【正文】 況下，有必要在底部鉆具組合之上分流一部分氣體。 (二 )、井口設(shè)備圖 22 井口設(shè)備布置圖旋轉(zhuǎn)頭:它分為旋轉(zhuǎn)與非旋轉(zhuǎn)兩部分?？諝馕鼭衿?干空氣鉆井時要求空氣進入井筒前除去水分。增壓機:提高壓縮空氣的壓力等級，以補償當空氣鉆進時使用小尺寸噴嘴或井下動力鉆具造成的過大的壓力損耗。鉆頭的適用范圍窄。1984年，W. C. Lyons總結(jié)了當時的各項公式，提出計算空壓機和增壓器所需功率的七個步驟，并與當年出版了第一版的《Airand Gas Drilling Maunal》。2022年，我集團公司國際工程公司在伊朗承包了欠平衡鉆井項目，根據(jù)有關(guān)方面所設(shè)計的工程施工方案，需要空氣或泡沫作為介質(zhì)驅(qū)動螺桿鉆具進行鉆井作業(yè)。美國能源部要求，到2022年用空氣或氣體鉆井技術(shù)的油井要達到30%以上，美國年鉆井33000口左右，也就是說到2022年將有10000口以上的油井采用空氣或氣體鉆井技術(shù)。旁通管線和泄壓 mm [3]?？諝忏@井時，對于 mm、 mm、 mm不同尺寸的井眼，一般情況下的注氣量分別為180～2110～15O、8O～120 m3／min。同時，攜帶圓球形鉆屑所需空氣量比扁平狀鉆屑所需空氣量大。 研究發(fā)現(xiàn)，球形微 粒的自由下沉速 度為： （12)在公示（12)中：dc為鉆屑直徑，mm；C d為阻力系數(shù)；ρ c為鉆屑密度，g／cm 3；ρ f為流體密度，g／cm 3。干空氣和充空氣、的地層實現(xiàn)欠平衡鉆進的鉆井技術(shù)，是目前使用較多的一種氣體型流體。 攜巖機理 。為適應新的氣基流體鉆井方式及鉆井工藝技術(shù)的進步，開展了氣基流體空氣的應用技術(shù)的研究。氣體鉆井在國外應用已相當廣泛，主要用于加快鉆速，發(fā)現(xiàn)和保護氣層，在低壓破碎地層用氣體鉆井可以解決長段井漏問題。因而在空氣鉆井作業(yè)中，空氣注入量(空氣流速)是安全鉆井的關(guān)鍵因素。但阻力系數(shù)受鉆屑形狀的影響，扁平。同時還需要知道井眼的幾何形狀，因為在井徑擴大處，環(huán)空空氣流速會明顯下降，攜帶鉆屑的效果也會下降。這些連接管線的額定壓力值應與增壓機的最大壓力相匹配或更高?？諝忏@井在美國及加拿大應用較為廣泛。裂縫發(fā)育，斜、跳、慢是制約該井機械鉆速的主要因素，機械鉆速很低。 國內(nèi)外關(guān)于空氣鉆井理論研究與參數(shù)計算的發(fā)展與現(xiàn)狀 Martin，他于1952年發(fā)表的題為《Use of Air or Gas as a Circulating Fluid in RotaryDrilling–Volumetric Requirements》的論文，首次提出用數(shù)學的方法來預估干空氣鉆井所需的氣量。 Liu HuiXing等研究了在實驗室條件下環(huán)空攜屑的各種情況并推導了攜屑數(shù)學模型，但其結(jié)果只停留在實驗室階段，未經(jīng)現(xiàn)場實鉆檢驗。通常情況下軟地層產(chǎn)生的巖屑尺寸較大，不利于在較大井深情況下氣體攜屑。液體注入泵:由于地層大量出水而需將空氣鉆井轉(zhuǎn)為霧化或泡沫鉆井時，用來向空氣中加入水或起泡劑。排出管線的控制閥:用于控制井口回壓，也可用于配合試井測試.巖屑捕獲器:用于獲得井口處的巖屑樣本。