201605
科研开发
气体钻井技术特点及前景探析
0马犬凡
（长江大学湖北430100）
当代化工研
Chenmy
96
摘要：近些年气体钻进技术作为一种新型的钻并技术在各大油因得到了广泛的应用，该钻并方式特点是转速高、钻成本低，对环境污录小，在国内还有很大的发展空间。但是耳前空气站井在现场实钻时还有暴多图难没有得到解决，在理论与实践上都还需要进一步的加大研究力度。本文首先阐选了气体站并特点，分析了气体贴井的优势与局限性，并对气体帖并技术的发展速行了展望，对我国站井事业的发展具有一定的推动作用，
关键词：气体；站井；特点；前景
中图分类号：T
文献标识码：A
Technical features and gas drilling prospects of
MaYifan
(Yangtze University, Hubei, 430100)
Abstract: In recenr jears gas drilling technolog' as a new kind of dnlling fechnology in zhe major oil fields harve been widely rsed in zhe drilling mode is characterized by high speed and low drilling casts, environmental pollarion, as well as in rhe cotntry mauch room for development Buf now air drilling when acal drilling has nor been resolved, there are many dificulties, borh in theory and practice needs firrther increase research efforts. This paper describes the characferistics of gas drilling, gas drilling analyzed rhe strengrhs and limitations, and the development of gas drilling fechnology is prospected to rhe developmenz of the drlling business has d certain role
Key words: gas; drilling; prospects; Features
一、引言
随着石油勘探开发的不断进行，我国石油面临着越来越
大的压力，主要体现在勘探开发逐渐向深并超深并发展，探开发地质越来越复杂，难度越来越大。钻井过程中井漏、并斜、卡钻等复杂情况频发不仅浪费了大量的人力物力，还大大的延长了钻并周期，使得钻并成本越来越高。针对如上情况，新工艺技术的引进是必然的趋势。目前，国内外很多公司都逐步尝试更先进的气体钻井技术，并在钻井现场取得了不错的成就。气体钻并指的是在钻并过程中所采用的循环介质为气体，主要包括空气钻并、天然气钻并、情性气体钻井等。气体钻井属于欠平衡压力钻井，在提高油气采收率、保护储层、减少钻井复杂情况方面具有很大的用途。20世纪中叶，气体钻并技术首次应用于现场钻并工程，随后在些发达国家被推广。最近几年，气体钻并技术逐渐走进了我国的钻并现场，众多学者及现场的专家也进行了大量的研究
与应用，部取得了很好的效果。二、气体钻并技术优势及局限性
气体钻井相比于常规钻井在缩短钻并周期、降低钻井成本、减少复杂情况方面具有不可比拟的优势，主要体现在如下几个方面
1.提高钻进速度，延长钻头使用寿命。采用气体钻并时，地层孔隙压力会在负压差的作用下产生一个向并内的推力，该力有助于岩石的破碎。并内气体所形成的气柱能够改变井底应力状态，在钻头前方未破碎地层内产生很大范围内的低应力区，有助于岩石的破碎。
2.能够避免并漏情况的发生。采用气体作为循环介质时气体钻井井内压力远远低于地层压力，不存在循环流体进入万方数据
地层的作用力，成功的避免了并漏的发生。
气体钻并技术虽然在很多方面具有不可比拟的优势，但是在技术上也存在很大的局限性。在深水大出水地层的钻井技术还没有成熟的工艺，地层出水会导致课眼井段水化膨胀导致并眼缩颈或者并底期增。而且钻并产生的岩屑遇到水后会形成一定厚度的泥饼堵塞环空通道阻止岩屑的上返；抗油泡沫在出油地层的应用还未大面积推广；井下动力钻具的缺陷限制了气体钻水平并的应用：储层氮气安全钻并技术还需进一步深入研究。另外，并壁失稳大大限制了气体钻井的应用。另外在气体钻井中的主要技术难点之一是并斜的控制，并斜产生的原因主要有如下几个方面：一是在高流速的气体对并壁进行冲剧，并径扩大严重，稳定器根本达不到防斜的目的：二是当地层存在并斜情况下钻具靠在下并壁上，该出气流速度减慢面无法及时带走下并壁钻屑而导致并斜进一步的增大；三是我国对于气体钻井钻具的造斜规律尚不清楚。总的来说，气体钻井并斜的控制难度极大还需要进一步的加大研究力度。
三、气体钻井工艺流程
采用气体钻井工艺时与钻井液钻井相比较，由于循环介质采用的是气相流体。因此，必须采用相配套的特殊设备才能保证气体钻并工程的顺利进行。目前在我国应用较多的气体钻并设备主要包含如下几个部分：气体发生设备、特殊井控设备、专用井底工具、岩屑处理设备及其他的辅助设施。在气体钻井施工时较为关键的设备主要有气体压缩机、增压机、流量及压力计、选择控制头、防喷器及相应的管线。下面简单介绍下完整的正循环气体钻井地面设备及工艺流程如下图1。其中图中用虚线框起来的为空气钻井供选设备连接