空气钻井技术1.ppt

1、空气钻井技术，2011-3-13，塔里木油田启动空气钻井设备安装现场，时间33602011-03概括如下：(1)深部地层钻进速度太低。(2)复杂地层、深井倾斜突出(3)大尺寸井钻井速度低的空气钻井可以有效地解决这些问题。空气钻井定义：空气钻井是一种特殊的不平衡钻井技术。使用压缩空气作为循环介质，携带碎屑，作为破碎岩石的能量。空气钻井的优点，1 .大大提高机器钻孔速度，缩短钻孔周期。(与传统钻孔相比，钻孔速度提高了3-10倍，在气体钻孔中，形成孔压力在负压差条件下产生向井内的“推力”。牙齿“推”倾向于地面岩石破碎或地面脱落。钻井泥浆时，油井的高超平衡正压差会产生在井内指向地层的压力，防止钻头引起

2、的地层破碎和破碎岩体从井底逸出。)2 .井底清洗和冷却条件好，延长了钻头寿命，减少了钻头使用量。3.利用气锤钻头，钻头小，转速低，扭矩小，防倾斜效果更好。4.可以有效地避免井漏等井下复杂情况的发生，有助于环境保护、空气钻井的缺点。主要是1，空气钻井是不平衡的钻井，因此遇到地层水、油气侵入标志时，无法平衡地层压力。必须立即转换为钻探方法。因此，即使在空气钻井的时候，也要好好组织井泥，随时准备改变钻井方式。2.空气钻探成本高，空气钻探每天消耗8到10吨。空气钻井的适用范围，不出水的坚硬地层，严重泄漏的地层；地层压力低，分布明确；自然环境严重缺水地区；老油气田的加密井；煤层气开采。空气钻井工艺流程图

3、，首先，空压机将空气一次加压，降低温度，去除水后，通过增压机将高压气体通过立方T形推进钻头。空气通过钻头时冷却钻头，同时清洁井底，带着碎屑回到井里。然后进入排沙管道，最后进入头皮屑池。空气钻井的主要设备、空气钻井的主要设备包括：空压机、增压器、喷雾组合、空气锤、钻头、各种管环、控制阀、注入泵、泥浆罐(特殊情况下，用于从空气钻井切换到一般泥浆钻井)、压力表、空气锤和配合钻头、以及20世纪30年代中期开始发展的气锤不断改进和完善，在一些发达国家被广泛使用。20世纪50年代末已经开始用于深井钻探。(1)气锤分类可以根据排气方式分为中心排气式和侧排气式。根据排气装置，可分为阀门和无阀门。空气锤的结构左

4、侧图为无阀空气链球图表1-上接头2-反转插头3-密封4-外壳5-环形空气通道6-下排气眼7-空气链球下空气8-下降9-限流阀10-钻孔11-外壳接头12-插头座13-22 推动反向插头2进入空气链球外壳4和气缸23之间的环形空气通道5，然后通过气缸体的下部排气眼6和活塞下部空气罐22，活塞底部与钻头10的尾管24分离，下降内的压缩空气通过尾管和钻头的通孔排出到孔底部。此时，活塞上部气罐20对准气缸体的中间排气眼19，压缩空气通过活塞上气道17进入气锤上腔16。上腔内的排气尾杆15进入活塞顶中心通孔，上腔闭合，上腔内压力迅速上升。活塞上升到死点时，高速下行开始，冲击钻头顶部。在活塞撞击钻头之前，尾杆从活塞中分离，上部空腔中的压缩空气通过活塞中心通孔排出到孔底。当活塞撞击钻头时，活塞下的气罐又配合气缸下的排气孔，压缩空气再次进入空气锤下降，牙齿过程继续重复，以一定频率连续冲击钻头。在空气钻井时，可以使用三角钻头或用PDC钻头钻进，但一般用气锤钻头钻进，效果更好。锤击机由气锤和气钻两部分组成，高压气体通过钻头进入气锤钻头，部分高压空气从气锤中心吹到钻水安，用于携带碎屑，另一部分高压空气进入气锤环空间气室，推进气锤内部活塞上下运动，使井底岩石受到高频冲击，粉碎岩石，实现旋转冲击式快速钻孔。可以正常收集美国记录代码(NUMA