防噴器組合：空氣鉆井中主要使用兩種防噴器。在注入的空氣中含有21％的氧氣和不到1％的二氧化碳。由于空氣鉆井的氣柱壓力很低，不讓地層流體進入井眼也是不可能的。因氣柱壓力增高，氧在水中的溶解度增大，氧對鉆具的腐蝕加劇?？諝忏@井中遇到地層出水時就要轉(zhuǎn)化為霧化鉆井或泡沫鉆井，國外推薦在地層出水大于2m 3／h時就要轉(zhuǎn)化，國內(nèi)采用空氣鉆井時通常的做法是地層出水大于5m 3／h，轉(zhuǎn)化為霧化鉆井，現(xiàn)場施工措施中有時還要求更嚴，當?shù)貙映鏊笥?m 3／h就要求轉(zhuǎn)化為其它的鉆井方式。另外，鉆柱與井壁的摩擦、鉆頭在鉆硬地層時會產(chǎn)生火花也會把井下 昆合氣體點燃。頁巖吸水膨脹百分數(shù)的測定是在限制條件下，只允許巖屑在一個方向膨脹。當然這種情況下的空氣鉆井，在地層穩(wěn)定、巖性吸水膨脹能力弱，空氣量足夠，即空氣量能及時將地層水帶出到地面，且地面對地層出水有足夠處理能力的條件下，完全可進行空氣鉆井。如果發(fā)現(xiàn)上提鉆具重量增加或發(fā)現(xiàn)井下不正常就應及時轉(zhuǎn)化，以免造成不必要的事故。因此在空氣鉆進中，地層水一般將進入井筒。因此采用空氣鉆井時，在地層出水后，應該根據(jù)所鉆地層巖石特性和井眼具體情況確定是否仍采用空氣鉆井，離開這些具體條件只考慮地層出水量的大小這一因素是不全面的。近年來，四川盆地應用氣體鉆井技術(shù)在提高鉆井速度、防漏堵漏、發(fā)現(xiàn)和保護油氣層等方面取得了明顯效果 [9]。平落006—5井在空氣鉆成井眼后，不再替人鉆井液，而是直接進行下套管和注水泥固井施工作業(yè)。在水泥漿重力、地層與水泥漿液柱壓差的作用下，水泥漿注入空井過程中無法形成連續(xù)流動，注水泥施工壓力、排量設(shè)計困難，施工參數(shù)也不可能準確反映井下實際情況?？站⑻嫔婕肮ぷ鳝h(huán)節(jié)多、工作量大，而且各環(huán)節(jié)存在大量的潛在因素，稍有不慎，很可能引起其它風險因素，因此施工難度大，風險高。設(shè)計合適數(shù)量的剛性扶正器，增強套管柱過臺階能力并提高其居中度。固井附件也可迅速淹沒在水泥漿中，減小了空井水泥漿對附件的沖擊破壞；與此同時，注入的水泥漿基本上直接向環(huán)空流動，便于施工參數(shù)動態(tài)監(jiān)測，有利于及時發(fā)現(xiàn)和處理井下復雜情況 [6] 現(xiàn)場施工技術(shù)1）井眼準備與管柱下入平落006—，按照設(shè)計要求加人29295扶正器，空井通井2次，確保井眼通暢、清潔后，下入套管到指定位置。替漿結(jié)束檢查無回流，拔出插入管，起鉆完，候凝。第 4 章 氣體鉆井技術(shù)的改進這種可以提高鉆井性能的新技術(shù)已在理論上和實踐中得到證實。 控制氣體體系的壓力 用氣體流體和鉆井液體系凈化井眼所需的最小能量相同，已確定其值為144 J／m 3動能。與鉆井液相比，用氣體鉆井時實際上在很多方面更有利于正確使用控制壓力鉆井技術(shù)，因為可壓縮流體的壓力和流量的能量幾乎可以100 作用于井底。 沒有適當控制井眼壓力所造成的問題(1)沉砂和坍塌(2)改用鉆井液(3)黏附鉆桿(4)側(cè)鉆(5)鉆頭過早報廢(6)使用昂貴的鑲齒鉆頭(費用增加一倍，鉆速降低一半)(7)沖擊鉆具磨損費用分析顯示，在一段井眼使用氣體流體鉆井時，提高機械鉆速所取得的效益可能高于配漿、穩(wěn)定井壁、用鉆井液鉆該井段所需費用。