川东北地区空气钻井技术及应用研究

【摘要】： 气体钻井是以压缩空气或其它压缩气体（如氮气、天然气或几种气体的混合气）作为携岩循环介质的钻井作业，实质上是一种负压钻井技术。气体钻井技术具有提高机械钻速，节约钻井成本，保护油气层等诸多优点，因此气体钻井技术正在国内迅速发展。 本文在前人研究的基础上，结合川东北气体钻井现场实践对气体钻井的国内外研究现状、工艺技术流程、设备概况及现场施工步骤进行了分析总结。并在此基础上采用理论分析和现场实践相结合的方法，进行了气体钻井的可行性研究和循环参数的理论研究。提出以井壁稳定性分析为主，综合考虑地层特性的气体钻井可行性分析方法；通过进行地层流体的判断、地层物性的解释、地层压力的解释以及出水量的计算，完成了钻前对水层的预测；得出了空气钻井沿程压力分布公式、岩屑颗粒在环空中的沉降速度以及岩屑颗粒在环空中的运行速度。通过实例对采用最小动能标准计算方法和岩屑沉降末速度标准计算方法的计算结果进行了比较，认为在关键点采用最小动能标准计算方法的Angel模型更加符合于现场实际。本研究成果为钻前进行可行性预测以及气体钻井中流体动力学主要参数的计算提供理论保障和技术支持。