第8章2：气体钻井技术.

1、1.概论（发展、用途）概论（发展、用途）2.气体钻井方式、工艺流程气体钻井方式、工艺流程3.气体钻井组织与实施气体钻井组织与实施4.四川地区气体钻井的研究与应用四川地区气体钻井的研究与应用 对应于两个发展峰值，有两次不同的发展动力，如图：对应于两个发展峰值，有两次不同的发展动力，如图：经济效益：经济效益：提高钻速提高钻速, ,降低降低直接钻井成本直接钻井成本克服困难：克服困难：严重漏失严重漏失, ,欠压欠压高度水敏性等。高度水敏性等。非常规：非常规：缺水环境（高缺水环境（高山，沙漠山，沙漠),),极地，极地，地热地热, ,大井眼等。大井眼等。经济效益克服困难 60%非常规应用25%第一推动力是

2、工程目的为主：打快，打好，第一推动力是工程目的为主：打快，打好，降低成本。降低成本。第二推动力是满足新形势下勘探开发需求为第二推动力是满足新形势下勘探开发需求为主。能够满足未来勘探开发主战场需求主。能够满足未来勘探开发主战场需求的钻井技术，就一定有生命力。的钻井技术，就一定有生命力。勘探开发 15%勘探开发 70%其它30%占总资源量的占总资源量的动用程度低于动用程度低于，我国不详，美国为常规气的，我国不详，美国为常规气的 ，世界上，世界上于常规油于常规油 ，我国，我国天然气。天然气。 1 1、纯气体钻井、纯气体钻井 纯气体钻井就是用纯气体作为循环介质的钻纯气体钻井就是用纯气体作为循环介质的钻

3、井技术，包括纯空气钻井，氮气钻井、天然气钻井技术，包括纯空气钻井，氮气钻井、天然气钻井和尾气钻井。井和尾气钻井。 其中空气钻井主要用于非产层（其原因在于空其中空气钻井主要用于非产层（其原因在于空气钻产层存在井下燃爆的危险），而氮气钻井、气钻产层存在井下燃爆的危险），而氮气钻井、天然气钻井和尾气钻井主要用于产层。天然气钻井和尾气钻井主要用于产层。立管立管 岩屑池岩屑池增压机增压机气体流量计气体流量计冷却设备冷却设备空压机组空压机组空气、钻屑空气、钻屑旋 转 防 喷旋 转 防 喷器器排砂管排砂管砂样取样砂样取样器器井口装置井口装置除尘器除尘器2、纯空气钻井地面流程图：、纯空气钻井地面流程图：空压机

4、空压机旋转防喷器旋转防喷器增压机增压机3、纯空气钻井主要设备：、纯空气钻井主要设备：空气输送管线及阀门空气输送管线及阀门 钻具止回阀钻具止回阀 排砂管线排砂管线 检测仪表检测仪表 空气锤空气锤惰惰气气空空气气空压机空压机增压器增压器雾化液注雾化液注入系统入系统发泡器发泡器基液基液注入注入监测监测系统系统气体气体监测监测系统系统排出排出监测监测系统系统强行起下钻装置强行起下钻装置多相分离多相分离液体回收液体回收工作液回收工作液回收原油回收原油回收综合录井综合录井井下防喷器井下防喷器防爆接头防爆接头内防喷器内防喷器减振器减振器震击器震击器减阻器减阻器井下空气锤井下空气锤钻具附件钻具附件钻头钻头空气

5、钻头空气钻头锤击钻头锤击钻头反循环钻头反循环钻头井口旋转头井口旋转头井口组合井口组合注入注入排出排出钻进钻进随钻试井随钻试井化学剂化学剂起下钻起下钻气气体体产产生及生及注入注入设备设备井下工具及井下工具及钻钻具附件具附件地面分离及地面分离及环环保保设备设备数数据据监测监测及及采集采集设备设备井口控制及不井口控制及不压压井起下装置井起下装置气体钻井的实施，需气体钻井的实施，需要一系列的装备、工要一系列的装备、工具，分五大部分。具，分五大部分。4、纯空气钻井井场布置图：、纯空气钻井井场布置图：5、纯空气钻井工艺要点：、纯空气钻井工艺要点：立管立管 岩屑池岩屑池增压机增压机气体流量计气体流量计制氮机

