空气钻井在漏失井的应用

刘振

摘要：石油是影响社会经济发展的主要资源之一，随着工业发展速度的不断提升，对石油开采率的要求也在不断提高。对于特殊油藏结构，采用常规钻井技术进行气井表层施工，容易发生井漏，且漏失难以有效封堵，不能实现表层钻进作业，通过采用空气钻井技术进行钻井作业施工，可有效减轻井漏带来的危害，实现表层快速钻进，是保障下部井段安全施工，提高油田采收率的有效手段。

关键词：空气钻井;漏失井应用

前言：伴随着城市建设的进步，石油市场的需求越来越大，石油行业迅速发展，公用、民用客户大量增加，在钻井作业过程中，由于油藏表层裂缝多，地层压力系数低，可钻性和井壁稳定性差，在钻井过程中极易发生漏失，严重时会发生卡钻甚至井眼坍塌等问题，通过结合地质特点，采用空气钻井技术，能有效解决钻井液漏失难题，避免水源污染，实现清洁优快钻井，并且空气钻井技术在钻速提高、地层恶性漏失的解决和储层的保护等方面拥有不可比拟的技术优势，本文就空气钻井技术在漏失井中的应用进行简要阐述，希望可以对油气开发钻井工程技术提供借鉴。

1.空气钻井技术在漏失井中的应用优势

空气钻井是以压缩空气取代传统钻井工艺中运用的液体循环介质，使气体既作为循环介质又作为破碎岩石能量的一种欠平衡钻井技术，空气钻井技术是解决复杂地层井漏、水敏性坍塌、可钻性差、钻速慢、周期长等问题的重要手段，与常规钻井相比，空气钻井具有很多技术优势，空气钻井技术不仅能够大幅度的提升钻井速度，从而降低了钻机作业时间，缩短工程周期，还有利于降低钻头的耗损，节省钻井液成本，降低工程投入，且不污染岩屑，易于准确评价地层，而且能连续不断地对所钻地层进行评价。其次，空气钻井井筒內压力要低于地层流体压力，空气的低密度特性降低了井眼所承受的压力，彻底消除了钻井过程中液体循环介质的漏失问题，降低井漏复杂损失，消除发生在低压漏失层的钻井液漏失、卡钻隐患，提高油气勘探效益，能够有效保护油层，特别是在油田缺水地区、带有裂缝洞穴的灰岩储层应用空气钻井技术，具有降低成本、节能环保的现实意义。

2.空气钻井技术的工艺流程

空气钻井以空气作为工作介质，用空气压缩机先将空气压缩，然后再用增压机将空气增压至钻井所需的工作压力，并将增压后的空气经地面管汇从立管三通压入钻具，利用压缩空气完成携带钻屑、冷却钻头和钻具等任务，再通过环空到达井口，从旋转控制头侧出口进入到排砂管线，在排砂管线上安装一个岩屑取样器便于取砂样，然后经过喷淋除尘系统到达岩屑排放池。

3.空气钻井操作流程

第一步确认空气入井及返出顺序，入井为空压机组，冷却设备气体流量计，增压机设备，立管，钻具，井底;空气返出顺序为：井底，环空，排砂管，砂样取样器，岩屑池（空气、钻屑）;第二步，钻具组合，下钻时要在钻头上安装一只箭形止回阀，同时在井口附近的钻具上安装一只旋塞阀，以避免接单根时钻柱内大量空气喷到钻台上;第三步，气举排液，钻井前需要使用增压机把钻井液举升到地面来;第四步，试钻，钻进前要以立力2MPa，扭矩30KN·m参数做为基准进行试钻，摸索各种参数的合理匹配;第五步，空气钻进，钻进时要送钻均匀，注意立压力及井下情况，若立压突然升高、扭矩变化、憋跳严重、上提遇卡等异常现象时，应立即停钻，活动钻具，循环观察并及时处理;第六步，接单根，钻完单根后划眼一次，循环带砂8～10min，上提钻具至方钻杆下接头出转盘面，开卸压闸门卸压，立压降为0后卸开方钻杆接单根，关闭卸压闸门，立压恢复正常时开始下放钻具正常钻进;最后一步，起钻，由于空气不能悬浮岩屑，起钻或接立柱前要必须要进行循环，将井下钻屑带到地面。将钻具提离井底两根以上，静止观察无异常，下到底空气循环一周以上，没有水浸，如起钻中途遇阻时要采取倒划眼法解除。

4井下异常情况的处理措施

在钻井过程中，对出现的各种异常状况要采取有效的措施及时处理，避免发生事故而造成更大的经济损失与不良影响;通过井下异常情况分为，地层出水问题，空气钻井作业中发现地层出水，在设备能力允许的情况下增大注气量进行处理，如果出水量过大，通过增大注气量仍不能将水带出，必须转化为充气钻井液钻井或常规钻井;地层坍塌问题，在空气钻井过程中如果出现轻微坍塌掉块，可以采用减慢钻井速度或划眼，坚持“进一退二”的原则，防止卡钻，同时也应加大气体注入量，提高携带效率，满足井眼清洁的需要;如果采取上述措施不能满足井眼安全钻井的要求，则立即停止气体钻井作业，转换为常规钻井液钻井。如果气体钻进中地层出油，直接转化为充气钻井，若调整充气量钻井仍然有地层原油侵入，则改为常规钻井液钻井。

结束语：随着非常规开发时代的来临，常规技术难以实现油田的战略性可持续有效开发; 作为一种战略性资源，石油行业关乎到国计民生，石油的开采和供给对经济的发展、社会的稳定都有着直接影响;为了满足社会经济发展对石油用量的要求，必须要在原有基础上对开采技术进行研究分析，针对油田的特征和开发状况，加强对地质构造与剩余油量分析规律的认识，积极寻找探索更为有效的开采方式，并采取行之有效的措施，发展功能配套、经济有效的采收率提高技术、夯实油田稳产基础，实现油田的持续稳定发展的技术;对进一步推进我国石油开采业的进步，减少对石油资源的浪费具有重要的现实意义。

参考文献：

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[3] 谭秀华，赵文韬，谢治国，张涛 空气钻井技术在酉阳东页岩气区块Y2井的应用 《重庆科技学院学报（自然科学版）》 2018年05期