95 |
30.0m3/min 2.2MPa |
1台 |
||||
C5551-3600 |
60.0m3/min 2.2MPa |
1台 |
||||
4 |
雾泵 |
|
|
1台 |
||
5 |
方钻杆 |
/ |
5¼″ |
1根 |
||
6 |
滚子方补芯 |
/ |
5¼″ |
1个 |
||
7 |
地面配套管汇 |
|
/ |
2套 |
||
8 |
旋转控制头 |
FX35-3.5/7.0 |
/ |
2套 |
||
9 |
排砂管线 |
/ |
/ |
2套 |
||
10 |
可燃气体监测仪 |
/ |
/ |
4个 |
||
11 |
空气呼吸器 |
/ |
/ |
4个 |
||
12 |
H2S监测仪 |
/ |
/ |
4个 |
井号 |
井段 (m) |
进尺 (m) |
纯钻时间 (h) |
机械钻速(m/h) |
钻压 (KN) |
钻井方式 |
普光102-3 |
3309~4040 |
731 |
145.25 |
5.03 |
80~120 |
牙轮空气 |
普光102-2 |
3309~4040 |
731 |
918.23 |
0.80 |
260~280 |
牙轮钻井液 |