油气勘探开发中气体钻井工艺的应用范文

摘要：随着我国经济的高速发展，对于石油的需求量也在不断的增加，长时间大量的开采造成当前油田的勘探工作难度越来越大。由于井漏井斜出水甚至是坍塌等情况时有发生，这在一定程度上增加了钻井时间，造成了钻井周期延长，成本也随之增加，对于油田勘探开发造成了严重的影响和制约，所以急需要一种技术来降低钻井的成本提高其工作效率。气体钻井技术相对于传统的钻井工艺其钻速更快，更加容易穿过底层，设备简单和安全性高的特点在一定程度上解决了这些难题，但是这种技术也是有着诸多的难点存在，本为综合分析气体钻井技术在油气方面应用的特点，并对其优缺点进行简单的探析。

关键词：气体钻井工艺；应用；优缺点分析

气体钻井相对于传统的水平井钻井技术有着钻速更快成本更低的优点。其工作原理是将传统钻井过程中使用液体循环的介质换由气体替代，然后通过对其压缩形成环空气将井下钻屑带出地面，它大大的减少了钻井液的使用消除了钻井液对于环境的污染问题。

1气体钻井工艺的特点分析

1.1气体钻井工艺的分类

气体钻井工艺可以按照介质来分类，其是由空气钻井和惰性气体钻井构成。而空气钻井可以分为纯空气钻井、雾化钻井、充气钻井、泡沫钻井；惰性气体钻井则是由氮气钻井、天燃气钻井和采油机尾气钻进等构成，其各有各的特点和优点。

1.2气体钻井工艺的优点

（1）机械钻速得到提高。气体钻井的方式使得井筒液压柱的压力得到大幅度的减小，这样井底破岩效率增加，同时有助于减少“压持作用”钻头是继续削切新的岩石而不是对已破碎的岩屑继续碾压做无用功，所以机械钻速得到有效提高。（2）对于井漏现象有效较少或避免。对于时常发生的井漏现象来说，裂缝一旦形成就会增加钻井液的成本，同时还需要堵漏成本，甚至是由于漏失的钻井液对于底层造成严重的伤害而带来的损失，从根本上增加了整个钻井工程的成本，而欠平衡工况可以对井漏问题做到减少甚至是避免。空气钻井体系的当量压力梯度较小，而密度窗口范围又比较大，这样在各种地层段欠平衡工况形成，所以空气钻井工艺可以使井漏想象减少甚至是避免。（3)对于钻头寿命的延长。气体钻井的过程中井底的状态为负压，这样的环境有利于将已破碎的岩石带离井下，从而避免了钻头对于已经破碎岩石的重复工作，从而减少对钻头的磨损情况，根本上使钻头的寿命得到了延长。（4）卡钻等情况的减少。由于气体钻井有着速度快的特点，一定程度上缩短了钻井的时长，使钻具和扶正器的磨损得到减少，另外注气压力较低，钻具的刺漏想象得到有效控制，钻具的使用安全得到保障，所以井下卡钻等情况减少。

1.3气体钻井工艺的缺点

虽然气体钻井工艺在一定程度上提高了钻井工作的效率，但是它和其他钻井工艺一样存在一些问题和不足，其主要表现在：1）更容易引起井下起火和井下发生爆炸的情况2）此项技术不适合用在含有大量地层水的井段3）此项技术不适合用在高压高产油气层及含有硫化氢的地层4）此项技术不适合用于深井5）此项高技术不适合用在容易坍塌的井段，容易出现井壁失稳问题6）钻井过程所需要的设备和工艺相对比较复杂。

2气体钻井工艺适用性的分析

2.1不出水的坚硬地层对于坚硬的地层，气体钻井技术的采用可以使机械转速大幅度的提高。这是因为地下层出水的话会使得黏土颗粒造成凝结膨胀的现象，这样很容易造成环控堵卡的现象，所以其钻井技术不合适于出水较多的地层。

2.2严重缺水的地区气体钻井工艺是由气体作为循环介质的技术，对于水的需求量特别低，所以特别适合与我国西北的局部比如沙漠和高原等严重缺水的地区，一定程度上解决了严重缺水地区无法进行油气勘察的难题。

2.3对于稳定地层起到积极的作用考虑到井壁其稳定性的问题，不稳定的地层不适用于气体钻井工艺的情况主要包含：流变性不稳定的地层；破碎性不稳定的地层；异常地应力不稳定地层；深井以及超深井等深部地层。

3结语

由于我国特殊的国情造成的目前我国很多油气田的开发已经进入了相对比较复杂的油气藏勘探开发的阶段，由于油气井压力低渗透大的特点常规的钻井技术往往会使钻井液漏失太多，对于油层保护造成消极的影响，钻工工作的效率也大大的降低，而气体钻井技术可以在一定程度上解决这些难题，从而在一定地区得到了比较广泛的推广应用，但是对于地层出水，井斜控制，井下燃爆和井壁失稳的问题仍需要不断的完善，目前尚无有效措施可以在根本上解决这些难题，所以要更加致力于气体钻井技术的研究，对于其难点和问题点重点探究，从而在根本上解决目前我国油气勘探遇到的难题。

参考文献：

[1]苏义脑,周川,窦修荣.空气钻井工作特性分析与工艺参数的选择研究[J].石油勘探与开发,2015,32(2):86-90.

[2]王波,吴建忠.气体钻井井斜机理研究及在马蓬1H水平井的应用[J].2008复杂结构油气井开发技术研讨会,2013.

[3]胡靖.气体钻井施工参数优化设计及软件开发[D].长江大学,2012.

作者：齐璐；桑明杰；刘西增 单位：青海油田井下作业公司试油测试大队