6、组制氮机组冷却设备冷却设备空气、钻屑空气、钻屑旋 转 防 喷旋 转 防 喷器器排砂管排砂管砂样取样砂样取样器器井口装置井口装置除尘器除尘器3、氮气钻井地面流程图：、氮气钻井地面流程图：空压机组空压机组6、纯氮气钻井工艺要点：、纯氮气钻井工艺要点：5、氮气钻井主要设备：、氮气钻井主要设备：除空气钻井主要设除空气钻井主要设备外，只需另外增备外，只需另外增加制氮机加制氮机制氮机制氮机立管立管 岩屑池岩屑池增压机增压机气体流量计气体流量计天然气源天然气源空气、钻屑空气、钻屑旋 转 防 喷旋 转 防 喷器器排砂管排砂管砂样取样砂样取样器器井口装置井口装置除尘器除尘器3、天然气钻井地面流程图：、天然气钻井

7、地面流程图：严格检查各管汇连接处、闸门的密封情况接单根过程中的闸门开关程序是操作的关键保证注入过程中点火装置的正常使用5、天然气钻井工艺要点：、天然气钻井工艺要点：该技术除具有空气钻井技术的优点外，还有避免井下爆炸、费用低的优点。与空气钻井相比要求地面设备和工具防泄露性能好、对井下工具有腐蚀等缺点。柴油机尾气钻井是废气钻井技术之一，但它必须有尾气冷却增压装置。整个系统处理气量应在35104m3d范围。柴油机尾气排出温度高达260280度，而空气压缩机和增压机进气温度要求在60度以下，所以对尾气要进行多级冷却。其钻井工艺要点基本与上述的空气相同。压 4压 3压 2压 12闸 门欠 平 衡 钻 井

8、 专 用 节 流 管 汇半 封全 封FH28-35环 形 防 喷 器放 喷 管 线泥 浆 泵地面高压管汇FX28-14/7B旋 转 控 制 头2FZ28-35双 闸 板钻 井 队 节 流 管 汇KQ65/35油 管 头FSZ18 28-35变 径 四 通TF9-5/8 7-35套 管 头液 动 平 板 阀至立管4 35高 压 软 管带 岩 屑 的井 内 流 体岩 屑 及 井 内 气 体 取 样 器排 气 管 线至污水池测 试 管 线燃 烧 池闸 阀闸 阀排 气 管排 气 管闸 阀单 流 阀压 力 表尾 气 除 尘 、 冷 却 器溢 流 阀压 力 表单 流 阀闸 阀低 压 压 缩 机单 流 阀低

9、 压 储 气 罐溢 流 阀车 载 式 增 压 机二 次 冷 却 器闸 阀低 压 压 缩 机二 次 冷 却 器 闸 阀柴 油 机柴 油 机雾化泵雾化泵3、雾化钻井地面流程图：、雾化钻井地面流程图：立管立管分离器、回收池分离器、回收池水泥车水泥车增压机增压机气体流量计气体流量计冷却设备冷却设备空压机组空压机组泥浆罐泥浆罐雾气、钻屑雾气、钻屑旋转防喷器旋转防喷器排砂管排砂管岩屑取样器岩屑取样器井口装置井口装置按设计要求根据确定的最大注气量、注液量和注入压力选择注入设备、按设计要求根据确定的最大注气量、注液量和注入压力选择注入设备、管汇和仪器。设备安装就位后应进行严格的试压试运转；管汇和仪器。设备安装

10、就位后应进行严格的试压试运转；按设计要求制定详细的岗位分工、应急预案，在施工中严格落实；按设计要求制定详细的岗位分工、应急预案，在施工中严格落实；严格检查各管汇连接处、闸门的密封情况。严格检查各管汇连接处、闸门的密封情况。在雾化液气举过程中注意注入压力的变化，如压力过高应控制井口回压，在雾化液气举过程中注意注入压力的变化，如压力过高应控制井口回压，防止出现意外和污染事故的发生；防止出现意外和污染事故的发生；钻进过程中注意注入压力变化、岩屑返出情况的变化、钻具旋转和上提钻进过程中注意注入压力变化、岩屑返出情况的变化、钻具旋转和上提下放阻力情况。如果出现异常情况应停止钻进充分洗井，或调整注入气下放阻力情况。如果出现异常情况应停止钻进充分洗井，或调整注入气量和注液量以及调整液相性能，保持井眼畅通；量和注液量以及调整液相性能，保持井眼畅通；接单根过程中的停