第8章2：气体钻井技术.ppt

第8章：特殊工艺钻井理论和技术气体钻井技术及其应用 主要内容 概论（发展、用途） 气体钻井方式、工艺流程 气体钻井组织与实施 四川地区气体钻井的研究与应用 一、概论 不同的发展动力 降低成本,提高效益,是最具普遍性的需求。 储层保护?提高探井勘探成功率和精度?开发井提高单井产能和最终采收率。提高钻速，降低成本?制服漏，塌，卡等，缩短周期。?提高钻速，降低钻井成本在非储层段（尤其上部大井眼井段），非常重要。 概 论 概 论 一、概论 二、气体钻井方式、工艺流程 气体钻井方式、工艺流程 纯空气钻井 纯空气钻井 氮气钻井 氮气钻井 天然气钻井 天然气钻井 天然气钻井 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 废气钻井 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3～5×104m3／d范围。柴油机尾气排出温度高达260～280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。 柴油机尾气钻井地面装备图 雾化钻井 雾化钻井 雾化钻井 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； 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。 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； 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／开注液泵、停／开增压器和各闸门开关程序是操作的关键，应由专人操作和监护； 如果需要测井、固井等作业需要替入完井液，则注意注替过程中控制井口压力和返出量。 泡沫钻井 泡沫钻井 气体钻井组织与实施 气体钻井组织与实施 3、雾化钻井地面流程图： 立管 分离器、回收池 水泥车 增压机 气体流量计 冷却设备 空压机组 泥浆罐 雾气、钻屑 旋转防喷器 排砂管 岩屑取样器 井口装置 5、雾化钻井工艺 主要包括准备工作、气举、钻进等，基本同气体钻井工艺 1、泡沫钻井技术基本要点： 泡沫自二十世纪五十年代用于钻井，是广泛应用的一种欠平衡钻井介质。稳定泡沫是由水、压缩气体、发泡剂及其它化学剂组成的混合物，压缩气体包括空气、氮气、二氧化碳及天然气。稳定泡沫在地面由含各种基液与气体混合形成，经井筒循环一次性使用，返至地面即行分解，称作预制性泡沫。泡沫被定义为大体积的气体分散在含有泡沫溶剂（表面活性剂）的小量液体中。外部连续相是液体，内部不连续相是气体。气泡之间产生的内作用力是产生粘度的机理。液相内加入聚合物可以提高稳定性、流变性和液体滤失率，保持气泡在液相内的分散。泡沫密度一般为0.07－0.6g／cm3，气体占泡沫体积的55%－96％。 2、设备与流程： 设备：基本与雾化钻井相同 除气体注入设备外，还需要储液罐、液体注入设备和液气混合装置（泡沫发生器），现场一般用雾化泵或水泥车作为注液泵。 工艺流程： 来自气体注入设备的压缩气体与来自液体注入设备的液体经过混合装置的混合，形成均匀的泡沫，通过立管、钻具内、钻头到井筒环空，再经过井口、节流管汇（或直接通过旋转头侧口、排放管线）防喷管线进入排放池或经过密闭循环系统进行气、液、围分离。 雾化泵 2、气体钻井项目现场实施 开钻前验收 现场领导小组组织全体成员对人员、材料以及设备按设计的压力、排量的试运转情况，特别是对井口装置、节流控制、高压注入系统的试运转情况进行验收。领导小组成员应认真填写验收记录。 技术交底 施工前要进行地质、工程、设备、钻井液、井控安全等方面详细交底，使每个参与施工的人员都能知道干什么和怎么干。 2、气体钻井项目现场实施 主要安全措施 人员安全 现场人员要接受井控、消防、HSE培训，并熟练使用各种防护用品和检测仪器。 井队井架工以上操作岗位均应持井控操作合格证、HSE证上岗。各配合作业的作业人员必须持HSE证上岗。 要根据风向预先指定三处“安全区”，在这三区中至少有一区在任何时候须处于井口的上风方向。 气体钻井前至少配备20套防毒面具、若干台便携式有毒气体检测仪，在可能聚集有毒、可燃气体的地点安装固定式报警仪。应事先用标准气样对各种报警仪进行检测，确保可靠。