為簡便期間，本文中的空氣指所有氣體流體，如天然氣、脫氧空氣、壓縮空氣。在實際鉆井作業(yè)中下人了井底壓力紀錄儀，于2022年3月在阿肯色州Franklin縣的1口1524m的井上，用三牙輪鑲齒鉆頭鉆進時完成了壓力試驗(用沖擊鉆具和平底鉆頭鉆進時井底壓力裝置所承受的條件非常惡劣)。 建議(1)在沖擊錘上使用封閉式節(jié)流器(帶封閉式節(jié)流器的沖擊錘能夠以最高效率運行)。能夠利用通常不再受摩擦影響的能量是有益的，在地面和井下都能發(fā)現(xiàn)其優(yōu)勢。論文撰寫之前深入科研和生產(chǎn)單位進行大量的調(diào)查研究，收集相關(guān)的技術(shù)資料，為最后比較順利的完成本論文奠定了基礎(chǔ)。[3] 何綸，劉榆，鉆井液與完井液，2022，24（9）；14—22。不過，工程實踐較少并不是理由 [10]。應用氣體流體鉆井模型繪制出的壓力曲線可以精確預測帶DHAD和不帶DHAD時的現(xiàn)場地面壓力和井下壓力，由此繪制出流速曲線和動能曲線。這種工具可以降低摩擦壓力，利用這種能量提高升舉能力。在許多情況下，到達鉆頭的氣體流量過多可能會不利于井眼穩(wěn)定，產(chǎn)生以下不利影響：◇ 環(huán)空井底壓力較高；◇ 增加對松軟巖層的沖蝕；◇ 增加鉆頭的磨損；◇ 降低沖擊鉆具性能。誤解二：鉆頭處的氣體流量較大可以提高機械鉆速。不過在氣體鉆井中，可以在某一關(guān)鍵點將氣體分流，這就實際上提高了體系的總體效率。應用這種新技術(shù)控制鉆頭處的井底壓力的結(jié)果是，通常由于摩擦而損失的能量可以轉(zhuǎn)化為有利因素，可以降低地面壓縮氣體的費用、減少井眼沖蝕、提高機械鉆速、延長鉆頭壽命、提高鉆達總井深的成功率，而不會轉(zhuǎn)化為不可壓縮流體。該井順利施工為今后空井固井作業(yè)提供了可借鑒的經(jīng)驗。注水泥領(lǐng)漿10m 3,／cm 3。若施工前期注入低于水泥漿密度的前置液，隨后注人的水泥漿以自由落體的速度墜人前置液 造成混漿，影響水泥漿性能而且降低水泥漿的膠結(jié)強度?？站ň畷r，首先要防止始終處于拉伸狀態(tài)下的鉆具事故；二是合適的通井穩(wěn)定器大小及安放位置，是通井及套管柱順利下入的關(guān)鍵。施工過程中，井下出現(xiàn)水泥漿漏失時，掌握和控制水泥漿返高困難。如果依靠空氣徹底清除鉆屑和掉塊，現(xiàn)場施工比較困難，特別是體積較大的掉塊。因此，空氣鉆井完成后，在不替人任何液體鉆井液的情況下，如果能直接進行表層套管或技術(shù)套管固井即空井固井，就可以減少替人鉆井液、避免處理井下復雜等中間環(huán)節(jié)，從而減少鉆井液處理劑，縮短鉆井周期，降低鉆井綜合成本。分析了空氣固井的7項技術(shù)難點。如長慶油田隴東慶陽一馬嶺一帶的洛河水層，但通常情況若漏層為一常規(guī)堵漏方法都無法堵漏的地層，那么水層壓力比漏層壓力大。如果氣一固兩相流動時在漏失層處形成的壓力大于漏失壓力，且鉆屑容易進入漏失層，也仍然可以正常鉆進；如果巖屑進不漏失層，那么就需要進行堵漏等作業(yè)后才能繼續(xù)鉆進。事實上，在這種情況下，地層的準確出水量是難以測量的。2h的吸水特性與16h的吸水特性相差不大。 地層出水后空氣鉆井方法1）.裸眼井段無漏失層此種情況較簡單，只需要考慮地層的巖性、井壁穩(wěn)定性。(2)井下著火。這樣既