空氣鉆井在漏失井的應(yīng)用

劉振

摘要：石油是影響社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要資源之一，隨著工業(yè)發(fā)展速度的不斷提升，對石油開采率的要求也在不斷提高。對于特殊油藏結(jié)構(gòu)，采用常規(guī)鉆井技術(shù)進(jìn)行氣井表層施工，容易發(fā)生井漏，且漏失難以有效封堵，不能實(shí)現(xiàn)表層鉆進(jìn)作業(yè)，通過采用空氣鉆井技術(shù)進(jìn)行鉆井作業(yè)施工，可有效減輕井漏帶來的危害，實(shí)現(xiàn)表層快速鉆進(jìn)，是保障下部井段安全施工，提高油田采收率的有效手段。

關(guān)鍵詞：空氣鉆井;漏失井應(yīng)用

前言：伴隨著城市建設(shè)的進(jìn)步，石油市場的需求越來越大，石油行業(yè)迅速發(fā)展，公用、民用客戶大量增加，在鉆井作業(yè)過程中，由于油藏表層裂縫多，地層壓力系數(shù)低，可鉆性和井壁穩(wěn)定性差，在鉆井過程中極易發(fā)生漏失，嚴(yán)重時會發(fā)生卡鉆甚至井眼坍塌等問題，通過結(jié)合地質(zhì)特點(diǎn)，采用空氣鉆井技術(shù)，能有效解決鉆井液漏失難題，避免水源污染，實(shí)現(xiàn)清潔優(yōu)快鉆井，并且空氣鉆井技術(shù)在鉆速提高、地層惡性漏失的解決和儲層的保護(hù)等方面擁有不可比擬的技術(shù)優(yōu)勢，本文就空氣鉆井技術(shù)在漏失井中的應(yīng)用進(jìn)行簡要闡述，希望可以對油氣開發(fā)鉆井工程技術(shù)提供借鑒。

1.空氣鉆井技術(shù)在漏失井中的應(yīng)用優(yōu)勢

空氣鉆井是以壓縮空氣取代傳統(tǒng)鉆井工藝中運(yùn)用的液體循環(huán)介質(zhì)，使氣體既作為循環(huán)介質(zhì)又作為破碎巖石能量的一種欠平衡鉆井技術(shù)，空氣鉆井技術(shù)是解決復(fù)雜地層井漏、水敏性坍塌、可鉆性差、鉆速慢、周期長等問題的重要手段，與常規(guī)鉆井相比，空氣鉆井具有很多技術(shù)優(yōu)勢，空氣鉆井技術(shù)不僅能夠大幅度的提升鉆井速度，從而降低了鉆機(jī)作業(yè)時間，縮短工程周期，還有利于降低鉆頭的耗損，節(jié)省鉆井液成本，降低工程投入，且不污染巖屑，易于準(zhǔn)確評價地層，而且能連續(xù)不斷地對所鉆地層進(jìn)行評價。其次，空氣鉆井井筒內(nèi)壓力要低于地層流體壓力，空氣的低密度特性降低了井眼所承受的壓力，徹底消除了鉆井過程中液體循環(huán)介質(zhì)的漏失問題，降低井漏復(fù)雜損失，消除發(fā)生在低壓漏失層的鉆井液漏失、卡鉆隱患，提高油氣勘探效益，能夠有效保護(hù)油層，特別是在油田缺水地區(qū)、帶有裂縫洞穴的灰?guī)r儲層應(yīng)用空氣鉆井技術(shù)，具有降低成本、節(jié)能環(huán)保的現(xiàn)實(shí)意義。

2.空氣鉆井技術(shù)的工藝流程

空氣鉆井以空氣作為工作介質(zhì)，用空氣壓縮機(jī)先將空氣壓縮，然后再用增壓機(jī)將空氣增壓至鉆井所需的工作壓力，并將增壓后的空氣經(jīng)地面管匯從立管三通壓入鉆具，利用壓縮空氣完成攜帶鉆屑、冷卻鉆頭和鉆具等任務(wù)，再通過環(huán)空到達(dá)井口，從旋轉(zhuǎn)控制頭側(cè)出口進(jìn)入到排砂管線，在排砂管線上安裝一個巖屑取樣器便于取砂樣，然后經(jīng)過噴淋除塵系統(tǒng)到達(dá)巖屑排放池。

3.空氣鉆井操作流程

第一步確認(rèn)空氣入井及返出順序，入井為空壓機(jī)組，冷卻設(shè)備氣體流量計，增壓機(jī)設(shè)備，立管，鉆具，井底;空氣返出順序?yàn)椋壕祝h(huán)空，排砂管，砂樣取樣器，巖屑池（空氣、鉆屑）;第二步，鉆具組合，下鉆時要在鉆頭上安裝一只箭形止回閥，同時在井口附近的鉆具上安裝一只旋塞閥，以避免接單根時鉆柱內(nèi)大量空氣噴到鉆臺上;第三步，氣舉排液，鉆井前需要使用增壓機(jī)把鉆井液舉升到地面來;第四步，試鉆，鉆進(jìn)前要以立力2MPa，扭矩30KN·m參數(shù)做為基準(zhǔn)進(jìn)行試鉆，摸索各種參數(shù)的合理匹配;第五步，空氣鉆進(jìn)，鉆進(jìn)時要送鉆均勻，注意立壓力及井下情況，若立壓突然升高、扭矩變化、憋跳嚴(yán)重、上提遇卡等異常現(xiàn)象時，應(yīng)立即停鉆，活動鉆具，循環(huán)觀察并及時處理;第六步，接單根，鉆完單根后劃眼一次，循環(huán)帶砂8～10min，上提鉆具至方鉆桿下接頭出轉(zhuǎn)盤面，開卸壓閘門卸壓，立壓降為0后卸開方鉆桿接單根，關(guān)閉卸壓閘門，立壓恢復(fù)正常時開始下放鉆具正常鉆進(jìn);最后一步，起鉆，由于空氣不能懸浮巖屑，起鉆或接立柱前要必須要進(jìn)行循環(huán)，將井下鉆屑帶到地面。將鉆具提離井底兩根以上，靜止觀察無異常，下到底空氣循環(huán)一周以上，沒有水浸，如起鉆中途遇阻時要采取倒劃眼法解除。

4井下異常情況的處理措施

在鉆井過程中，對出現(xiàn)的各種異常狀況要采取有效的措施及時處理，避免發(fā)生事故而造成更大的經(jīng)濟(jì)損失與不良影響;通過井下異常情況分為，地層出水問題，空氣鉆井作業(yè)中發(fā)現(xiàn)地層出水，在設(shè)備能力允許的情況下增大注氣量進(jìn)行處理，如果出水量過大，通過增大注氣量仍不能將水帶出，必須轉(zhuǎn)化為充氣鉆井液鉆井或常規(guī)鉆井;地層坍塌問題，在空氣鉆井過程中如果出現(xiàn)輕微坍塌掉塊，可以采用減慢鉆井速度或劃眼，堅持“進(jìn)一退二”的原則，防止卡鉆，同時也應(yīng)加大氣體注入量，提高攜帶效率，滿足井眼清潔的需要;如果采取上述措施不能滿足井眼安全鉆井的要求，則立即停止氣體鉆井作業(yè)，轉(zhuǎn)換為常規(guī)鉆井液鉆井。如果氣體鉆進(jìn)中地層出油，直接轉(zhuǎn)化為充氣鉆井，若調(diào)整充氣量鉆井仍然有地層原油侵入，則改為常規(guī)鉆井液鉆井。

結(jié)束語：隨著非常規(guī)開發(fā)時代的來臨，常規(guī)技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)油田的戰(zhàn)略性可持續(xù)有效開發(fā); 作為一種戰(zhàn)略性資源，石油行業(yè)關(guān)乎到國計民生，石油的開采和供給對經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、社會的穩(wěn)定都有著直接影響;為了滿足社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對石油用量的要求，必須要在原有基礎(chǔ)上對開采技術(shù)進(jìn)行研究分析，針對油田的特征和開發(fā)狀況，加強(qiáng)對地質(zhì)構(gòu)造與剩余油量分析規(guī)律的認(rèn)識，積極尋找探索更為有效的開采方式，并采取行之有效的措施，發(fā)展功能配套、經(jīng)濟(jì)有效的采收率提高技術(shù)、夯實(shí)油田穩(wěn)產(chǎn)基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)油田的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的技術(shù);對進(jìn)一步推進(jìn)我國石油開采業(yè)的進(jìn)步，減少對石油資源的浪費(fèi)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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